哈工程第三講進(jìn)程的創(chuàng)建

操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程編號0920311實(shí)驗(yàn)工程名稱進(jìn)程的創(chuàng)立學(xué)號2023061419年級20230614姓名史勇專業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)生所在學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院指導(dǎo)教師初妍實(shí)驗(yàn)室名稱地點(diǎn)21B376實(shí)驗(yàn)室哈爾濱工程大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院第三講進(jìn)程的創(chuàng)立一、實(shí)驗(yàn)概述1.實(shí)驗(yàn)名稱進(jìn)程的創(chuàng)立2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康木毩?xí)使用EOSAPI函數(shù)CreateProcess創(chuàng)立一個(gè)進(jìn)程，掌握創(chuàng)立進(jìn)程的方法，理解進(jìn)程和程序的區(qū)別。調(diào)試跟蹤C(jī)reateProcess函數(shù)的執(zhí)行過程，了解進(jìn)程的創(chuàng)立過程，理解進(jìn)程是資源分配的單位。3.實(shí)驗(yàn)類型驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)練習(xí)使用控制臺命令創(chuàng)立EOS應(yīng)用程序的進(jìn)程練習(xí)通過編程的方式讓應(yīng)用程序創(chuàng)立另一個(gè)應(yīng)用程序的進(jìn)程調(diào)試CreateProcess函數(shù)調(diào)試PsCreateProcess函數(shù)練習(xí)通過編程的方式創(chuàng)立應(yīng)用程序的多個(gè)進(jìn)程二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境WindowsXP系統(tǒng)、EOS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、C語言三、實(shí)驗(yàn)過程1.設(shè)計(jì)思路和流程圖練習(xí)使用控制臺命令創(chuàng)立EOS應(yīng)用程序進(jìn)程的具體步驟如下：1.在EOS應(yīng)用程序工程的“工程管理器〞窗口中雙擊Floppy.img文件，使用FloppyImageEditor工具翻開此軟盤鏡像文件。2.將本實(shí)驗(yàn)文件夾中的Hello.exe文件拖動到FloppyImageEditor工具窗口的文件列表中釋放，Hello.exe文件即被添加到軟盤鏡像文件中。Hello.exe一個(gè)EOS應(yīng)用程序，其源代碼可以參見本實(shí)驗(yàn)文件夾中的Hello.c源文件。3.在FloppyImageEditor中選擇“文件〞菜單中的“保存〞后關(guān)閉FloppyImageEditor。4.按F7生成EOS應(yīng)用工程。5.按F5啟動調(diào)試。OSLab會彈出一個(gè)調(diào)試異常對話框，并中斷應(yīng)用程序的執(zhí)行。6.在調(diào)試異常對話框中選擇“否〞，忽略異常繼續(xù)執(zhí)行應(yīng)用程序。7.激活虛擬機(jī)窗口，待該應(yīng)用程序執(zhí)行完畢后，在EOS的控制臺中輸入命令“〞后回車。8.Hello.exe應(yīng)用程序開始執(zhí)行，觀察其輸出如圖11-1。9.待Hello.exe執(zhí)行完畢后可以重復(fù)第7步，或者結(jié)束此次調(diào)試。按照下面的步驟查看應(yīng)用程序創(chuàng)立另一個(gè)應(yīng)用程序的進(jìn)程的執(zhí)行結(jié)果：1.使用NewProc.c文件中的源代碼替換之前創(chuàng)立的EOS應(yīng)用程序工程中的EOSApp.c文件內(nèi)的源代碼。2.按F7生成修改后的EOS應(yīng)用程序工程。3.按F5啟動調(diào)試。OSLab會首先彈出一個(gè)調(diào)試異常對話框。4.在調(diào)試異常對話框中選擇“否〞，繼續(xù)執(zhí)行。5.激活虛擬機(jī)窗口查看應(yīng)用程序輸出的內(nèi)容，如圖11-2。結(jié)合圖11-1，可以看到父進(jìn)程〔EOSApp.exe〕首先開始執(zhí)行并輸出內(nèi)容，父進(jìn)程創(chuàng)立了子進(jìn)程〔Hello.exe〕后，子進(jìn)程開始執(zhí)行并輸出內(nèi)容，待子進(jìn)程結(jié)束后父進(jìn)程再繼續(xù)執(zhí)行。6.結(jié)束此次調(diào)試。按照下面的步驟調(diào)試CreateProcess函數(shù)創(chuàng)立進(jìn)程的過程：1.按F5啟動調(diào)試EOS應(yīng)用程序，OSLab會首先彈出一個(gè)調(diào)試異常對話框。2.選擇“是〞調(diào)試異常，調(diào)試會中斷。3.在main函數(shù)中調(diào)用CreateProcess函數(shù)的代碼行〔第57行〕添加一個(gè)斷點(diǎn)。4.按F5繼續(xù)調(diào)試，在斷點(diǎn)處中斷。5.按F11調(diào)試進(jìn)入CreateProcess函數(shù)。此時(shí)已經(jīng)開始進(jìn)入EOS內(nèi)核進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試PspCreateProcessEnvironment函數(shù)的步驟如下：1.在PsCreateProcess函數(shù)中找到調(diào)用PspCreateProcessEnvironment函數(shù)的代碼行〔create.c文件的第163行〕，并在此行添加一個(gè)斷點(diǎn)。2.按F5繼續(xù)調(diào)試，到此斷點(diǎn)處中斷。3.按F11調(diào)試進(jìn)入PspCreateProcessEnvironment函數(shù)。接下來調(diào)試初始化進(jìn)程控制塊中各個(gè)成員變量的過程：1.首先創(chuàng)立進(jìn)程的地址空間，即4G虛擬地址空間。在代碼行〔create.c文件的第437行〕NewProcess->Pas=MmCreateProcessAddressSpace();添加一個(gè)斷點(diǎn)。2.按F5繼續(xù)調(diào)試，到此斷點(diǎn)處中斷。3.按F10執(zhí)行此行代碼后中斷。4.在“監(jiān)視〞窗口中查看進(jìn)程控制塊的成員變量Pas的值已經(jīng)不再是0。說明已經(jīng)初始化了進(jìn)程的4G虛擬地址空間。5.使用F10一步步調(diào)試PspCreateProcessEnvironment函數(shù)中后面的代碼，在調(diào)試的過程中根據(jù)執(zhí)行的源代碼，查看“監(jiān)視〞窗口中*NewProcess表達(dá)式的值，觀察進(jìn)程控制塊中哪些成員變量是被哪些代碼初始化的，哪些成員變量還沒有被初始化。6.當(dāng)從PspCreateProcessEnvironment函數(shù)返回到PsCreateProcess函數(shù)后，停止按F10。此時(shí)“監(jiān)視〞窗口中已經(jīng)不能再顯示表達(dá)式*NewProcess的值了，在PsCreateProcess函數(shù)中是使用ProcessObject指針指向進(jìn)程控制塊的，所以將表達(dá)式*ProcessObject添加到“監(jiān)視〞窗口中就可以繼續(xù)觀察新建進(jìn)程控制塊中的信息。7.接下來繼續(xù)使用F10一步步調(diào)試PsCreateProcess函數(shù)中的代碼，同樣要注意觀察執(zhí)行后的代碼修改了進(jìn)程控制塊中的哪些成員變量。當(dāng)調(diào)試到PsCreateProcess函數(shù)的最后一行代碼時(shí)，查看進(jìn)程控制塊中的信息，此時(shí)所有的成員變量都已經(jīng)被初始化了〔注意觀察成員ImageName的值〕。8.按F5繼續(xù)執(zhí)行，EOS內(nèi)核會為剛剛初始化完畢的進(jìn)程控制塊新建一個(gè)進(jìn)程。激活虛擬機(jī)窗口查看新建進(jìn)程執(zhí)行的結(jié)果。9.在OSLab中選擇“調(diào)試〞菜單中的“停止調(diào)試〞結(jié)束此次調(diào)試。10.選擇“調(diào)試〞菜單中的“刪除所有斷點(diǎn)〞。2.算法實(shí)現(xiàn)4.主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)代碼及其說明5.源程序并附上注釋#include"EOSApp.h"http://main函數(shù)參數(shù)的意義：//argc-argv數(shù)組的長度，大小至少為1，argc-1為命令行參數(shù)的數(shù)量。//argv-字符串指針數(shù)組，數(shù)組長度為命令行參數(shù)個(gè)數(shù)+1。其中argv[0]固定指向當(dāng)前//進(jìn)程所執(zhí)行的可執(zhí)行文件的路徑字符串，argv[1]及其后面的指針指向各個(gè)命令行//參數(shù)。//例如通過命令行內(nèi)容"a:\hello.exe-a-b"啟動進(jìn)程后，hello.exe的main函//數(shù)的參數(shù)argc的值為3，argv[0]指向字符串"a:\hello.exe"，argv[1]指向//參數(shù)字符串"-a"，argv[2]指向參數(shù)字符串"-b"。//intmain(intargc,char*argv[]){ // //啟動調(diào)試EOS應(yīng)用程序前要特別注意下面的問題： // //1、如果要在調(diào)試應(yīng)用程序時(shí)能夠調(diào)試進(jìn)入內(nèi)核并顯示對應(yīng)的源碼， //必須使用EOS核心工程編譯生成完全版本的SDK文件夾，然 //后使用此文件夾覆蓋應(yīng)用程序工程中的SDK文件夾，并且EOS //核心工程在磁盤上的位置不能改變。 //2、在啟動調(diào)試應(yīng)用程序之前必須首先刪除/禁用所有的斷點(diǎn)，在斷 //點(diǎn)中斷(int3)被命中后才能重新添加/啟用斷點(diǎn)，否那么啟動 //調(diào)試會失敗。STARTUPINFOStartupInfo; PROCESS_INFORMATIONProcInfo[10]; inta[10],i,j; ULONGulExitCode; //子進(jìn)程退出碼 INTnResult=0; //main函數(shù)返回值。0表示成功，非0表示失敗。#ifdef_DEBUG __asm("int$3\nnop");#endifprintf("Createtenprocessesandwaitfortheprocessesexit...\n\n");//使子進(jìn)程和父進(jìn)程使用相同的標(biāo)準(zhǔn)句柄。 StartupInfo.StdInput=GetStdHandle(STD_INPUT_HANDLE); StartupInfo.StdOutput=GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); StartupInfo.StdError=GetStdHandle(STD_ERROR_HANDLE); //為一個(gè)應(yīng)用程序同時(shí)創(chuàng)立10個(gè)子進(jìn)程。 for(i=0;i<10;i++) { if(CreateProcess("A:\\Hello.exe",NULL,0,&StartupInfo,&ProcInfo[i])) a[i]=1; elsea[i]=0; }for(j=0;j<10;j++) { if(a[j]){ //創(chuàng)立子進(jìn)程成功，等待子進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束。 // WaitForSingleObject(ProcInfo[j].ProcessHandle,INFINITE); //得到并輸出子進(jìn)程的退出碼 GetExitCodeProcess(ProcInfo[j].ProcessHandle,&ulExitCode); } else{printf("CreateProcessFailed,Errorcode:0x%X.\n",GetLastError()); nResult=1;} for(j=0;j<10;j++) {printf("\nTheprocess%dexitwith%d.\n",j,ulExitCode); CloseHandle(ProcInfo[j].ProcessHandle); CloseHandle(ProcInfo[j].ThreadHandle);} }returnnResult;}6.程序運(yùn)行時(shí)的初值和運(yùn)行結(jié)果四、實(shí)驗(yàn)體會本次實(shí)驗(yàn)較為簡單，屬于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中，在調(diào)試時(shí)添加監(jiān)視對象時(shí)，因?yàn)樯倭?導(dǎo)致結(jié)果不正確，后請教同學(xué)后解決了，另外在動手實(shí)現(xiàn)10個(gè)進(jìn)程創(chuàng)立的問題時(shí)，一開始沒有頭緒，后來和原創(chuàng)立2個(gè)進(jìn)程的程序比照以及for循環(huán)提示，寫出了程序，并和同學(xué)討論后，修正了對進(jìn)程創(chuàng)立失敗時(shí)的操作。用PROCESS_INFORMATION類型定義一個(gè)有10個(gè)元素的數(shù)組，每一個(gè)元素對應(yīng)一個(gè)進(jìn)程。使用一個(gè)循環(huán)創(chuàng)立10個(gè)子進(jìn)程，然后再使用一個(gè)循環(huán)等待10個(gè)子進(jìn)程結(jié)束，得到退出碼后關(guān)閉句柄。對于不能創(chuàng)立成功的進(jìn)程那么直接結(jié)束這個(gè)進(jìn)程并且彈出錯(cuò)誤信息，之后轉(zhuǎn)到下一個(gè)進(jìn)程，使進(jìn)程之間不互相影響。通過這次實(shí)驗(yàn)，我對進(jìn)程的相關(guān)知識增加了理解。有了動手實(shí)踐的時(shí)機(jī)讓我對于課本上進(jìn)程的相關(guān)知識有了新的認(rèn)識和更深的記憶。學(xué)習(xí)了如何創(chuàng)立進(jìn)程和關(guān)閉句柄等，豐富了編程的相關(guān)知識。附：1.在PsCreateProcess函數(shù)中調(diào)用了PspCreateProcessEnvironment函數(shù)后又先后調(diào)用了PspLoadProcessImage和PspCreateThread函數(shù)，學(xué)習(xí)這些函數(shù)的主要功能。能夠交換這些函數(shù)調(diào)用的順序嗎？思考其中的原因。答：PspCreate