实验一 熟悉Windows2000XP中的进程和线程

实验一熟悉Windows2000/XP中的进程和线程

一、实验目的

1、熟悉Windows2000/XP中任务管理器的使用。

2、通过任务管理器识别操作系统中的进程和线程的相关信息。

3、掌握利用spy++.exe来察看Windows中各个任务的更详细信息。

二、实验理论基础及教材对应关系

1、实验理论基础：

（1）操作系统中的进程和线程的概念；

（2）进程PCB的各项指标含意；

2、本实验内容主要对应于教材第2章。

三、实验内容与步骤

1、启动操作系统自带的任务管理器：

方法：直接按组合键Ctrl+Alt+Del，或者是在点击任务条上的“开始”“运行”，并输入“taskmgr.exe”。如下图所示：

2、调整任务管理器的“查看”中的相关设置，显示关于进程的以下各项信息，并完成

下表（填满即可）：

表一：统计进程的各项主要信息

3、从桌面启动办公软件“Word”，在任务管理器中找到该软件的登记，并将其结束掉。

再从任务管理器中分别找到下列程序：winlogon.exe、lsass.exe、csrss.exe、smss.exe，试着结束它们，观察到的反应是图标消失机器关机，原因是系统文件。

4、在任务管理器中找到进程“explorer.exe”，将之结束掉，并将桌面上你打开的所

有窗口最小化，看看你的计算机系统起来什么样的变化桌面图标、开始任务栏消失、得到的结论是任务栏、桌面应用（说出explorer.exe进程的作用）。

5、运行“spy++.exe”应用软件，点击按钮“”，切换到进程显示栏上，查看进程“explorer.exe”的各项信息，并填写下表：

表二：统计线程的各项信息

进程：explorer.exe 中的各个线程

6、注意某些线程前有“＋”，如图所示：，说明二者之间的差异是前者还包含了后者所没有的许多信息。

四、实验材料的提交与成绩评定

1、本实验的实验报告一份（电子版或纸质版一份，具体形式由任课教师确定，格式参考学院统一实验报告）

2、实验源程序一份，请表明题号（电子版）

备注：做下一次实验之时提交上一次实验的材料，由各班学习委员以班为单位收集并上交任课教师。

3、实验成绩总分为10分，由指导老师根据学生实验表现和实验材料进行评定，本门课程结束后实验平均成绩（实验总成绩/实验次数）按照10％的比例记入期末考试总成绩。

实验二编程实现进程的控制

一、实验目的

1、进一步掌握进程的相关概念

2、掌握Windows2000/XP有关进程操作的API函数的使用。

3、了解进程的地址空间的含义。

二、实验理论基础及教材对应关系

1、实验理论基础：

（1）操作系统中的进程和线程的概念；

（2）进程的各种控制；

2、本实验内容主要对应于教材第2章和第3章的内容。

三、实验内容与步骤

1、启动应用程序“Process Information.exe”，应出现下面的界面：

2、依次改变上图中“下拉组合框”的选项，读出界面中显示的各项信息，并完成下表（填满即可）：（统计中要包含winlogon.exe、lsass.exe、csrss.exe、smss.exe等应用程序）

表一：统计进程的一些信息

3、从上表中观察“进程ID”和“父进程ID”两栏，总结并画出下列程序间的亲缘关系：winlogon.exe、lsass.exe、csrss.exe、smss.exe。

lsass.exe 系统进程，用于微软Windows系统的安全机制。

services.exe 微软Windows操作系统的一部分。用于管理启动和停止服务。

winlogon.exe Windows 用户登陆程序，管理用户登录和退出。

csrss.exe 微软客户端/服务端运行时子系统。

smss.exe 会话管理子系统，负责启动用户会话。

4、打开“ProcessInfo”工程文件，打开文件“ProcessInfo.cpp”，找到函数：CreateProcess（）的使用方法。按下列步骤建立一个工程项目，将记事本应用程序运行起来，即创建了一个新的进程。

步骤1、创建一个基于MFC的应用程序。

步骤2、在应用程序类型中选取“基于对话框”的选项。

步骤3、直接点击完成，系统将为你创建一个工程项目。

步骤4、然后在“资源视图”中，打开对话框“IDD_MY_DIALOG”，将出现以下对话框：

步骤5、打开界面上的“工具箱”，放置一个“按钮”，如下图：

步骤6、双击上面的“Button1”按钮，切换到代码的编写处：

输入以下语句：

步骤7、编译并运行此工程项目，看看运行的结果。

四、实验材料的提交与成绩评定

1、本实验的实验报告一份（电子版或纸质版一份，具体形式由任课教师确定，格式参考学院统一实验报告）

2、实验源程序一份，请表明题号（电子版）

备注：做下一次实验之时提交上一次实验的材料，由各班学习委员以班为单位收集并上交任课教师。

3、实验成绩总分为10分，由指导老师根据学生实验表现和实验材料进行评定，本门课程结束后实验平均成绩（实验总成绩/实验次数）按照10％的比例记入期末考试总成绩。

实验三Windows中的线程与线程同步现象

一、实验目的

1、掌握Windows中线程的操作。

2、熟悉线程不同步时的现象及环境因素。

3、掌握一种同步对象的使用。

二、实验理论基础及教材对应关系

1、线程和线程不同步的认识。

2、线程间的同步和通信。

3、本实验内容主要对应于教材第2章中关于线程的各节。

三、实验内容与步骤

1、定义全局变量int i = 0; 初始值置为0。

2、创建两个线程，一个对i 执行加1 操作，另一个对i 执行减1 操作。两个线程执行相同的次数。

显然，正常情况下，i 的仍然保持为0。

#include

#include

#define MaxCount 9000000 // 循环次数要很大，可多次尝试一些值

DWORD __stdcall fun1( LPVOID p1)

{

for( int j =0 ;j < MaxCount;j++){

i++;

}

return 0;

}

DWORD __stdcall fun2( LPVOID p1)

{

for( int j =0 ;j < MaxCount;j++){

i--;

}

return 0;

}

3、观察两个线程执行后的情况，可以发觉最后i 的值不一定是0，有时是很大的正数，有时是很大的负数，这就是多个线程在操作同一个变量i时，未同步时带来的严重问题。

还应该了解，在多个线程操作共享的变量时，才需要考虑同步问题。

5、给这两个线程加上同步代码，再来观察对 i 值的影响。步骤2的函数稍微改动即

可：

CRITICAL_SECTION cs;

DWORD __stdcall fun1( LPVOID p1)

{

for( int j =0 ;j < MaxCount;j++){

::EnterCriticalSection(&cs);

i++;

::LeaveCriticalSection(&cs);

}

}

DWORD __stdcall fun2( LPVOID p1)

{

for( int j =0 ;j < MaxCount;j++){

::EnterCriticalSection(&cs);

i--;

::LeaveCriticalSection(&cs);

}

}

加入的同步代码的两个线程，无论如何执行，i 的值总是 0 ，结果是正确的。

6、主函数的写法

int main()

{

DWORD id1,id2;

HANDLE hThread[2];

::InitializeCriticalSection(&cs);

hThread[0] = ::CreateThread(0,0,fun1,0,0,&id1);

hThread[1] = ::CreateThread(0,0,fun2,0,0,&id2);

::WaitForMultipleObjects(2,hThread,1,INFINITE);

printf("i = %d\n",i);

::DeleteCriticalSection(&cs);

getchar();

return 0;

}

四、实验材料的提交与成绩评定

1、本实验的实验报告一份（电子版或纸质版一份，具体形式由任课教师确定，格式参考学院统一实验报告）

2、实验源程序一份，请表明题号（电子版）

备注：做下一次实验之时提交上一次实验的材料，由各班学习委员以班为单位收集并上交任课教师。

3、实验成绩总分为10分，由指导老师根据学生实验表现和实验材料进行评定，本门课程结束后实验平均成绩（实验总成绩/实验次数）按照10％的比例记入期末考试总成绩。

实验四操作系统中的经典线程同步问题

一、实验目的

1、加深对线程的理解、掌握Windows中线程的操作。

2、掌握死锁产生的原因。

3、掌握信号量、互斥量、事件、临界区等同步对象的使用。

二、实验理论基础及教材对应关系

1、进程和线程的关系。

2、线程间的同步和通信。

3、本实验内容主要对应于教材第2章中关于线程的各节、第3章中关于死锁的各节。

三、实验内容与步骤

1、运行实验程序“Reader_Writer.exe”，出现如下界面：

2、交替点击“创建读者线程”和“创建写者线程”按钮，出现如下界面：

3、观察第二步的实验现象，多次试验，可总结为：

(1)、当有“读者”的绿灯亮时，其余的“读者”灯的状态是不亮、其余的“写者”灯的状态是亮。

(2)、当有“写者”的绿灯亮时，其余的“写者”灯的状态是不亮、其余的“读者”灯的状态是不亮。

这说明“读者”间的关系是相容、“读者”之间的关系是相容、“读者－写者”之间的关系是互斥。（填相容、互斥）

4、打开工程文件“Reader_Writer”，查找下列函数的用法：

(1) AfxBeginThread()；创建线程。ResumeThread()；让线程恢复运行。

(2)CreateMutex()；创建互斥量。ReleaseMutex()；删除互斥量。

(3)CreateSemaphore()；创建信号量。ReleaseSemaphore()删除信号量。

(4) WaitForSingleObject()；等待同步对象。

(5) CloseHandle()；关闭内核对象的句柄。

5、运行“Dining.exe”应用程序，观察线程间“死锁”时的状态。

6、创建一个“Console”应用程序，在main()函数中创建4个线程，线程的工作就是向屏幕输出几个字符后，就自己结束掉。

四、实验材料的提交与成绩评定

1、本实验的实验报告一份（电子版或纸质版一份，具体形式由任课教师确定，格式参考学院统一实验报告）

2、实验源程序一份，请表明题号（电子版）

备注：做下一次实验之时提交上一次实验的材料，由各班学习委员以班为单位收集并上交任课教师。

3、实验成绩总分为10分，由指导老师根据学生实验表现和实验材料进行评定，本门课程结束后实验平均成绩（实验总成绩/实验次数）按照10％的比例记入期末考试总成绩。