2023年6月22日发(作者：)
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“”。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
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
进程名称 进程ID 线程数量 占用内存 优先级 占CPU时间 虚拟内存
10
6
1,412
780
12140
1116
1964
12936
24032
680
普通
普通
普通
普通
普通
高
普通
普通
00：00：00
00:00:00
0:00:04
0:00:00
0:00:01
0:00:10
0:00:13
0:00:00
1,436k
784k
12,168k
1,408k
1,044k
12,240k
36,188k
708k
system
system
administrator 32
system
system
9
11
administrator 5
administrator 27
system 4
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：、、、，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“”，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 （说出进程的作用）。
5、运行“spy++.exe”应用软件，点击按钮““”的各项信息，并填写下表：
”，切换到进程显示栏上，查看进程
表二：统计线程的各项信息
进程： 中的各个线程
序号
1
2
3
4
00000798
00000000
00000008
00000010
00000074
00000000
00000004
00000004
8
0
0
13
12
0
1
15
0:00:00.156
0:12:02.768
0:0:06.895
0:0:00.000
1586
207348
11260
5
进程ID 线程ID 基本优先级 当前优先级 CPU时间 上下文开关 5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
00000018
0000001C
00000024
00000124
0000035C
000000121
000000000
000000022
00000004
00000008
00000014
00000004
00000004
00000120
00000244
000000124
000000010
000000000
000000002
000000009
13
13
13
11
8
5
10
3
13
8
13
13
13
12
9
9
13
15
8
6
0:0:00.031
0:0:00.062
0:0:00.062
0:0:00.015
0:0:00.000
0:0:00.000
0:0:00.005
0:0:00.010
0:0:00.033
0:0:00.002
3860
10181
7796
281
13
5980
960
3
5
10489
6、注意某些线程前有“＋”，如图所示：差异是 前者还包含了后者所没有的许多信息 。
，说明二者之间的四、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 ”，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、、、等应用程序）
表一：统计进程的一些信息
序号 进程名称
1
2
3
4
5
6
7
8
进程ID
父进程ID
优先级 线程数
Heaps数量 模块数量
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：、、、。
系统进程，用于微软Windows系统的安全机制。
微软Windows操作系统的一部分。用于管理启动和停止服务。
Windows 用户登陆程序，管理用户登录和退出。
微软客户端/服务端运行时子系统。
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“”，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++){
}
return 0;
i++; DWORD __stdcall fun2( LPVOID p1)
{
}
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)
{
}
DWORD __stdcall fun2( LPVOID p1)
{
for( int j =0 ;j < MaxCount;j++){
::EnterCriticalSection(&cs);
i--;
::LeaveCriticalSection(&cs);
for( int j =0 ;j < MaxCount;j++){
}
::EnterCriticalSection(&cs);
i++;
::LeaveCriticalSection(&cs);
for( int j =0 ;j < MaxCount;j++){
}
return 0;
i--; }
}
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 = %dn",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_”，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“”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。
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