计算机组成原理课程设计报告

目 录目 录 .1一 设计目的 .2二 设计内容 .2三 设计要求 .2四 设计过程 .21、窗口函数程序实现的步骤 .22、消息循环 .43、编写窗口过程函数 .54、自启动模块设计 .65、定时发送邮件模块设计 .66、程序流程图 .8五 设计总结 .9参考文献 .9一 设计目的通过本次课程设计，设计一个键盘监听程序，系统启动后自动记录所有键盘信息的功能，能够记录键盘的输入值，且该程序具有自动启动功能，并能够定期通过网络给某人的指定的邮箱发送所记录的信息。二 设计内容1、题目分析，查找资料和总体设计。2、详细设计、代码编制、程序调试。系统功能要求如下：模块一 该部分通过设计一个窗口，并在窗口中响应键盘消息，记录键盘的相关按键记录，实现键盘监听的功能。模块二 该部分通过对注册表的修改，将该程写入注册表，实现该程序的随系统的启动而启动。模块三 该部分通过调用系统的定时函数，实现邮件的定时发送。3、结果分析、完成课程设计报告。三 设计要求1、学生能够较深入的理解网络编成的设计方法，并在所要求的设计时间内，利用自己所熟悉的语言完成本题目的程序编制。2、程序要能正确运行，完成预功能。3、要求设计清晰、美观的用户界面，当操作出错时，程序要有出错提示信息。4、上交设计报告。重点阐述程序的有关算法说明、程序的流程图以及子程序的功能和参数的说明及程序代码。四 设计过程1、窗口函数程序实现的步骤（1）WinMain 函数的定义WinMain 函数的原型声明如下：int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstande,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR IpCmdLine,Int nCmdShow);WinMain 函数接收 4 个参数，这些参数都是在系统调用 WinMian 函数时，传递给应用程序的。第一个参数 hInstance 表示该程序当前运行的实例的句柄。第二个参数hPrevInstance 表示当前实例的前一个实例的句柄。第三个参数 IpCmdLine 是一个以空终止的空符串，第四个参数 nCmdShow 指定程序的窗口应该如何显示。（2）创建一个窗口设计一个窗口类一个完整的窗口有许多的特征，包括光标、图标、背景色等。因此在创建一个窗口之前，要对该类型的窗口进行设计，指定该窗口的相关特征。Windows 为我们定义了一个窗口所应该有的基本属性。在此次的程序中，运用了 wndClass 这样一个函数，来实现窗口属性的设置。其中的第二个成员变量IpfnWndProc 是一个函数指针，指向窗口过程函数，窗口过程函数是一个回调函数。回调函数在特定的事件或条件发生时由另外一方调用的，用于对该事件或条件进行响应。（3）注册窗口类调用 RegisterClass 函数对窗口进行注册，注册成功后才能创建该类型的窗口。具体实现如下：RegisterClass(（4）创建窗口设计好窗口并且将其注册成功后，就可以用 CreateWindow 函数产生这种类型的窗口了。其函数的原型声明如下：HWND CreateWindow(LPCTSTR lpClassName, / registered class nameLPCTSTR lpWindowName, / window nameDWORD dwStyle, / window styleint x, / horizontal position of windowint y, / vertical position of windowint nWidth, / window widthint nHeight, / window heightHWND hWndParent, / handle to parent or owner windowHMENU hMenu, / menu handle or child identifierHINSTANCE hInstance, / handle to application instanceLPVOID lpParam / window-creation data);（5）显示及更新窗口其中，显示窗口通过 ShowWindow 函数实现。更新窗口通过 UpdateWindow函数实现。到此，一个窗口函数的创建就算完成了。2、消息循环（1）编写一个消息循环，不断的从消息队列中取出消息，并进行响应。要从消息队列中取出消息，我们需要调用 GetMessage（）函数。通常的消息循环函数的代码如下：while(GetMessage( /虚拟键消息转换为字符消息DispatchMessage( /消息回传给操作系统GetMessage 函数只有在接收到 WMQUIT 消息时，才返回 0。此时 while语句的判断条件为假，循环退出，程序才能结束运行。在没有接收到 WMQUIT消息时，Windows 应用程序就通过 while 循环来保证程序始终处于运行状态。Windows 应用程序的消息处理机制如下图所示： 2GetMesage3DispatchMesage14图 2-1（2）操作系统接收到应用程序的窗口消息，将消息投递到该应用程序的消息队列中。（3）应用程序在消息循环中调用 GetMessage 函数从消息队列中取出一条一条的消息。取出消息后，应用程序可以对消息进行一些预处理，例如，放弃对某些消息的响应，或者调用 TranslateMessage 产生新的消息。（4）应用程序调用 DispatchMessage，将消息回传给操作系统，消息是由 MSG结构体对象来表示的，其中就包含了接收消息的窗口的句柄。因此，DispatchMessage 函数总能进行正确的传递。（5）系统调用 WNDCLASS 结构体的 IpfnWndProc 成员保存的窗口过程函数的指针调用窗口过程，对消息进行处理。（6）发送消息可以使用 SendMessage 和 PostMessage 函数。SendMessage 将消息直接发送给窗口，并调用该窗口的窗口过程进行处理。在窗口过程对消息处理完毕后，该函数才返回。PostMessage 函数将消息放入与创建窗口的线程相关联的消息队列后立即返回。除了两个函数外，还有一个 PostThreadMessage函数，用于向线程发送消息，对于线程消息，MSG 结构体中的 hwnd 成员为NULL。3、编写窗口过程函数（1）窗口过程函数用于处理发送给窗口的消息。一个 Windows 应用程序的主要代码部分就集中在窗口过程函数中。窗口过程函数的声明如下：LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam) HDC hdc;PAINTSTRUCT ps; （2）具体函数中有按键消息处理，通过 WM_INPUT 实现，当发现有按键消息时，通过GetRawInputData 函数获得原始的按键信息，再通过 WriteFile 写入文件中，写下按键记录。绘制窗口的界面，通过 WM_PAINT 完成。当窗口客户区的一部分或者全部变为无效是,系统会发送 WM_PAINT 消息,通知应用程序重新绘制窗口,当窗口刚创建的时候,整个客户区都是无效的,因为这个时候程序还没有在窗口上绘制任何东西,当调用 UpdateWindows 函数时,会发送 WM_PAINT 消息给窗口过程,对窗口进行刷新.完成后，需要对窗口进行撤销，使用 WM_DESTROY 完成。当用户单击窗口伤的关闭按钮的时候,系统会给应用程序发送一条 WM_CLOSE 消息,首先弹出一个消息框,让用户确认是否结束.用户选择是,则调用 DestroyWindows 函数销毁窗口, DestroyWindows 函数在销毁窗口后会向窗口发送 WM_DESTROY 消息,此时,窗口销毁了,但是应用程序并没有退出.GetMessage 函数只有在收到 WM_QUIT 消息才返回 0,此时消息循环才结束,程序退出.想要让程序退出,我们必须响应WM_DESTROY 消息,并在消息响应代码中调用 PostQuitMessage.向应用程序的消息队列中投递 WM_QUIT 消息,传递给 PostQuitMessage 函数的参数值将作为WM_QUIT 消息的 wParam 参数,这个值通常用作 WinMain 函数的返回值。DefWindowProc 函数调用默认的窗口过程,对应用程序没有处理的其他消息进行默认处理.4、自启动模块设计（1）该部分通过将程序的可执行程序写入注册表，实现随着系统的启动而启动。自启动有两种方法,第一种方法是，在本地计算机中打开注册表编辑器，找到下面的键值：HKEY_CURRENT_USERSoftwareMicrosoftWindows NTCurrentVersionWindows 然后在 Windows 键值下新建一个字符串键值，并更名为 load，双击打开这个字符串键值，接着把弹出窗口的“数值数据”中设置要随系统自动运行的程序的路径即可。需要注意的是，输入的路径文件名是短文件名。（2）另一种方法同样是在注册表中进行设置，找到键值：HKEY_LOCAL_MACHINESOFTWAREMicrosoftCommand Processor，找到并双击“AutoRun”这项，然后将键值设置为需要启动的程序即可。这两种方法都可以.在实验中,运用了方法一,通过“SoftwareMicrosoftWindowsCurrentVersionRun“;找到键值,再通过hkResult,“hacker“/ 注册表键名 */,0,REG_EXPAND_SZ,(unsigned char *)“F:KBDLoggerDebugKBDLogger.exe“,32 找到路径后,将可执行程序写入注册表,实现自启动.5、定时发送邮件模块设计（1）邮件发送功能通过 Simple MAPI 的函数以及相关的数据结构，根据其结构可以很简单的实现发送邮件的功能。实现一个完整的邮件发送过程，只需要一个函数“MAPISendMail()”， MAPI 与邮件系统关系密切，要能够使用 MAPI 的功能，系统必须安装有支持 MAPI 的邮件系统，比如 Outlook、Outlook Express、Eudora、Netscape 等.在本次设计中，邮件系统使用的是 outlook，经过测试，发现没有问题。首先是 MAPI 库的初始化，包括两个步骤：装载 MAPI 库、得到函数入口地址。发送邮件 MAPISendMail()，发送邮件功能就是对 MAPISendMail()的封装。下面解释这个 API 函数的参数定义。ULONG FAR PASCAL MAPISendMail(LHANDLE lhSession, ULONG ulUIParam, lpMapiMessage lpMessage, FLAGS flFlags, ULONG ulReserved);lhSession、ulUIParam 和 ulReserved 这三个参数，简单地设置为 0 就可以了。flFlags 有三个有效位，分别是 MAPI_DIALOG，MAPI_LOGON_UI，MAPI_NEW_SESSION。重点是 lpMessage 这个参数，它指向一个 MapiMessage 类型的结构，详细地定义了一个邮件的全部信息。（2）结构 MapiMessage使用时首先定义一个 MapiMessage 类型的变量，将其清零。现在我们只要简单地设定 lpszSubject（标题） 、lpszNoteText（正文） 、lpOriginator（发件人） 、nRecipCount（收件人计数， ） ，lpRecips（一个包含全部收件人的数组），nFileCount（附件计数） 、lpFiles（包含每个附件信息的数组） 。nRecipCount 和 nFileCount 的值一定要与实际的收件人和附件数目相符。（3）结构 MapiRecipDesc必须设置 ulRecipClass、lpszName、lpszAddress（4）结构 MapiFileDesc必须设置的有 lpszPathName、nPosiotion 两个参数（5）定时功能定时功能通过调用系统函数 SetTimer（）来实现。其声明原型如下UINT_PTR SetTimer(HWND hWnd, / handle to windowUINT_PTR nIDEvent, / timer identifierUINT uElapse, / time-out valueTIMERPROC lpTimerFunc / timer procedure);此程序中的时间值设置的是 20 秒，也就是说每隔 20 秒，程序会向指定的邮箱发送键盘记录。6、程序流程图（1）键盘监控流程图图 6-1 键盘监控流程图五 设计总结通过这次的键盘监听程序的设计，使得我对窗口中响应键盘消息的机制更加深入的了解了，通过对窗口的属性设置、注册窗口类、创建窗口、显示窗口、更新窗口、消息循环、窗口过程函数的编写，具体深入的体会了窗口响应键盘消息的实现过程和方法。同时，对于 Windows 的许多函数有了进一步运用与了解，如运用 MAPI 发送邮件的使用规则、运用 CreateWindow（）进行窗口的创建、窗口过程函数的编写、GetForegroundWindow 的使用等等，提高了编程的能力。关于程序运行时，无法实现邮件发送的问题，经过反复的调试，都无法发现问题。把发送邮件的程序提取出来单独运行时，发现是没有问题的，能够正确的发送邮件。但是，把这个程序完整的放入到整个程序中后，却无法发送邮件。最后发现是由于进程的互斥问题。记录的文件一直处于打开状态，并且不断地有记录向文件中写入，这时想要访问该文件当然是不被允许的。究其原因，还是由于设计程序是没有考虑操作系统的问题，文件打开后没有立刻关闭。在今后的程序设计中，要考虑关于操作系统的同步互斥问题。这种问题的出现,也正好提醒我要把学过的每一门专业课都学扎实,切实提高自己的编程功力,这样,才能够做到真正的提高。试验中遇到了不少的问题,有些通过上网查阅资料解决了,还有些通过与同学的交流,发现并解决了问题.尽管过程有些漫长,但是,在这个逐步解决问题的过程中,无论是自学能力,查阅资料的能力还是实际的动手能力都有了较大的提高.我想,只有通过不断的诸如此类的课程设计,才能够更好的检验我们平时所学的知识。参考文献1计算机网络安全教程石志国 薛为民 江俐 编著 清华大学出版社 北京交通大学出版社 2004 年2计算机网络安全基础袁津生 吴砚农 编 人民邮电出版社 2002 年3网站： 附录1、窗口函数的实现源代码：INT WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE, PSTR, INT iCmdShow)/主函数HWND hWnd;MSG msg;WNDCLASS wndClass;wndClass.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;wndClass.lpfnWndProc = WndProc;wndClass.cbClsExtra = 0;wndClass.cbWndExtra = 0;wndClass.hInstance = hInstance;wndClass.hIcon = LoadIcon(NULL, IDI_AP