window高级编程之WMI编程应用

1、Windows系统编程实用教程授课教师：职务：第12章 WMI编程课程描述WMI是Windows的核心组件，通过编写WMI脚本和应用程序可以获取计算机系统、软件和硬件信息，还可以对计算机进行管理，比如关机、重新启动计算机等。本章将介绍WMI编程当前相关技术。本章知识点12.1 WMI技术基础12.2 WMI编程方法12.1 WMI技术基础12.1.1 什么是WMI12.1.2 WMI体系结构12.1.3 WMI测试器12.1.4 WMI查询语言（WQL）12.1.1 什么是WMIWMI（Windows Management Instrumentation，Windows管理规范）是Window

2、s的一项核心技术，它以CIMOM（Common Information Model Object Manager，公共信息模型对象管理器）为基础，是一个描述Windows操作系统构成单元的对象数据库。使用WMI技术的方式通常包括以下3种：通过WMI测试器工具对系统进行查询和管理。关于WMI测试器工具的具体使用方法将在12.1.4小节介绍。编写WMI脚本实现自动任务管理。通过C+程序接口、.NET类等方法编写应用程序获取和管理Windows操作系统中的对象信息。12.1.2 WMI体系结构1WMI脚本WMI脚本是用户使用VBScript、Jscript语言编写的、用于访问WMI的程序。2WMI基

3、础结构中间层是WMI基础结构，它由4个主要组件构成，即WMI脚本库、公共信息模型对象管理器（Common Information Model Object Manager，CIMOM）、公共信息模型（Common Information Model，CIM）储存库和WMI提供程序。这些组件的具体情况将在稍后介绍。3WMI脚本库WMI脚本库为开发WMI脚本提供了一系列的对象，可以使用它们来访问和管理WMI托管资源。无论托管资源是计算机、事件日志、操作系统、进程、服务或者用户选择的其他资源，WMI脚本库中的对象都以相同的方式工作。WMI脚本库可以完成下面7种基本任务。获取WMI托管资源的实例。读取

4、WMI托管资源的属性。修改WMI托管资源的属性。调用WMI托管资源的方法。在WMI托管资源中创建一个新的实例。在WMI托管资源中删除一个实例。订阅对WMI托管资源进行创建、修改和删除的事件。4公共信息模型CIM（Common Information Model，公共信息模型）是一个与具体实现无关的、用于描述管理信息的概念性模型，它由核心模型、公共模型和扩展模型三层构成。核心模型是一系列类、连接和属性的集合，该对象组提供了所有管理域通用的基本信息模型；公共模型提供特定管理域的通用信息模型，这些特定的管理域包括系统、应用程序、网络和设备等；扩展模型代表通用模型的特定技术扩展。CIM类通常表示动态资

5、源。也就是说，资源的实例并不存储在CIM中，而是通过基于使用者请求的提供程序动态检索。类被分组到命名空间中，命名空间是表示一个特定的管理区域的类逻辑组。命名空间rootcimv2包括大部分通常与计算机和操作系统相关联的资源类。例如，Win32_LogicalMemoryConfiguration、Win32_Service和Win32_NTLogEvent等类都驻留在命名空间rootcimv2中，它们只是在CIM中定义的数百个类中的3个。5公共信息模型对象管理器CIMOM（Common Information Model Object Manager，公共信息模型对象管理器）是一个描述操作系统

6、构成单元的对象数据库，为MMC（Microsoft Management Console，微软管理控制台）和脚本程序提供了一个访问操作系统构成单元的公共接口。除此之外，CIMOM还向WMI提供下面的核心服务。提供注册：WMI利用CIMOM提供注册位置和功能信息。此信息存储在CIM储存库中。 请求传送：CIMOM使用提供程序注册信息，将使用者请求传送到合适的提供程序。 远程访问：使用者通过连接到远程系统上的CIMOM访问启用WMI的远程系统。一旦连接建立，使用者可以执行与在本地可以执行的操作相同的操作。 安全性：在本地计算机或是远程计算机上，允许用户在连接到WMI之前验证每个用户的访问标记，CI

7、MOM控制对WMI托管资源的访问。WMI并不覆盖或阻止由操作系统提供的安全性。查询处理：允许使用者使用WMI查询语言（WMI Query Language，WQL）发出关于任何WMI托管资源的查询。CIMOM只在提供程序本身不支持查询操作的情况下执行查询计算。事件处理：允许使用者订阅表示对WMI托管资源更改的事件。例如，可以订阅一个事件，表明逻辑磁盘驱动器上的空间何时下降到可接受的阈值。CIMOM按一个指定的间隔轮询托管资源，并在满足订阅条件时生成一个事件通知。 6WMI提供程序WMI提供程序在WMI和托管资源之间扮演着中间方的角色。提供程序代表用户应用程序和脚本从WMI托管资源请求信息，并发

8、送指令到WMI托管资源。WMI提供程序通常以DLL文件的方式保存在%SystemRoot%system32wbem 目录下。Windows 2000、Windows XP和Windows Server 2003等操作系统都提供内置的WMI提供程序。7托管资源托管资源是任意逻辑或物理组件，通过使用WMI进行公开和管理。可以使用WMI管理的Windows资源包括计算机系统、磁盘、外围设备、事件日志、文件、文件夹、文件系统、网络组件、操作系统子系统、性能计数器、打印机、进程、注册表设置、安全性、服务、共享、SAM用户和组、Active Directory、Windows安装程序、Windows驱动程

9、序模式（WDM）设备驱动程序以及SNMP管理信息基数据（MIB）等。WMI托管资源通过WMI提供程序与WMI服务通讯。12.1.3 WMI测试器WMI测试器是能够与WMI基础结构进行交互的图形化工具，可以使用它来浏览CIM架构并检查托管资源类的定义。在命令窗口中执行wbemtest.exe，可以打开WMI测试器工具，如图12.4所示。此时，窗口中大部分按钮都是被禁用的，这说明此时还没有连接到WMI。“连接”对话框单击“连接”按钮，打开“连接”对话框，如图12.3所示。连接后的WMI测试器查看rootcimv2命名空间下的所有CIM类单击“枚举类别”按钮，打开“超类别信息”对话框，如图12.7所

10、示。在该对话框中可以查看到指定名称空间中的类信息。如果要查看名称空间rootcimv2中包含的所有CIM类，则不输入超类别名称，然后选择“递归”单选按钮，单击“确定”按钮，如图12.8所示。CIM类的对象编辑器双击一个类，可以打开对象编辑器，查看该类的限定符、属性和方法，如图12.9所示。执行下面的WQL语句在WMI测试器的主窗口中单击“查询”按钮，可以打开“查询”对话框，如图12.10所示。执行下面的WQL语句可以查询类Win32_Process中的数据。SELECT * FROM Win32_ProcessWQL语句的查询结果12.1.4 WMI查询语言（WQL）WQL（WMI Query

11、 Language，WMI查询语言）可以使用SQL语句的方式来访问WMI实例，查询指定类的数据。WMI查询语句的格式如下：SELECT FROM WHERE 关于WMI中常用类的具体情况将在附录2中结合实例介绍。12.2 WMI编程方法12.2.1 COM和接口12.2.2 为WMI应用程序初始化COM环境12.2.3 获取到WMI的IWbemLocator对象12.2.4 连接到指定的计算机12.2.5 设置WMI连接的安全属性12.2.6 执行查询操作12.2.7 执行CIM类的方法12.2.1 COM和接口1组件对象和接口2标识符（GUID）3接口派生4创建COM对象5销毁对象1组件对象

12、和接口组件对象和接口是COM的核心要素，它们都是基于面向对象程序设计思想的。组件对象与C+对象相似，都是由属性和方法组成，是一个实体对象。可以实现接口中定义的操作。接口是一种特殊的C+类，其中只定义了一些虚拟成员函数，没有成员变量，也没有非虚拟的成员函数。所谓虚拟函数是指只定义了函数的原型，但没有具体实现代码的函数。接口不用于实现具体的功能，它可以为一组类定义它们的共性操作。【例12.1】以接口IUnknown为例，来说明接口的基本概念。假定COM对象IUnknown的声明代码如下：class IUnknownpublic: virtual long _ _stdcall QueryInter

13、face(const GUID& riid, void* ppvObject); virtual unsigned long _ _stdcall AddRef(); virtual unsigned long _ _stdcall Release();2标识符（GUID）在COM中，使用标识符（GUID）来唯一标识一个COM对象、接口或者其他COM元素。在C+中，GUID表现为结构体的形式，代码如下：typedef struct _GUID DWORD Data1; WORD Data2; WORD Data3; BYTE Data48; GUID;参数说明如下：Data1，指定8位16进制

14、数。Data2，指定第1组4位16进制数。Data3，指定第2组4位16进制数。Data4，8个元素的字节数组。前2个字节包含第3组4位16进制数，其余6个字节包含最后12位16进制数。3接口派生每个COM对象都必须从接口IUnknown派生，因此每个COM对象都会继承接口IUnknown的QueryInterface()、AddRef()和Release()函数。下面是接口IWbemLocator的定义。interface IWbemLocator : IUnknown HRESULT ConnectServer(BSTR strNetworkResource,BSTR strUser,BS

15、TR strPassword,BSTR strLocale,long lSecurityFlags,BSTR strAuthority,IWbemContext* pCtx,IWbemServices* ppNameSpace);使用IWbemLocator接口可以获取指定计算机上WMI的IWbemServices接口的初始命名空间，因此IWbemLocator对象又被称为定位器对象。可以通过IWbemServices接口访问WMI服务。IWbemLocator接口包含4个函数，即QueryInterface()、AddRef()、Release()和ConnectServer()。4创建CO

16、M对象HRESULT CoCreateInstance( _in REFCLSID rclsid, _in LPUNKNOWN pUnkOuter, _in DWORD dwClsContext, _in REFIID riid, _out LPVOID *ppv);【例12.3】下面是创建IWbemLocator对象的示例代码。IWbemLocator* locator;HRESULT hr = CoCreateInstance(CLSID_WbemLocator, NULL, CLSCTX_INPROC_SERVER, IID_IWbemLocator, (PVOID*) &locator

17、);5销毁对象每个COM对象都有一个参考计数，当不再使用COM对象时，应该调用Release()函数减少其参考计数值。当计数值为0时，系统将删除该对象。【例12.4】下面是创建和销毁IWbemLocator对象的示例代码。IWbemLocator* locator;HRESULT hr = CoCreateInstance(CLSID_WbemLocator, NULL, CLSCTX_INPROC_SERVER, IID_IWbemLocator, (PVOID*) &locator);if(SUCCEEDED(hr) / 使用IWbemLocator对象hr locator-Release

18、();12.2.2 为WMI应用程序初始化COM环境 1为WMI应用程序初始化COM参数2初始化COM的安全级别 1为WMI应用程序初始化COM参数除了分配内存空间的函数外，应用程序在调用其他COM库函数之前，必须首先要调用CoInitializeEx()函数。CoInitializeEx()函数的原型如下：HRESULT CoInitializeEx( LPVOID pvReserved, DWORD dwCoInit);【例12.5】下面是使用CoInitializeEx()函数初始化COM库的示例代码。HRESULT hr;hr = CoInitializeEx(0, COINIT_MU

19、LTITHREADED); if (FAILED(hr) cout Failed to initialize COM library. Error code = 0 x hex hr endl; return hr;2初始化COM的安全级别如果需要修改默认的安全设置，可以调用CoInitializeSecurity()函数。CoInitializeSecurity()函数的原型如下：HRESULT CoInitializeSecurity( PSECURITY_DESCRIPTOR pVoid, LONG cAuthSvc, SOLE_AUTHENTICATION_SERVICE* asAut

20、hSvc, void* pReserved1, DWORD dwAuthnLevel, DWORD dwImpLevel, SOLE_AUTHENTICATION_LIST* pAuthList, DWORD dwCapabilities, void* pReserved3 );【例12.6】下面是使用CoInitializeSecurity()函数设置COM安全级别的示例代码。hr = CoInitializeSecurity( NULL, / 安全描述符 -1, / 则COM来处理认证服务 NULL, / 认证服务数组 NULL, / 保留 RPC_C_AUTHN_LEVEL_DEFAUL

21、T, / 代理的默认认证级别 RPC_C_IMP_LEVEL_IMPERSONATE, / 代理的默认模拟级别 NULL, / 认证信息 EOAC_NONE, / 客户端或者服务器的附加能力 NULL); /保留if (FAILED(hr) cout Failed to initialize security. Error code = 0 x hex hr endl; CoUninitialize(); return hr; / Program has failed.12.2.3 获取到WMI的IWbemLocator对象请求WMI服务的客户端首先需要调用CoCreateInstance()

22、或CoCreateInstanceEx()函数获取IWbemLocator对象。CoCreateInstance()函数的原型如下：STDAPI CoCreateInstance( REFCLSID rclsid, LPUNKNOWN pUnkOuter, DWORD dwClsContext, REFIID riid, LPVOID* ppv);【例12.7】下面是调用CoCreateInstance()函数初始化IWbemLocator对象的示例代码。IWbemLocator *pLoc = 0; / 获取的IWbemLocator对象HRESULT hr;/ CLSID_WbemLoca

23、tor是一个GUID，称为类标识符，它标识一种或一类COM对象/ CLSCTX_INPROC_SERVER指定管理对象的服务器类型hr = CoCreateInstance(CLSID_WbemLocator, 0, CLSCTX_INPROC_SERVER, IID_IWbemLocator, (LPVOID *) &pLoc); if (FAILED(hr) cout Failed to create IWbemLocator object. Err code = 0 x hex hr ConnectServer( _bstr_t(LCOMPUTERNAMErootcimv2), _bst

24、r_t(useToken?NULL:pszName), / 用户名 _bstr_t(useToken?NULL:pszPwd), / 密码 NULL, / 地域 NULL, / 安全标识 _bstr_t(useNTLM?NULL:pszAuthority), / Authority NULL, / 上下文对象 &pSvc / IWbemServices代理 ); if (FAILED(hres) cout Could not connect. Error code = 0 x hex hres Release(); CoUninitialize(); return 1; / Program h

25、as failed. 12.2.5 设置WMI连接的安全属性HRESULT CoSetProxyBlanket( _in IUnknown *pProxy, _in DWORD dwAuthnSvc, _in DWORD dwAuthzSvc, _in_opt OLECHAR *pServerPrincName, _in DWORD dwAuthnLevel, _in DWORD dwImpLevel, _in_opt RPC_AUTH_IDENTITY_HANDLE pAuthInfo, _in DWORD dwCapabilities); 12.2.6 执行查询操作HRESULT Exec

26、Query( const BSTR strQueryLanguage, const BSTR strQuery, LONG lFlags, IWbemContext* pCtx, IEnumWbemClassObject* ppEnum);Next()函数HRESULT Next( LONG lTimeOut, ULONG uCount, IWbemClassObject* ppObjects, ULONG* puReturned);IWbemClassObject:Get()函数IWbemClassObject对象相当于查询结果中的一条记录，调用IWbemClassObject:Get()函

27、数可以获取记录中每个字段的值，函数原型如下：HRESULT Get( LPCWSTR wszName, LONG lFlags, VARIANT* pVal, CIMTYPE* pvtType, LONG* plFlavor);【例12.9】下面是调用WQL语句获取本地计算机BIOS信息的示例代码。pSvc是已经连接到WMI实例、并且已经设置了安全属性的IWbemServices对象。IWbemServices *pSvc;/ 用于连接WMIIWbemLocator *pLoc;/ 定位器HRESULT hres;pSvc = NULL; pLoc = NULL;/ 1. 初始化COMhres

28、 = CoInitializeEx(0, COINIT_MULTITHREADED);if(FAILED(hres)printf(初始化COM库失败！);return false;接上/ 2. 设置安全级别 hres = CoInitializeSecurity( NULL, -1,/ COM身份认证 NULL,/ 认证服务器 NULL,/ 保留 RPC_C_AUTHN_LEVEL_DEFAULT,/ 默认认证方式 RPC_C_IMP_LEVEL_IMPERSONATE, / 默认模拟级别 NULL,/ 认证信息 EOAC_NONE,/ 附加能力 NULL/ 保留 ); 接上 if (FAIL

29、ED(hres) & hres!= RPC_E_TOO_LATE) printf(初始化安全级别失败！); CoUninitialize(); /return false; exit(0); / 3. 获取WMI的定位器 hres = CoCreateInstance( CLSID_WbemLocator, 0, CLSCTX_INPROC_SERVER, IID_IWbemLocator, (LPVOID *) &pLoc); if (FAILED(hres) printf(创建IWbemLocator对象失败！); CoUninitialize(); /return false; exit

30、(0); 接上 / 4. 连接到WMI pSvc = NULL;hres = pLoc-ConnectServer(_bstr_t(rootcimv2),/ WMI命名空间的对象路径NULL,/ 用户名NULL,/ 密码 0,/ 地域 NULL,/ 安全标识 0,/ 授权 0,/ 上下文对象 &pSvc/ 指向IWbemServices代理的指针 ); IEnumWbemClassObject* pEnumerator = NULL;接上/ 执行WQL查询HRESULT hr = pSvc-ExecQuery( bstr_t(WQL), bstr_t(Select * FROM Win32_B

31、IOS), WBEM_FLAG_FORWARD_ONLY | WBEM_FLAG_RETURN_IMMEDIATELY, NULL, &pEnumerator );/ 如果执行失败，则释放资源，并返回if (FAILED(hr) pSvc-Release(); pLoc-Release(); CoUninitialize(); return FALSE;/ 遍历IEnumWbemClassObject，输出信息IWbemClassObject *pclsObj=NULL;接上while (pEnumerator) ULONG uReturn = 0; hr = pEnumerator-Next

32、( WBEM_INFINITE, 1, &pclsObj, &uReturn ); if(0 = uReturn) break;/ 获取字段的值 VARIANT vtProp; hr = pclsObj-Get(LName, 0, &vtProp, 0, 0);std:cout Name: _com_util:ConvertBSTRToString(vtProp.bstrVal) Get(LManufacturer, 0, &vtProp, 0, 0); std:cout Manufacturer: _com_util:ConvertBSTRToString(vtProp.bstrVal) G

33、et(LVersion, 0, &vtProp, 0, 0); std:cout Version: _com_util:ConvertBSTRToString(vtProp.bstrVal) Get(LCurrentLanguage, 0, &vtProp, 0, 0); std:cout CurrentLanguage: _com_util:ConvertBSTRToString( vtProp.bstrVal) Release();if (pEnumerator!=NULL) pEnumerator-Release();/ 释放资源pSvc-Release();pLoc-Release();CoUninitialize();【例12.9】的运行结果12.2.7 执行CIM类的方法调用IWbemServices:ExecMethod()函数可以执行CIM类上的指定方法，函数原型如下：HRESULT ExecMethod( in const BSTR strObjectPath, in const BSTR strMethodName, in long lFlags, in IWbemContext *pCtx, in IWbemClassObject *pInParams, out IWbemClassObject *ppOutParams, out