操作系统实验三

1、操作系统如实报告学科课程名称操作系统实验学科课程编号实验项目名称建立程序学号年级名字职业有学生的大学指导教师实验室名称位置哈尔滨工业大学计算机科学技术学院创建第3课流程一、实验概述1.实验名称建立程序实验目的l练习使用EOS API函数CreateProcess创建流程，了解如何创建流程，并了解流程和程序之间的区别。l调试跟踪CreateProcess函数的执行过程，了解流程创建过程，并了解流程是资源分配的单元。实验类型设计4.实验内容4.1实验准备按照以下步骤准备此实验：1.启动OS Lab。2.创建新的eosskernel项目。3.每个项目都使用Debug配置和Release配置创建，因此

2、将在项目文件夹中创建完整版本的EOS SDK文件夹。4.创建新的EOS应用程序项目。5.使用在步骤3中生成的SDK文件夹复盖EOS应用程序项目文件夹中的SDK文件夹。练习使用4.2控制台命令创建EOS应用程序的过程练习使用控制台命令创建EOS应用程序进程的具体步骤如下：1.在EOS应用程序项目的“项目管理器”窗口中，双击Floppy.img文件，然后使用FloppyImageEditor工具打开此软盘镜像文件。2.将此实验文件夹中的Hello.exe文件拖放到FloppyImageEditor工具窗口的文件列表中。Hello.exe文件将添加到软盘镜像文件中。Hello.exe是EOS应用程序

3、，可以引用此实验文件夹中的Hello.c源文件。3.在FloppyImageEditor中，从“文件”菜单中选择“保存”，然后关闭FloppyImageEditor。4.要创建EOS复盖项目，请按F7键。5.按F5键开始调试。OS Lab弹出调试例外对话框并停止运行应用程序。6.在“例外调试”对话框中，选择“否”忽略例外并继续运行应用程序。7.激活虚拟机窗口，等待应用程序运行完成，在EOS控制台上输入“A:Hello.exe”命令，然后按enter键。8.Hello.exe应用程序启动并观察其输出。9.运行Hello.exe后，可以重复步骤7或结束此调试。4.3以编程方式练习使应用程序创建其他

4、应用程序的过程使用OS Lab打开此实验文件夹中的NewProc.c文件(将此文件拖放到OS Lab窗口即可)，然后仔细阅读此文件的源代码和注释。按照以下步骤查看应用程序创建其他应用程序的进程的运行结果：1.使用NewProc.c文件的源代码替换以前创建的EOS应用程序项目的EOSApp.c文件中的源代码。2.按F7键生成修改后的EOS应用程序条目。3.按F5键开始调试。OS Lab首先弹出调试例外对话框。4.在调试例外对话框中，选择否继续。5.激活虚拟机窗口以查看应用程序输出的内容。可以看到父进程(EOSApp.exe)首先运行以输出内容，父进程创建子进程(Hello.exe)后，子进程运行

5、以输出内容，子进程结束后，父进程继续运行。6.结束此调试。4.4调试CreateProcess函数按照以下步骤调试CreateProcess函数生成过程：1.启动调试EOS应用程序(按F5键)时，OS Lab首先显示调试例外对话框。2.选择“是”调试例外将停止调试。3.在main函数调用CreateProcess函数的代码行(第57行)中添加断点。4.按F5键继续调试并在断点处停止。5.按F11调试进入CreateProcess函数。现在开始进入EOS内核进行调试。当EOS应用程序eosapp.exe存储在软盘上时，它是静态的，并且仅包含应用程序的命令和数据。创建进程后，该进程不仅包含应用程序

6、的说明和数据，还包含操作系统内核(kernel.dll)的说明和数据(请参阅图5-1)。图11-4还显示了包含两个程序(eosapp.exe和kernel.dll)的进程可能包含多个程序。您可以按照以下步骤分别确定应用程序和操作系统内核在流程的4G虚拟地址空间中的位置：1.此时，内核的CreateProcess函数内停止运行，因此在调试菜单的窗口中选择“反汇编”后，CreateProcess函数的反汇编代码将显示在“反汇编”窗口中。“反汇编”窗口的左侧显示了带有说明的虚拟地址。表明所有指令的虚拟地址大于0x，表明内核(kernel.dll)位于高2G的虚拟地址空间中。2.双击调用堆栈窗格中的m

7、ain函数条目，将main函数的调用堆栈帧设置为活动状态。具有在“反汇编”窗口中查看main函数的指令的虚拟地址小于0x，表明应用程序(eosapp.exe)位于2G的虚拟地址空间中。3.双击调用堆栈窗格中的CreateProcess函数项，将CreateProcess函数的调用堆栈帧重置为活动状态。关闭“反汇编”窗口。接下来，如果查看EOSapi.c文件中CreateProcess函数的源代码，您会发现该函数调用了EOS内核函数PsCreateProcess，并将用于创建进程的参数传递给了该函数。因此，按F11将调试传入create.c文件的PsCreateProcess函数，该函数开始创建

8、流程。4.5调试PsCreateProcess函数创建进程的最重要的任务是创建进程控制块(PCB)并初始化这些不同的信息。这意味着向流程分配各种资源。PspCreateProcessEnvironment函数首先从PsCreateProcess函数调用，以创建流程控制块。调试PspCreateProcessEnvironment函数的步骤如下：1.找到PsCreateProcess函数调用PspCreateProcessEnvironment函数的代码行(create.c文件中的第163行)，然后在此行中添加断点。2.按F5键从此断点继续调试。3.要使用PspCreateProcessEnvi

9、ronment函数调试，请按F11键。PspCreateProcessEnvironment函数的主要功能是创建流程控制块并初始化部分信息，因此该函数的开头定义了指向流程控制块的指针变量NewProcess。找到此函数生成流程控制块的代码行(create.c文件的第418行)status=obcreateobject(PSP process type，空，size of(process)imagename size cmdline size、0，(pvo id *)new process)；其中，ObCreateObject函数在EOS内核管理的内存中创建新的流程控制块(即，已分配内存)，Ne

10、wProcess返回指向流程控制块的指针(已分配内存的开始地址)。按照以下步骤调试流程控制块创建过程：1.在调用ObCreateObject函数的代码行(create.c文件的第418行)中添加断点。2.按F5键从此断点继续调试。3.按F10键执行此函数，然后停止。4.此时，表达式*NewProcess将添加到监视窗口中，以查看流程控制块中的信息。5.在监控窗口中将鼠标移动到此表达式的值属性上时，系统会弹出一个临时窗口，其中根据流程控制块的结构显示各个成员变量的值(可以引用流程结构的定义)。值为0，因为仅创建了新的流程控制块，成员变量尚未初始化。接下来，调试初始化进程控制块中各个成员变量的过程

11、。1.首先，创建进程的地址空间4G虚拟地址空间。在代码行(create.c文件的第437行)中，找到new process-pas=mmcreateprocessaddresspace()；添加色标。2.按F5键从此断点继续调试。3.按F10键运行此行代码，然后停止。4.在监控窗口中查看流程控制块的成员变量Pas的值不再为零。表示进程的4G虚拟地址空间已初始化。5.使用F10逐步调试PspCreateProcessEnvironment函数后面的代码，根据调试过程中运行的源代码在“监视”窗口中查看*NewProcess表达式的值，观察流程控制块中哪些成员变量已初始化为哪些代码，哪些成员变量尚未

12、初始化。6.如果从PspCreateProcessEnvironment函数返回到PsCreateProcess函数，则不要按F10键。表达式*NewProcess的值现在不再显示在监视窗口中。在PsCreateProcess函数中，使用ProcessObject指针指向流程控制块，这样将表达式*ProcessObject添加到监视窗口后，您就可以继续观察新流程控制块中的信息。7.继续使用F10逐步调试PsCreateProcess函数中的代码，并在运行后查看代码修改了流程控制块中的哪些成员变量。PsCreateProcess函数的最后一行代码，用于查看流程控制块中所有成员变量初始化的信息(观

13、察成员ImageName值)。8.如果按F5键继续，EOS内核将为刚初始化的进程控制块创建新进程。激活虚拟机窗口以查看新流程运行的结果。9.在OS Lab中，从调试菜单中选择停止调试以结束此调试。10.从调试菜单中选择删除所有断点。4.6练习以编程方式创建应用程序的多个进程使用OS Lab打开此实验文件夹的参考源代码文件NewTwoProc.c，然后仔细阅读此文件的源代码。使用NewTwoProc.c文件的源代码替换EOS应用程序项目的EOSApp.c文件中的源代码，生成后开始调试以查看多个进程同时运行的结果。如果同时进行多个进程，请参阅图11-5以了解在EOS操作系统中运行的用户进程。确定是

14、否可以在一个程序(hello.exe)中同时创建多个进程。二、实验环境操作系统集成实验环境OS LabL EOS操作系统三、实验过程1.设计理念和流程图需要解决的问题和解决方案PspCreateProcessEnvironment函数从PsCreateProcess函数调用，PspLoadProcessImage和PspCreateThread函数调用，以了解该函数的主要功能。可以交换调用这些函数的顺序吗？想想原因。答：PspCreateProcessEnvironment的主要功能是生成流程控制块和为流程生成地址空间并指定句柄表。PspLoadProcessImage将进程的执行图像加载到进

15、程的地址空间中。PspCreateThread会建立程序的主要执行绪。不能更改调用这三个函数的顺序。如上所述的857345；加载执行图像之前，必须为进程生成地址空间，以确定可将执行图像加载到内存中的位置。所以不能改变他们的顺序。3.源代码# include“eosapp . h”Int main(int argc，char* argv)STARTUPINFO StartupInfoprocess _ information procinfo11；ULONG ulExitCode/子流程结束代码INT n result=0；/main函数返回值。0表示成功，0表示失败。#ifdef _DEBUG

16、_ _ ASM( int $ 3 n nop )；#endifprintf(create 10 processes and wait for the process exit). n n )；startup info . stput=getsthandle(STD _ input _ handle)；startup info . STD output=getsthandle(STD _ output _ handle)；startup info . stderr=getsthandle(STD _ error _ handle)；Int i，j，n=10，num11；for(I=1)；I=n；I)if(create process( a : 32;hello . exe ，空，0，startupinfo，procinfo I) num Ielse for(j=1)；j=I-1；j)closehandle