實驗2.3.1_創(chuàng)建進程

1、操作系統(tǒng)實驗 創(chuàng)建進程,,學會通過基本的Windows進程控制函數(shù)，由父進程創(chuàng)建子進程。,實驗?zāi)康?我們設(shè)計一個應(yīng)用程序時，有時候需要另外一段代碼做一些其它工作。方法如下：一、函數(shù)調(diào)用或者子程序弊端：我們可以用函數(shù)調(diào)用或者子程序，但是我們調(diào)用函數(shù)之后，只能等函數(shù)返回；二、在進程內(nèi)創(chuàng)建一個新線程弊端：但是如果在一個復雜應(yīng)用系統(tǒng)中，我們有可能不慎改寫了進程地址空間中的某些數(shù)據(jù)（例如某些引用數(shù)據(jù)），導致其它工作不能正確地進行。,,三

2、、創(chuàng)建新進程（子進程）所以當我們需要某些工作同時進行，并且希望保護它們的運行地址空間時，一個很好地辦法是創(chuàng)建一個新進程來執(zhí)行需要同時進行的工作。,,假設(shè)現(xiàn)在有這樣的一個工作，需要計算1——100的和，還需要做一個工作是讀寫文件。我們可以讓父進程計算，創(chuàng)建一個子進程實現(xiàn)讀寫文件。主要工作：1、首先由父進程創(chuàng)建子進程2、讓子進程創(chuàng)建一個文件并寫入數(shù)據(jù)，子進程寫文件過程中，父進程繼續(xù)執(zhí)行計算工作3、等子進程執(zhí)行完以后，父進程讀

3、取文件內(nèi)容輸出，實現(xiàn)進程協(xié)同工作。,實驗內(nèi)容,父進程框架void main(){//為創(chuàng)建進程做準備工作//創(chuàng)建子進程If(創(chuàng)建失敗）返回Else(創(chuàng)建成功)//執(zhí)行計算1——100的和//等子進程執(zhí)行完，讀取子進程的文件內(nèi)容，并輸出。},程序框架,子進程框架void main(){//創(chuàng)建文件If（失?。┓祷谽lse（成功）//向文件寫入數(shù)據(jù)//讀取文件內(nèi)容輸出},,BOOL CreateProc

4、ess( LPCTSTR lpApplicationName , //指定可執(zhí)行程序名LPTSTR lpCommandLine , //命令行字符串，可以為NULLLPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes , //新進程對象的安全屬性LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes , //新進程對應(yīng)線程的安全屬性BOOL bInheritHandles

5、 ,//指定父進程的對象句柄是否能被子進程繼承DWORD dwCreationFlags , //指定創(chuàng)建進程的附加標記，即指定新創(chuàng)建進程的特性LPVOID lpEnvironment ,//指定新進程使用的環(huán)境，NULL表示同父進程環(huán)境LPCTSTR lpCurrentDirectory , //指定子進程當前路徑，NULL表示與父進程路徑相同LPSTARTUPINFO lpStartupInfo , //指定新進程主窗口如何

6、顯示LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation //作為返回值使用，是一個指針);,父進程創(chuàng)建子進程用CreateProcess函數(shù)來創(chuàng)建一個新進程,當調(diào)用CreateProcess時，系統(tǒng)所做的工作：1、首先，系統(tǒng)創(chuàng)建一個進程內(nèi)核對象，其初始使用計數(shù)為1。（進程內(nèi)核對象并不代表進程本身，而是操作系統(tǒng)用來管理這個進程的一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。）,,2、然后，系統(tǒng)為新進程創(chuàng)建一個虛擬地址空間

7、，并將可執(zhí)行文件（和所有必要的DLL）的代碼及數(shù)據(jù)加載到進程的地址空間。3、最后，系統(tǒng)為新進程創(chuàng)建一個主線程內(nèi)核對象（使用計數(shù)為1)（線程內(nèi)核對象是操作系統(tǒng)用來管理線程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。）,,系統(tǒng)做完這些工作以后，新進程的主線程就開始執(zhí)行運行時的啟動代碼，在啟動代碼中會調(diào)用應(yīng)用程序的main函數(shù)，這樣，新進程就從main函數(shù)開始執(zhí)行。如果調(diào)用CreateProcess函數(shù)后，系統(tǒng)成功創(chuàng)建了新進程并且創(chuàng)建了其主線程，則系統(tǒng)返回TRU

8、E，否則返回FALSE。,,討論CreateProcess的參數(shù)。LPCTSTR lpApplicationNamelpApplicationName參數(shù)指定新進程要使用的可執(zhí)行文件的名稱?？梢允峭暾窂胶臀募?，也可以是部分名稱。注意一定要加上擴展名“.exe”。在本次實驗中，使用全路徑和文件名。CreateProcess("G:\\Projects\\操作系統(tǒng)編程實驗\\創(chuàng)建進程\\Child\\Debug\\C

9、hild.exe",NULL,…)（該參數(shù)可以為NULL，這時文件名必須是參數(shù)lpCommandLine 指向的字符串中第一個空格界定的標記。）,,LPTSTR lpCommandLinelpCommandLine參數(shù)用來指定傳遞給新進程的命令行字符串。在本次實驗中，不需要這個參數(shù)，可以設(shè)為NULL。（在很多時候，我們將可執(zhí)行文件名和命令行參數(shù)都傳給lpCommandLine參數(shù)，CreateProcess函數(shù)分析

10、lpCommandLine參數(shù)時，會把該字符串中第一個空格分隔的標記作為可執(zhí)行文件名，如果是可執(zhí)行文件名是部分路徑，則函數(shù)會在系統(tǒng)目錄中按從下到上的順序搜索可執(zhí)行文件。）,,LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes 和 LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes lpProcessAttributes和lpThreadAttributes 都是指向指向

11、LPSECURITY_ATTRIBUTES 結(jié)構(gòu)體的指針。前面介紹過，當調(diào)用CreateProcess函數(shù)創(chuàng)建新進程時，系統(tǒng)將為新進程創(chuàng)建一個進程內(nèi)核對象和一個主線程內(nèi)核對象。lpProcessAttributes和lpThreadAttributes 參數(shù)就是分別用來設(shè)置新進程內(nèi)核對象和主線程內(nèi)核對象的安全屬性。在本次實驗中為這兩參數(shù)傳遞NULL，讓系統(tǒng)為這兩個對象賦予默認的安全描述符。CreateProcess(“….

12、exe”,NULL,NULL,NULL…),BOOL bInheritHandlesbInheritHandles用來指定父進程隨后創(chuàng)建的子進程是否能夠繼承父進程的對象句柄。如果該參數(shù)為TRUE，那么父進程的每個可繼承打開句柄都能被子進程繼承。在本次實驗中，把這個參數(shù)設(shè)置為FALSE，因為子進程不需要繼承父進程的可繼承句柄。CreateProcess(“….exe”,NULL,NULL,NULL,FALSE,…),DWORD

13、 dwCreationFlagsdwCreationFlags指定進程創(chuàng)建的附加標記，也可以用于控制新進程的優(yōu)先級。如果只為了啟動子進程，不需要設(shè)置創(chuàng)建標記，則直接設(shè)置為0.如果不需要為應(yīng)用程序創(chuàng)建控制臺窗口，則可以設(shè)置該參數(shù)為CREATE_NO_WINDOW.如果需要創(chuàng)建新控制臺窗口，而不是繼承父進程的控制臺窗口，則設(shè)置為CREATE_NEW_CONSOLE.本次實驗中設(shè)置為該標記。CreateProcess(“….ex

14、e”,…, CREATE_NEW_CONSOLE, …)該參數(shù)可以取得創(chuàng)建標記很多，也可以用于設(shè)置新進程的優(yōu)先級。更多的設(shè)置可以參看MSDN。,LPVOID lpEnvironmentlpEnvironment是一個指向環(huán)境塊的指針，如果此參數(shù)是NULL，那么新進程使用調(diào)用進程的環(huán)境。通常都為此參數(shù)傳遞NULL。LPTSTR lpCurrentDirectorylpCurrentDirectory參數(shù)是一個指向空終止的字符串

15、，用來指定子進程當前的路徑，這個字符串必須是一個完整的路徑名，包括驅(qū)動器的標識符，如果此參數(shù)為NULL，那么新的子進程將于調(diào)用進程（父進程）用有相同的驅(qū)動器和目錄。CreateProcess(“….exe”,…, CREATE_NO_WINDOW,NULL,NULL,…),LPSTARTUPINFO lpStartupInfolpStartupInfo是一個指向STARTUPINFO結(jié)構(gòu)體的指針，用來指定新進程的主窗口將如何顯示。

16、typedef struct _STARTUPINFO { DWORD cb; LPTSTR lpReserved; LPTSTR lpDesktop; LPTSTR lpTitle; …… ……HANDLE hStdInput; HANDLE hStdOutput; HANDLE hStdError; } STARTUPINFO, *LPSTARTUPINFO;,STARTUPINFO結(jié)構(gòu)體成員比較多，并不需要為

17、其所有成員都賦值。其中cb表示該結(jié)構(gòu)體本身的大小，以字節(jié)為單位，通常都要為其cb成員賦值，否則函數(shù)調(diào)用會失敗。在創(chuàng)建進程之前的準備工作就包括給該結(jié)構(gòu)體變量賦值。在本次實驗中，不需要設(shè)置其它啟動信息，所以直接給cb參數(shù)賦值就可以。STARTUPINFO sui;ZeroMemory(&sui,sizeof(sui));sui.cb=sizeof(STARTUPINFO);CreateProcess(…，&s

18、i，…);,,LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformationlpProcessInformation參數(shù)作為返回值使用，是一個指向PROCESS_INFORMATION結(jié)構(gòu)體的指針，用來接收關(guān)于新進程的標志信息。PROCESS_INFORMATION結(jié)構(gòu)體定義如下所示：typedef struct _PROCESS_INFORMATION { HANDLE hProcess; HAN

19、DLE hThread; DWORD dwProcessId; DWORD dwThreadId; } PROCESS_INFORMATION;,,hProcess和hThread分別是標識新創(chuàng)建的進程句柄和新創(chuàng)建進程的主線程句柄；dwProcessId和dwThreadId分別是全局進程標識符和全局線程標識符，前者用來標識一個進程，后者用來標識一個線程。（當啟動一個進程時，系統(tǒng)會為此進程分配一個標識符，同時這個進程中的線程

20、也會被分配一個標識符，在一個進程運行時，該進程的標識符和線程的標識符是唯一的，停止后，這些標識符可能會被系統(tǒng)分配給其它進程和線程。）,,在創(chuàng)建進程之前的另一項準備工作就是要定義PROCESS_INFORMATION 結(jié)構(gòu)體變量，準備用于接收創(chuàng)建進程后返回的信息。PROCESS_INFORMATION pi；CreateProcess(…，&si,&pi);,,CreateProcess函數(shù)的返回值創(chuàng)建進程成功后，

21、該函數(shù)返回TRUE,否則返回FALSE.在程序中需要判斷進程創(chuàng)建是否成功If(!CreateProcess(…，&si，&pi))//創(chuàng)建不成功Return；Else//創(chuàng)建成功//父進程繼續(xù)執(zhí)行,,在父進程創(chuàng)建子進程后，子進程就開始運行；同時父進程計算1——100的和。因為計算太快，為了方便觀察父進程和子進程系統(tǒng)工作的過程，可以在計算過程使用Sleep 函數(shù)，強制讓父進程的主線程休眠。Sleep

22、函數(shù)定義如下：void Sleep( DWORD dwMilliseconds);//休眠一段時間，以ms為單位Sleep（1000）；//表示休眠1秒,計算完之后等待子進程完成它的工作。等待子進程完成可以用WaitForSingleObject函數(shù)實現(xiàn)等待。該函數(shù)定義如下：DWORD WaitForSingleObject( HANDLE hHandle, DWORD dwMilliseconds );,,hHandl

23、e參數(shù)指定需要等待的對象句柄。dwMilliseconds 參數(shù)指定需要等待的時間，以ms為單位。0表示立即返回不等待。INFINITE表示等待直到對象句柄可用。WaitForSingleObject( pi.hProcess,INFINITE);,,父進程等待子進程完成工作后，父進程需要讀取文件內(nèi)容并輸出，是文件的一種操作。這在下面在子進程中介紹文件操作時一起系統(tǒng)介紹。,,子進程的工作主要涉及的是文件操作。創(chuàng)建文件可以用f

24、open函數(shù)FILE *fopen( //返回一個指向文件結(jié)構(gòu)體的指針const char *filename, //打開或創(chuàng)建的文件名const char *mode //打開或創(chuàng)建方式，即設(shè)定讀寫權(quán)限); Fopen函數(shù)既可以創(chuàng)建文件也可以打開已存在的文件FILE *pFile=fopen("1.txt","w");,子進程,文件寫操作可以用fwrite函數(shù)size_t f

25、write( const void *buffer, //指向要寫入內(nèi)容的文件指針size_t size, //每次寫入大小，字節(jié)為單位size_t count, //寫入次數(shù)FILE *stream //一個指向文件結(jié)構(gòu)體的指針，表示將要寫操作的文件);fwrite("Xidian University",1,strlen("Xidian University"),pFile);,

26、,讀文件操作用fread函數(shù)size_t fread( const void *buffer, //指向要讀取內(nèi)容的文件指針size_t size, //每次讀取大小，字節(jié)為單位size_t count, //讀取次數(shù)FILE *stream //一個指向文件結(jié)構(gòu)體的指針，表示將要寫讀取操作的文件);,,在每次寫入文件盒讀取文件操作后，關(guān)閉文件，使用fclose函數(shù)int fclose( FILE *stream );/