在Windows下创建进程和线程的API

1、利用API在Windows下创建进程和线程前言:谈到在Windows创建线程的例子，在网上的很多的参考都是基于MFC的。其实，就操作系统实验这个前提而言，大可不必去碰那个大型的MFC的框架。在Windows命令控制台下可创建进程及线程，做些简单的进程及线程的测试程序。1、实验准备:要实验的Windows下的多线程实验，应做如下准备:a) 在新建中选”Win32 Console Application”的An empty projectb) 选”工程”的”设置”选项，在”设置”中选择“C/C+”标签，在”Project Option”中，将”MLd”参数改成“MTd”(如图1)。图1 选项以上两

2、步对实验成功至关重要，否则，即是代码无误，在连接时同样会出现问题。2、Windows下进程的创建:Windows的进程和线程模型被描述成”多进程，基于单进程的多线程”。在创建一个线程时，Windows会做大量的工作-创建一个新的地址空间，为进程分配资源以及创建一个基线程。CreateProcess函数的原型如下:CreateProcess(LPCTSTR lpApplicationName，/pointer to name of executable moudleLPTSTR cmdLine，/pointer to command line stringLPSECURITY_ATTRIBUTE

3、S lpProcessAttributes，/pointer to process security attributesLPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes，/pointer to theread security attributesBOOL bInheritHandle ，/handle inheritance flagDWORD dwCreationFlag，/various creation flagsLPVOID lpEnviroment，/Enviroment variableLPCTSTR lpCurrentDirectory， /C

4、hilds current directoryLPSTARTUPINFO lpStartupInfo， /pointer to StartupInfoLPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation /pointer to PROCESS_INFORMATION )虽然有很多参数，不过在现阶段的实验级别，大多数参数只要用默认值即可。下面要做的关于Windows使用进程的实验，在Linux系统下，可以使用类似:execve(char* cmdName ， char* cmdArgu)的语句从一个程序中去执行其它的程序。而如果在Windows下，当使用Creat

5、eProcess去执行相应的功能时，只要去改变cmdLine中的内容即可，其它的参数使用默认值，具体见代码1:代码1执行的功能是从命令行中启动这个名叫的launch的测试程序，在launch后面应加上保存有需要打开程序路径的文件名:如在命令行中键入:launch set.txt而set.txt中的内容为:C:WINDOWSSYSTEM32CALC.EXEC:WINDOWSSYSTEM32NOTEPAD.EXE NEW.TXTC:WINDOWSSYSTEM32CHARMAP.EXE路径的前半部分为”C:WINDOWS”，这当然要视你的Windows系统的类型以及系统盘的存放位置而定。如果是NT或

6、2000的机器，则应使用WINNT./*测试程序1:示例如何使用进程的launch程序（启动程序），通过在命令行中加载相应的命令文件，去按照命令文件中指定的程序路径打开相应的程序去执行*/#include #include #include #define MAX_LINE_LEN 80int main(int argc,char* argv)/local variablesFILE* fid;char cmdLineMAX_LINE_LEN;/CreateProcess parametersLPSECURITY_ATTRIBUTES processA=NULL;/DefaultLPSECUR

7、ITY_ATTRIBUTES threadA=NULL;/DefaultBOOL shareRights=TRUE;/DefaultDWORD creationMask=CREATE_NEW_CONSOLE;/Window per process.LPVOID enviroment=NULL;/DefaultLPSTR curDir=NULL;/DefaultSTARTUPINFO startInfo;/ResultPROCESS_INFORMATION procInfo;/Result/1.Read the command line parameters/*if(argc!=2)fprint

8、f(stderr,Usage:lanchn);exit(0);*/2.Open a file that contain a set of commandsfid=fopen(set.txt,r);/fid=fopen(argv1,r)/3.For every command in the launch filewhile(fgets(cmdLine,MAX_LINE_LEN,fid)!=NULL) /Read a command from the file if(cmdLinestrlen(cmdLine)-1=n) cmdLinestrlen(cmdLine)-1=0;/Remove NEW

9、LINE /Create a new process to execute the command ZeroMemory(&startInfo,sizeof(startInfo); startInfo.cb=sizeof(startInfo); if(!CreateProcess( NULL,/File name of executable cmdLine,/command line processA,/Process inherited security threadA, /Thread inherited security shareRights,/Rights propagation c

10、reationMask,/various creation flags enviroment, /Enviroment variable curDir, /Childs current directory &startInfo, &procInfo ) ) fprintf(stderr,CreatProcess failed on error %dn,GetLastError(); ExitProcess(0); /Terminate after all commands have finished.return 0;通过上面这段极其简洁的代码，完成了看似有些难度的任务，让我们充分感受到采用一

11、些高级的编程手段所带来的便捷与高效. 3、Windows线程的创建及实验:3.1 使用CreateThread在Windows下创建线程:在Windows中创建线程可以调用两个函数_beginthreadex和CreateThread两个函数，这里只介绍后者。CreateThread函数（在主线程基础上创造新的线程）原型:HANDLE CreateThread(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes，/pointer to thread security attributesDWORD dwStackSize，/initial thread stack

12、 size， in bytesLPSECURITY_START_ROUTINE lpStartAddress，/pointer to thread functionLPVOID lpParameter，/argument for new threadDWORD dwCreationFlags，/creation flagsLPDWORD lpThreadId /pointer to returned thread identifier)其中，在本实验阶段比较重要的参数是第三和第四个:a)第三个参数是一个指向函数的指针，所以应传入的参数应为函数的地址，如&Func的形式.而这个传入的参数，则必须

13、被声明成为:DWORD WINAPI threadFunc(LPVOID threadArgu);的形式.这个函数也就是要执行线程任务的那个函数体实体.这里应注意，传入应使用Func而非&Func。如：CreateThread(NULL，0，Func，)具体原因：我目前认为是系函数前部使用WINAPI所致。 b)第四个参数应是执行线程任务的函数体实体所需要的参数，即上面所举例的函数threadFunc的参数threadArgu，这在WINDOWS中被定义成一个LPVOID的类型，目前我认为，可以把它在功能上看成和void* 类似。参考:LPVOID的原型:typedef void far *L

14、PVOID;所以，当你有自己需要的类型的参数传入时，可以用typedef struct int firstArgu，long secArgu，myType，* pMyType;将你想要传入的参数装入一个结构体中。在传入点，使用类似:pMyType pMyTpeyArgu;CreateThread(NULL，0，threadFunc，pMyTypeArgu，);在函数threadFunc内部的接收点，可以使用“强行转换”，如:int intValue=(pMyType)lpvoid)-firstArgu;long longValue=(pMyType)lpvoid)-secArgu; 3.2 线

15、程实验1-创建N个随机线程，所有线程的执行时间均为T秒，观察每个线程的运行状况:为了使线程的运行趋于随机化，应先使用:srand(unsigned int)time (NULL);在每个线程的运行中，每个线程的睡眠时间为:sleepTime=1000+30*(int)eRandom(50+tNo);Sleep(sleepTime);这样，可以使进程的运行趋于随机化./*测试程序2：创建N个随机线程的随机实验.命令行输入参数:test threadNo runSecs */#include #include #include #include #include #define N 5#defin

16、e Type floatstatic int runFlag=TRUE;DWORD WINAPI threadWork(LPVOID threadNo);int parseArgToInt(char* inNumChar);Type eRandom(int upLimit);typedef structint data;INTEGER;void main(int argc，char* argv)unsigned int runTime;int i;int threadNum;/int N;SYSTEMTIME now;WORD stopTimeMinute，stopTimeSecond;DWO

17、RD targetThreadID;/Get command line argument，Nif(argc!=3)printf(please enter:NThread n);return;threadNum=parseArgToInt(argv1);runTime=parseArgToInt(argv2);/Get the time the threads should run，runtime/Calculate time to halt/ runTime=60;/*in seconds.*/GetSystemTime(&now);printf(mthread:Suite starting

18、aty system time%d，%d，%dn，now.wHour，now.wMinute，now.wSecond);stopTimeSecond=(now.wSecond+(WORD)runTime)%60;stopTimeMinute=now.wMinute+(now.wSecond+(WORD)runTime)/60;/FOR 1 TO NINTEGER* tmpInt;for(i=0;idata=i;CreateThread(NULL，0，threadWork，tmpInt，0，&targetThreadID);Sleep(100);/Let newly created thread

19、 run/Cycle while children work.while(runFlag)GetSystemTime(&now);if(now.wMinute=stopTimeMinute)&(now.wSecond=stopTimeSecond)runFlag=FALSE;Sleep(1000);Sleep(5000);printf(Program ends successfullyn);DWORD WINAPI threadWork(LPVOID threadNo)/local variablesdouble y;const double x=3.14159;const double e=

20、2.7183;int i;const int napTime=1000;/in millisecondsconst int busyTime=400;int tNo=(INTEGER*)threadNo)-data;int sleepTime;DWORD result=0;/*randomasize the random num seeds.*/srand(unsigned int)time (NULL);while(runFlag)/Parameterized processor burst phasefor(i=0;i=0&inNumChariupLimit);return tmpData

21、;3.3 线程实验2-Windows下可创建的线程的数目的测试:这里使用的是让测试线程睡眠100秒，如果用的是让测试进程进入死循环的方法，则会很快让系统僵掉。/*测试程序3:测试在Windows下最多可创建线程的数目.*/DWORD WINAPI threadWork(LPVOID threadNo)DWORD result=0;while(runFlag)Sleep(100000);/Terminatereturn result;void main(int argc，char* argv)int count=0;DWORD targetThreadID; while(runFlag)if(C

22、reateThread(NULL，0，threadWork，NULL，0，&targetThreadID)=NULL)runFlag=false;break;elsecount+;printf(%d ，count);Sleep(5000);printf(max threads num:%dn，count);printf(Program ends successfullyn);在Windows XP下(赛扬800MHZ，256M内存)，在上述方式下，测得可创建的最多的线程数目为2030个. 3.4 线程实验3-最简单的一个临界资源的读者，写者程序.这个程序要实现的是最简单的读者，写者程序，读者将110十个数字依次填入临界资源区gData，当且仅当gData被读者消费后，写者才可以写入下一个数./*测试程序4:最简单的一个临界资源的读者，写者程序.*/DWORD WINAPI threadReader(LPVOID lpvoid)int reader_Data;int busyTime=10