实验五Word格式.docx

1、 使用EOS的信号量，编程解决生产者 消费者问题，理解进程同步的意义。 调试跟踪EOS信号量的工作过程，理解进程同步的原理。 修改EOS的信号量算法，使之支持等待超时唤醒功能（有限等待），加深理解进程同步的原理。3. 实验类型（验证、设计）验证设计4. 实验内容1 准备实验2使用EOS的信号量解决生产者消费者问题3调试EOS信号量的工作过程 3.1创建信号量 3.2等待、释放信号量 3.2.1 等待信号量（不阻塞）3.2.2 释放信号量（不唤醒）3.2.3 等待信号量（阻塞）3.2.4 释放信号量（唤醒） 4 修改EOS的信号量算法 4.1 要求 4.2 提示 4.3 测试方法二、实验环境环境

2、：WindowsXP+EOS集成实验环境 语言：c语言三、实验过程1. 设计思路和流程图图1.1 Main函数流程图图1.2 Producer函数流程图图1.3 Consumer函数流程图2. 算法实现无3. 需要解决的问题及解答（1）P143，生产者在生产了13号产品后本来要继续生产14号产品，可此时生产者为什么必须等待消费者消费了4号产品后，才能生产14号产品呢？生产者和消费者是怎样使用同步对象来实现该同步过程的呢？答：这是因为临界资源的限制。临界资源就像产品仓库，只有仓库空闲，生产者才能生产，有权向里面放东西。所以必须等到消费者取走产品后，临界资源空闲时才能继续生产14号产品。（2）P1

3、47，绘制ps/semaphore.c文件内PsWaitForSemaphore和PsReleaseSemaphore函数的流程图PsWaitForSemaphore函数的流程图PsReleaseSemaphore函数的流程图4. 主要数据结构、实现代码及其说明修改PsWaitForSemaphoreif （Semaphore-Count 0） Semaphore-Count -; ans = STATUS_SUCCESS; else if （Semaphore-Count = 0） ans = PspWait（&Semaphore-WaitListHead, Milliseconds）; e

4、lse PspWait（&WaitListHead, INFINITE）; KeEnableInterrupts（IntState）; / 原子操作完成，恢复中断。 return ans;修改PsReleaseSemaphoreIntState = KeEnableInterrupts（FALSE）; / 开始原子操作，禁止中断。 if （Semaphore-Count + ReleaseCount Semaphore-MaximumCount） Status = STATUS_SEMAPHORE_LIMIT_EXCEEDED; else / 记录当前的信号量的值。 if （NULL != P

5、reviousCount） *PreviousCount = Semaphore-Count; / 目前仅实现了标准记录型信号量，每执行一次信号量的释放操作 / 只能使信号量的值增加 1。 int k = Semaphore-Count+ReleaseCount; while （!ListIsEmpty（&WaitListHead） & （k） PspWakeThread（&WaitListHead, STATUS_SUCCESS）; k-; Count = k; / 可能有线程被唤醒，执行线程调度。 PspThreadSchedule（）; Status = STATUS_SUCCESS;

6、return Status;5. 源程序并附上注释#include psp.hVOIDPsInitializeSemaphore（ IN PSEMAPHORE Semaphore, IN LONG InitialCount, IN LONG MaximumCount ）/*+功能描述： 初始化信号量结构体。参数： Semaphore - 要初始化的信号量结构体指针。 InitialCount - 信号量的初始值，不能小于 0 且不能大于 MaximumCount。 MaximumCount - 信号量的最大值，必须大于 0。返回值： 无。-*/ ASSERT（InitialCount = 0

7、& InitialCount 0）;Count = InitialCount;MaximumCount = MaximumCount; ListInitializeHead（&WaitListHead）;STATUSPsWaitForSemaphore（ IN ULONG Milliseconds/*+功能描述： 信号量的 Wait 操作（P 操作）。 Semaphore - Wait 操作的信号量对象。 Milliseconds - 等待超时上限，单位毫秒。 STATUS_SUCCESS。 当你修改信号量使之支持超时唤醒功能后，如果等待超时，应该返回 STATUS_TIMEOUT。 STAT

8、US ans = STATUS_SUCCESS; BOOL IntState; ASSERT（KeGetIntNesting（） = 0）; / 中断环境下不能调用此函数。 IntState = KeEnableInterrupts（FALSE）; / 目前仅实现了标准记录型信号量，不支持超时唤醒功能，所以 PspWait 函数 / 的第二个参数的值只能是 INFINITE。PsReleaseSemaphore（ IN LONG ReleaseCount, OUT PLONG PreviousCount 信号量的 Signal 操作（V 操作）。 ReleaseCount - 信号量计数增加的

9、数量。当前只能为 1。当你修改信号量使之支持 超时唤醒功能后，此参数的值能够大于等于 1。 PreviousCount - 返回信号量计数在增加之前的值。 如果成功释放信号量，返回 STATUS_SUCCESS。 STATUS Status; / 开始原子操作，禁止中断/ 下面是和信号量对象类型相关的代码。/ 信号量对象类型指针。POBJECT_TYPE PspSemaphoreType = NULL;/ 用于初始化 semaphore 结构体的参数结构体。typedef struct _SEM_CREATE_PARAM LONG InitialCount; LONG MaximumCount

10、;SEM_CREATE_PARAM, *PSEM_CREATE_PARAM;/ semaphore 对象的构造函数，在创建新 semaphore 对象时被调用。PspOnCreateSemaphoreObject（ IN PVOID SemaphoreObject, IN ULONG_PTR CreateParam） PsInitializeSemaphore（ （PSEMAPHORE）SemaphoreObject, （PSEM_CREATE_PARAM）CreateParam）-InitialCount,MaximumCount ）;/ semaphore 对象类型的初始化函数。PspCr

11、eateSemaphoreObjectType（VOID） OBJECT_TYPE_INITIALIZER Initializer; Initializer.Create = PspOnCreateSemaphoreObject; Initializer.Delete = NULL; Initializer.Wait = （OB_WAIT_METHOD）PsWaitForSemaphore; Initializer.Read = NULL; Initializer.Write = NULL; Status = ObCreateObjectType（SEMAPHORE, &Initializer

12、, &PspSemaphoreType）; if （!EOS_SUCCESS（Status） KeBugCheck（Failed to create semaphore object type!）;/ semaphore 对象的构造函数。PsCreateSemaphoreObject（ IN LONG MaximumCount, IN PSTR Name, OUT PHANDLE SemaphoreHandle PVOID SemaphoreObject; SEM_CREATE_PARAM CreateParam; if（InitialCount 0 | MaximumCount Maximu

13、mCount） return STATUS_INVALID_PARAMETER; / 创建信号量对象。 CreateParam.InitialCount = InitialCount; CreateParam.MaximumCount = MaximumCount; Status = ObCreateObject（ PspSemaphoreType, Name, sizeof（SEMAPHORE）, （ULONG_PTR）&CreateParam, &SemaphoreObject）; return Status; Status = ObCreateHandle（SemaphoreObject

14、, SemaphoreHandle）; ObDerefObject（SemaphoreObject）;/ semaphore 对象的 signal 操作函数。PsReleaseSemaphoreObject（ IN HANDLE Handle, IN PLONG PreviousCount PSEMAPHORE Semaphore; if （ReleaseCount 1） / 由 semaphore 句柄得到 semaphore 对象的指针。 Status = ObRefObjectByHandle（Handle, PspSemaphoreType, （PVOID*）&Semaphore）; if （EOS_SUCCESS（Status） Status = PsReleaseSemaphore（Semaphore, ReleaseCount, PreviousCount）; ObDerefObject（Semaphore）;6. 程序运行时的初值和运行结果四、实验体会过本次实验，初步了解操作系统的进程同步的过程。我对生产者-消费者问题的解决办法有了更全面的认识，同时对调试代码更加熟练。这次上机练习一步一步按照试验知道上的内容操作，最后也得到了想要的结果。虽然这个实验的时间较长，但感觉很充实。