操作系统实验进程的同步.doc

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1、操作系统实验报告课程名称操作系统实验课程编号实验项目名称进程的同步学号年级姓名专业学生所在学院指导教师实验室名称地点哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院第四讲进程的同步一、实验概述1.实验名称进程的同步2.实验目的l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。l调试跟踪EOS信号量的工作过程，理解进程同步的原理。l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

2、题（3）调试EOS信号量的工作过程（4）修改EOS的信号量算法二、实验环境EOS操作系统和OSLab集成实验环境，主要运用了C语言。三、实验过程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？这是因为临界资源的限制。临界资源就像产品仓库，只有“产品仓库”空闲生产者才能生产东西，有权向里面放东西。因此它必须要等到消费者，取走产品，临界资源空闲时，

3、才能继续生产14号产品。（2）P147-四思考与练习-2.绘制ps/semaphore.c文件内PsWaitForSemaphore和PsReleaseSemaphore函数的流程图。函数开始开始原子操作信号量减一信号量小于0？线程进入阻塞队列原子操作完成函数结束函数开始开始原子操作记录当前信号量的值Semaphore->Count+ReleaseCount>Semmaphore->MaxinCount信号量加1Semaphore->Count<=0?从阻塞队列唤醒线程返回Status=STATUSSUCESS

4、返回Status=STAUSSEMAPHORLINITEXCEECED函数结束5.源程序并附上注释#include"psp.h"VOIDPsInitializeSemaphore(INPSEMAPHORESemaphore,INLONGInitialCount,INLONGMaximumCount)/*++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

5、量的最大值，必须大于0。返回值：无。{ASSERT(InitialCount>=0&&InitialCount<=MaximumCount&&MaximumCount>0);Semaphore->Count=InitialCount;Semaphore->MaximumCount=MaximumCount;ListInitializeHead(&Semaphore->WaitListHead);}STATUSPsWaitForSemaphore(INPSEMAPHORESemaphore,ININTMillis

6、econds,INSTATUSi)/*++功能描述：信号量的Wait操作（P操作）。参数：Semaphore--Wait操作的信号量对象。Milliseconds--等待超时上限，单位毫秒。返回值：STATUS_SUCCESS。--*/{BOOLIntState;ASSERT(KeGetIntNesting()==0);//中断环境下不能调用此函数。IntState=KeEnableInterrupts(FALSE);//开始原子操作，禁止中断。//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PspW

7、ait函数的第二个参数的值只能是INFINITE。if(Semaphore->Count>0){Semaphore->Count--;i=STATUS_SUCCESS;}else{i=PspWait(&Semaphore->WaitListHead,Milliseconds);}KeEnableInterrupts(IntState);//原子操作完成，恢复中断。returni;}STATUSPsReleaseSemaphore(INPSEMAPHORESemaphore，INLONGReleaseCount,

8、OUTPLONGPreviousCount)/*++功能描述：信号量的Signal操作（V操作）。参数：Semaphore--Wait操作的信号量对象。--信号量计数增加的数量。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。返回值：如果成功释放信号量，返回STATUS_SUCCESS。--*/{