重庆大学操作系统实验三(线程同步)选读.docx

重 庆 大 学学 生 实 验 报 告实验课程名称操作系统原理开课实验室 重庆大学DS1501学 院 软件工程 年级 2013 专业班学 生 姓 名 学 号开 课 时 间 2015 至 2016 学年第 一 学期总 成 绩教师签名洪明坚重庆大学软件学院制《操作系统原理》实验报告 开课实验室：DS1501 2016 年1月 7 日学院软件学院年级、专业、班姓名成绩课程名称操作系统原理实验项目名 称线程同步指导教师教师评语教师签名：年 月 日实验目的（软件需求文档）掌握信号量的实现与应用二、实验原理（软件设计文档）互斥的实现一般不直接用sti/cli，而是用save_flags_cli(flags)保存EFLAGS的值到一个变量flags中，然后IF=0restore_flags(flags)把变量flags的值恢复到EFLAGS中线程的睡眠和唤醒睡眠void sleep_on(struct wait_queue **head)参数head是睡眠队列的头指针的指针唤醒void wake_up(struct wait_queue **head, int n)参数n表示要唤醒的线程个数n小于0表示唤醒该队列中的所有线程sleep_on和wake_up必须在关中断环境中运行用save_flags_cli/restore_flags保护实现信号量编辑文件epos/sem.c，实现如下四个函数void *sys_sem_create(int value)value是信号量的初值分配内存要用kmalloc，不能用malloc！成功返回信号量句柄hsem，否则返回NULLint sys_sem_destroy(void *hsem)释放内存要用kfree，不能用free！成功返回0，否则返回-1int sys_sem_wait(void *hsem)P操作，要用save_flags_cli/restore_flags和函数sleep_on成功返回0，否则返回-1int sys_sem_signal(void *hsem)V操作，要用save_flags_cli/restore_flags和函数wake_up成功返回0，否则返回-1把这四个函数做成系统调用，分别是sem_create/destroy/wait/signal解决实验（二）中的花屏现象在graphics.c中，定义一个表示信号量的全局变量static void *hsem = NULL;分别在函数initGraphics和exitGraphics中创建和销毁信号量hsem在函数setPixel中，用信号量hsem保护下面的临界区switchBank(HIWORD(addr));*p = getBValue(cr);*(p+1) = getGValue(cr);*(p+2) = getRValue(cr);实现生产者/消费者生产者生成随机数后，要画到缓冲区消费者排序后，要清空缓冲区三、使用仪器、材料（软硬件开发环境）Notepad++expenv四、实验步骤（实现的过程）//定义信号量结构体structsemaphore{intvalue;/*processes blocked by this semaphore*/structwait_queue*wq_kbd;};sem.c：void*sys_sem_create(intvalue){structsemaphore*hsem;char*p;p=(char*)kmalloc(sizeof(structsemaphore));hsem=(structsemaphore*)p;hsem-value=value;//赋初值hsem-wq_kbd=NULL;//!!!非常重要!!!if(hsem==NULL)returnNULL;elsereturn(structsemaphore*)hsem;//成功返回信号量句柄hsem}intsys_sem_destroy(void*hsem){kfree(hsem);return0;}intsys_sem_wait(void*hsem){uint32_tflags;save_flags_cli(flags);((structsemaphore*)hsem)-value--;//P操作if(((structsemaphore*)hsem)-value0){sleep_on((((structsemaphore*)hsem)-wq_kbd));}restore_flags(flags);return0;}intsys_sem_signal(void*hsem){uint32_tfl