設(shè)計代碼STATUSBdi工IFloppyHelpPsResumThread(INHANDLEhThreadSTATUSStatus;BOOLIntState;PTHREADThread;1.2.3.Status=ObRefObjectByHandle(hThread,PspThreadType,(PVOID*)&Thread);if(EOS_SUCCESS(Status)){IntState=KeEnablelnterrupts(FALSE);if(Zero==Thread->State){//關(guān)中斷ListRemoveEntry(&Thread->StateListEntry);PspReadyThread(Thread);PspThreadSchedule();Status=STATUS_SUCCESS;}else{Status=STATUS_NOT_SUPPORTED;KeEnableInterrupts(lntState);ObDerefObject(Thread);}設(shè)計代碼STATUSBdi工IFloppyHelpPsResumThread(INHANDLEhThreadSTATUSStatus;BOOLIntState;PTHREADThread;1.2.3.Status=ObRefObjectByHandle(hThread,PspThreadType,(PVOID*)&Thread);if(EOS_SUCCESS(Status)){IntState=KeEnablelnterrupts(FALSE);if(Zero==Thread->State){//關(guān)中斷ListRemoveEntry(&Thread->StateListEntry);PspReadyThread(Thread);PspThreadSchedule();Status=STATUS_SUCCESS;}else{Status=STATUS_NOT_SUPPORTED;KeEnableInterrupts(lntState);ObDerefObject(Thread);}returnStatus;首先調(diào)用然后調(diào)用最后調(diào)用//開中斷ListRemoveEntry函數(shù)將線程從掛起線程隊列中移除。PspReadyThread函數(shù)將線程恢復為就緒狀態(tài)。PspThreadSchedule宏函數(shù)執(zhí)行線程調(diào)度，讓剛剛恢復的線程有機會執(zhí)行。3其他需要說明的問題1實驗目的和要求目的：要求：1實驗目的和要求目的：要求：(1)使用EOS的信號量，實現(xiàn)生產(chǎn)者-消費者問題;實驗二進程的同步（7分）理解進程同步的原理和意義，掌握信號量的實現(xiàn)方法和應(yīng)用。(2)跟蹤調(diào)試EOS信號量的工作過程，分析 EOS信號量實現(xiàn)的源代碼;(2)修改EOS信號量的實現(xiàn)代碼，使之支持等待超時喚醒和批量釋放功能。2完成的實驗內(nèi)容2.1使用EOS的信號量實現(xiàn)生產(chǎn)者-消費者問題（簡要說明使用 EOS的信號量解決生產(chǎn)者-消費者問題的實現(xiàn)方法；給出在本部分實驗過程中完成的主要工作，包括調(diào)試、跟蹤 、測試與思考等）EOS使用CreateThread函數(shù)創(chuàng)建線程，使用 CreateMutex、CreateSemaphore創(chuàng)建信號量。WaitForSingleObject 與ReleaseMutex、ReleaseSemaphore函數(shù)相當于P、V原語。設(shè)計思路和流程圖：按照下面的步驟查看生產(chǎn)者一消費者同步執(zhí)行的過程:1.使用pc.c文件中的源代碼,件內(nèi)的源代碼。替換之前創(chuàng)建的EOS應(yīng)用程序項目中 EOSAPP.C文2.按F7生成修改后的EOS應(yīng)用程序項目。3.按F5啟動調(diào)試。OSLab會首先彈出一個調(diào)試異常對話框。4.5.6.在調(diào)試異常對話框中選擇“否”，繼續(xù)執(zhí)行。立即激活虛擬機窗口查看生產(chǎn)者-消費者同步執(zhí)行的過程，如圖待應(yīng)用程序執(zhí)行完畢后，結(jié)束此次調(diào)試。13-2。EDnSQLE-1tP-pess 縣tosultchconfiscLeulndou.__3ciixmtuEDLisJirJI>AuVirginA卜也■Ct>nsurie4a1

a2BL3a1

a2BL3CrmaiinrafroJjiiccPrudi^ctFraduccrruliit;cFrnrlLirrPruliicca14)FfrMocca11Fpolticcft12GonsuK4hPrortdrtiH13Cbnsunca1.Mutex、Empty、Full三個信號量的初始值分別為 1、10、0,當存在一個生產(chǎn)者線程訪問緩沖池時，首先對 Empty減1，如果大于0，則說明還有剩余緩沖區(qū)可以讓生產(chǎn)者放入產(chǎn)品，否則生產(chǎn)者線程進入等待隊列；再對 Mutex減1，如果大于等于0,則說明沒有線程占用緩沖池，否則生產(chǎn)者線程進入等待隊列。生產(chǎn)完產(chǎn)品后，對 Mutex加1，解除封鎖；再對Full加1，說明生產(chǎn)了一個產(chǎn)品占用了一個緩沖區(qū)。消費者線程同理，對信號量的操作順序與生產(chǎn)者線程相反。 不能對這三個同步對象的操作改變順序， 否則可能造成死鎖。因為臨界資源的訪問限制，程序中限定了緩沖池的大小為 10,只有緩沖池有空余時生產(chǎn)者才能向里邊放產(chǎn)品，同時只有緩沖池有產(chǎn)品時消費者才能向外取東西。當生產(chǎn)者生產(chǎn)了13號產(chǎn)品后，共生產(chǎn)了從 0到13的14個產(chǎn)品，但是只消費了從 0到3的4個產(chǎn)品，所以緩沖池中的10個緩沖區(qū)就都被占用了，所以不能繼續(xù)生產(chǎn) 14號產(chǎn)品，而要等到消費者消費掉一個產(chǎn)品后，緩沖池有空余位置，才能繼續(xù)生產(chǎn) 14號產(chǎn)品。當生產(chǎn)者線程生產(chǎn)了 13號產(chǎn)品后，此時Full信號量的值為10，而Empty信號量的值為0,此時若生產(chǎn)者線程要再生產(chǎn)一個產(chǎn)品，先對Empty減1，此時Empty值小于零，生產(chǎn)者線程進入等待隊列；而此時若有一個消費者線程要消費一個產(chǎn)品，先對 Full減1，此時Full值為9，大于0,如果沒有線程占用緩沖池，消費者可以消費一個產(chǎn)品。這樣，生產(chǎn)者和消費者就能實現(xiàn)同步過程了。2.2EOS信號量工作過程的跟蹤與源代碼分析（分析EOS信號量實現(xiàn)的核心源代碼， 簡要闡述其實現(xiàn)方法；給出在本部分實驗過程中完成的主要工作，包括調(diào)試、跟蹤與思考等）EOS的P、V原語實現(xiàn)是PsWaitForSemaphore、PsReleaseSemaphore，這兩個函數(shù)使用KeEnableInterrupts開關(guān)中斷來實現(xiàn)原語操作。PsWaitForSemaphore流程圖：

卩1t]-nrSefnaphore.隔數(shù)升妬 ■丿I'傭賺F操作—[:J: W—:<僭號星血小J^?>—VES 1 原了詁乍完成—k」j廂數(shù)結(jié)束'\U'PsReleaseSemaphore函數(shù)的流程圖：'\U'2.3支持等待超時喚醒和批量釋放功能的 EOS信號量實現(xiàn)（給出實現(xiàn)方法的簡要描述、源代碼、測試和結(jié)果等）修改PsWaitForSemaphore函數(shù)，先用計數(shù)值和0比較，當計數(shù)值大于 0時,將計數(shù)值減1后直接返回成功； 當計數(shù)值等于0時，調(diào)用PspWait函數(shù)阻塞線程的執(zhí)行（將參數(shù)Milliseconds做為PspWait函數(shù)的第二個參數(shù)，并使用PspWait函數(shù)的返回值做為返回值）。修改PsWaitForSemaphore函數(shù)如下添加支持超時。STATUSPsWaitForSemaphore(INPSEMAPHORESemaphore.

INULONGMillisecondsBOOLIntState;ASSERT(KeGetlntNesting()==0);IntState=KeEnablelnterrupts(FALSE);STATUSret;if(Semaphore->Count>0){Semaphore->Count--;ret=STATUS_SUCCESS;}else{ret=PspWait(&Semaphore->WaitListHead,Milliseconds);}KeEnableInterrupts(IntState);/returnret;修改PsReleaseSemaphore函數(shù)如下添加批量釋放支持。STATUSPsReleaseSemaphore(INPSEMAPHORESemaphore.INLONGReleaseCount,OUTPLONGPreviousCountSTATUSStatus;BOOLIntState;IntState=KeEnablelnterrupts(FALSE);if(Semaphore->Count+ReleaseCount>Semaphore->MaximumCount){Status=STATUS_SEMAPHORE_LIMIT_EXCEEDED;}else{if(NULL!=PreviousCount){*PreviousCount=Semaphore->Count;}inti;for(i=ReleaseCount;i--;){Semaphore->Count++;if(Semaphore->Count<=0){PspWakeThread(&Semaphore->WaitListHead,STATUS_SUCCESS);PspThreadScheduleO;Status=STATUS_SUCCESS;KeEnablelnterrupts(IntState);returnStatus;3IKai].Et(Frt^ClrliM^Ffltu cuuuke?ii』血亠.JUttlinb4皿Co畛Mg413CmwM420QiWEunr■石ICoBBurwa2Cdbvml423iJlirr：■廚*nrrwklucc1Sb^urtULiriErHElfnrflipridiifullCnEUFEaCuwunuJ型＞tLurrmtn^i-nrrWlinZdLiCfi#ZBfCurunnerwtltE/llILT■妙fprfurUlifuJICo疇LiW42h?戢EA^ptinrrtLnrrwtxcMjitiurrtlncLHtCnEurraZBCbpLirtz■29exitulth3其他需要說明的問題1實驗目的和要求目的：要求：(1)1實驗目的和要求目的：要求：(1)(2)修改EOS的調(diào)度程序，添加時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度。理解進程（線程）調(diào)度的執(zhí)行時機和過程，掌握調(diào)度程序?qū)崿F(xiàn)的基本方法。跟蹤調(diào)試EOS的線程調(diào)度程序，分析EOS基于優(yōu)先級的搶占式調(diào)度的源代碼;2完成的實驗內(nèi)容2.1EOS基于優(yōu)先級的搶占式調(diào)度工作過程的跟蹤與源代碼分析（分析EOS基于優(yōu)先級的搶占式調(diào)度的核心源代碼， 簡要闡述其實現(xiàn)方法； 給出在本部分實驗過程中完成的主要工作，包括調(diào)試、跟蹤與思考等）實驗使用EOS提供的rr命令觀察時間片的輪轉(zhuǎn)。準備實驗（1） 啟動OSLab。（2） 新建一個EOSKernel項目。閱讀控制臺命令“rr”相關(guān)的源代碼（1） 按F7生成在本實驗3.1中創(chuàng)建的EOSKernel項目。（2） 按F5啟動調(diào)試。-laiXI（3） 待EOS啟動完畢，在EOS控制臺中輸入命令“rr-laiXI?osL訕PC-■讓ro“班Virtu*!TC￡DDTCOMSOLE-1(PressCtr1+F1?F8tosultchconsoleuindou...)Thread0CBJ：45740調(diào)試線程調(diào)度程序a）調(diào)試當前線程不被搶先的情況（1） 結(jié)束之前的調(diào)試。（2） 在ke/sysproc.c文件的ThreadFunction函數(shù)中，調(diào)用fprintf函數(shù)的代碼行（第680行）添加一個斷點。（3） 按F5啟動調(diào)試。（4） 待EOS啟動完畢，在EOS$制臺中輸入命令“rr”后按回車。“rr”命令開始執(zhí)行后，會在斷點處中斷。（5） 查看ThreadFunction函數(shù)中變量pThreadParameter->Y的值應(yīng)該為0，說明正在調(diào)試的是第0個新建的線程。原因（6）激活虛擬機窗口， 可以看到第0個新建的線程還沒有在控制臺中輸出任何內(nèi)容，原因是fprintf 函數(shù)還沒有執(zhí)行。

（7）激活OSLab窗口后按F5使第0個新建的線程繼續(xù)執(zhí)行，又會在斷點處中斷。再次激活虛擬機窗口，可以看到第 0個新建的線程已經(jīng)在控制臺中輸出了第一輪循環(huán)的內(nèi)容?？梢远喟磶状蜦5查看每輪循環(huán)輸出的內(nèi)容。b）調(diào)試當前線程被搶先的情況（1） 選擇“調(diào)試”菜單中的“刪除所有斷點”，刪除之前添加的所有斷點。（2） 在Ps/sched.c文件的PspSelectNextThread函數(shù)的第395行添加一個斷點。（3）按F5繼續(xù)執(zhí)行，激活虛擬機窗口，可看到第 0個新建的線程正在執(zhí)行。（4）在虛擬機窗口中按下一次空格鍵， EOS會在之前添加的斷點處中斷。（5）在“監(jiān)視”窗口中查看就緒位圖的值為 1000000000000000100000001，說明此時在優(yōu)先級為24的就緒隊列中存在就緒線程。在“監(jiān)視”窗口中添加表達式“ListGetCount（&PspReadyListHeads[24]） "，其值為1，說明優(yōu)先級為24的就緒隊HighestPriority 也就列中只有一個就緒線程。掃描就緒位圖后獲得的最高優(yōu)先級的值應(yīng)該是24HighestPriority 也就0個新建的線程，放入8的就緒隊列中的線程（60個新建的線程，放入8的就緒隊列中的線程優(yōu)先級為8的就緒隊列的隊首。 “監(jiān)視”窗口中顯示的優(yōu)先級為數(shù)量就會增加1，變?yōu)?0。（7）繼續(xù)按F10單步調(diào)試，直到在第 444行中斷執(zhí)行，注意觀察線程調(diào)度執(zhí)行的每CPU個步驟。此時，正在執(zhí)行的第 0個新建的線程已經(jīng)進入了“就緒”狀態(tài)，讓出了CPU線程調(diào)度程序接下來的工作就是選擇優(yōu)先級最高的非空就緒隊列的隊首線程作為當前運行線程，也就是讓優(yōu)先級為 24的線程在CPU上執(zhí)行。（8）按F10單步調(diào)試一次，當前線程 PspCurrentThread指向了優(yōu)先級為24的線程?？梢栽凇翱焖俦O(jiān)視”窗口中查看表達式“ *PspCurrentThread”的值，注意線程控制塊中StartAddr域的值為IopConsoleDispatchThread 函數(shù)（在文件io/console.c 中定義），說明這個優(yōu)先級為 24的線程是控制臺派遣線程。（9）繼續(xù)按F10單步調(diào)試，直到在 PspSelectNextThread 函數(shù)返回前（第465行）中斷執(zhí)行，注意觀察線程調(diào)度執(zhí)行的每一個步驟。此時，優(yōu)先級為 24的線程已經(jīng)進入了“運行”狀態(tài)，在中斷返回后，就可以開始執(zhí)行了。在“監(jiān)視”窗口中，就緒位圖的值變?yōu)?00000001，優(yōu)先級為24的就緒隊列中線程的數(shù)量變?yōu)?0，就緒位圖和就緒隊列都是在剛剛被調(diào)用過的 PspUnreadyThread函數(shù)內(nèi)更新的。（10） 刪除所有斷點后結(jié)束調(diào)試。22為EOS添加時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度的實現(xiàn)（給出實現(xiàn)方法的簡要描述、源代碼、測試和結(jié)果等）修改PspRoundRobin函數(shù)如下：VOIDPspRoundRobin(VOIDif(NULL==PspCurrentThread||Running!=PspCurrentThread->State){return;

PspCurrentThread->RemainderTicks