信号灯（用户模式 内核模式）

Posted 2020-10-02 刘收获

一.用户模式的信号灯

信号灯内部有个计数器，可以理解信号灯内部有N个灯泡，如果有一个灯泡亮着，就代表信号灯处于激发状态，如果全部熄灭，就代表信号灯处于未激发状态。

　　创建信号灯：

　　HANDLE CreateSemaphore(
  　　　　LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes,// pointer to security attributes
 　　　　 LONG lInitialCount,  // initial count
 　　　　 LONG lMaximumCount,  // maximum count
　　　　  LPCTSTR lpName       // pointer to semaphore-object name
　　　　);

　　增加信号灯的计数器：
　　BOOL ReleaseSemaphore(
  　　HANDLE hSemaphore,   // handle to the semaphore object
 　　 LONG lReleaseCount,   // amount to add to current count
  　　LPLONG lpPreviousCount   // address of previous count
　　　　);
 
　　对信号灯执行一次等待操作，就会减少一个计数，就相当于熄灭一个灯泡。当计数为0时，也就是所有灯泡都熄灭时，当前线程进入睡眠状态，直到信号灯变成激发状态或者超时。

 

// Semaphore-ThreadSynchronization.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include <windows.h>
void Sub_1();

HANDLE  __SemaphoreHandle = NULL;
int main()
{
	/*
	HANDLE  SemaphoreHandle = NULL;
	HANDLE  ThreadHandle = NULL;
	SemaphoreHandle = CreateSemaphore(NULL, 2, 2, NULL);   //创建两个亮着的灯泡
	WaitForSingleObject(SemaphoreHandle, INFINITE);        //熄灭一盏灯

	ReleaseSemaphore(
		SemaphoreHandle,   //信号量的句柄
		1,                 //增加个数
		NULL);            //用来传出先前的资源计数，设为NULL表示不需要传出
	
	WaitForSingleObject(SemaphoreHandle, INFINITE);  
	WaitForSingleObject(SemaphoreHandle, INFINITE);
	*/
	
	__SemaphoreHandle = CreateSemaphore(
		NULL,    //安全结构
		2,       //初始资源数量
		2,       //最大并发数量
		NULL);   //匿名信号量
		

	Sub_1();
	printf("Input AnyKey To Exit\r\n");
	getchar();
	return 0;
}


void Sub_1()
{
	WaitForSingleObject(__SemaphoreHandle, INFINITE); 
	printf("Sub_1()\r\n");
	Sub_1();
}

　

二.内核模式下的信号灯

　　在内核模式下，信号灯对象用KSEMAPHORE数据结构表示。在使用信号灯对象钱，需要对其进行初始化（KeInitializeSemaphore）

　　KeReadStateSemaphore函数可以读取信号灯当前计数。

　　释放信号灯会增加信号灯计数，对应内核函数KeReleaseSemaphore函数。

 

#include "KSemaphore.h"


NTSTATUS DriverEntry(PDRIVER_OBJECT DriverObject, PUNICODE_STRING RegisterPath)
{
	NTSTATUS Status = STATUS_SUCCESS;
	PDEVICE_OBJECT  DeviceObject = NULL;
	DriverObject->DriverUnload = DriverUnload;

	SeCreateSemaphore();
	return Status;
}


VOID DriverUnload(PDRIVER_OBJECT DriverObject)
{
	DbgPrint("DriverUnload()\r\n");
}
VOID SeCreateSemaphore()
{
	HANDLE ThreadHandle = NULL;
	KSEMAPHORE  Semaphore;
	ULONG  Count = 0;
	PVOID  ThreadObject = NULL;
	KeInitializeSemaphore(&Semaphore, 2, 2);
	Count = KeReadStateSemaphore(&Semaphore);
	DbgPrint("Semaphore Count:%d\r\n", Count);
	KeWaitForSingleObject(&Semaphore, Executive, KernelMode, FALSE, NULL);
	Count = KeReadStateSemaphore(&Semaphore);
	DbgPrint("Semaphore Count:%d\r\n", Count);
	KeWaitForSingleObject(&Semaphore, Executive, KernelMode, FALSE, NULL);
	PsCreateSystemThread(&ThreadHandle, 0, NULL, NULL, NULL, ThreadProcedure, &Semaphore);
	KeWaitForSingleObject(&Semaphore, Executive, KernelMode, FALSE, NULL);
	ObReferenceObjectByHandle(ThreadHandle, 0, NULL, KernelMode, &ThreadObject, NULL);
	KeWaitForSingleObject(ThreadObject, Executive, KernelMode, FALSE, NULL);
	ZwClose(ThreadHandle);
}


VOID ThreadProcedure(PVOID ParameterData)
{
	PKSEMAPHORE  Semaphore = (PKSEMAPHORE)ParameterData;
	KeReleaseSemaphore(Semaphore, IO_NO_INCREMENT, 1, FALSE);
	PsTerminateSystemThread(STATUS_SUCCESS);

}