有m个进程(P0,P1,…,Pm－1)通过n个缓冲区(B0,B1,…Bn－1)向1个进程(Q)发送数据包,每个数据包大小与缓

Question

有m个进程(P0，P1，…，Pm-1)通过n个缓冲区(B0，B1，…Bn-1)向1个进程(Q)发送数据包，每个数据包大小与缓冲区一样。要求：进程Q接收数据包的次序与发送次序一样。为保证发送进程与接收进程正确地并行工作，需要设置(23)。

A．一个信号量，初值为0

B．一个信号量，初值为1

C．两个信号量，初值分别为0和1

D．3个信号量，初值分别为n、1、0

Answer 1

正确答案：D
解析：本题考查进程同步与互斥方面的知识以及信号量的使用技能。原则上，为保证进程并行工作的正确性，对每一个同步或互斥条件应该设置一个信号量。首先，必须在缓冲区有内容时，接收进程才能取，也就是说，m个缓冲区中至少有1个是有数据包时，进程Q才能取，亦即送后再取。这是一个同步条件，需要一个信号量S3，刚开始时，所有缓冲区都没有数据包，接收进程不能取数据，所以该信号量的初值应该为0。其次，当m个缓冲区装满数据包时，没有空的缓冲区可以再容纳送来的数据包，必须等待接收进程Q取走一个数据包，发送进程Pi才能向它送入数据包，亦即取后再送。这又是一个同步条件，需要一个信号量S1，由于有n个缓冲区；发送进程可以在接收进程一个未取的情况下连续送n个数据包，所以它的初值应该为n。第三，为了使m个发送进程有序地向缓冲区放入数据包，不能出现两个进程同时向一个缓冲区放数据包的现象，应该将缓冲区编号，需要用一个变量代表将要放入数据的缓冲区号，每放入一个数据包，该变量加1并用n取模(保证该变量从0到n-1周而复始地变化)。这个变量是所有发送进程共享并进行修改的，因此发送进程必须互斥地访问它，所以还要是一个信号量S2，保证互斥关系，初值为1。这样，正确的答案应该是D。这里，设用于指向当前存放发送数据的缓冲区号的变量为t，初值为0；设指向将要从它那里取数据的缓冲区号的变量为f，初值也为0。下图表示发送进程与接收进程利用一组缓冲区通信的流程。