供选择的答案:
A.1个信号量,信号量的初值是0
B.2个信号量,信号量的初值是0、1
C.3个信号量,信号量的初值是0、0、1
D.4个信号量,信号量的初值是0、0、1、1
有参考书上的原分析如下:
这是一个典型的生产者-消费者的问题,其中进程PA和PB分别为生产者与消费者,管道为临界区。我们的程序应该设置1个同步信号量,为1时说明管道已满拒绝PA再写入数据,为0时说明管道为空拒绝PB再读出数据,管道初始是没有数据的,所以初始值为0,(特例情况即管道的大小为1个单位);程序还需要1个互斥信号量,来保证程序只有一个进程访问管道,初始值为1。因此选择B。
事实上这个分析是错误的,但是答案是正确,为什么?
首先来明白什么是互斥信号量。互斥信号量是一个可以处于两态之一的变量:解锁态和加锁态。在该题中,即表示:PA、PB中任何一个在对管道进行读或写时,剩下的那个进程必须等待,而不能一起进行读写,只有当其中一个操作之后才可以让另一个对管道操作。而互斥信号量的使用如下:
// mutext是互斥信号量进程A:
// mutext是互斥信号量进程A:
{
......
P(mutext);
临界区;
V(mutext);
.....
}
进程B:
{
......
P(mutext);
临界区;
V(mutext);
.....
}
再回到那个题目,如果按照该题的原分析,使用一个同步信号量一个互斥信号量,不管你如何调整语句顺序,都不能使PA、PB正常并发执行。
正确的分析如下:
在这里,因为只有两个进程,所以不必要设置互斥访问信号量,只需要设置两个同步信号量即可(两个同步信号量即可保证这两个进程对管道的互斥访问):empty,表示空管道个数,初值显然为1;full,表示满管道个数,初值显然为0。
其进程语句如下:
PA进程:
while (true)
{
P(empty);
写数据到管道;//进入临界写读数据
V(full);
}
PB进程:
while(true)
{
P(full);
从管道读数据;//进入临界区读数据
V(empty)
}
现在如果PA企图要连续两次写数据,第一次写完之后empty=0,第二次进入PA内再执行P(empty);使得empty=-1,于是PA被阻塞在临界区这个地方,将PA置入阻塞在empty的等待队列。它必须等到执行PB中的V(empty)才可以第2次写入,因为执行PB中的V(empty)之后,empty=0,表明有进程被阻塞在empty信号量上,系统查询empty信号量的等待队列,发现PA,于是调入PA执行临界区操作,注意,因为PA中临界区在“P(empty);”语句之后,继续执行PA时不能又一次执行“P(empty);”,而是直接从临界区“写数据到管道;”开始继续执行。
这里有两个关键点:(1)两个同步量即可保证互斥访问,理由是只有两个进程PA、PB。(2)在唤醒某一个进程时是接着从临界区执行的,而不是让该进程从头开始执行。
3.海明码
计算机体系结构中的海明码也是大家的一大难点。什么是海明码距?
事实上,海明码距就是码距,码距就是指两个码字C1与C2之间不同的比特数。
例如: 1100与1010的码距为2,具体的对应比较关系如下表所示。
码距求解示意表
位 | D3 | D2 | D1 | D0 |
对应位 编码的比较 | 1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 |
因为两个码字在D1和D2两位上编码不同,所以码距为2。
同理,1111与0000的码距为4。
一个编码系统的码距就是整个编码系统中任意两个码字的的最小距离就是该编码系统的码距,例如,一个编码系统只有四个编码分别为:0000,0011,1100,1111。此编码系统中0000与0011的码距为2,是此编码系统的最小码距,所以此编码系统的码距为2。
有些书上称码距为海明码距或汉明距,这让一些同学产生了误解,误认为海明码距就是海明编码的码距,这种概念是错误的。海明码距就是码距,它和海明编码没有必然联系。