07-2-spoc-discussion.md

同步互斥(lec 18) spoc 思考题

• 有"spoc"标记的题是要求拿清华学分的同学要在实体课上完成，并按时提交到学生对应的ucore_code和os_exercises的git repo上。

个人思考题

基本理解

• 什么是信号量？它与软件同步方法的区别在什么地方？
• 什么是自旋锁？它为什么无法按先来先服务方式使用资源？
• 下面是一种P操作的实现伪码。它能按FIFO顺序进行信号量申请吗？

 while (s.count == 0) {  //没有可用资源时，进入挂起状态；
        调用进程进入等待队列s.queue;
        阻塞调用进程;
}
s.count--;              //有可用资源，占用该资源； 

参考回答： 它的问题是，不能按FIFO进行信号量申请。 它的一种出错的情况

一个线程A调用P原语时，由于线程B正在使用该信号量而进入阻塞状态；注意，这时value的值为0。
线程B放弃信号量的使用，线程A被唤醒而进入就绪状态，但没有立即进入运行状态；注意，这里value为1。
在线程A处于就绪状态时，处理机正在执行线程C的代码；线程C这时也正好调用P原语访问同一个信号量，并得到使用权。注意，这时value又变回0。
线程A进入运行状态后，重新检查value的值，条件不成立，又一次进入阻塞状态。
至此，线程C比线程A后调用P原语，但线程C比线程A先得到信号量。

信号量使用

• 什么是条件同步？如何使用信号量来实现条件同步？
• 什么是生产者-消费者问题？
• 为什么在生产者-消费者问题中先申请互斥信息量会导致死锁？

管程

• 管程的组成包括哪几部分？入口队列和条件变量等待队列的作用是什么？
• 为什么用管程实现的生产者-消费者问题中，可以在进入管程后才判断缓冲区的状态？
• 请描述管程条件变量的两种释放处理方式的区别是什么？条件判断中while和if是如何影响释放处理中的顺序的？

哲学家就餐问题

• 哲学家就餐问题的方案2和方案3的性能有什么区别？可以进一步提高效率吗？

读者-写者问题

• 在读者-写者问题的读者优先和写者优先在行为上有什么不同？
• 在读者-写者问题的读者优先实现中优先于读者到达的写者在什么地方等待？

小组思考题

1. （spoc） 每人用python threading机制用信号量和条件变量两种手段分别实现47个同步互斥问题中的一题。向勇老师的班级从前往后，陈渝老师的班级从后往前。请先理解[]python threading 机制的介绍和实例](https://github.com/chyyuu/ucore_lab/tree/master/related_info/lab7/semaphore_condition)

2. (spoc)设计某个方法，能够动态检查出对于两个或多个进程的同步互斥问题执行中，没有互斥问题，能够同步等，以说明实现的正确性。