令和4年度 III-10

解説

この問題で問われていること

有限バッファの生産者・消費者問題を、計数セマフォで同期させるときの、空欄の命令を選ぶ問題。

解き方

① 有限バッファの型: 生産者=P(空き)→入れる→V(データ数)、消費者=P(データ数)→取り出す→V(空き)。ここでは e=データ数(初期0)、f=空き(初期N)
② ア=P(f)なのは②④。イ=V(e)なのは④
③ P(f)・V(e)・P(e)・V(f)(④)

正解が正しい理由

セマフォeは、情報の入ったバッファの数(初期値0)、fは、空きバッファの数(初期値N)である。生産者は、情報をバッファに入れる前に、空きがあるか確認するためP(f)を行い、入れた後に、情報が1つ増えたことをV(e)で通知する。消費者は、取り出す前に、情報があるかをP(e)で確認し、取り出した後に、空きが1つ増えたことをV(f)で通知する。したがってア=P(f)、イ=V(e)、ウ=P(e)、エ=V(f)の④が正しい。

各選択肢について

• ① アがP(e)(生産者が情報の有無を待つ)となっており、生産者は空き(f)を待つべきで誤り。
• ② イがV(f)、ウがP(e)などで、生産者が空きを増やす操作となり、誤り。
• ③ ア=P(e)で、生産者が情報を待つことになり誤り。
• ④ ア=P(f)、イ=V(e)、ウ=P(e)、エ=V(f)で、正しい同期となり、これが正答。
• ⑤ ア=P(e)、イ=V(f)で、生産者が消費者の操作を行うことになり、誤り。

覚えるべきポイント

有限バッファの生産者・消費者: 生産者はP(空き)→格納→V(データ数)、消費者はP(データ数)→取出し→V(空き)。相互排他用のセマフォと、資源数を数えるセマフォを組み合わせる。