若有4个进程共享同一程序段,而且每次最多允许3个进程进入该程序段,则信号量的变化范围是( )。
A.3,2,1,0
B.3,2,1,0,-1
C.4,3,2,1,0
D.2,1,0,-1,-2
在并发编程中,为了控制多个进程对共享资源的访问,可以使用信号量来进行同步。信号量是一个整数值,用于表示可用的资源数量。在这种情况下,有4个进程要共享同一程序段,并且每次最多允许3个进程进入该程序段。
假设信号量的初始值为0,那么信号量的变化范围可以如下:
当第一个进程进入程序段时,它会尝试获取信号量。由于信号量的初始值为0,该进程无法获取信号量,因此它会被阻塞,不能进入程序段。此时信号量的值仍为0。
当第二个进程进入程序段时,它也会尝试获取信号量。同样,由于信号量的值仍为0,该进程也无法获取信号量,会被阻塞,不能进入程序段。此时信号量的值仍为0。
当第三个进程进入程序段时,它仍然会尝试获取信号量。因为信号量的值仍为0,该进程也无法获取信号量,会被阻塞,不能进入程序段。此时信号量的值仍为0。
当第四个进程进入程序段时,它会尝试获取信号量。由于前面三个进程都被阻塞且未释放信号量,此时进程可以获取信号量,并进入程序段执行。此时信号量的值会被减少到-1。
当第一个进程完成程序段的执行后,它会释放信号量。释放信号量实际上是增加信号量的值。因此,信号量的值会增加1,变为-1+1=0。
此时,第二个进程仍然在阻塞状态,但由于信号量的值变为了0,它可以获取信号量,然后进入程序段执行。
当第二个进程完成程序段的执行后,它会释放信号量,信号量的值再次增加1,变为0+1=1。
同理,第三个进程和第四个进程依次执行完程序段后,也会释放信号量,使得信号量的值逐步增加。
总结起来,信号量的变化范围是从0逐渐减少到-1,然后逐步增加回0,最后到达3。这样就确保了同一时刻最多只有3个进程可以进入共享程序段。
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