问答题 试题四（15 分） 阅读下列说明和图，回答问题1 至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。 [说明] 在并发系统设计中，通过对信号量S 的P、V 操作实现进程的同步与互斥控制。 P(S)：S:=S-1，若S≥0，则执行P 操作的进程继续执行；若S<0，则置该进程为阻塞状态，并将其插入阻塞队列。 V(S)：S:=S+1，若S>0，则执行V 操作的进程继续执行；若S≤0，则从阻塞队列唤醒一个进程，并将其插入就绪队列，然后执行V 操作的进程继续执行。

问答题 [问题1]（4 分） 在某并发系统中，有一个发送进程A、一个接收进程B、一个环形缓冲区BUFFER、信号量S1 和S2。发送进程不断地产生消息并写入缓冲区BUFFER，接收进程不断地从缓冲区BUFFER 取消息。假设发送进程和接收进程可以并发地执行，那么，当缓冲区的容量为N 时，如何使用P、V 操作才能保证系统的正常工作。发送进程A 和接收进程B 的工作流程如图4-1 所示。请在图4-1 中的空（1）～（4）处填入正确的内容。 [图4-1]

问答题 [问题2]（5 分） 若系统中有多个发送进程和接收进程，进程间的工作流程如图4-2 所示，其中空（1）～（4）的内容与图4-1 相同。发送进程产生消息并顺序地写入环形缓冲区BUFFER，接收者进程顺序地从BUFFER 中取消息，且每条消息只能读取一次。为了保证进程间的正常通讯，增加了信号量SA 和SB。 ① 请说明信号量SA 和SB 的物理意义，并在图4-2 中的空（5）和空（6）处填入正确的内容。 ② 请从图4-2 的(a)～(l)中选择四个位置正确地插入P(SA)、V(SA)、P(SB)、V(SB)。 [图4-2]

问答题 [问题3]（6 分） 设系统中只有进程A 和进程B，除了互斥地使用CPU 和打印机R 外，进程A 和B 不使用其他资源。另外，进程B 的优先级比A 高，而进程A 先于B 准备好。进程A 和B 的执行情况如图4-3 所示，其中粗实线表示进程在执行中，细实线表示打印机R 在使用中。（每个进程具有三种状态：运行、就绪和阻塞） 请分别说明进程A 和B 在图4-3 所示的t1、t2、t3、t4 时刻所处的状态；若是阻塞状态，请说明阻塞原因。 [图4-3]