Synchronization - Semaphores

Question

Wat is het verschil tussen een binaire semafoor en een counting semafoor?

Answer 1

Een binaire semafoor, ook wel mutex lock genoemd, kan slechts twee waarden aannemen ( 0 en 1) en wordt gebruikt om wederzijdse uitsluiting tussen (twee of meer) processen te realiseren.

Een counting semafoor, ook wel algemene semafoor genoemd, kan meerdere waarden aannemen en wordt gebruikt om resources te verdelen of synchronisatie tussen processen te realiseren.

Answer 2

Een spin lock is een (lege) herhalingslus waarin een proces wacht tot een ander proces de conditie voor de herhalingslus wijzigt. Dit wachten wordt ook wel 'busy waiting' genoemd.

Answer 3

Een dead lock treedt op als twee of meer processen wachten op een gebeurtenis die alleen veroorzaakt kan worden door een van de wachtende processen.

Answer 4

Nee, dat hoeft niet. Bij een semafoor met een wachtrij geeft een negatieve semafoor het aantal wachtende processen aan.

Answer 5

Eenvoudiger te implementeren dan hardware-based oplossingen;
Geschikt voor het synchroniseren van meer dan twee processen.

Answer 6

Er is geen context switch nodig.

Answer 7

Dit is mogelijk door aan de semafoor een wachtrij toe te voegen. Als een proces moet wachten wordt het aan de wachtrij toegevoegd en verandert de status van het proces in waiting. Als een ander proces de signal-operatie uitvoert wordt een wachtend proces verplaatst van de waiting queue naar de ready queue en verandert de status in ready.

Answer 8

Hiermee wordt bedoeld dat een proces oneindig in een wachtrij moet wachten. Deze situatie wordt ook wel starvation genoemd.

Answer 9

Dit kan voorkomen worden door middel van priority-inheritance: alle processen die een resource bezet houden waarop een high-priority process moet wachten krijgen tijdelijk een hoge prioriteit.

Answer 10

Beide operaties (in het bijzonder het bijwerken van de semafoor) moeten atomair worden uitgevoerd. Voor de wait-operatie geldt bovendien dat de test in de while-constructie atomair moet zijn.

Answer 11

Hiermee wordt de situatie bedoeld waarin elk proces wacht op een gebeurtenis die alleen door een ander wachtend proces kan worden veroorzaakt. Deze situatie resulteert in een deadlock.

Answer 12

In Java kan synchronisatie worden gerealiseerd door methoden de aanduiding synchronized te geven. Als een synchronized methode wordt aangeroepen op een bepaald object dan krijgt geen enkele andere thread nog toegang tot die of andere synchronized methoden van dat object. Een geblokkeerde thread komt via de methode wait in een wachtrij terecht en krijgt de status blocked. Middels de methode notify wordt de situatie weer vrijgegeven. De status van de wachtende thread verandert dan van blocked in runnable.