プロセスの排他制御に関する次の記述を読んで，設問１～３に答えよ。
単一の CPU と，プロセス間で共有するデータ（以下，共有データという）を 格納するためのメモリ（以下，共有メモリという）をもつコンピュータ X において， 並行に実行される複数のプロセスが，共有データを更新する場合を考える。
二つのプロセス p1，p2 が共有データ y を更新する際には，図１に示す更新処理１， 更新処理２を，それぞれ①～③の順番に行う。
図１ 二つのプロセスが共有データに対して更新処理を行う例
| 設問１ | 図１に示すプロセス p1 の更新処理１とプロセス p2 の更新処理２が， 次のとおりに共有データ y を更新する場合を考える。 |
【更新処理２】：共有データ y の値を 50 減少させる。
二つのプロセス p1，p2 の実行前の共有データ y の値が 100 であり， 共有データ y に対して排他制御を行わずに，プロセス p1 が更新処理１を，プロセス p2 が 更新処理２を並行して各１回だけ行った。結果として，共有データ y が取り得ない値を， 解答群の中から選べ。
解答群
| 設問２ | 次の記述中の に入れる正しい答えを，解答群の中から選べ。 |
共有データに対して排他制御を行う仕組みとして，セマフォ変数を利用する方法を考える。 セマフォ変数は，対応する共有データが，解放されている状態を示す 1， 又はいずれかのプロセスに確保されている状態を示す 0 の値をもつ。 セマフォ変数の値は，P 操作と V 操作で変更する。共有データ y に対応するセマフォ変数 S を 利用したプロセス p3，p4 が共有データ y を更新する際の動作を，図２に示す。
図２ セマフォ変数Sを利用した更新処理
図２において，共有データ y に対して排他制御をした上で，更新処理を行うために， プロセス p3 は，P 操作，更新処理１，V 操作の順に処理を行い， プロセス p4 は，P 操作，更新処理２，V 操作の順に処理を行う。 P 操作は，a 。 V 操作は，b 。 ここで，P 操作と V 操作は，それぞれ実行中の中断はないものとする。 ただし，プロセスが待ち状態になれば，CPU は別のプロセスを実行させるものとする。
a に関する解答群
イ セマフォ変数 S の値が 0 であれば 1 に変更し，終了する。 1 であれば何もせずに終了する
ウ セマフォ変数 S の値が 1 であれば 0 に変更し，終了する。 0 であれば 1 になるまで待った後，0 に変更して終了する
エ セマフォ変数 S の値が 1 であれば 0 に変更し，終了する。 0 であれば何もせずに終了する
b に関する解答群
イ セマフォ変数 S の値が 1 であれば 0 になるまで待った後，終了する
ウ セマフォ変数 S の値を 0 にして終了する
エ セマフォ変数 S の値を 1 にして終了する
| 設問３ | プロセス p5，p6 が更新する二つの共有データ y1，y2 があり， それぞれに異なるセマフォ変数を対応させて，個別に確保と解放ができるようにした場合を考える。 共有データ y1 に対してセマフォ変数 S1 を，共有データ y2 に対してセマフォ変数 S2 を 用いて排他制御を行う。プロセス p5 が，次の順序で共有データ y1，y2 に対する確保と解放を行うとき， プロセス p6 が，共有データ y1，y2 に対する確保と解放を行う順序によってはデットロックが 発生する可能性がある。デッドロックが発生する可能性がある， プロセス p6 の共有データ y1，y2 に対する確保と解放の順序を，解答群の中から選べ。 |
y1 の確保，y2 の確保，y2 の解放，y1 の解放
イ y1 の確保，y2 の確保，y1 の解放，y2 の解放
ウ y1 の確保，y2 の確保，y2 の解放，y1 の解放
エ y2 の確保，y1 の確保，y1 の解放，y2 の解放
オ y2 の確保，y2 の解放，y1 の確保，y1 の解放
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