操作系统考研题解：进程同步与互斥

"该文档是OS考研题目汇总，包含了多所高校关于操作系统课程考试的试题，主要关注进程控制与同步这一核心概念。" 操作系统是计算机系统的重要组成部分，它管理并控制计算机硬件和软件资源，为用户提供服务。在操作系统考研中，进程控制与同步是一个关键的考点，涉及到多进程之间的协作和资源分配。以下是一些相关的知识点： 1. **哲学家就餐问题**：这是一个经典的同步问题，旨在防止死锁的发生。每位哲学家需要刀和叉各一把才能用餐。使用信号量可以确保没有哲学家会饿死或永久等待。设立两个信号量，一个是哲学家数量，用于控制能同时进餐的哲学家数目，另一个是餐具信号量，用于控制刀叉的使用。哲学家在P餐具信号量获取刀叉前，先P哲学家信号量，确保不会超过总人数的一半同时进餐。 2. **公交司机与售票员同步**：司机和售票员的活动需要协调，司机不能在车门未关的情况下启动车辆，而售票员也不能在车未停稳时开门。可以设置两个信号量，一个表示车门状态，一个表示车辆状态，通过P、V操作确保这两个活动的正确同步。 3. **文件打印问题**：PA、PB和PC进程需要协调，以确保数据从磁盘到打印机的正确传输。可以设置三个信号量，分别对应缓冲区1、缓冲区2的状态和打印操作。PA在读取数据后V缓冲区1，PB在复制数据后V缓冲区2，PC在打印后V缓冲区2，所有进程在执行P操作之前检查信号量。 4. **库存管理**：产品A和B入库需满足特定条件。使用两个信号量，一个表示A与B的差值，另一个表示库存状态。当A产品入库时，P操作减少差值信号量，V操作增加库存信号量；反之，B产品入库时操作相反。 5. **消息传递**：发送进程A1到An1和接收进程B1到Bn2需要同步。设置m+1个信号量，m个对应缓冲区，一个对应消息总数。发送进程在写入缓冲区后V相应信号量，接收进程在读取后V消息总数信号量。 6. **自行车错车问题**：类似于读者写者问题，但允许两个自行车同时停留在安全岛。可以设置三个信号量，一个控制从S到M，一个控制从M到T，另一个控制在M的安全岛上的自行车数量。 7. **读者写者问题**：多个读者可以同时读取只读文件，但当有写者时，所有读者和写者都应暂停。可以设置三个信号量，一个控制读写状态，一个控制读者数量，一个控制写者数量。 以上问题都是操作系统中的经典同步问题，涉及到了信号量机制、P、V操作以及死锁预防等重要概念，对于理解操作系统中进程间的交互和资源管理至关重要。在准备操作系统相关考试时，深入理解和掌握这些知识点是必不可少的。