学策教育操作系统考试复习：同步与互斥问题解析

"2010学策教育操作系统习题精讲内部资料，适用于考研复习，特别是针对操作系统科目的准备。资料中包含了操作系统研究生入学统考的典型题目和解决方案，涉及进程同步与互斥、读者-写者问题等核心概念。" 在操作系统的学习中，进程的同步与互斥是极其重要的知识点。资料中的第一个问题介绍了双缓冲技术，这是一种常见的数据交换策略，用于提高输入输出效率。在双缓冲区模型中，输入进程I和用户进程P通过两个缓冲区Buf1和Buf2进行数据传输。当一个缓冲区被填满或清空时，进程之间需要同步以避免数据丢失或冲突。这个问题要求使用记录型信号量机制来实现这一同步过程。信号量是一种经典的进程间通信工具，用于控制对共享资源的访问。 记录型信号量包括一个整数值和一个等待队列，当值为0时，表示资源不可用，进程需要等待；当值大于0时，进程可以获取资源。在这个问题中，我们需要为每个缓冲区设置一个信号量，用来管理其状态，并确保在正确的时间点进行数据交换。 第二个问题是关于读者-写者问题的，这是一个典型的多进程同步问题，要求在允许多个读者同时读取文件但只允许一个写者写入文件的情况下，确保数据一致性。在给出的伪代码中，信号量S用于控制读写互斥，而Sr则用于管理读者的数量。当没有读者时，写者可以进行写操作；如果有读者，写者必须等待。rc变量记录当前的读者数量，当rc等于1时，意味着最后一个读者开始读取，此时写者不能进行写操作，需要等待S变为可用。同样，当rc减少到0时，表明所有读者都完成读取，写者可以继续。 若要限制同时阅读的读者数量为5个，只需在Readeri进程中修改Wait(Sr)之前增加一个条件判断，如`if rc<5 then Wait(Sr)`，确保rc不会超过5。这样，当达到5个读者时，其他试图读取的读者将被阻塞，直到有读者完成读取并释放一个名额。 这些习题和解答涵盖了操作系统中的关键概念，对于准备考研的学生来说，理解和掌握这些内容对于考试的成功至关重要。通过深入理解并解决这些问题，考生可以更好地了解和应用操作系统的基本原理。