操作系统复习：进程同步与调度算法详解

"操作系统期末复习习题，包含互斥与同步问题、典型算法及应用" 在操作系统中，互斥和同步问题是多进程和多线程环境下处理资源共享的关键问题。题目中给出了三个进程P1、P2和P3，它们共同操作一个共享数据结构，涉及到生产者-消费者问题的变形。 P1是生产者，它生成数据x并将其放入缓冲区，如果x是偶数，则通知消费者进程P3；如果是奇数，则通知消费者进程P2。生产者在操作缓冲区前需要获取互斥锁（mutex），以确保在任何时候只有一个进程可以访问缓冲区。此外，它还需要检查缓冲区是否为空（p(empty)）。 P2和P3是消费者，分别处理奇数和偶数数据。它们首先等待相应的信号量（s1或s2），表示有数据可消费，然后获取互斥锁，取出数据并更新计数（countodd()或counteven()），释放锁，最后通知缓冲区已空（v(empty)）。 复习操作系统原理时，除了理解这些基本概念，还需要掌握以下知识点： 1. 调度算法：包括先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、非剥夺式优先级调度等。例如，例1分析了FCFS算法的执行过程，展示了不同调度策略对周转时间和带权周转时间的影响。 2. 银行家算法：用于避免死锁，通过预先分配和动态调整资源，确保系统安全。 3. 页面置换算法：包括FIFO、最佳页面替换（OPT）、最近最久未使用（LRU）等，用于处理内存中的缺页问题。 4. 地址变换：在页式存储管理系统中，从逻辑地址到物理地址的转换过程。 5. 磁盘调度算法：如FCFS、最短寻道时间优先（SSTF）和SCAN算法，用于决定磁头移动顺序以服务I/O请求。 6. 位示图分配回收：一种用于文件系统管理磁盘空间的方法，通过位图记录磁盘块的使用状态。 7. FAT计算：在FAT文件系统中，如何计算文件的存储位置。 8. i结点混合索引：在文件系统中，i结点是用于存储文件属性和位置信息的数据结构，混合索引是指结合多种索引方式以提高检索效率。 9. 进程同步控制：生产者-消费者问题是经典同步问题之一，还有其他如哲学家就餐问题、读者写者问题等。 在实际操作系统设计和分析中，理解和熟练应用这些知识点至关重要，它们能帮助我们解决并发环境下的各种问题，确保系统的高效和正确运行。