操作系统复习题：进程同步与理发店问题详解

操作系统复习题答案涵盖了一个关于进程同步的关键概念。首先，针对第一个问题，涉及到的是使用信号量来描述和管理并发进程之间的资源分配和依赖关系。进程P1和P2的执行顺序依赖于信号量`synch`，其中`synch.value`初始化为0，表示没有可用资源。进程P1在执行S1之前先调用`wait(synch)`，表示对资源的需求，然后执行S1；执行完后，进程P1通过`signal(synch)`释放资源，允许进程P2继续执行S2。这种类型的同步称为互斥同步，信号量用来控制对共享资源的访问权限。 第二个问题是理发店问题，它涉及多个并发实体（顾客和理发师）以及两种类型的资源（椅子和理发椅）。这里的同步关系主要体现在： 1. 顾客等待空闲的椅子（信号量`chair`） 2. 理发师在理发椅被占用时不能进入睡眠状态（互斥信号量`barber_chair`） 3. 完成理发后，顾客释放椅子（信号量`chair`），并可能唤醒理发师（互斥信号量`hair_cut`） 进程结构设计如下： - 顾客进程(customer)：首先检查`chair.value > 0`，若有空位，先进入等待室，然后调用`wait(chair)`。当理发师完成服务后，顾客会调用`signal(chair)`释放椅子，并可能唤醒理发师（取决于`hair_cut`的状态）。 - 理发师进程(barber)：如果`barber_chair.flag == 0`且有顾客等待，理发师开始服务，设置`barber_chair.flag = 0`。理发完成后，理发师进入睡眠状态（`barber_chair.flag = 1`），等待下一位顾客唤醒。 通过信号量和互斥信号量的使用，这个理发店问题确保了顾客和理发师之间的同步，避免了资源冲突和死锁情况的发生。整个答案展示了操作系统中关键的同步原语和如何应用它们来协调并发进程的行为。