文章目录：
一：PV题型分类
1.生产者消费者问题（套各种马甲）
1. 有哪几类进程？——每类进程对应一个函数
2. 用中文描述每一类进程的动作顺序
3. 检查每一个动作之前，是否需要P操作，如果P了，那么记得补上配套的V（同步：哪些动作必须保证“一前一后”关系？
互斥：注意隐含的互斥条件，通常是缓冲区、或某种独占资源）
4. 所有PV都写完之后，再逆向的定义各种信号量。
5. 检查多个P操作在一起的地方，有没有可能产生死锁（产生死锁的必要条件：保持和请求）举例
某工厂有两个生产车间和一个装配车间，两个生产车间分别生产A、B两种零件，装配车间的任务是把A、B两种零件组装成产品。
两个生产车间每生产一个零件后，都要分别把它们送到装配车间的货架F1、F2上。
F1存放零件A，F2存放零件B，F1和F2的容量均可存放10个零件。
装配工人每次从货架上取一个零件A和一个零件B后组装成产品。请用P、V操作进行正确管
Semaphore mutex1=1; //互斥访问货架F1
Semaphore mutex2=1; //互斥访问货架F2
Semaphore empty1=10; //货架F1上有几个空位
Semaphore full1=0; //货架F1上有几个A零件
Semaphore empty2=10; //货架F2上有几个空位
Semaphore full2=0; //货架F2上有几个B零件
A车间的工作过程可描述为：
while(1){
生产一个产品A;
P(empty1);
P(mutex1);
将产品A存放到货架F1上;
V(mutex1);
V(full1);
}
B车间的工作过程可描述为：
while(1){
生产一个产品B;
P(empty2);
P(mutex2);
将产品B存放到货架F2上;
V(mutex2);
V(full2);
}
装配车间的工作过程可描述为：
while(1){
P(full1);
P(mutex1);
从货架F1上取一个A产品;
V(mutex1);
V(empty1);
P(full2);
P(mutex2);
从货架F2上取一个B产品;
V(mutex2);
V(empty2);
将取得的A产品和B产品组装成产品;
}某寺庙有小和尚、老和尚若干，有一水缸，由小和尚提水入缸供老和尚饮用。
水缸可容10桶水，水取自同一井中。水井径窄，每次只能容一个桶取水。水桶总数为3个。
每次入缸取水仅为1桶水，且不可同时进行。试给出有关从缸取水、入水的算法描述
semaphore well=1; //用于互斥地访问水井
semaphore vat=1; //用于互斥地访问水缸
semaphore empty=10; //用于表示水缸中剩余空间能容纳的水的桶数
semaphore full=0; //表示水缸中的水的桶数
semaphore pail=3; //表示有多少个水桶可以用，初值为3
//老和尚
while(1){
P(full);
P(pail);
P(vat);
从水缸中打一桶水;
V(vat);
V(empty);
喝水;
V(pail);
}
//小和尚
while(1){
P(empty);
P(pail);
P(well);
从井中打一桶水;
V(well);
P(vat);
将水倒入水缸中;
V(vat);
V(full);
V(pail);
}2.理发师问题（涉及取号叫号、忙则跑路）
理发师、营业员都是这一类，顾客需要取号，没人的时候工作人员在摸鱼，一旦有客人完成取号，就需要唤醒
• 同步：只要有客人在等，店员就得工作
• 互斥：取号和叫号的时候同一时刻只能有一个人叫号，通过mutex实现互斥举例
理发店理有一位理发师、一把理发椅和n把供等候理发的顾客坐的椅子。如果没有顾客，理发师便在理发椅上睡觉，一个顾客到来时，
顾客必须叫醒理发师，如果理发师正在理发时又有顾客来到，则如果有空椅子可坐，就坐下来等待，否则就离开。
int waiting =0; //正在等候理发的顾客数
semaphore mutex =1; //互斥地访问waiting变量
semaphore customers =0; //用于实现“理发师等待顾客”的同步关系
semaphore tony =0; //用于实现“顾客等待理发师”的同步关系
TonyTeacher(){ //理发师进程
while(1){
P(customers); //等待顾客到来，无顾客则睡眠
P(mutex); //互斥访问waiting变量
waiting--; //等候顾客-1
V(mutex); //开放临界区
V(tony); //唤醒一个正在等待的顾客
为顾客理发;
}
}
customer(){ //顾客进程
P(mutex); //互斥访问waiting变量
if(waiting<n){ //是否还有空椅子
waiting++; //等候顾客数加1
V(mutex); //访问完waiting变量
V(customers); //唤醒理发师
P(tony); //等待tony老师
接受tony的改造;
}
else
V(mutex); //无座，转身离开
}面包师有很多面包，由n个销售人员推销。每个顾客进店后取一个号，并且等待叫号，当一个销售人员空闲
下来时，就叫下一个号。试设计一个使销售人员和顾客同步的算法。
int i = 0; //顾客取到哪个号了
int j = 0; //销售员叫到哪个号了
semaphore mutex_i = 1; //互斥访问 i
semaphore mutex_j = 1; //互斥访问 j
Consumer() { //顾客
进入面包店;
P(mutex_i); //互斥访问i
取号i;
i++;
V(mutex_i); //释放对i的访问
等待叫号i并购买面包;
}
Seller() { //销售人员
while (1){
P(mutex_j); //互斥访问j
if (j < i){ //还有顾客在等待
叫号j;
j++;
V(mutex_j); //释放对j的访问
销售面包;
} else{ //暂时没有顾客在等待
V(mutex_j); //释放对j的访问
休息片刻;
}
}
}
Semaphore Sm=0; //实现同步关系：销售员叫号后唤醒正在等待的顾客
Semaphore Cs=0; //有几个已取号顾客
//第i个顾客，i∈[1,+∞)
consumer_i(){
进店;
取号;
V(Cs);
等待被叫号;
P(Sm);
被服务;
}
//第j个销售员，j∈[1,n]
salesman_j(){
while(1) {
P(Cs);
叫号;
V(Sm);
为顾客服务;
}
}3.读者写者问题——同类不互斥、异类互斥
读者写者问题主要是解决互斥，他的访问关系分为两种类型，一种是可以同时访问（读和读），另一种是必须互斥访问（写和读，写和写），因为多种关系，所以引入了计数器count
互斥：mutex。写过程是不容其他过程的，所以直接P（mutex），而读过程P（mutex）受计数器count影响，需要考虑是不是第一个读进程（负责P），
以及退出时是不是一个最后一个退出的（负责V）rw。读写之间的互斥举例
有桥如图2-12所示。车流方向如箭头所示。回答如下问题： 1）假设该桥上每次只能有一辆车行驶，试用信号灯的P、V操作实现交通管理。 2）假设该桥上不允许两车交会，但允许同方向多个车一次通过（即桥上可有多个同方向行驶的车）。试用信号灯的P、V操作实现桥上交通管理 semaphore bridge=1; //用于互斥地访问桥 NtoS(){ //从北向南的车 P(bridge); 过桥; V(bridge); } StoN(){ //从南向北的车 P(bridge); 过桥; V(bridge); }
读者与写者互斥：第一个读者负责上锁，最后一个读者负责解锁 int countSN=0; //正在从南到北过桥的汽车数量 int countNS=0; //正在从北到南过桥的汽车数量 semaphore mutexSN=1; //用于保护countSN semaphore mutexNS=1; //用于保护countNS semaphore bridge=1; //用于互斥地访问桥 StoN(){ //从南向北 P(mutexSN); if(countSN==0) P(bridge); countSN++; V(mutexSN); 过桥; P(mutexSN); countSN--; if(countSN==0) V(bridge); V(mutexSN); } NtoS(){ //从北向南 P(mutexNS); if(countNS==0) P(bridge); countNS++; V(mutexNS); 过桥; P(mutexNS); countNS--; if(countNS==0) V(bridge); V(mutexNS); }
假设一个录像厅有1、2、3三种不同的录像片可由观众选择放映，录像厅的放映规则为：
1）任一时刻最多只能放映一种录像片，正在放映的录像片是自动循环放映的，最后一个观众主动离开时结
束当前录像片的放映；
2）选择当前正在放映的录像片的观众可立即进入，允许同时有多位选择同一种录像片的观众同时观看，同
时观看的观众数量不受限制；
3）等待观看其他录像片的观众按到达顺序排队，当一种新的录像片开始放映时，所有等待观看该录像片的
观众可依次序进入录像厅同时观看。用一个进程代表一个观众，要求：用信号量方法PV操作实现，并给出
信号量定义和初始值
semaphore room=1, mutex1=1, mutex2=1, mutex3=1;
int count1=0,count2=0,count3=0;
P1() {//看第一部影片的观众
P(mutex1);
count1++;
if(count1==1) //第一个上锁
P(room);
V(mutex1);
看影片1；
P(mutex1);
count1--;
if(count1==0) //最后一个解锁
V(room);
V(mutex1);
}
P2() {//看第一部影片的观众
P(mutex2);
count2++;
if(count2==1)
P(room);
V(mutex2);
看影片2；
P(mutex2);
count2--;
if(count2==0)
V(room);
V(mutex2);
}
P3() {//看第一部影片的观众
P(mutex3);
count3++;
if(count3==1)
P(room);
V(mutex3);
看影片3；
P(mutex3);
count3--;
if(count3==0)
V(room);
V(mutex3);
}南开大学和天津大学之间有一条弯曲的路，每次只允许一辆自行车通过，但中间有小的安全岛M（同时允 许两辆车通过），可供已进入两端的两辆小车错车，如下图所示。设计算法并使用P、V操作实现 int T2N=1; //从T到N的互斥信号量 int N2T=1; //从N到T的互斥信号量 int L=1; //经过L路段的互斥信号量 int K=1; //经过K路段的互斥信号量 Procedure Bike T2N{ P(T2N); P(L); 从T进入L; 进入M; V(L); P(K); 从K到N; V(K); V(T2N); } Procedure Bike N2T{ P(N2T); p(K); 从N进入K; 进入M; V(K); P(L); 从L到T; V(L); V(N2T); }
4.哲学家进餐问题
哲学家问题关键点是限制并行，主要是三种思路
• 1.限制申请条件（对应破坏死锁循环等待条件）解法一不通用
比如规定单号哲学家先取左筷子，双号先取右筷子
• 2.信号量限制并行数（解法二通用，参考2.4小题第8题确定最大
进程数）
如p89代码就是同一时间只能有一个哲学家就餐（禁止并行）
• 3.限制哲学家只有能够取得两个筷子的时候才会就餐（对应破坏
死锁条件）（解放三很通用，暴力美学，P(Lock)；if(检查是全否
满足)；V(Lock)）举例
【2011统考真题】某银行提供1个服务窗口和10个供顾客等待的座位。
顾客到达银行时,若有空座位，则到取号机上领取一个号，等待叫号。取号机每次仅允许一位顾客使用。
当营业员空闲时，通过叫号选取一位顾客，并为其服务。顾客和营业员的活动过程描述如下:
cobegin(
process 顾客i
{
从取号机获取一个号码;
等待叫号;
获取服务;
}
process营业员{
while (TRUE){
叫号;
为客户服务;
}
)
} coend
请添加必要的信号量和PV〔或wait(), signal()]操作，实现上述过程中的互斥与同步。要求写出完整的过程，说明信号量的含义并赋初值。
• 同步：顾客的取号和工作人员的叫号通过同步信号量实现，顾客到达取号后就行p操作排队（这种方式等于是让计算机来实现排队过程），
因为信号量机制中p会把自己阻塞，并进入拥塞队列，先来的顾客就在前面
• 互斥：取号机只有一个，可以通过队列实现叫号5.单纯同步问题
这类题只有多个工作的同步，只要能画出图找到同步关系即可，送分题，不需要过多关注二：内存大题考察形式
1.各种概念之间的推导计算
Key:熟悉掌握各种概念之间的关系(做题的时候注意总结) 一级页表+TLB+请求分页 二级页表+请求分页+TLB 页目录号的位数+每个页目录项的大小→页目录表的大小? 页目录号+页目录表的起始地址+页目录项的长度→页目录项的物理地址?
2.从示意图图中挖掘出隐含信息
Key: ·多做题，多看，多积累，熟悉各种常见图示 ·特别注意:TLB组相联映射、全相联映射的图示画法 ·深入理解组相联映射、全相联映射方式下查询TLB的原理区别
3.基于地址转化过程的分析
Key:自己手绘流程图，捋一遍
熟悉各种状况下地址转化的过程（自己画图复习)
一级页表+虚拟内存+TLB
二级页表+虚拟内存+TLB