操作系统习题4—进程死锁

1、试解释在十字路口产生的交通死锁现象中包括了死锁产生的 4 个必要条件，并给出避免产生交通死锁的简要规则。

四个必要条件：

① 互斥：同一时刻只能有一辆车占据道路上的同一个空间位置
② 占有等待：一辆车占据道路上的一个空间位置并等待着前进
③ 非剥夺：一辆车不能从道路上当前空间位置挪走
④ 循环等待：每辆车都等待着前面的车辆前进，形成一个循环

简明规则：

在十字路口设立一组红绿灯，前两分钟只允许南北方向的车辆同行，后两分钟只允许东西方向的车辆同行。每两分钟切换一次红绿灯，可以避免这个交通死锁。

2、设三个进程共享四个资源，每次资源分配与请求只能以一个单位进行。已知每一进程最多需要 2 个单位的资源，那么系统中会发生死锁现象吗？试说明原因。

系统中不会出现死锁现象。

四个单位资源分配给三个进程，根据抽屉原理，至少会有一个进程分配到两个单位资源。因为一个进程最多需要两个单位资源，这个进程可以顺利执行完毕，然后此进程将资源释放出去，其他进程得到了资源就能够继续执行，所有的进程都能在有限时间内得到所需资源而执行完毕。

3、系统在某一时刻的状态如下表所示，使用银行家算法回答下列问题。

（1）请给出 Need 矩阵。
Need=Max−Allocation=[00000750100200200642]Need = Max-Allocation =\begin{bmatrix} 0&0&0&0\\ 0&7&5&0\\ 1&0&0&2\\ 0&0&2&0\\ 0&6&4&2\\ \end{bmatrix}Need=Max−Allocation=⎣⎢⎢⎢⎢⎡00100070060502400202⎦⎥⎥⎥⎥⎤

（2）当前系统是否处于安全状态？

初始化矢量 Work=Available(1，5，2，0)

系统安全性分析：

因为存在一个安全序列<P0、P3、P2、P1、P4>，所以系统处于安全状态

（3）如果从进程 P1发来一个请求(0,4,2,0)，这个请求能否立刻满足？

Request₁(0,4,2,0) < Need₁(0,7,5,0)
Request₁(0,4,2,0) < Available(1,5,2,0)

假设先试着满足进程 P1 点这个请求，则 Available 变为(1,1,0,0)

系统状态变化为：

再对系统进行安全性分析：

因为存在一个安全序列<P0、P2、P3、P1、P4>，所以系统仍然处于安全状态

进程 P1 这个请求应该马上被满足

4.化简下面的资源分配图，并判断系统中是否存在死锁。

尝试化简的资源分配图如下：

这个资源图不可完全简化，系统会发生死锁

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