16年OS复习补充考研题--PV操作及银行家.ppt

1. 死锁的排除方法 死锁预防的缺点： 1) 在许多情况下，一个进程在执行之前不可能提出它所需要的全部资源。 2) 无论所需资源何时用到，一个进程只有在所有要求资源都得到满足之后才开始执行。 3) 对于那些不经常使用的资源，进程在生存过程期间一直占用它们是一种极大的浪费。 4) 降低了进程的并发性。 （2）死锁的避免 (动态预防) 基本思想：系统在为申请者分配资源前预先测试系统的资源状况，若把资源分配给申请者会产生死锁的话，则拒绝分配，否则将资源分配给申请者。 著名的死锁避免的方法是“银行家算法” 缺点：死锁回避需要占去系统较大的开销且实现困难。 (3) 死锁的检测与恢复 死锁的检测与恢复是指系统设置专门的机构，当发生死锁时，该机构能够检测到死锁发生的位置和原因，并能使进程从死锁状态中恢复出来。 银行家算法与安全性 银行家算法描述 一个银行家在若干个顾客间共享他的资金，每个顾客必须在一开始就提前说明他所需借款总额，假如该顾客的借款总额不超过银行家的资金总额，银行家就接受该顾客要求。 在顾客交易期间，他无论是向银行借款还是还款，都以一个单位(如一万元)的方式。（可分期借/还，但期限有限） 安全性 假如银行家能使他当前的全部顾客在有限期间内完成他们的交易(归还的全部借款)，那么当前的状态是安全的。反之，状态是不安全的。 【我们的任务就是找出一个算法以决定当前的状态是安全的】 例如：系统共有5台磁带机。P、Q两个进程都需要4台磁带机才能正常工作，但已有2台分给了进程P，1台分给了进程Q。问：如何分配系统不会产生死锁？ 银行家算法举例 假设系统现有三个进程P、Q、R，系统只有一类资源共10 个，每个进程使用该资源的总数都小于10，目前分配情况 如下表 所示： 所谓安全状态，是指系统能按某种进程顺序(P1, P2, …，Pn) ，来为每个进程Pi分配其所需资源，直至满足每个进程对资源的最大需求，使每个进程都 可顺利地完成。则称P1, P2, …, Pn序列为 安全序列(不唯一)。 如果系统无法找到这样一个安全序列，则称系统处于不安全状态。 算法： （1）P4能得到满足，释放P4的全部资源； Available=( 1， 0， 1， 0 )+( 1， 1， 1， 1 ) =( 2， 1， 2， 1 ) ---------当前可用的资源数量 （2）P1能得到满足，释放P1的全部资源； Available =( 1， 0， 2， 1 )+( 4， 1， 1， 1 ) =( 5， 1， 3， 2 ) （3）P2能得到满足，释放P2的全部资源； Available =( 5， 0， 2， 0 )+( 0， 2， 1， 2 ) =( 5， 2， 3， 2 ) （4）P3能得到满足，释放P3的全部资源； Available =( 2， 1， 3， 2 )+( 4， 2， 1， 0 ) =( 6， 3， 4， 2 ) （5）P5能得到满足，释放P5的全部资源； Available =(4， 2， 3， 2 )+( 2， 1， 1， 0 ) =( 6， 3， 4， 2 ) 资源全部回收，所以系统是安全的（处于安全状态） 注：初始值 Available=(6，3，4，2) 2. 设系统有R1、R2和R3资源各一个，有三个进程P1，P2和P3并发工作。进程P1需用资源R1和R3；进程P2需用资源R1和R2；进程P3需用资源R2和R3。回答： 　(1) 若对资源分配不加限制，会发生什么情况? 为什么? 　(2) 为保证进程正确工作，应采用怎样的资源分配策略?为什么? 解：(1) 可能会发生死锁 　例如：进程P1得到资源R1，P2得到资源R2，P3得到资源R3。然后再继续申请其它资源时都要等待，这是循环等待，故产生死锁。 　　 (2) 可有几种答案： A. 采用静态分配　 　 由于执行前已获得所需的全部资源，故不会出现占有资源又等待别的资源的现象(或不会出现循环等待资源现象)。 B. 采用按序分配　 不会出现循环等待资源现象。 C. 采用银行家算法　 　 因为在分配时，保证了系统处于安全状态。　 1. 设有三个进程Pa，Pb和Pc。进程Pa负