操作系统第3章练习题.docVIP

第3章 处理机调度与死锁 3.1 典型例题解析 【例1】（1）3个进程共享4个同种类型的资源，每个进程最大需要2个资源，请问系统是否会因为竞争该资源而死锁？（2）n个进程共享m个同类资源，若每个进程都需要用该类资源，而且各进程对该类资源的最大需求量之和小于m+n。说明该系统不会因竞争该类资源而阻塞。（3）在（2）中，如果没有“每个进程都需要用该类资源”的限制，情况又会如何？（西北工业大学2000年考题） 答：（1）该系统不会因为竞争该类资源而死锁。因为，必有一个进程可获得2个资源，故能顺利完成，并释放出其所占用的2个资源给其他进程使用，使它们也顺利完成。 （2）用Max(i)表示第i个进程的最大资源需求量，need（i）表示第i个进程还需要的资源量，alloc(i)表示第i个进程已分配的资源量。由题中所给条件可知： need（i）0(对所有的i) max(1)+…max(i)+…+max(n) m+n 如果在这个系统中发生了死锁，则意味着已有一个以上的进程因申请不到该类资源而无限阻塞，而m个资源应该全部分配出去，即 alloc(1)+…alloc(i)+…+alloc(n)=m 因此 need(1)+…need(i)+…+need(n)=max(1)+…max(i)+…+max(n)-alloc(1)+…alloc(i)+…+alloc(n)m+n-m 即 need(1)+…need(i)+…+need(n)n 这样，至少必须存在一个进程，其need(i)≤0，这显然与题意不符，所以该系统不可能因竞争该类资源而进入死锁状态。 （3）此时系统可能发生死锁，如n=4,m=3时，若P1的Max为0，而其余三个进程的Max都为2，则仍然满足最大需求量之和（即6）小于m+n（即7）的要求，但当除P1以外的其余三个进程各得到一个资源时，这三个进程将进入死锁状态。 【例2】设系统中有3种类型的资源A、B、C和5个进程P0、P1、P2、P3、P4，A资源的数量为10，B资源的数量为5，C资源的数量为7。在T0时刻系统状态如下表所示。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。 Max Allocation Need Available A B C A B C A B C A B C P0 P1 P2 P3 P4 7 5 3 0 1 0 7 4 3 3 3 2 3 2 2 2 0 0 1 2 2 9 0 2 3 0 2 6 0 0 2 2 2 2 1 1 0 1 1 4 3 3 0 0 2 4 3 1 （1）T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。 （2）在T0时刻若进程P1发出资源请求Request（1，0，2），是否能够实施资源分配？ （3）在②的基础上P4发出资源请求Request（3，3，0），是否能够实施资源分配？ （4）在③的基础上P0发出资源请求Request（0，2，0），是否能够实施资源分配? 答：(1) 利用银行家算法对T0时刻的资源分配情况进行分析，可得此时刻的安全性分析情况: Work Need Allocation Work+Allocation Finish A B C A B C A B C A B C P1 3 3 2 1 2 2 2 0 0 5 3 2 True P3 5 3 2 0 1 1 2 1 1 7 4 3 True P4 7 4 3 4 3 1 0 0 2 7 4 5 True P2 7 4 5 6 0 0 3 0 2 10 4 7 True P0 10 4 7 7 4 3 0 1 0 10 5 7 True 可知，在T0时刻存在着一个安全序列{P1、P3、P4、P2、P0}，故系统是安全的。 （2）P1请求资源Request（1，0，2），系统按银行家算法进行检查： Request（1，0，2）≤Need（1，2，2） Request（1，0，2）≤Available（3，3，2） 系统试探分配，修改相应的向量，形成的资源变化情况如下表所示： Max Allocation Need Available A B C A B C A B C A B C P0 7 5 3 0 1 0 7 4 3 2 3 0 P1 3 2 2 3 0 2 0 2 0 P2 9 0 2 3 0 2 6 0 0 P3 2 2 2 2 1 1 0 1 1 P4 4 3 3 0 0 2 4 3 1 在利用安全性算法检查此时系统是否安全，如下表所示： Work Need Allocation Work+Allocation Finish A B C A B C A B C A B C P1 2 3 0 0 2 0 3 0 2 5 3 2 True P3 5 3 2 0 1 1 2 1 1 7 4 3 True P4 7 4 3 4