第四章练习题及答案在某系统中，三个进程共享四台设备资源，这些资源一次只能一台地为进程服务和释放，1.每个进程最多需要二台设备资源，试问在系统中是否会产生死锁？2.仅涉及一个进程的死锁有可能存在吗?为什么？3.有人说，一个进程是由伪处理机执行的一个程序，这话对吗？为什么？4.一个0S有20个进程，竞争使用65个同类资源，申请方式是逐个进行的，一旦某个进程获得它所需要的全部资源，则立即归还所有资源。每个进程最多使用三个资源。若仅考虑这类资源，该系统有无可能产生死锁，为什么？5.设计一个不可能出现饥饿现象和死锁的过河算法。6.死锁和饥饿的主要差别是什么？7.银行家算法之例假定系统中有五个进程(PO,P1,P2,P3,P4)和三种类型的资源(A,B,C)，每一种资源的数量分别为10、5、7，在TO时刻的资源分配情况资源MaxAllocationNeedAvaiablecCBC进程ABABABcAPO753010733324(230)P132222001.2(3 02)(0 20)P20 230260902P3221012 11P44330023411）TO时刻的安全性利用安全性算法对TO时刻的资源分配情况进行分析，如下表，从中得知TO时刻存在一个安全序列(P1,P3,P4,P2,PO),故系统是安全的。CWorkNeedWork+AllocationFinishAllocationPABCABCBcABCA25P13312220032true2P353012174311true47P47433100245true6P274500302107true7PO1047430101057true2）P1请求资源P1发出请求向量Request1(1,0,2)，系统按银行家算法进行检查：Request1(1,0,2) ≤Need1(1,2,2):②Request1(1,0,2)≤Available(3,3,2)③系统先假定可为P1分配资源，并修改Available，Allocation1和Need1向量，由此形成的资源变化情况如上图的圆括号所示
第四章 练习题及答案 1. 在某系统中，三个进程共享四台设备资源，这些资源一次只能一台地为进程服务和释放， 每个进程最多需要二台设备资源，试问在系统中是否会产生死锁？ 2. 仅涉及一个进程的死锁有可能存在吗?为什么? 3. 有人说，一个进程是由伪处理机执行的一个程序，这话对吗？为什么？ 4. 一个OS有20个进程，竞争使用65个同类资源，申请方式是逐个进行的，一旦某个进程获 得它所需要的全部资源，则立即归还所有资源。每个进程最多使用三个资源。若仅考虑 这类资源，该系统有无可能产生死锁，为什么？ 5. 设计一个不可能出现饥饿现象和死锁的过河算法。 6. 死锁和饥饿的主要差别是什么？ 7. 银行家算法之例 假定系统中有五个进程{P0,P1,P2,P3,P4}和三种类型的资源{A,B,C}，每一种资源的数 量分别为 10、5、7，在 T0 时刻的资源分配情况 资源 进程 Max A B C Allocation A B C Need A B C Avaiable A B C P0 P1 P2 P3 P4 7 5 3 3 2 2 9 0 2 2 2 2 4 3 3 0 1 0 2 0 0 (3 0 2) 3 0 2 2 1 1 0 0 2 7 4 3 1 2 2 (0 2 0) 6 0 0 0 1 1 4 3 1 3 3 2 (2 3 0) 1) T0 时刻的安全性 利用安全性算法对 T0 时刻的资源分配情况进行分析，如下表，从中得知 T0 时刻存在一 个安全序列{P1,P3,P4,P2,P0},故系统是安全的。 C P Work A B C Need A B C Allocation A B C Work+Allocation A B C Finish P1 P3 P4 P2 P0 3 3 2 5 3 2 7 4 3 7 4 5 10 4 7 1 2 2 0 1 1 4 3 1 6 0 0 7 4 3 2 0 0 2 1 1 0 0 2 3 0 2 0 1 0 5 3 2 7 4 3 7 4 5 10 4 7 10 5 7 true true true true true 2) P1 请求资源 P1 发出请求向量 Request1(1,0,2)，系统按银行家算法进行检查： ①Request1(1,0,2) ≤Need1(1,2,2)； ②Request1(1,0,2) ≤Available(3,3,2) ③系统先假定可为 P1 分配资源，并修改 Available, Allocation1 和 Need1 向量，由此形 成的资源变化情况如上图的圆括号所示
④再利用安全性算法检查此时系统是否安全。可以找到一个安全序列(P1,P3,P4,PO,P2)，故系统是安全的。可正式将P1所申请的资源分配给它。3）P4请求资源P4发出请求向量Request4(3,3,0)，系统按银行家算法进行检查：Request4(3,3,0) ≤Need4(4,3,1);②Request4(3,3,0)≤Available(2,3,0)不成立，让P4等待。4）PO请求资源PO发出请求向量Requesto(O,2,O)，系统按银行家算法进行检查：Request0(0,20)≤Need0(7.4,3)②Request0(0,2,0)≤Available(2,3,0)③系统先假定可为PO分配资源，并修改有关数据，由此形成的资源变化情况如下图所示。Max资源AllocationNeedAvaiable进程AABCABCBCABC730307320PO5213P13220202092P202306002220P321111P4433002431再利用安全性算法检查此时系统是否安全。此时资源Available(2,1,0)已不能满足任何进程的需要，故系统进入不安全状态，取消这次分配。（思考题：若把PO发出请求向量改为Requesto(O,1,O)，又会如何？）8.什么是死锁？9.死锁中是否所有的资源都分配完毕？10.目前解决死锁问题有哪几种方法？11．产生死锁的原因和必要条件是什么？
④再利用安全性算法检查此时系统是否安全。可以找到一个安全序列{P1,P3,P4,P0,P2}, 故系统是安全的。可正式将 P1 所申请的资源分配给它。 3) p4 请求资源 P4 发出请求向量 Request4(3,3,0)，系统按银行家算法进行检查： ①Request4(3,3,0) ≤Need4(4,3,1)； ②Request4(3,3,0) ≤Available(2,3,0)不成立，让 P4 等待。 4) P0 请求资源 P0 发出请求向量 Request0(0,2,0)，系统按银行家算法进行检查： ①Request0(0,2,0) ≤Need0(7,4,3)； ②Request0(0,2,0) ≤Available(2,3,0) ③系统先假定可为 P0 分配资源，并修改有关数据，由此形成的资源变化情况如下图所 示。 资源 进程 Max A B C Allocation A B C Need A B C Avaiable A B C P0 P1 P2 P3 P4 7 5 3 3 2 2 9 0 2 2 2 2 4 3 3 0 3 0 3 0 2 3 0 2 2 1 1 0 0 2 7 2 3 0 2 0 6 0 0 0 1 1 4 3 1 2 1 0 ④再利用安全性算法检查此时系统是否安全。 此时资源 Available(2,1,0)已不能满足任何进程的需要，故系统进入不安全状态，取 消这次分配。 （思考题：若把 P0 发出请求向量改为 Request0(0,1,0)，又会如何？） 8. 什么是死锁？ 9. 死锁中是否所有的资源都分配完毕？ 10. 目前解决死锁问题有哪几种方法？ 11. 产生死锁的原因和必要条件是什么？
习题解答：1.答：不会。若所有的资源都被占用，而占用者又都不满足必须的全部资源，此时就有一个或儿个进程无限期地等待更多的资源，系统就会出现死锁。本题中若4台设备资源都被占用，则其中一定有一个进程获得2台设备资源（满足其最大的需求量），这个进程必然会在有限的时间内完成其工作，并释放其所占用的2台资源，这样也就能满足其它二进程对设备资源的要求，继续完成它们各自的工作。2.答：不可能。这可直接从死锁的必要条件之一“请求和保持（部分分配）”可得。3.答：对。因为伪处理机的概念只有在执行时才存在，它表示多个进程在单处理机上并发执行的一个调度单位。因此尽管进程是动态概念，是程序的执行过程，但是在多个进程并发执行时，仍然只有一个进程占据处理机，而其他并发进程则处于就绪或等待状态，这些进程就相当于由伪处理机执行的程序。4.答：不可能。因为死锁产生的原因有两点：系统资源不足或推进顺序不当，在本题中，进程所需的最大资源数为60，而系统共有该类资源65个，其资源数已足够系统内各进程使用。5.答：利用红绿灯和一个计数器。当有人开始过河时，计数器增值，当过河后该计数器减值，（但任何一个方向都有时间限制，如10分钟），仅当计数器值为0时，才开绿灯既允许另一方向的人过河。6.答：简言之，死锁是某进程等待一个不会发生的事件的一种现象；而饥饿现象是某进程正等待这样一个事件，它发生了但总是受到其它进程的影响，以至轮不到（或很难轮到）该进程。7.8.答：死锁是计算机系统中多道程序并发执行时，两个或两个以上的进程由于竞争资源而造成的一种互相等待的现象（僵局），如无外力作用，这些进程将永远不能再向前推进。9.答：死锁的系统中并不是所有的资源都分配完毕。10.答：1驼鸟算法：2预防死锁；3避免死锁：4检测和解除死锁答：产生死锁的原因：1竞争资源。当系统中供多个进程所共享的资源，不足以同时满11.足它们的需要时，引起它们对资源的竞争而产生死锁；2进程推进的顺序不当。进程在运行过程中，请求和释放资源的顺序不当，导致进程的死锁。产生死锁的四个必要条件：互斥条件：不可剥夺条件：部分分配条；环路等待条件
习题解答： 1. 答：不会。若所有的资源都被占用，而占用者又都不满足必须的全部资源，此时就有一 个或几个进程无限期地等待更多的资源，系统就会出现死锁。本题中若4 台设备资源都 被占用，则其中一定有一个进程获得2台设备资源(满足其最大的需求量)，这个进程必 然会在有限的时间内完成其工作，并释放其所占用的2台资源， 这样也就能满足其它二 进程对设备资源的要求，继续完成它们各自的工作。 2. 答：不可能。这可直接从死锁的必要条件之一“请求和保持(部分分配)”可得。 3. 答：对。因为伪处理机的概念只有在执行时才存在，它表示多个进程在单处理机上并发 执行的一个调度单位。因此尽管进程是动态概念，是程序的执行过程，但是在多个进程 并发执行时，仍然只有一个进程占据处理机，而其他并发进程则处于就绪或等待状态， 这些进程就相当于由伪处理机执行的程序。 4. 答：不可能。因为死锁产生的原因有两点：系统资源不足或推进顺序不当，在本题中， 进程所需的最大资源数为60，而系统共有该类资源65个，其资源数已足够系统内各进程 使用。 5. 答：利用红绿灯和一个计数器。当有人开始过河时，计数器增值，当过河后该计数器减 值，（但任何一个方向都有时间限制，如１０分钟），仅当计数器值为0时，才开绿灯既 允许另一方向的人过河。 6. 答：简言之，死锁是某进程等待一个不会发生的事件的一种现象；而饥饿现象是某进程 正等待这样一个事件，它发生了但总是受到其它进程的影响，以至轮不到（或很难轮到） 该进程。 7. 8. 答：死锁是计算机系统中多道程序并发执行时，两个或两个以上的进程由于竞争资源而 造成的一种互相等待的现象（僵局），如无外力作用，这些进程将永远不能再向前推进。 9. 答：死锁的系统中并不是所有的资源都分配完毕。 10. 答：1 鸵鸟算法；2 预防死锁；3 避免死锁；4 检测和解除死锁 11. 答：产生死锁的原因：1 竞争资源。当系统中供多个进程所共享的资源，不足以同时满 足它们的需要时，引起它们对资源的竞争而产生死锁；2 进程推进的顺序不当 。进程 在运行过程中，请求和释放资源的顺序不当，导致进程的死锁。产生死锁的四个必要条 件：互斥条件；不可剥夺条件；部分分配条；环路等待条件