避免死锁的一个著名算法
预防死锁的四种方法
预防死锁的四种方法
在程序设计中，死锁是一种常见的问题，它会导致程序无法正常运行，影响系统的效率和安全性。
因此，我们需要采取一些方法来预防
死锁的发生。
下面介绍四种预防死锁的方法。
1. 避免使用多个锁
如果我们在程序中使用了多个锁，就会增加死锁的可能性。
因此，我
们可以采用一些技巧来避免使用多个锁。
比如，我们可以采用粗粒度锁，将多个细粒度锁合并成一个大锁，这样可以减少死锁的可能性。
2. 按照规定的顺序申请锁
为了避免死锁，我们可以规定一个申请锁的顺序，在申请锁的时候按
照规定的顺序进行申请。
比如，如果有两个线程需要访问两个资源A、B，我们可以规定线程1先申请资源A，再申请资源B，线程2先申请
资源B，再申请资源A。
3. 设置超时时间
当一个进程在申请锁的时候，如果一直没有得到锁，就会一直等待，
这时候就会增加死锁的可能性。
为了避免这种情况的发生，我们可以
设置一个超时时间，在规定的时间内如果没有得到锁就主动放弃等待，重新进行尝试。
4. 统一管理锁资源
将锁资源的管理进行统一管理，可以更好地避免死锁。
比如，我们可以通过一个锁服务来统一管理所有的锁资源，同时，对于不同的锁资源可以设置不同的优先级，这样就可以更好地避免死锁的发生。
综上所述，针对死锁的问题，我们需要在程序设计中采取一些措施来进行预防。
以此，我们可以保证系统的效率和安全性，更好地应对复杂的应用场景。
操作系统实验二：银行家算法
操作系统实验⼆：银⾏家算法实验⼆银⾏家算法⼀、实验⽬的1、了解什么是操作系统安全状态和不安全状态；2、了解如何避免系统死锁；3、理解银⾏家算法是⼀种最有代表性的避免死锁的算法，掌握其实现原理及实现过程。
⼆、实验内容根据银⾏家算法的基本思想，编写和调试⼀个实现动态资源分配的模拟程序，并能够有效避免死锁的发⽣。
三、实验原理进程申请资源时，系统通过⼀定的算法判断本次申请是否不可能产⽣死锁（处于安全状态）。
若可能产⽣死锁（处于不安全状态），则暂不进⾏本次资源分配，以避免死锁。
算法有著名的银⾏家算法。
1、什么是系统的安全状态和不安全状态？所谓安全状态，是指如果系统中存在某种进程序列＜P1，P2，…，Pn＞，系统按该序列为每个进程分配其所需要的资源，直⾄最⼤需求，则最终能使每个进程都可顺利完成，称该进程序列＜P1，P2，…，Pn，＞为安全序列。
如果不存在这样的安全序列，则称系统处于不安全状态。
2、银⾏家算法把操作系统看作是银⾏家，操作系统管理的资源相当于银⾏家管理的资⾦，进程向操作系统请求分配资源相当于⽤户向银⾏家贷款。
为保证资⾦的安全，银⾏家规定:(1) 当⼀个顾客对资⾦的最⼤需求量不超过银⾏家现有的资⾦时就可接纳该顾客;(2) 顾客可以分期贷款，但贷款的总数不能超过最⼤需求量;(3) 当银⾏家现有的资⾦不能满⾜顾客尚需的贷款数额时,对顾客的贷款可推迟⽀付,但总能使顾客在有限的时间⾥得到贷款;(4) 当顾客得到所需的全部资⾦后,⼀定能在有限的时间⾥归还所有的资⾦。
操作系统按照银⾏家制定的规则设计的银⾏家算法为：（1）进程⾸次申请资源的分配：如果系统现存资源可以满⾜该进程的最⼤需求量，则按当前的申请量分配资源，否则推迟分配。
（2）进程在执⾏中继续申请资源的分配：若该进程已占⽤的资源与本次申请的资源之和不超过对资源的最⼤需求量，且现存资源能满⾜该进程尚需的最⼤资源量，则按当前申请量分配资源，否则推迟分配。
（3）⾄少⼀个进程能完成：在任何时刻保证⾄少有⼀个进程能得到所需的全部资源⽽执⾏到结束。
利用银行家算法避免死锁
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利用银行家算法避免死锁
(3)安全性算法 安全性算法执行步骤如下： ⅰ. 初始化设置工作向量Work[m]表示 系统可提供的各类资源数目，用以保 护原数据结构有关值。Work = Available，设置完成标志向量 Finish[n]。Finish[i] = false 表示i进程 尚末完成，如值为true则表示进程i已 完成。 ⅱ.从进程集合n中找到一个能满足下述 二个条件: Finish[i] = false和 Necdi≤Work，如找到则执行步骤ⅲ， 如找不到同时满足以上二条件的进程 则执行步骤ⅳ。
3
死锁的预防(Deadlock Prevention)
预防死锁的方法是破坏四个产生死锁的必要条件之一。 破坏互斥条件
互斥使用是资源本身特征所决定的。使用硬软件结合 可改变资源本身特性，例如采用SPOOLing技术可将“ 独享” 打印机改变为“共享”的打印机。
破坏不可抢占条件
如果一个进程的申请没有实现，它要释放所有占 有的资源 破坏请求和保持条件
7 5
3 0 2 7 2 1 1
0 0 2
6 0 0
0 1 1 4 3 1
⑤ 7 5
② 5 3 2 ③ 7 4 3 7 7
The system is in a safe state since the sequence 16
(2) P1 Request (1,0,2)
检查Request1(1,0,2)≤Need1(1,2,2)， (that is
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利用银行家算法避免死锁-4
当进程Pi获得资源后可顺利执行直到完 成，并释放出分配给它的资源，表示如下：
ⅲ.
work = work+Allocationi ； Finish[i]=true ；转 执行步骤 ⅱ 。
作业五 死锁 笔记
作业五-死锁选择1.通常不采用( )方法来解除死锁从非死锁进程处抢夺资源、终止死锁所有进程解除死锁的方法有两个，①剥夺资源：从其它进程剥夺足够数量的资源给死锁进程，但一般是从其它死锁进程处抢夺资源，而不是从非死锁进程处抢夺资源，这样有可能会造成新的死锁。
②撤消进程：一种终止全部死锁进程，另一种按某种规则逐个终止死锁进程。
2.计算机系统产生死锁的根本原因是( 资源有限和进程推进顺序不当 )死锁是指两个以上进程相互都要求对方已经占有的资源而相互等待，导致无法继续运行下去的现象。
产生死锁的原因是竞争资源及进程推进顺序非法。
当系统中有多个进程所共享的资源，不足以同时满足他们的要求时，引起它们对资源的竞争就会导致死锁。
进程在运行过程中，请求和释放资源的顺序不当，即进程推进顺序非法导致死锁。
3.若系统中有五台绘图仪，有多个进程均需要使用两台，规定每个进程一次仅允许申请一台，则至多允许( )个进程参于竞争，而不会发生死锁.虽然进程在运行过程中，可能发生死锁，但死锁的发生也必须具备一定的条件，死锁的发生必须具备以下四个必要条件。
1 ）互斥条件：指进程对所分配到的资源进行排它性使用，即在一段时间内某资源只由一个进程占用。
如果此时还有其它进程请求资源，则请求者只能等待，直至占有资源的进程用毕释放。
2 ）请求和保持条件：指进程已经保持至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其它进程占有，此时请求进程阻塞，但又对自己已获得的其它资源保持不放。
3 ）不剥夺条件：指进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。
4 ）环路等待条件：指在发生死锁时，必然存在一个进程——资源的环形链，即进程集合{P0，P1，P2，···，Pn}中的P0正在等待一个P1占用的资源；P1正在等待P2占用的资源，……，Pn正在等待已被P0占用的资源。
因此为了避免发生死锁，则不能生成此资源的环形链，则4个进程是极限了。
操作系统模拟试题14及答案
《计算机操作系统》模拟试题(一)一、选择题1．把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称做( D )。
A. 编译B．连接 C. 运行 D. 重定位2．进程与程序的一个本质区别是(D )。
A. 前者分时使用CPU，后者独占CPU B．前者存储在内存，后者存储在外存C. 前者在一个文件中，后者在多个文件中D．前者为动态的，后者为静态的3．可重定位内存分区分配目的为( A )。
A. 解决碎片问题B．便于多作业共享内存C．回收空白区方便D．摆脱用户干预4．索引式(随机)文件组织的一个主要优点是( B )。
A. 不需要链接指针B．能实现物理块的动态分配C. 回收实现比较简单D．用户存取方便5．作业I／O方式有如下三种：(B )、脱机与( E )。
A. 询问B．联机C．中断D．通道E．假脱机6．两个旅行社甲与乙为旅客到某航空公司订飞机票，形成互斥的资源是(A )。
A. 飞机票B．旅行社C．航空公司D．旅行社与航空公司7．一个文件系统的逻辑分区( A )。
A. 不能管理大于物理硬盘容量B．能管理2个相同的物理硬盘C．能管理2个不相同的物理硬盘D．能管理多个不相同的物理硬盘8．操作系统程序结构的主要特点是( C )。
A. 一个程序模块B．分层结构 C. 层次模块化D．子程序结构9．面向用户的组织机构属于( C )。
A. 虚拟结构B．实际结构C．逻辑结构D．物理结构二、是非题(正确的划“√”，错误的划“×”)( √)1．进程的互斥与同步是进程通信的基本内容。
( √)2．操作系统“生成”是指能产生最适合用户自己工作环境的操作系统内核。
( ×)3．多用户操作系统离开了多终端硬件支持，则无法使用。
( √)4．实时操作系统的响应系数最大，设备利用率最高。
( ×)5．UNIX的最大特点是分时、多用户、多任务与倒树型文件结构。
( √)6．引导操作系统进入内存的程序一般放在计算机的固件中。
( √)7．死锁是指两个或多个进程都处于互等状态而无法继续工作。
2023年暨南大学《848-计算机基础综合》考研真题
C. i = 1, j = 1
D. i = 2, j = 2
24. 对于整型数组 a[8]和 b[8]，下列说法正确的是哪一项（ ）
A. a = b 是合法的 C. 赋值表达式*(a + 1) = *(b + 2)是合法的
B. 表达式 a + 1 和 a + 2 不能比较大小 D. a 和&(*(a))的值不同
C. 17_num
D. _1000_a
22. 已定义整型变量 i = 5，j = 9，那么整型变量 int k = i / 4 + 1.1 * j 的值是多少？（ ）
A. 9
B. 10
23. 下列程序的输出是什么？（ ）
C. 11
D. 12
考试科目：计算机基础综合
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#include <stdio.h> void swap(int p1, int p2) {
5. 分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同在于（ ）。
福建师范大学福师《操作系统导论》在线作业一
福建师范大学福师《操作系统导论》在线作业一1.当用户程序执行访管指令时，中断装置将使中央处理器________工作。
• A.维持在目态• B.从目态转换到管态• C.维持在管态• D.从管态转换到目态第1题正确答案:B2.在请求分页内存管理的页表表项中，其中访问位供（）时参考。
• A.分配页面• B.程序访问• C.换出页面• D.调入页面• E.其他第2题正确答案:C3.避免死锁的一个著名的算法是（）。
• A.先入先出法• B.银行家算法• C.优先级算法• D.资源按序分配法第3题正确答案:B4.段式和页式存储管理的地址结构很类似，但是它们之间有实质上的不同，下列哪项不是其具体表现（）。
• A.页是的地址是一维的，段式的地址是二维的• B.分页是操作系统进行的，分段是用户确定的• C.各页可以分分散存放在主存，每段必须占用连续的主存空间• D.页式采用静态重定位方式，段式采用动态重定位方式第4题正确答案:D5.用磁带作为文件存贮介质时，文件只能组织成()。
• A.顺序文件• B.链接文件• C.索引文件• D.目录文件第5题正确答案:A6.若干个等待占有CPU并运行的进程按一定次序链接起来的队列为（）。
• A.运行队列• B.后备队列• C.等待队列• D.就绪队列第6题正确答案:D7.多个进程的实体能存在于同一内存中，在一段时间内都得到运行。
这种性质称作进程的________。
• A.动态性• B.并发性• C.调度性• D.异步性第7题正确答案:B8.MS—DOS的存贮管理采用了()。
• A.段式存贮管理• B.段页式存贮管理• C.单用户连续存贮管理• D.固定式分区存贮管理第8题正确答案:C9.通道是一种特殊的（）。
• A.I/O设备• B.设备控制器• C.处理机• D.I/O控制器第9题正确答案:C10.文件系统采用多级目录结构后，对于不同用户的文件，其文件名________。
• A.应该相同• B.应该不同• C.可以相同，也可以不同• D.受系统约束第10题正确答案:C11.在操作系统中进程是一个具有一定独立功能程序在某个数据集合上的一次()。
避免死锁的一个著名算法
避免死锁的一个著名算法是：银行家算法。
四个条件：
1、分批向银行贷款时，申请的总额不能超过一开始申请的额度；
2、申请贷款时不能超过银行现有资金数目；
3、当银行资金不能满足顾客贷款需求时，可以推迟支付，但是肯定会让顾客在需求时间内得到贷款；
4、顾客拿到贷款后必须在规定时间内归还。
银行家算法（Banker's Algorithm）是一个避免死锁（Deadlock）的著名算法，是由艾兹格·迪杰斯特拉在1965年为T.H.E系统设计的一种避免死锁产生的算法。
它以银行借贷系统的分配策略为基础，判断并保证系统的安全运行。
在银行中，客户申请贷款的数量是有限的，每个客户在第一次申请贷款时要声明完成该项目所需的最大资金量，在满足所有贷款要求时，客户应及时归还。
银行家在客户申请的贷款数量不超过自己拥有的最大值时，都应尽量满足客户的需要。
在这样的描述中，银行家就好比操作系统，资金就是资源，客户就相当于要申请资源的进程。
银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法。
在避免死锁方法中允许进程动态地申请资源，但系统在进行资源分配之前，应先计算此次分配资源的安全
性，若分配不会导致系统进入不安全状态，则分配，否则等待。
为实现银行家算法，系统必须设置若干数据结构。
要解释银行家算法，必须先解释操作系统安全状态和不安全状态。
安全序列是指一个进程序列{P1，…，Pn}是安全的，即对于每一个进程
Pi(1≤i≤n），它以后尚需要的资源量不超过系统当前剩余资源量与所有进程Pj (j < i )当前占有资源量之和。
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死锁是进程死锁的简称，是由Dijkstra于1965年研究银行家算法时首先提出来的。
它是计算机操作系统乃至并发程序设计中最难处理的问题之一。
实际上，死锁问题不仅在计算机系统中存在，在我们日常生活中它也广泛存在。
什么是死锁
我们先看看这样一个生活中的例子：在一条河上有一座桥，桥面较窄，只能容纳一辆汽车通过，无法让两辆汽车并行。
如果有两辆汽车A和B分别由桥的两端驶上该桥，则对于A车来说，它走过桥面左面的一段路（即占有了桥的一部分资源），要想过桥还须等待B车让出右边的桥面，此时A车不能前进；对于B车来说，它走过桥面右边的一段路（即占有了桥的一部分资源），要想过桥还须等待A车让出左边的桥面，此时B车也不能前进。
两边的车都不倒车，结果造成互相等待对方让出桥面，但是谁也不让路，就会无休止地等下去。
这种现象就是死锁。
如果把汽车比做进程，桥面作为资源，那麽上述问题就描述为：进程A占有资源R1，等待进程B占有的资源Rr；进程B占有资源Rr，等待进程A占有的资源R1。
而且资源R1和Rr只允许一个进程占用，即：不允许两个进程同时占用。
结果，两个进程都不能继续执行，若不采取其它措施，这种循环等待状况会无限期持续下去，就发生了进程死锁。
在计算机系统中，涉及软件，硬件资源都可能发生死锁。
例如：系统中只有一台CD-ROM驱动器和一台打印机，某一个进程占有了CD-ROM驱动器，又申请打印机；另一进程占有了打印机，还申请CD-ROM。
结果，两个进程都被阻塞，永远也不能自行解除。