死锁题型
第3章死锁习题及答案
第三章死锁习题一、填空题1．进程的“同步”和“互斥”反映了进程间①和②的关系。
【答案】①直接制约、②间接制约【解析】进程的同步是指在异步环境下的并发进程因直接制约而互相发送消息，进行相互合作、相互等待，使得各进程按一定的速度执行的过程；而进程的互斥是由并发进程同时共享公有资源而造成的对并发进程执行速度的间接制约。
2．死锁产生的原因是①和②。
【答案】①系统资源不足、②进程推进路径非法【解析】死锁产生的根本原因是系统的资源不足而引发了并发进程之间的资源竞争。
由于资源总是有限的，我们不可能为所有要求资源的进程无限地提供资源。
而另一个原因是操作系统应用的动态分配系统各种资源的策略不当，造成并发进程联合推进的路径进入进程相互封锁的危险区。
所以，采用适当的资源分配算法，来达到消除死锁的目的是操作系统主要研究的课题之一。
3．产生死锁的四个必要条件是①、②、③、④。
【答案】①互斥条件、②非抢占条件、③占有且等待资源条件、④循环等待条件【解析】互斥条件：进程对它所需的资源进行排它性控制，即在一段时间内，某资源为一进程所独占。
非抢占条件：进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其它进程强行夺走，即只能由获得资源的进程自己释放。
占有且等待资源条件：进程每次申请它所需的一部分资源，在等待新资源的同时，继续占有已分配到的资源，循环等待条件：存在一进程循环链，链中每一个进程已获得的资源同时被下一个进程所请求。
4．在操作系统中，信号量是表示①的物理实体，它是一个与②有关的整型变量，其值仅能由③原语来改变。
【答案】①资源，②队列，③P-V【解析】信号量的概念和P-V原语是荷兰科学家E．W．Dijkstra提出来的。
信号量是一个特殊的整型量，它与一个初始状态为空的队列相联系。
信号量代表了资源的实体，操作系统利用它的状态对并发进程共享资源进行管理。
信号量的值只能由P-V原语来改变。
5．每执行一次P原语，信号量的数值S减1。
如果S>=0，该进程①；若S<0，则②该进程，并把它插入该③对应的④队列中。
死锁习题及答案
死鎖習題及答案一、填空題1．進程の“同步”和“互斥”反映了進程間①和②の關系。
【答案】①直接制約、②間接制約【解析】進程の同步是指在異步環境下の並發進程因直接制約而互相發送消息，進行相互合作、相互等待，使得各進程按一定の速度執行の過程；而進程の互斥是由並發進程同時共享公有資源而造成の對並發進程執行速度の間接制約。
2．死鎖產生の原因是①和②。
【答案】①系統資源不足、②進程推進路徑非法【解析】死鎖產生の根本原因是系統の資源不足而引發了並發進程之間の資源競爭。
由於資源總是有限の，我們不可能為所有要求資源の進程無限地提供資源。
而另一個原因是操作系統應用の動態分配系統各種資源の策略不當，造成並發進程聯合推進の路徑進入進程相互封鎖の危險區。
所以，采用適當の資源分配算法，來達到消除死鎖の目の是操作系統主要研究の課題之一。
3．產生死鎖の四個必要條件是①、②、③、④。
【答案】①互斥條件、②非搶占條件、③占有且等待資源條件、④循環等待條件【解析】互斥條件：進程對它所需の資源進行排它性控制，即在一段時間內，某資源為一進程所獨占。
非搶占條件：進程所獲得の資源在未使用完畢之前，不能被其它進程強行奪走，即只能由獲得資源の進程自己釋放。
占有且等待資源條件：進程每次申請它所需の一部分資源，在等待新資源の同時，繼續占有已分配到の資源，循環等待條件：存在一進程循環鏈，鏈中每一個進程已獲得の資源同時被下一個進程所請求。
4．在操作系統中，信號量是表示①の物理實體，它是一個與②有關の整型變量，其值僅能由③原語來改變。
【答案】①資源，②隊列，③P-V【解析】信號量の概念和P-V原語是荷蘭科學家E．W．Dijkstra提出來の。
信號量是一個特殊の整型量，它與一個初始狀態為空の隊列相聯系。
信號量代表了資源の實體，操作系統利用它の狀態對並發進程共享資源進行管理。
信號量の值只能由P-V原語來改變。
5．每執行一次P原語，信號量の數值S減1。
如果S>=0，該進程①；若S<0，則②該進程，並把它插入該③對應の④隊列中。
银行家算法典型例题
银行家算法典型例题银行家算法是一种死锁避免策略，适用于系统中有多个进程和多种资源的情况。
在该算法中，每个进程需要预先声明其最大资源需求和当前已经分配的资源数量，同时系统也需要知道每种资源的总数量和已经分配的数量。
通过比较每个进程的资源需求和系统当前可用资源数量，可以判断系统是否处于安全状态，以及是否能够分配资源给某个进程。
在本例中，系统中有3种资源A、B、C，分别有10、5、7个。
同时有5个进程P0至P4，它们的最大资源需求和已分配资源情况如下表所示。
在T0时刻，系统状态如表所示。
根据银行家算法，我们可以回答以下问题：1) 在T0时刻，系统处于安全状态，安全序列为P1、P3、P4、P2、P0.2) 若进程P1在T0时刻发出资源请求Request(1,0,2)，则可以实施资源分配。
因为该请求的资源需求小于进程P1的最大需求，且系统当前可用资源数量足够满足该请求。
3) 在P1请求资源之后，若进程P4发出资源请求Request(3,3,0)，则无法实施资源分配。
因为该请求的资源需求大于进程P4的最大需求，且系统当前可用资源数量不足以满足该请求。
因此，P4需要等待其他进程释放资源后再尝试请求。
4) 在P1请求资源之后，若进程P0发出资源请求Request(0,2,0)，则可以实施资源分配。
因为该请求的资源需求小于进程P0的最大需求，且系统当前可用资源数量足够满足该请求。
Process n Need AvailableP0 0 3 20 0 1 21 6 2 2P1 1 0 01 7 5 0P2 1 2 2 3 5 6P3 3 3 20 6 5 2P4 0 1 40 6 5 6n: (1) Is the system in a safe state。
(2) If process P2 requests (1,2,2,2)。
can the system allocate the resources to it?Answer: (1) Using the safety algorithm。
信息专业笔试题目及答案
信息专业笔试题目及答案试题一：网络基础题目：请简述TCP和UDP协议的主要区别。
答案：TCP（传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
它通过三次握手建立连接，确保数据的顺序传输和完整性，并提供流量控制和拥塞控制机制。
UDP（用户数据报协议）是一种无连接的、不可靠的传输层协议，它不保证数据的顺序、完整性或可靠性，传输速度快，适用于对实时性要求高的应用，如视频会议和在线游戏。
试题二：操作系统题目：什么是死锁？请列举导致死锁的四个必要条件。
答案：死锁是指在多任务环境中，两个或多个进程在执行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，这些进程相互等待对方释放资源，但谁也无法进行下去。
导致死锁的四个必要条件包括：互斥条件（资源不能被多个进程同时使用）、占有和等待条件（进程在请求新的资源时不释放已占有的资源）、不可剥夺条件（已分配给进程的资源，在未使用完之前，不能被强行剥夺）、循环等待条件（存在一个进程-资源的循环链，每个进程都在等待下一个进程释放资源）。
试题三：数据库题目：解释什么是事务的ACID属性，并简述每个属性的含义。
答案：事务的ACID属性是数据库管理系统用来确保事务处理的可靠性和一致性的四个关键特性。
它们分别是：- 原子性（Atomicity）：事务中的所有操作要么全部完成，要么全部不完成，不会结束在中间某个点。
- 一致性（Consistency）：事务必须保证数据库从一个一致的状态转移到另一个一致的状态。
- 隔离性（Isolation）：并发执行的事务之间不会互相影响。
- 持久性（Durability）：一旦事务提交，它对数据库的改变就是永久性的，即使系统发生故障也不会丢失。
试题四：编程基础题目：请简述面向对象编程（OOP）的三大特性及其作用。
答案：面向对象编程（OOP）的三大特性包括封装、继承和多态。
- 封装：指将对象的数据（属性）和行为（方法）捆绑在一起，并隐藏内部细节，只提供必要的接口供外部访问。
操作系统死锁练习及答案
死锁练习题(一)单项选择题l系统出现死锁的根本原因是( )。
A．作业调度不当B．系统中进程太多C．资源的独占性D．资源管理和进程推进顺序都不得当2．死锁的防止是根据( )采取措施实现的。
A．配置足够的系统资源B．使进程的推进顺序合理C．破坏产生死锁的四个必要条件之一D．防止系统进入不安全状态3．采用按序分配资源的策略可以防止死锁．这是利用了使( )条件不成立。
A．互斥使用资源B循环等待资源c．不可抢夺资源D．占有并等待资源4．可抢夺的资源分配策略可预防死锁，但它只适用于( )。
A．打印机B．磁带机c．绘图仪D．主存空间和处理器5．进程调度算法中的( )属于抢夺式的分配处理器的策略。
A．时间片轮转算法B．非抢占式优先数算法c．先来先服务算法D．分级调度算法6．用银行家算法避免死锁时，检测到( )时才分配资源。
A．进程首次申请资源时对资源的最大需求量超过系统现存的资源量B．进程己占用的资源数与本次申请资源数之和超过对资源的最大需求量c．进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和不超过对资源的最大需求量，且现存资源能满足尚需的最大资源量D进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和不超过对资源的最大需求量，且现存资源能满足本次申请量，但不能满足尚需的最大资源量7．实际的操作系统要兼顾资源的使用效率和安全可靠，对资源的分配策略，往往采用( )策略。
A死锁的防止B．死锁的避免c．死锁的检测D．死锁的防止、避免和检测的混合(二)填空题l若系统中存在一种进程，它们中的每一个进程都占有了某种资源而又都在等待其中另一个进程所占用的资源。
这种等待永远不能结束,则说明出现了______。
2．如果操作系统对______或没有顾及进程______可能出现的情况，则就可能形成死锁。
3．系统出现死锁的四个必要条件是：互斥使用资源，______，不可抢夺资源和______。
4．如果进程申请一个某类资源时，可以把该类资源中的任意一个空闲资源分配给进程，则说该类资源中的所有资源是______。
操作系统中的死锁问题及解决方法讨论
操作系统中的死锁问题及解决方法讨论在计算机科学中，死锁是指两个或多个进程互相等待对方释放资源，从而导致它们都无法继续执行的情况。
死锁是多道程序系统中常见的问题，如果不及时解决，会导致系统资源占用不当，影响系统的稳定性和性能。
死锁通常发生在进程之间相互竞争有限的资源时，例如内存、文件、网络连接等。
当一个进程持有一些资源并等待另一个进程持有的资源时，就可能发生死锁。
为了避免死锁问题，操作系统设计者提出了多种解决方法：1. 预防死锁：通过合理地设计系统资源分配算法，尽量避免进程发生死锁。
例如，可以使用银行家算法来保证资源请求序列是安全的，从而避免死锁的发生。
2. 避免死锁：在资源分配之前，系统可以根据当前的资源状态来判断是否分配资源会导致死锁，如果是，则不分配资源。
常用的避免死锁算法有资源分配图算法和银行家算法。
3. 检测死锁：系统可以周期性地检测系统中是否存在死锁情况，一旦检测到死锁，就采取相应的措施进行恢复。
常用的检测死锁算法有图论算法、银行家算法等。
4. 解除死锁：一旦系统检测到死锁的存在，就需要解除死锁。
解除死锁的常用方法包括资源剥夺和进程终止。
资源剥夺是指系统剥夺一些进程的资源，以解除死锁；进程终止是指系统终止一些进程，以释放资源。
死锁问题是操作系统中一个重要且常见的问题，在设计和使用操作系统时，需要重视死锁问题并采取相应的预防和解决措施。
合理地设计系统资源分配策略、优化进程调度算法、定期检测死锁情况等都可以帮助系统避免死锁，提高系统的可靠性和稳定性。
操作系统的死锁问题及解决方法一直是计算机科学领域的研究热点，希望未来能够提出更加有效的死锁预防和解决方案，为操作系统的稳定性和性能提供更好的保障。
名词解释死锁定理
名词解释死锁定理一、引言死锁，这一概念在现实生活中并不常见，但在计算机科学中却十分重要。
当多个进程或线程因为竞争资源而产生的一种相互等待的现象，而这种等待无法由系统本身通过资源分配和释放来解决时，我们就说系统陷入了死锁。
了解和掌握死锁的原理能帮助我们提高在计算机科学相关领域的知识水平和应用能力。
本文将详细解释死锁定理的概念、条件、解决方法及其在各类技术、设备和系统设计中的应用。
二、死锁定义死锁定理描述了在两个或多个进程中发生的特定状态，这些进程相互等待对方释放资源，从而导致所有进程都无法继续执行。
例如，考虑两个线程A和B，A持有资源1并请求资源2，而B持有资源2并请求资源1。
在这种情况下，即使A和B都拥有部分所需资源，但由于互相等待对方释放更多资源，因此它们都不能继续执行，形成了死锁。
三、死锁条件死锁的形成需要满足一定的条件。
一般来说，导致死锁的必要条件有四个：互斥、占有并等待、非抢占和非循环等待。
只有这四个条件同时满足，才可能发生死锁。
而充分条件则是：当系统中只剩下一个资源且有两个或以上进程互相等待时，或者当一个进程等待一个被另一个只释放了部分资源的进程所持有的资源时，就会发生死锁。
四、解除死锁方法解除死锁的方法有很多种，其中最常用的是预防死锁的方法和检测与解除死锁的方法。
预防死锁的方法包括避免产生死锁的必要条件（如避免互斥条件、限制占有并等待、避免非抢占和非循环等待等）、预先分配所有资源以及设定一个安全序列来避免死锁。
检测与解除死锁的方法则包括检测死锁的发生、确定涉及的进程和资源、撤销或挂起某些进程或资源以打破循环等待等。
五、实际应用死锁定理在计算机系统的设计中具有广泛的应用。
例如，在操作系统中，通过合理地分配和释放资源，可以避免发生死锁。
在数据库系统中，通过锁定机制来保证数据的一致性和完整性，防止死锁的发生。
在网络通信中，死锁的防止对于确保可靠的数据传输是至关重要的。
另外，在设计并发系统、实时系统和嵌入式系统时，了解和应用死锁定理也是至关重要的。
调度算法考研题库及答案
调度算法考研题库及答案调度算法是操作系统中一个重要的概念，它决定了多任务环境下任务执行的顺序。
以下是一些调度算法的考研题目及其答案：1. 题目一：请简述什么是进程调度算法，并列举至少三种常见的进程调度算法。
答案：进程调度算法是操作系统用于决定哪个进程获得CPU资源的策略。
常见的进程调度算法包括：- 先来先服务（FCFS）调度算法：按照任务到达的顺序进行调度。
- 短作业优先（SJF）调度算法：优先调度预计执行时间较短的任务。
- 轮转（RR）调度算法：将CPU时间分配给所有任务，每个任务轮流执行固定的时间片。
2. 题目二：描述什么是死锁，并解释银行家算法是如何预防死锁的。
答案：死锁是指在多任务环境中，两个或多个进程在执行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，此时这些进程无法继续执行。
银行家算法是一种预防死锁的算法，它通过分配资源前检查是否存在安全序列来决定是否分配资源，从而避免死锁的发生。
3. 题目三：解释什么是时间片轮转调度算法，并说明其优缺点。
答案：时间片轮转调度算法是一种CPU调度算法，它将CPU时间分割成固定长度的时间片，并轮流分配给就绪队列中的每个进程。
每个进程在获得CPU后只能执行一个时间片，时间片用完后，CPU将被分配给下一个进程。
优点包括简单易实现和响应时间可预测。
缺点是不适合I/O密集型任务，因为它们可能在时间片结束前不需要CPU。
4. 题目四：什么是优先级调度算法？请解释其工作原理。
答案：优先级调度算法是一种基于优先级的调度策略，每个进程都被赋予一个优先级值。
调度器总是选择最高优先级的进程来执行。
如果两个进程具有相同的优先级，它们将按照先来先服务的原则被调度。
这种算法适用于实时系统，可以确保高优先级的进程得到及时处理。
5. 题目五：描述什么是多级反馈队列调度算法，并简述其特点。
答案：多级反馈队列调度算法是一种动态的调度算法，它使用多个队列来管理进程，每个队列具有不同的优先级。
新创建的进程首先被放入低优先级的队列中。
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四、死锁题型
死锁题型一般以交通题目（如过河问题）为代表。
在讲解生产者---消费者题型时，曾讲过死锁与PV操作的关系，再重复一遍：
在一些PV操作习题里，尤其是生产者---消费者题型，要求给出“无死锁”的解法。
PV操作和死锁有什么关系？我们又怎样在PV操作习题中找到死锁的可能呢？
我们在课程第一轮，学习过死锁的四个必要条件：
●资源独占（一个资源不能同时分配给两个以上进程）
●资源非抢占式
●资源保持申请（申请新资源时不释放老资源）
●循环等待（参与死锁的进程互相等待彼此的资源）。
指出：只有上述四个必要条件同时存在，系统才有可能发生死锁。
我们还学习过死锁的预防（资源预先分配、有序分配）、死锁的避免（进程安全序列、银行家算法），这些策略都是针对死锁的四个必要条件，打破或避免其中一个必要条件而进行的。
我们还指出，多道程序环境下死锁是小概率事件，而用专门的算法（比如银行家算法）解决死锁问题开销太大，在实际的操作系统中一般不含有专门的“死锁处理”模块，死锁的解决由各个并发程序自行负责。
这就引出了死锁和PV操作的关系。
PV操作是操作系统内核及并发应用程序常用的，本着死锁的分散处理原则，我们在PV操作习题中应该考虑死锁的处理。
PV操作习题中考虑死锁的处理，其理论依据仍是死锁的四个必要条件，但前三个必要条件一般是题目隐含的且不可避免和打破的，所以我们一般只需考虑第四个必要条件“循环等待”，我们要考虑题目中是否存在循环等待资源的进程
并设法避开或打破它。
常用的是资源的有序分配方法（给资源编号，按从大到小或从小到大的次序申请）。
一座小桥(最多只能承重两个人)横跨南北两岸，任意时刻同一方向只允许一人过桥，南侧桥段和北侧桥段较窄只能通过一人，桥中央一处宽敞，允许两个人通过或歇息。
试用信号灯和PV操作写出南、北两侧过桥的同步算法。
解：把南北两岸换成左右两岸,桥可分成以下区：
2
1 3 4
按题意：左岸过河者同时只能有一个（互斥），过河顺序为1，2，4。
右岸过河者同时只能有一个（互斥），过河顺序为4，3，1。
每个区也都是互斥的，过河者走到下一个区时要使上一个区可用。
semaphore s1=1, s2=1; //左右岸过河者的互斥
semaphore a1=1, a2=1, a3=1, a4=1; //四个区的互斥
释放上一区也要发生死锁。
有南北走向的河流如图所示, 河中有用石块搭成的便桥，每个石块上最多容纳一个过河者，两个相邻石块的间距恰好为一步. 西岸过河者经过石块1,2,5,6,4,3到达东岸，东岸过河者经过石块3,4,7,8,2,1到达西岸。
试分析可能发生的死锁情况，给出一个无死锁、无饿死、并行度高的解法，并用PV操作实现。
解：
当两岸同时允许过河者的人数为多少时，有可能死锁？即过河者到达不了对岸？
当两个方向同时各有3个人踏上石块时，必将发生死锁，因为两岸过河者允许交叉的位置分别只有2个（8/7和5/6）。
另外当两个方向各有1人各自踏上1，2（或3，4石块）时也会“顶牛”--发生死锁。
防止死锁发生的最简单方法是规定东西两岸人员不同时过河，但这可能导致饿死，同时也影响并行度。
综合考虑死锁处理策略，可以给出更恰当的解法.
根据资源的数量，首先要限定同时过河的人数在5个以内，这时至少有一个方向的过河人数不超过2个，当他们分别踏上5，6或7，8石块上时，对另一方向过河人员便无影响。
其次，对两岸竞争的1，2和3，4两对石块，采用有序分配法，即按1，2和3，4的次序申请。
如此得到的解法如下：
semaphore Smax; （初值=5）
semaphore S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8; (初值=1)
西面过河者的活动: P(Smax);
P(S1); //有序申请
走到石块1;
P(S2); //有序申请
走到石块2;
V(S1);
P(S5);
走到石块5;
V(S2);
P(S6);
走到石块6;
V(S5);
P(S3); //有序申请
P(S4);
走到石块4;
V(S6);
走到石块3;
V(S4);
走到东岸;
V(S3);
V(Smax);东面过河者的活动: P(Smax);
P(S3); //有序申请
走到石块3;
P(S4); //有序申请
走到石块4;
V(S3);
P(S7);
走到石块7;
V(S4);
P(S8);
走到石块8;
V(S7);
P(S1); //有序申请
P(S2);
走到石块2;
V(S8);
走到石块1;
V(S2);
走到西岸;
V(S1);
V(Smax);
注意！两个进程对资源1/2和3/4的申请都是有序的，即先1后2，先3后4。
如果西面过河者对资源1/2申请是先1后2，而东面过何者是先2后1，则可能死锁。
西面过河者对资源3/4申请连续用了2个P操作，根据对前述哲学家进餐问题的解，我们知道这不是预先申请，从图上看西面过河者使用资源的顺序是先4后3，但申请资源必需是先3后4，否则，用P(S4)先申请到4，在P(S4)和P(S3)之间，东面过何者抢先进行了P(S3)，则死锁。
对这个题目，如对避免死锁的资源有序分配方法有深入理解，则容易陷入死锁陷井。
假如把此题改为两岸同时只允许一个西岸过河者和一个东岸过何者，在1/2，3/4处发生死锁的可能性也是存在的，解此题只需把Smax换为Smax1和Smax2两个信号量，初值都设为1即可。
设有一个Ｔ型路口，其中A、B、C、D处各可容纳一辆
车，车行方向如下图所示，试找出死锁并用有序分配法
消除之。
要求资源编号合理。
解：E方向的车左转依次要走B-A-D三个区；
S方向的车左转依次要走C-B-A二个区；
W方向的车直行依次要走D-C两个区。
这样四个区都有可能造成死锁。
设位置资源C、B、A、D的编号从低到高依次为1、2、3、4，管理四个位置的信号量分别为sc,sb,sa,sd，信号量的初值均为1。
车辆活动如下：
semaphore sc=1,sb=1,sa=1,sd=1;
W ：直行P(sc); P(sd); 驶入 D; 驶出D；驶入 C; V(sd); 驶出 C; V(sc); E ：左转
P(sb);
驶入 B;
P(sa) ；
驶入 A;
V(sb)
P(sd) ；
驶入 D;
V(sa) ；
驶出 D;
V(sd);
S ：左转
P(sc);
驶入 C;
P(sb) ；
驶入 B;
V(SC)
P(sa) ；
驶入 A;
V(sb) ；
驶出 A;
V(sa);
这道题的解体现了有序申请，W进程中连续的P操作，不是预先分配（原因前面的题目中已讲过），而是按资源由小到大序号依次申请---释放（有序申请）。
这道题我们要注意W：直行进程对C，D的申请，W直行应先D后C，但有于C的资源号最小，故申请时要先C后D，由于有了C以后不能越过D直接到C，C和D都要得到才能行车，所以出现了连续的P(sc),P(sd)，这个道理与过河问题是一样的。