第4章 调度与死锁 复习题

15、 15、
假设系统中有m个同类资源，并被n 假设系统中有m个同类资源，并被n个进程所 共享，进程每次只申请或释放一个资源， 共享，进程每次只申请或释放一个资源，如果 (1)每个进程至少需要一个资源 每个进程至少需要一个资源， (1)每个进程至少需要一个资源，且最多不超过 个资源，即对i=1 i=1， 0<Need<=m。 m个资源，即对i=1，2，…，n，有0<Need<=m。 (2)所有最大需求量之和小于m+n。 所有最大需求量之和小于m+n (2)所有最大需求量之和小于m+n。 证明该系统不会发生死锁。 证明该系统不会发生死锁。
P0 P1 P2 P3 P4 0012 1000 1354 0632 0014 0012 1750 2356 0652 0656 1520 进程 Allocation Max Available
18（解） 18（
(1)由于Need：Max-Allocation，所以Need的内 由于Need：Max-Allocation，所以Need的内 容是： 0000 0750 1002 0020 0642 (2)是处于安全态，序列（P0，P2，P1，P3，P4） 是处于安全态，序列（ 满足安全性要求。 满足安全性要求。 (3)能立即得到满足，因为 能立即得到满足， ①(0420)<=Available=(1520) 0420)<=Available=(1520) ②(0420)<=Maxi=(1750) 0420)<=Max =(1750) ③ 分配后的新系统状态如下表所示 ， 且序列 分配后的新系统状态如下表所示， （P0，P2，P1，P3，P4）满足安全性要求。 满足安全性要求。
5、产生死锁的原因是什么？ 产生死锁的原因是什么？
答：产生死锁的原因可归结为两点： （1）系统资源不足。（2）进程推进顺序不 ）系统资源不足。（2 当。
6、产生死锁的必要条件 有哪些？ 有哪些？
答：同时具备下列四个必要条件时，就会产生死锁
1、互斥（ Mutual exclusion ）条件：一个资源一次只能 条件： 互斥（ 被一个进程所使用，即是排它性使用。 2、不剥夺（ No preemption ）条件：进程已经获得的资 不剥夺（ 条件： 源，在未使用完以前，不能被别的进程剥夺，只能在使用 完以后，由自己释放。 3、请求和保持（ Hold-and-wait ）条件：进程已经保持 请求和保持（ Hold-and条件：进程已经保持 了至少一个资源，但又提出了新的资源要求，而该资源又 已被其它进程占有，此时请求进程阻塞，但又对已经获得 的其它资源保持不放。 4、环路等待（ Circular wait ）条件：存在一种进程资源 环路等待（ 条件： 的循环等待链，链中的每一个进程已经获得资源的同时被 链中的下一个进程所请求。
R1 R2
P2
13、解除死锁的常用方法有那些？ 13、解除死锁的常用方法有那些？
答：当发现有进程死锁时，使当立即把它们从死锁
状态中解脱出来，常采用的两种方法是： （1）剥夺资源。是使用一个有效的挂起和解除机构来挂
起一些死锁的进程，其实质是从被挂起的进程那里抢占资 起一些死锁的进程，其实质是从 源给死锁进程，以解除死锁状态。 （2）撤消进程。采用强制手段从系统中撤消一个或一部 分死锁进程，以断开循环等待链 分死锁进程，以断开循环等待链，并剥夺这些进程的资源 供其他死锁进程使用。
第四章 调度与死锁 复习思考题
1、分时操作系统中，进程调度 通常采用什么算法？ 通常采用什么算法？
答：分时操作系统通常采用时间片轮转 答：分时操作系统通常采用时间片轮转 法的调度算法。
2、一个作业从提交开始直到完成，
往往要经历哪几级调度？
答：要经历下述三级调度：高级调度、 低级调度、中级调度。
3、说出四种常用的调度算法
alloc(1 alloc(2)+..+ alloc(1)+ alloc(2)+..+ alloc(n) = m
另一方面所有进程将陷入无限等待状态。 另一方面所有进程将陷入无限等待状态。上述两式得知
need(1)+need(2)+...+need(n)< need(1)+need(2)+...+need(n)< n
上式表示死锁发生后， 上式表示死锁发生后，n个进程还需要的资源量之和小 这意味着此刻至少存在一个进程， need(i)=0 于n，这意味着此刻至少存在一个进程， need(i)=0， 即它已经获得全部的资源。 即它已经获得全部的资源 。 既然进程已经获得了它所 需要的全部资源， 需要的全部资源 ， 那么它就能执行完成并释放占有的 全部资源，这与前面的假设矛盾， 全部资源 ， 这与前面的假设矛盾 ， 所以系统不会出现 死锁。 死锁。
答：常用的调度算法有： （1）先来先服务调度算法 （2）（进程）优先级调度算法 （3）时间片轮转调度算法 （4）多级反馈队列调度算法
4、什么是死锁？
答：所谓死锁（Deadlock），是指多个 答：所谓死锁（Deadlock），是指多个 进程因竞争资源而造成的一种僵局， 若无外力作用，这些进程都将永远不 能再向前推进。死锁是计算机系统和 进程所处的一种状态。
14、 14、
假设三个进程共享相同类型的四个资源，每个进 假设三个进程共享相同类型的四个资源， 程一次只能申请或释放一个资源， 程一次只能申请或释放一个资源，每个进程至多 需要两个资源，证明该系统不会发生死锁。 需要两个资源，证明该系统不会发生死锁。 证： 假定该系统死锁， 假定该系统死锁 ， 那么就说明其中的每一进程已 占有一资源并正等待另一资源。 占有一资源并正等待另一资源 。 由于该系统只有 三个进程且有四个资源， 因此 ， 三个进程且有四个资源 ， 因此， 必有一进程能获 得两个资源， 不必等待 。 得两个资源 ， 不必等待。 于是该进程不再申请资 源 ， 而且当它执行完后将归还它占有的资源。 故 而且当它执行完后将归还它占有的资源 。 该系统不会发生死锁。 该系统不会发生死锁。
12、你如何理解资源分配图简化法中 12、你如何理解资源分配图简化法中 “找出—个既不阻塞又非独立的进程 找出— 结点Pi 结点Pi ”这句话。
答：
—个既不阻塞又非独立的进程结点Pi ，也就是从进程 个既不阻塞又非独立的进程结点Pi 集合中找到一个有边与它相连，且资源申请数量小于系统 中已有空闲资源数量的进程Pi 中已有空闲资源数量的进程Pi 。如下图： P1
问题？
答：银行家算法最根本是一种能够避免 死锁的调度方法。
9、当进程数大于资源数时，进 程竞争资源一定会发生死锁吗？
答：不一定。
10、下列解决死锁的方法中，属 10、下列解决死锁的方法中，属 于死锁预防策略的哪一个？
A. 银行家算法 C. 死锁检测法 答：B 答：B B. 资源有序分配法 D. 资源分配图化简法
11、某系统有3个并发进程，都需要同 11、某系统有3 类资源4 类资源4个，试问该系统不会发生死锁的 最少资源数是多少？ 答：最少要10个。 答：最少要10个。 由于各进程最大需求量之和要小于“ 由于各进程最大需求量之和要小于“进 程数+资源数” 程数+资源数” 3+x>12 X>9 所以最少要10个资源。 所以最少要10个资源。
18、 18、
考虑下表所示的系统瞬时状态，利用banker算法回答下面的问 考虑下表所示的系统瞬时状态，利用banker算法回答下面的问 题： (1)数组Need的内容是什么? 数组Need的内容是什么? (2)该系统处于安全态吗?若是，给出一安全序列。 该系统处于安全态吗?若是，给出一安全序列。 (3)若进程P1的请求(0420)到达，该请求是否能立即满足? 若进程P 的请求(0420)到达，该请求是否能立即满足?
来破坏产生死锁的必要条件，而是在进程执行过程中采取 破坏产生死锁的必要条件，而是在进程 的措施，在进程申请资源时用某种方法去防止系统进入不 安全状态，从而避免发生死锁。 （如银行家算法）。
3．检测和解除死锁：通过系统的检测机构及时地检 检测和解除死锁：
测出死锁的发生，然后采取某种措施解除死锁。
8、银行家算法最根本是要解决什么
16（续） 16（续）
解
(1)任何时候都不会引起死锁发生： (2) 仅当每一进程的Max请求数不超过可用资源的总数时， 仅当每一进程的Max 请求数不超过可用资源的总数时， 系统才保持在安全态： (3) 仅当每一进程的Max请求数不超过可用资源的总数时， 仅当每一进程的Max 请求数不超过可用资源的总数时， 系统才保持在安全态； (4)任何时候都不会引起死锁发生； (5)任何时候都不会引起死锁发生： (6)任何时候都不会引起死锁发生。 任何时候都不会引起死锁发生。
15（续） 15（续） 证： 依题意 max(1)+max(2)+...+max(n)< max(1)+max(2)+...+max(n)< m+n (由条件(2)知) 由条件(
如果这个系统中发生了死锁，那么一方面m 如果这个系统中发生了死锁，那么一方面m个资源应该 全部分配出去， 全部分配出去，即
17、 17、 考虑下图所示的交通死锁情况。 考虑下图所示的交通死锁情况。
（1）说明图中导致死锁的四个必要条件成立。 说明图中导致死锁的四个必要条件成立。 （2）提出一个避免死锁的规则。 提出一个避免死锁的规则。
交通死锁图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
17（续） 17（续）
解 (1)此例中导致死锁的四个条件成立： ①互斥。每条道路只能被一辆车占用。 互斥。每条道路只能被一辆车占用。 ② 占用并等待 ． 每辆车都占用了一段道路， 并等待其 占用并等待． 每辆车都占用了一段道路 ， 前方的道路被释放。 前方的道路被释放。 ③ 非抢占 。 资源不可抢占 。 单行线， 汽车不能抢路超 非抢占。 资源不可抢占。 单行线 ， 车。 ④ 循环等待 。 每辆车都等待着前方的汽车把路让出来 ， 循环等待。 每辆车都等待着前方的汽车把路让出来， 且形成了一个环路。 且形成了一个环路。 (2)在每个十字路口设置红绿灯，当南北方向的路通车 在每个十字路口设置红绿灯， 时，东西方向的路上汽车等待．反之亦然。 东西方向的路上汽车等待．反之亦然。