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
12
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
13
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
共 7 页，第 2 页
#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。
银行家算法例题具体步骤
银行家算法例题具体步骤
银行家算法是一种避免死锁的著名算法，主要应用于避免操作系统中的死锁问题。
以下是使用银行家算法解决死锁问题的一个具体例子：假设系统中有三种类型的资源（A、B、C）和五个进程（P1，P2，P3，P4，P5），A资源的数量是17，B资源的数量是6，C资源的数量为19。
首先，我们需要确定各进程对各类资源的最大需求量。
在这个例子中，我们已经知道P1需要（0、0、6），P2需要（1、0、0），P3需要（0、1、2），P4需要（3、4、7），P5需要（0、3、5）。
然后，我们需要计算每个进程已分配的资源向量和当前资源剩余向量。
这些向量通常可以通过系统当前的资源分配情况进行计算。
接下来，我们需要判断系统当前是否处于安全状态。
如果系统处于安全状态，则意味着系统能够满足所有进程的请求而不会发生死锁。
否则，系统处于不安全状态，需要采取措施避免死锁的发生。
具体来说，我们可以使用银行家算法来计算安全序列。
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。
在这个例子中，存在一个安全序列：P1-P3-P2-P4-P5。
这意味着按照这个序列执行进程是安全的，不会发生死锁。
如果系统处于不安全状态，则需要重新调整资源分配或者采取其他措施来避免死锁的发生。
需要注意的是，银行家算法是一种理论上的算法，实际应用中还需要
考虑其他因素，比如资源的动态分配和请求的实时性等。
因此，在实际应用中需要根据具体情况进行调整和改进。
避免死锁的算法
避免死锁的算法1. 引言在多线程或并发环境下，死锁是一个常见的问题。
死锁指的是多个线程或进程因为互相等待对方释放资源而无法继续执行的情况。
死锁会导致程序的停止响应，严重影响系统的稳定性和性能。
因此，设计避免死锁的算法是非常重要的。
本文将介绍几种常见的避免死锁的算法，包括资源分级、银行家算法、死锁预防和死锁检测与恢复等。
我们将深入探讨每种算法的原理、优缺点以及适用场景，以帮助读者更好地理解和应用这些算法。
2. 资源分级资源分级是一种简单而直观的避免死锁的算法。
该算法通过给每个资源分配一个优先级，要求线程按照升序的顺序请求资源。
当一个线程请求一个资源时，如果该资源的优先级高于当前线程所拥有的资源的最高优先级，则允许分配该资源；否则，线程需要释放已拥有的资源，直到满足请求资源的条件。
资源分级算法的优点是简单易懂，容易实现。
它可以有效避免死锁，因为线程只能按照特定的顺序请求资源，从而避免了循环等待的情况。
然而，资源分级算法也存在一些缺点。
首先，它需要事先确定每个资源的优先级，这对于大规模系统来说可能是一个挑战。
其次，如果一个线程持有多个资源，那么它在等待其他资源时需要释放已拥有的资源，这可能导致资源的频繁分配和释放，影响系统的性能。
资源分级算法适用于资源之间存在优先级关系的场景，例如操作系统中的进程调度和资源管理。
3. 银行家算法银行家算法是一种经典的避免死锁的算法，它基于资源的动态分配和回收。
该算法通过预先计算系统中的资源分配情况，判断是否存在安全序列，从而避免死锁的发生。
银行家算法的核心思想是避免分配资源后系统进入不安全状态。
它通过维护一个状态向量来跟踪系统中每个进程的资源需求和可用资源数目。
当一个进程请求资源时，银行家算法会先检查系统是否有足够的资源满足该请求，如果有，则分配资源；否则，进程需要等待。
当一个进程释放资源时，银行家算法会重新计算系统中的资源分配情况，并检查是否存在安全序列。
如果存在安全序列，则继续分配资源；否则，进程需要等待。
死锁避免
(3) 系统试探着把资源分配给进程 i，并修改下面数据 系统试探着把资源分配给进程P 结构中的数值： 结构中的数值： Available［j］∶=Available［j］-Requesti［j］; ［］ ［］ ］ Allocation［ i,j］ ∶ =Allocation［ i,j］ +Requesti ［ j］ ; ［ ］ ［ ］ ］ Need［i,j］∶=Need［i,j］-Requesti［j］; ［ ］ ［ ］ ］ (4) 系统执行安全性算法，检查此次资源分配后，系统 系统执行安全性算法，检查此次资源分配后， 是否处于安全状态。若安全，才正式将资源分配给进程P 是否处于安全状态。若安全，才正式将资源分配给进程 i， 以完成本次分配；否则， 将本次的试探分配作废， 以完成本次分配；否则， 将本次的试探分配作废，恢复原 来的资源分配状态，让进程 等待。 来的资源分配状态，让进程Pi等待。
3) 由安全状态向不安全状态的转换
如果不按照安全序分配资源， 如果不按照安全序分配资源 ， 则系统可能会由安全状 态进入不安全状态。例如， 时刻以后， 又请求1台磁 态进入不安全状态。例如，在T0时刻以后，P3又请求 台磁 带机，若此时系统把剩余3台中的 台分配给P 台中的1台分配给 带机 ， 若此时系统把剩余 台中的 台分配给 3， 则系统便 进入不安全状态。 因为，此时也无法再找到一个安全序列， 进入不安全状态。 因为，此时也无法再找到一个安全序列， 例如，把其余的2台分配给 台分配给P 这样， 例如，把其余的 台分配给 2，这样，在P2完成后只能释放 台的要求， 出4台，既不能满足 1尚需 台的要求，也不能满足 3尚需 台 既不能满足P 尚需5台的要求 也不能满足P 尚需6 台的要求，致使它们都无法推进到完成， 台的要求 ，致使它们都无法推进到完成，彼此都在等待对 方释放资源，即陷入僵局，结果导致死锁。 方释放资源，即陷入僵局，结果导致死锁。
避免死锁的策略
避免死锁的策略
避免死锁的策略
死锁是多线程应用程序中最常见的问题之一。
死锁会导致线程阻塞，从而使应用程序停止响应。
为了避免死锁的发生，下面介绍一些常见的策略。
1. 避免嵌套锁
嵌套锁是指在一个锁里面又加入了另外一个锁。
这样做虽然能解决一些同步问题，但是也会增加死锁的概率。
如果在一个线程中获得了锁A，然后在同一个线程中尝试获得锁B，由于锁A已经被占用，所以线程会阻塞等待锁A的释放。
而如果另外一个线程同时需要获得锁B，就会产生死锁。
2. 统一锁的获取顺序
当多个线程需要获取多个锁时，如果大家按照统一的顺序获取锁，就可以避免死锁的发生。
例如：如果线程1需要获取锁A和锁B，而线程2需要获取锁B和锁A，在不按照统一的顺序获取锁时，就可能会出现死锁的情况。
3. 尽量缩小锁的作用范围
由于锁会阻塞线程，所以锁的作用范围越大，死锁的概率也就越高。
因此，尽量缩小锁的作用范围，只在必要的时候使用锁，可以有效降低死锁发生的概率。
4. 使用超时机制
为了避免死锁，可以为获取锁的操作设置超时机制。
如果一个线程在一定时间内无法获取到所需要的锁，就可以退出并尝试释放已经获得的锁，从而避免死锁的发生。
5. 使用非阻塞算法
非阻塞算法是指，当一个线程需要获取锁时，如果锁已经被其他线程占用，不会阻塞，而是直接返回失败。
这种算法虽然会增加一些线程的运行时间，但是可以有效避免死锁的发生。
总之，死锁是一种常见的多线程问题，但是可以通过采用以上策略来避免。
在编写多线程应用程序时，一定要注意死锁的问题，从而确保应用程序的稳定性和性能。
专升本操作系统复习题
专升本操作系统复习题操作系统是计算机系统中至关重要的组成部分，对于专升本考试而言，也是一个重点考查的内容。
以下是为大家整理的一些常见的操作系统复习题，希望能帮助大家更好地备考。
一、选择题1、操作系统的主要功能是（）A 控制和管理计算机系统的硬件和软件资源B 对汇编语言、高级语言和甚高级语言程序进行翻译C 管理用各种语言编写的源程序D 管理数据库文件答案：A解析：操作系统的主要功能是控制和管理计算机系统的硬件和软件资源，为用户提供一个良好的工作环境和接口。
2、以下不属于操作系统基本特征的是（）A 并发性B 虚拟性C 共享性D 独立性答案：D解析：操作系统的基本特征包括并发性、虚拟性、共享性和异步性。
3、在多道程序环境下，操作系统分配资源的基本单位是（）A 进程B 线程C 程序D 作业答案：A解析：在多道程序环境下，进程是操作系统分配资源的基本单位。
4、进程与程序的本质区别是（）A 动态和静态特征B 存储在内存和外存C 顺序和非顺序执行机器指令D 分时使用和独占使用计算机资源答案：A解析：进程是程序的一次执行过程，具有动态性；而程序是一组指令的有序集合，是静态的。
5、下列进程状态的转换中，不正确的是（）A 就绪→运行B 运行→就绪C 运行→阻塞D 阻塞→运行答案：D解析：阻塞状态的进程不能直接转换为运行状态，需要先转换为就绪状态，再被调度到运行状态。
6、某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读入数据，此时该进程的状态将（）A 从就绪变为运行B 从运行变为就绪C 从运行变为阻塞D 从阻塞变为就绪答案：C解析：当进程需要等待某一事件完成而暂时无法继续执行时，其状态从运行变为阻塞。
7、在操作系统中，死锁出现是指（）A 计算机系统发生重大故障B 资源个数远远小于进程数C 若干进程因竞争资源而无限等待其他进程释放已占有的资源D 进程同时申请的资源数超过资源总数答案：C解析：死锁是指多个进程因竞争资源而无限等待其他进程释放已占有的资源，导致系统无法继续运行的情况。
避免死锁的一个著名算法
避免死锁防止死锁是消除死锁的静态策略。
这使得死锁不能同时满足四个必要条件，从而限制了流程应用程序资源的活动，以确保不会发生死锁。
接下来，我们将介绍消除死锁的动态策略-避免死锁。
它不限制进程有关请求资源的命令。
相反，它动态检查每个请求是否有进程发出的资源，并根据检查结果确定是否分配资源。
换句话说，在资源分配过程中，如果可以预测出现死锁的可能性，则可以避免死锁。
该方法的关键是确定资源分配的安全性。
1.安全顺序我们首先介绍安全性序列的定义：所谓的系统是安全的，这意味着系统中的所有进程都可以按照一定顺序分配资源并依次完成运行。
该过程序列{P1，P2，...，PN}是安全序列。
如果有这样的安全序列，则系统是安全的；如果没有这样的安全序列，则系统不安全。
安全序列{P1，P2，...，PN}的组成如下：如果对于每个流程PI，可以通过系统中当前可用资源的总和加上当前由系统占用的资源来满足其所需的其他资源。
所有进程PJ，然后{P1，P2，...，PN}是一个安全序列，系统处于安全状态，不会进入死锁状态。
尽管在有安全序列时必须没有死锁，但是当系统进入不安全状态（同时发生四个死锁的必要条件）时，可能不会发生死锁。
当然，死锁后，系统必须处于不安全状态。
2.Banker算法一句话：当某个流程适用于使用资源时，银行家的算法首先尝试为该流程分配资源，然后通过安全算法判断分配的系统是否处于安全状态。
如果不安全，则试用分配将作废，并且该过程将继续等待。
当流程发出资源请求时，银行算法将执行以下步骤来决定是否向其分配资源：1）检查过程所需的资源是否已超出其声明的最大值。
2）检查系统当前是否有足够的资源来满足该过程的请求。
3）系统尝试为进程分配资源并获得新状态。
4）如果新状态是安全的，则分配完成；如果新状态不安全，则将还原原始状态并阻止该过程。
操作系统第三章复习题
第三章死锁复习题一、单项选择题1．避免死锁的一个著名的算法是（B）。
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。
2．计算机系统产生死锁的根本原因是（D ）。
A．资源有限B．进程推进顺序不当C．系统中进程太多D．A和B3．资源预先分配策略可以实现死锁的（ A ）。
A．预防B．避免(在资源的动态分配过程中，采取的一种方法)C．检测D．恢复4．若系统中有5台绘图仪，有多个进程均需要使用2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。
A、5B、2C、3D、45．产生系统死锁的原因可能是由于（C）。
A、进程释放资源B、一个进程进入死循环C、多个进程竞争资源出现了循环等待D、多个进程竞争共享型设备6. 两个进程争夺同一个资源（B）。
A.一定死锁B.不一定死锁C.不会死锁D.以上说法都不对7. 解决死锁的途径是（D）。
A. 立即关机排除故障B. 立即关机再重新开机C. 不要共享资源，增加独占资源D. 设计预防死锁方法，运行检测并恢复8. 进程P1使用资源情况：申请资源S1，申请资源S2，释放资源S1；进程P2使用资源情况：申请资源S2，申请资源S1，释放资源S2，系统并发执行进程P1，P2，系统将（B）。
A.必定产生死锁B. 可能产生死锁C.会产生死锁D. 无法确定是否会产生死锁9. 两个进程同时运行并希望使用对方所占用的资源，而又都不肯释放所占用资源的情形被称做（A）。
A 死锁B 循环等待C 互斥D 银行家算法10. (A )阐明了"如果出现死锁，忽略它，就当自己完全不知道发生死锁一样"。
A驼鸟算法 B 银行家算法C 循环等待D DRAG11. (不安全状态)意味着资源分配会导致死锁，而(安全状态)意味着可以避免死锁。
A 安全状态，不安全状态B 不安全状态，安全状态C 有用状态,，无用状态D 主要状态，次要状态二、判断题1．系统发生死锁时，其资源分配图中必然存在环路。
2020年中国石油大学北京网络学院 操作系统-第二次在线作业 参考答案
B、B. 临界区
C、C. 临界资源
D、D. 共享区
我的答案：C 此题得分：2.5分
11.（2.5分） 在操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进入相应阻塞队列等待的条件是（ ）。
A、A. S> 0
B、B. S=0
C、. S< 0
D、. S10
我的答案：C 此题得分：2.5分
20.（2.5分） 对进程间互斥地使用临界资源，进程可以（ ）
A、A.互斥地进入临界区
B、B.互斥地进入各自的临界区
C、C.互斥地进入同一临界区
D、D.互斥地进入各自的同类资源的临界区
我的答案：D 此题得分：2.5分
21.（2.5分） 设两个进程共用一个临界资源的互斥信号量mutex，当mutex＝1时表示（ ）。
A、A.只有一个
B、B. 可以有多个
C、C.不能被挂起
D、D. 必须在执行完后才能被撤下
我的答案：A 此题得分：2.5分
15.（2.5分） 进程间的基本关系为（）。
A、A.相互独立与相互制约
B、B.同步与互斥
C、C.并行执行与资源共享
D、D. 信息传递与信息缓冲
我的答案：B 此题得分：2.5分
16.（2.5分） 进程间的同步与互斥，分别表示了各进程间的（ ）。
B、B.终止所有死锁进程
C、C.从死锁进程处抢夺资源
D、D.从非死锁进程处抢夺资源
我的答案：B 此题得分：2.5分
8.（2.5分） 设两个进程共用一个临界资源的互斥信号量为mutex,当mutex=-1时表示（ ）
A、A．一个进程进入了临界区,另一个进程等待
B、B．没有一个进程进入了临界区
银行家算法（安全序列）
银⾏家算法（安全序列）银⾏家算法银⾏家算法（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。
安全状态如果存在⼀个由系统中所有进程构成的安全序列P1，…，Pn，则系统处于安全状态。
安全状态⼀定是没有死锁发⽣。
不安全状态不存在⼀个安全序列。
不安全状态不⼀定导致死锁。
数据结构1）可利⽤资源向量Available是个含有m个元素的数组，其中的每⼀个元素代表⼀类可利⽤的资源数⽬。
如果Available[j]=K，则表⽰系统中现有Rj类资源K个。
2）最⼤需求矩阵Max这是⼀个n×m的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每⼀个进程对m类资源的最⼤需求。
如果Max[i,j]=K，则表⽰进程i需要Rj类资源的最⼤数⽬为K。
3）分配矩阵Allocation这也是⼀个n×m的矩阵，它定义了系统中每⼀类资源当前已分配给每⼀进程的资源数。
如果Allocation[i,j]=K，则表⽰进程i当前已分得Rj类资源的数⽬为K。
4）需求矩阵Need。
这也是⼀个n×m的矩阵，⽤以表⽰每⼀个进程尚需的各类资源数。
如果Need[i,j]=K，则表⽰进程i还需要Rj类资源K个，⽅能完成其任务。
Need[i,j]=Max[i,j]-Allocation[i,j]算法原理我们可以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为进程分配资源，当进程⾸次申请资源时，要测试该进程对资源的最⼤需求量，如果系统现存的资源可以满⾜它的最⼤需求量则按当前的申请量分配资源，否则就推迟分配。
避免死锁的一个著名算法
避免死锁的一个著名算法
说到避免死锁的一个著名算法，莫过于银行家算法了。
银行家算法是一种提出同步计算机系统使用银行家算法来处理资源分配问题的著名算法。
银行家算法既可以解决死锁问题，又可以解决资源限制问题（系统中资源总数较少）。
在处理资源分配问题时，银行家算法表现出了自动的反应，能够很好的处理系统状态的变更，以及资源的释放，进而避免死锁的出现。
具体来说，银行家算法一般采用一个多维表（有时候也称之为请求表）作为管理系统中资源的平台，表中包括进程名、机器名和资源名三个维度，以及每一种资源所分配的最大数量和已经已请求的数量两个量的统计。
在资源请求时，银行家算法会查看请求表内所有资源的满足情况，即该请求是否符合系统所拥有的资源的实际情况，以及是否会导致系统产生死锁，如果不会则可以满足请求，如果会则不予满足。
最后，要总结一点就是，银行家算法是一种经典的死锁避免算法，有效地避免了死锁带来的资源浪费，并且具有安全性和稳定性，在处理多进程系统中资源占用和释放问题时，表现出了极大的优势。
避免死锁的一个著名算法
避免死锁的一个著名算法
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。
这里，我想抛开语言，用一个例子来聊一聊死锁问题，聊一聊它是怎么产生的？应该怎么防止？
假设我们有一把蓝钥匙，可以打开一扇蓝色的门；以及一把红钥匙，可以打开一扇红色的门。
两把钥匙被保存在一个皮箱里。
同时我们定义六种行为：获取蓝钥匙，打开蓝色门，归还蓝钥匙，获取红钥匙，打开红色门，归还红钥匙。
游戏规则是：一个人（线程）必须通过排列六种指令的顺序，打开两扇门，最后归还钥匙。
随便排一下就好了啊，只要注意同一颜色的三种指令的先后顺序是“取钥匙-> 开门-> 还钥匙”就可以了。
同样的规则，只不过换成两个线程同时进行这个游戏，每个线程都有各自的两扇门需要打开，但是两个线程共享一副红蓝钥匙。
如果某个线程取钥匙时发现钥匙已被另一个线程取走了，它会等着，等到另一个线程归还了钥匙之后再继续。
由于线程B在第四步的时候，需要等线程A运行到第六步归还了蓝钥匙之后才能继续，所以最后线程A先跑完，
线程B后跑完，但是两个线程都成功的完成了任务。
可以看到，当两个线程都运行到第三步的时候，线程A在等线程B 归还红钥匙，线程B在等线程A归还蓝钥匙，因而两个线程都永远卡在那里无法前进。
这就是形成了死锁。
避免死锁的银行家算法
避免死锁的银⾏家算法死锁的定义>如果⼀组进程中的每⼀个进程都在等待仅由该组进程中的其他进程才能引发的事件，那仫该组进程就是死锁的.产⽣死锁的必要条件>1).互斥条件:进程对所分配到的资源进⾏排它性使⽤，即在⼀段时间内，某资源只能被⼀个进程占⽤。
如果此时还有其他进程请求该资源，则请求资源只能等待，直⾄占有该资源的进程⽤毕释放.2).请求和保持条件:进程已经保持了⾄少⼀个资源，但⼜提出了新的资源请求，⽽该资源已经被其他进程占有，此时请求进程被保持，但对⾃⼰所获得的资源⼜保持不放.3).不可抢占条件:进程已获得的资源在未使⽤完之前不可被抢占，只能在使⽤完成后⾃⼰释放.4).环路等待:在发⽣死锁时，必然存在⼀个进程，资源的循环链.死锁产⽣的原因>1).竞争可重⽤不可抢占式的资源2).竞争可消耗资源3).进程推进顺序不当.可重⽤性资源:可供重复使⽤多次的资源.不可抢占性资源:⼀旦系统把某资源分配给该进程后，就不能将它强⾏收回，只能在进程使⽤完后⾃动释放.可消耗资源:⼜叫临时性资源，它是在进程运⾏期间，由进程动态的创建和消耗的.利⽤银⾏家算法解决死锁>1).银⾏家算法中的数据结构(1).可利⽤资源向量Available(2).最⼤需求矩阵Max(3).分配矩阵Allocation(4).需求矩阵Need2).银⾏家算法Request请求向量，(1).如果Request[i] <= Need[i][j]转下步，否则它所需要的资源数已超过它所需要的最⼤值(2).如果Request[i] <= Available[i][j]转下步，否则尚⽆⾜够资源，进程需等待(3).系统试分配给进程p,并修改Available,Allocation和NeedAvailable[j] -= Request[j]Allocation[i][j] += Request[j]Need[i][j] -= Request[j](4)系统执⾏安全性算法，检查此次资源分配后系统是否处于安全状态.若安全，才正式分配；否则恢复原来的分配状态，让该进程等待3).安全性算法(1).设置两个向量,⼯作向量Work,在执⾏安全性算法开始时 Work=Available;Finish:表⽰有⾜够的资源分配给进程，使之运⾏完成,Finish[i]=false;当有⾜够资源分配给进程时，再另Finish[i]=false(2).从进程集合中找到⼀个满⾜该条件的进程:Finish[i]=falseNeed[i][j] <= Work[j](3).当进程获得资源后，可顺利执⾏，并修改Work向量和Finsh向量Work[i] += Allocation[i][j]Finish[i]=true(4).如果所有进程的Finish[i]=true说明系统处于安全状态，否则系统处于不安全状态.在实现这份代码的时候陷⼊了⼀个误区那就是当你找到了⼀个安全序列之后，它查找过的Finish必定会被修改为true,⽽Finish这个数组⼜是在全局定义的，所以只要找到⼀次正确的安全序列这个Finish所找到的位就会被置为true会⼀直出现找到安全序列的，所以在找到安全序列之后⼀定要将Finish重新赋初值false,这个问题让我排错了半天，在定义变量的时候最好不要定义为全局的。
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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。