操作系统之《死锁与银行家算法》【知识点+详细解题过程】

知识点：

1、什么是死锁？（别名"三角恋"，我喜欢你你喜欢他他喜欢我，明明都单身但是就是‘占有’不了）

一组进程中，每个进程都无限等待被该组进程中另一进程所占有的资源,因而永远无法得到的资源,这种现象称为进程死锁,这一组进程称为死锁进程。

2、产生死锁的原因

系统资源不足

进程申请顺序不当

进程推进顺序非法

PV操作使用不当

3、死锁产生的必要条件

产生死锁的必要条件（同时满足）
互斥	临界资源为互斥使用
不可剥夺(非抢占)	一旦占有就直到使用完毕,由进程释放
占有和等待	进程在请求资源得不到满足而等待时，不释放已占有资源
环路（循环等待）	各进程对资源的占有和请求形成环路

4、死锁的处理方法

（1）预防死锁：通过某些限制条件的设置，去破坏产生死锁的四个必要条件；

（2）避免死锁：在资源的动态分配过程中，用某种方法去防止系统进入不安全状态；

（3）检测死锁：及时检测死锁的发生，并确定与之相关的进程、资源，从而采取措施清除死锁；

（4）解除死锁：撤消或挂起某些进程以回收一些资源，用于解脱另一些处于死锁的进程。

5、银行家算法：

（1）基本思想：

在进程提出资源申请时，预先判断这次分配是否会导致系统进入不安全状态，如果会进入不安全状态，就暂时不答应这次请求，让该进程先阻塞等待。

（2）银行家算法数据结构：

剩余资源数组及三个基本矩阵

剩余资源数组Available=[R1,R2,…,Rn]

最大资源需求矩阵Max 资源(已)

分配矩阵Allocation

剩余资源需求矩阵Need

（3）算法思路:

第一步判断，请求是否小于现有可用资源
第二步判断，请求是否小于该进程所需资源
第三步，在满足前两步的基础上，执行安全性算法，拟分配，找出安全序列

第四步，回答，若安全便列出安全序列，若不安全则指出哪一步不满足

题练：

1、在银行家算法中，若出现下述资源分配情况：

试问:（1)该状态是否安全?
(2)如果进程P2提出请求Request(0,2,2,2)后,系统能否将资源分配给它?

（1）安全。
（2）不能分配，因为在试分配给P2后，Available为（1，4，0，0），找不到满足状态为False且Need<Available的进程。

2、系统有四类资源A、B、C、D,数量分别是4、11、14、12。有5个进程P0,P1、P2、P3、P4。T0时刻系统状态如下:

问 (1)T0时刻系统可用资源数Available（A、B、C、D）各是多少？
(2)T0时刻就是否为安全状态,给出安全序列。
(3)T0时刻,P2发出资源请求: Request(0,4,3,4),能否分配,系统如何处理?

(1)T0时刻系统可用资源数Available为（2，6，2，3）.
(2)T0时刻为安全状态，安全序列为（P4,P0,P2,P1,P3）.

(3)不能分配，因为P2的请求资源中C资源超过了所需的C资源.
Request（0，4，3，4）,而T0时刻，P2进程的所需资源为Need（0，6，2，5）