15161OS第三章-习题(3.5-3.7)答案

1第三章处理机调度与死锁OS第3章习题（3.5-3.7）一、单选题2．在为多道程序所提供的可共享的系统资源不足时，可能出现死锁。但是，不适当的（）也可能产生死锁。A.进程优先权B．资源的线性分配C．进程推进顺序D.分配队列优先权3．产生死锁的四个必要条件是：互斥、（）、循环等待和不剥夺。A.请求与阻塞B．请求与保持C.请求与释放D．释放与阻塞4．发生死锁的必要条件有四个，要防止死锁的发生，可以破坏这四个必要条件，但破坏（）条件是不太实际的。A.互斥B．不可抢占C．部分分配D．循环等待6．资源的有序分配策略可以破坏（）条件。A.互斥使用资源B．占有且等待资源C.非抢夺资源D.循环等待资源7．在（）的情况下，系统出现死锁。A.计算机系统发生了重大故障B．有多个的进程同时存在C.若干进程因竞争资源而无休止地相互等待他方释放已占有的资源D．各进程同时申请的资源数大超过资源总数8．银行家算法是一种（）算法。A.死锁解除B．死锁避免C.死锁预防D．死锁检测29．当进程数大于资源数时，进程竞争资源（）会产生死锁。A.一定B．不一定11．在下列处理死锁的方法中，属于预防死锁的策略是（），属于死锁检测的策略是（）。A.银行家算法B．资源有序分配法C．安全性算法D．资源分配图化简法14．在多进程的并发系统中，肯定不会因竞争()而产生死锁。A．打印机B．磁带机C．磁盘D．CPU15．某系统中有3个并发进程都需要4个同类资源，则该系统必然不会发生死锁的最少资源是（）。A．9B．10C．11D．1216．某系统中共有11台磁带机，N个进程共享此磁带机设备，每个进程最多需要3台磁带机，则系统必然不会发生死锁的最大N值是（）。A．4B．5C．6D．719．下列关于死锁的说法正确的有（）。I．死锁状态一定是不安全状态II．产生死锁的根本原因是系统资源分配不足和进程推进顺序非法III．资源的有序分配策略可以破坏死锁的循环等待条件IV．采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以采用撤销进程方法解除死锁A．I．IIIB．IIC．IVD．四个说法都对20．某时刻进程的资源使用情况如下表所示，此时的安全序列是（）。A．P1，P2，P3，P4B．P1，P3，P2，P4C．P1，P4，P3，P2D．不存在31、下面关于安全状态和非安全状态说法正确的是（）Ａ、安全状态是没有死锁的状态，非安全状态是有死锁的状态Ｄ、安全状态是可能有死锁的状态，非安全状态也可能有死锁状态Ｃ、安全状态是可能没有死锁的状态，非安全状态有死锁的状态Ｄ、安全状态没有死锁的状态，非安全状态可能有死锁的状态4（多选）．预防死锁的方法有（）A．所有进程一次性的申请资源B．银行家算法C．利用死锁定理的算法D．将所有资源编号，按编号顺序申请资源E．当资源申请不到时，释放资源二、填空题1．死锁是指______P103____，避免死锁的实质是___P108__。2．银行家算法中，当一个进程提出的资源请求将导致系统从____状态进入____状态时，系统就拒绝它的资源请求。安全、不安全3．如果要求所有进程一次性申请它所需要的全部资源。若系统有足够的资源分配给进程，便一次把所有的资源分配给该进程。但在分配时只要有一种资源要求不能满足，则资源全不分配，进程等待。这种死锁预防方法破坏了死锁产生必要条件中的____条件。请求和保持4．对待死锁，一般应考虑死锁的预防、避免、检测和解除四个问题。典型的银行家算法是属于_,破坏环路等待条件是属于____，而剥夺资源是____的基本方法。死锁避免、死锁预防、死锁解除三、判断题1．当检测出发生死锁时，可以通过撤消一个进程解除死锁。（×）2．不安全状态就是死锁状态。（×）3．系统只要处于安全状态，便可以避免进入死锁状态。（√）44．若资源分配图中存在环，则一定产生了死锁。（×）5．计算机系统产生死锁的根本原因是系统中进程太多。（×）6．一旦出现死锁,所有进程都不能运行。（×）四、简答题1.什么是死锁？简述死锁产生的必要条件。答：死锁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，这些进程将永远不能再向前推进。产生死锁的原因可归结为两点：（1）争夺资源。（2）进程推进顺序非法。产生死锁的必要条件是：（1）互斥条件（2）请求和保持条件（3）不剥夺条件（4）环路等待条件2.一台计算机有8台磁带机，他们由N个进程竞争使用，每个进程可能需要3台磁带机。请问N为多少时，系统没有死锁危险，并说明原因。答：N=3、N=2、N=1时，系统没有死锁危险。原因：当N=4时，如果每个进程已经分配2台磁带机时，不能找到安全序列，系统有死锁危险。四、综合题1.在银行家算法中，若出现下述资源分配情况：（课本习题P11522）ProcessAllocationNeedAvailableP0003200121622P110001750P213542356P303320652P400140656试问：（1）该状态是否安全？（2）如果进程P2提出请求Request2（1，2，2，2）后，系统能否将资源分配给它？解：（1）利用安全性算法对此时刻的资源分配情况进行分析，可得此时刻的安全性分析情况：WorkNeedAllocationWork+AllocationFinishP01622001200321654trueP31654065203321986trueP419860656001419910trueP1199101750100029910trueP229910235613543121414true（2）P2提出请求Request2（1，2，2，2），按银行家算法进行检查：·Request2（1，2，2，2）≤Need（2，3，5，6）·Request2（1，2，2，2）≤Available（1，6，2，2）5·试分配并修改相应数据结构，资源分配情况如下：AllocationNeedAvailableP0003200120400P110001750P225761134P303320652P400140656·再利用安全性算法检查系统是否安全，可用系统资源Available（0，4，0，0）已不能满足任何进程的需要，不存在安全序列，故系统进入不安全状态，此时系统不能将资源分配给P2。2.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17，B资源的数量为5，C资源的数量为20。在T0时刻系统状态如下表所示。系统采用银行家算法来避免死锁。请回答下列问题：（1）T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。（2）在T0时刻，若进程P2请求资源（0，3，4），是否能实现资源分配？为什么？（3）在（2）的基础上，若进程P4请求资源（2，0，1），是否能实现资源分配？为什么？（4）在（3）的基础上，若进程P1请求资源（0，2，0），是否能实现资源分配？为什么？T0时刻系统状态解：由题目所给出的最大资源需求量和已分配资源数量，可以计算出T0时刻进程的资源需求量Need，Need=最大资源需求量－已分配资源数量：进程资源需求量ABCP1P2P3P4P5310214302174610（1）利用安全性算法对此刻的资源分配情况进行分析，可得此刻的安全性分析情况：WorkNeedAllocationWork+AllocationFinishP5233110314547trueP45472212047411trueP3741100640511416TrueP2114161344021548True资源情况进程最大资源需求量已分配资源量系统剩余资源数量ABCABCABCP1559212233P2536402P34011405P4425204P54243146P11541834721217520true从上述情况分析中可以看出，此时存在一个安全序列{P5,P4,P3,P3,P1}，故该状态是安全的。（2）在To时刻若进程P2请求资源（0，3，4），因请求资源数（0，3，4）剩余资源数（2，3，3），所以不能分配。（3）在（2）的基础上，若进程P4请求资源（2，0，1），按银行家算法进行检查：P4请求资源（2，0，1）≤P4资源需求量（2，2，1）P4请求资源（2，0，1）≤剩余资源数（2，2，3）试分配并修改相应数据结构，资源分配情况如下：AllocationNeedAvailableP1P2P3P4P5212402405405314347134006020110032再利用安全性算法检查系统是否安全，可得此刻的安全性分析情况：WorkNeedAllocationWork+AllcoationFinishP4P5P3P203243774111141602011000613440531440540243774111141615418truetruetruetrueP11541834721217520true从上述情况分析中可以看出，此时存在一个安全序列{P4,P5,P3,P2,P1}，故该状态是安全的，可以立即将P4所申请的资源分配给它。（4）不能将P1所申请的资源分配给它（分析过程略）3.某系统有R1,R2和R3三种资源，在T0时刻P1，P2,P3和P4这四个进程对资源的占用和需求情况如下表所示，此时系统的可用资源向量为（2，1，2），系统采用银行家算法来避免死锁。请回答下列问题：（1）计算系统中各种资源的总数和T0时刻各进程对各种资源的需求数。（2）如果此时P1和P2均发出资源请求向量Requst(1，0，1)，为了保证系统的安全性，应该如何分配资源给这两个进程？说明你所采用策略的原因。T0时刻4个进程对资源的占用和需求情况最大资源需求量已分配资源数量R1R2R3R1R2R3P1322100P2613411P3314211P44220027解：（1）因为四个进程已分配到的资源总数为R1：7；R2：2；R3：4且T0时刻系统的可用资源向量为（2，1，2）所以系统中各种资源的总数为（7，2，4）+（2，1，2）=（9，3，6）T0时刻进程P1、P2、P3、P4对各种资源的需求量NEED为：322613314422=222202103420（2）对P1请求，按银行家算法进行检查：P1请求资源（1，0，1）P1资源需求量（2，2，2）P1请求资源（1，0，1）剩余资源数（2，1，2）试分配后，系统的可用资源量为（1,1,1），P1的资源需求量为（1,2,1）已不能满足任何进程的需要，不存在安全序列，故系统进入不安全状态，此时系统不能将资源分配给P1，P1等待。对P2请求，按银行家算法进行检查：P2请求资源（1，0，1）P2资源需求量（2，0，2）P2请求资源（1，0，1）剩余资源数（2，1，2）试分配后，系统的可用资源量为（1,1,1），各进程的资源需求量为222101103420利用安全性算法检查系统是否安全，可得此刻的安全性分析如下：WorkNeedAllocationWork+AllcoationFinishP2P1P3P4111623723934101222103420512100211002623723934936truetruetruetrue从上述分析可以看出，因为存在安全序列{P2，P1，P3，P4}，故该状态是安全的，可以将P2所申请的资源分配给它。4.系统的资源分配图如下所示，请利用死锁定理给出相应的结论。（请给出图1和图2分析的过程）100411211002—8图1图2图3图4图5结论：（化简过程略）由死锁定理可知：②、④、⑤资源分配图不能化简为完全无边图，故系统在该状态时发生了死锁。①、③资源分配图可以化简为完全无边图，故系统在该状态时未发生死锁。