操作系统习题（1）

1.设有三个进程P1,P1,P3，各按如下所示顺序执行程序代码：

进程P1             进程P2            进程P3

¯ ¯ ¯

P(s1)     P(s3) P(s2)

P(s2)     P(s1) P(s3)

… …   …

V(s1)     V(s3) V(s2)

V(s2)     V(s1) V(s3)

¯ ¯ ¯

其中s1,s2,s3是信号量，且初值均为1.

在执行时能否产生死锁？如果可能产生死锁，请说明在什么情况下产生死锁？并给出一个防止死锁产生的修改办法。

参考答案：

可能产生死锁。

当进程P1执行P(s1)，进程P2执行P(s3)，进程P3执行P(s2)后，三个资源（即信号量s1,s2,s3）被三个进程分别占用，接下来任何一个进程都无法得到所申请的资源，于是都无限地循环等待，造成死锁。

一个防止死锁产生的办法是：进程申请信号量时，按序申请，如图： 

进程P1             进程P2            进程P3

¯ ¯ ¯

P(s1)     P(s1) P(s2)

P(s2)     P(s3) P(s3)

┉ ┉   ┉

V(s1)     V(s1) V(s2)

V(s2)     V(s3) V(s3)

¯ ¯ ¯

这里是按s1,s2,s3顺序申请信号量，也可按相反顺序申请，即s3,s2,s1

另外，也可以采用资源预分配策略（同时申请两个信号量）防止死锁发生。

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资源的数量为17，B资源的数量为5，C资源的数量为20.在T0时刻系统状态如表1所示。系统采用银行家算法来避免死锁。

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)，能否实现资源分配，为什么？

③ 在②的基础上，若进程P4请求资源(2,0,1)，能否实现资源分配，为什么？

④ 在③的基础上，若进程P1请求资源(0,2,0)，能否实现资源分配，为什么？  

进程	最大资源需求量	已分配资源数量	系统剩余资源数量
	A    B     C	A    B     C	A    B     C
P1 P2 P3 P4 P5	5   5   9 5   3   6 4   0  11 4   2   5 4   2   4	2   1   2 4   0   2 4   0   5 2   0   4 3   1   4	2   3   3

                                            表1

解答：（1）A(17)、B(5)、C(20)      Work=(2,3,3)

进程	Work 剩余数	Allocation	Need	W+A	Finish
	A   B  C	A   B   C	A   B   C	A   B   C
P5 P4 P3 P2 P1	2  3  3 5  4  7 7  4  11