🏷️ 知识点：银行家算法
死锁与安全状态的关系是（ ）。
A. 死锁状态有可能是安全状态 B. 安全状态有可能成为死锁状态 C. 不安全状态就是死锁状态 D. 死锁状态一定是不安全状态
[tag_link]
正确答案：D
死锁状态是指系统中多个进程因竞争资源而相互等待，导致所有进程都无法继续执行的状态。
安全状态则是指系统存在至少一个安全序列，能够按照该序列为所有进程分配资源并确保它们顺利完成，从而避免死锁。
分析选项：A项错误，因为死锁状态意味着系统已无法找到安全序列，与安全状态的定义相悖，不可能是安全状态。 B项表述不准确，安全状态本身并不直接等同于死锁状态； 虽然系统从安全状态出发，若资源分配不当可能进入不安全状态并最终导致死锁，但安全状态不会直接“成为”死锁状态。 C项错误，不安全状态仅表示系统可能无法避免死锁，但并非一定已陷入死锁； 例如，系统可能处于不安全状态但仍可通过合适的资源分配避免死锁。 D项正确，因为死锁发生时，系统必定不存在任何安全序列，因此死锁状态一定是不安全状态，这是死锁与安全状态之间的基本关系。
假设系统中有 4 个同类资源，进程 P1、P2 和 P3 需要的资源数分别为 4、3 和 1，P1、P2 和 P3 已申请到的资源数分别为 2、1 和 0，则执行安全性检测算法的结果是（）。
A. 不存在安全序列，系统处于不安全状态 B. 存在多个安全序列，系统处于安全状态 C. 存在唯一安全序列 P3、P1、P2，系统处于安全状态 D. 存在唯一安全序列 P3、P2、P1，系统处于安全状态
[tag_link]
正确答案：A
本题考察 安全性检查 ，由题中数据可知，仅剩最后一个同类资源，若将其分给 P1 或 P2，则均无法正常执行；若分给 P3，则 P3 正常执行完成后，释放的这个资源仍无法使 P1、P2 正常执行，故不存在安全序列，选 A。
系统中有三个进程PO 、P1 、P2及三类资源A 、B 、C。若某时刻系统分配资源的情况如下表所示，则 此时系统中存在的安全序列的个数为()。
A.1
B.2
C.3
D.4
[tag_link]
正确答案：B
初始时系统中的可用资源数为 <1,3,2> ，只能满足 P0 的需求 <0,2,1> ，所以 安全分配序列 第一个只能是 P0， 将资源分配给 P0 后，P0 执行完释放所占资源，可用资源数变为 <1,3,2> + <2,0,1> = <3,3,3> ， 此时可用资源数既能满足 P1，也能满足 P2，可以先分配给 P1，P1 执行完释放资源再分配给 P2， 也可以先分配给 P2，P2 执行完释放资源再分配给 P1。所以安全序列可以是 ①P0、P1、P2 或 ②P0、P2、P1。
利用银行家算法进行安全序列检查时，不需要的参数是（ ）。
A. 系统资源总数 B. 满足系统安全的最少资源数 C. 用户最大需求数 D. 用户已占有的资源数
[tag_link]
正确答案：B
银行家算法是一种死锁避免算法，用于检查系统在分配资源后是否处于安全状态，即是否存在一个安全序列使得所有进程都能顺利完成。
算法进行安全序列检查时，需要以下参数：系统资源总数（用于计算当前可用资源）、用户最大需求数（每个进程对资源的最大需求量）、用户已占有的资源数（每个进程当前已分配的资源量）。 通过这些参数，可以计算需求矩阵（最大需求减去已占有）和可用资源向量，进而模拟资源分配过程以判断安全序列是否存在。
选项 B“满足系统安全的最少资源数”并非银行家算法所需的参数。 算法侧重于动态评估当前系统状态的安全性，而不是预先确定或使用一个理论上的最少资源数量。 因此，该参数在安全序列检查中是不必要的。
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, P4, P0, P2, P3
B. P1, P4, P3, P0, P2
C. P1, P4, P0, P3, P2
D. 不存在
[tag_link]
正确答案：D
题应采用排除法，逐个代入分析。当剩余资源分配给P1，待P1执行完后，可用资源数为 (2,2,1)，此时仅能满足P4的需求，排除 A、B；接着分配给P4，待P4执行完后，可用资源数为 (2,2,2)，此时已无法满足任何进程的需求，排除 C。此外，本题还可以使用 银行家算法 求解（对于选择题来说，显得过于复杂）。
假设 5 个进程P0、P1、P2、P3、P4共享三类资源R1、R2、R3，这些资源总数分别为 18、6、22。T0 时刻的资源分配情况如下表所示，此时存在的一个安全序列是（ ）。
A. $P_0, P_2, P_4, P_1, P_3$
B. $P_1, P_0, P_3, P_4, P_2$
C. $P_1, P_2, P_3, P_0, P_4$
D. $P_3, P_2, P_1, P_0, P_4$
[tag_link]
正确答案：D
首先求得各进程的需求矩阵 Need 与可利用资源矢量 Available：
比较 Need 和 Available 可以发现，初始时进程P1与P3可满足需求，排除 A、C。尝试给P1分配资源，则P1完成后 Available 将变为 (6,3,6)，无法满足P0的需求，排除 B。尝试给P3分配资源，则P3完成后 Available 将变为 (4,3,7)，该向量能满足其他所有进程的需求。所以，以P3开头的所有序列都是 安全序列。
某系统中有 A、B 两类资源各 6 个，t 时刻资源分配及需求情况如下表所示。
| 进程 | A 已分配数量 | B 已分配数量 | A 需求总量 | B 需求总量 |
|---|---|---|---|---|
| P1 | 2 | 3 | 4 | 4 |
| P2 | 2 | 1 | 3 | 1 |
| P3 | 1 | 2 | 3 | 4 |
t 时刻安全性检测结果是（ ）。
A. 存在安全序列 P1、P2、P3 B. 存在安全序列 P2、P1、P3 C. 存在安全序列 P2、P3、P1 D. 不存在安全序列
[tag_link]
正确答案：B
首先求出 需求矩阵 ： 由 Allocation 得知当前 Available 为 (1,0)。由需求矩阵可知，初始只能满足 P2 的需求，选 项 A 错误。P2 释放资源后 Available 变为 (3,1)，此时仅能满足 P1 的需求，选 项 C 错误。 P1 释放资源后 Available 变为 (5,4)，可以满足 P 3 的需求，得到的安全序列为 P2, Pl, P3, 选项 B 正确，选项 D 错误。
下列关于银行家算法的叙述中，正确的是（ ）。
A.银行家算法可以预防死锁
B.当系统处于安全状态时，系统中一定无死锁进程
C.当系统处于不安全状态时，系统中一定会出现死锁进程
D.银行家算法破坏了死锁必要条件中的“请求和保持”条件
[tag_link] 正确答案：B 银行家算法 是避免死锁的方法，破坏死锁产生的必要条件是预防死锁的方法。利用银行家算法，系统处于安全状态时就可以避免死锁（即此时必然无死锁）；当系统进入不安全状态后便可能进入死锁状态（但也不是必然）。
（8 分）某系统由 R1、R2 和 R3 共 3 种资源，在 T0 时刻 P1、P2、P3 和 P4 这 4 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)。试问：
（1）系统是否处于安全状态？如安全，请给出一个安全序列。 （2）如果此时 P1 和 P2 均发出资源请求向量 Request(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。 （3）如果（2）中两个请求立即得到满足后，系统此刻是否处于死锁状态？
[tag_link]
**【答案】** （1）系统处于安全状态，一个安全序列为 P2→P1→P3→P4。 （2）应该先分配资源给 P2 的请求 Request(1,0,1)，而对于 P1 的请求暂不分配。因为先分配给 P2 后系统仍处于安全状态，而先分配给 P1 或同时分配给两者都会导致系统进入不安全状态。 （3）如果两个请求立即得到满足，系统此刻处于死锁状态。
**【解析】** 首先，计算各进程还需资源数量： P1 还需 `(2,2,2)`， P2 还需 `(2,0,2)`， P3 还需 `(1,1,3)`， P4 还需 `(4,2,0)`。
系统当前可用资源为 `(2,1,2)`。
**（1）使用银行家算法检查安全状态** 当前可用资源 `(2,1,2)` 可满足 P2 的还需资源 `(2,0,2)`，因此 P2 可运行。 P2 完成后释放资源 `(4,1,1)`，可用资源变为 `(6,2,3)`。 此时可满足 P1 的还需资源 `(2,2,2)`，P1 运行后释放 `(1,0,0)`，可用资源变为 `(7,2,3)`。 接着可满足 P3 的还需资源 `(1,1,3)`，P3 运行后释放 `(2,0,1)`，可用资源变为 `(9,2,4)`。 最后满足 P4 的还需资源 `(4,2,0)`。
因此存在安全序列 `P2 → P1 → P3 → P4`，系统处于安全状态。
**（2）当 P1 和 P2 均请求 `Request(1,0,1)` 时** 需考虑分配顺序以确保系统安全。
**若先分配给 P1**： 分配后可用资源为 `(1,1,1)`，各进程还需资源不变，但此时所有进程的还需资源均无法被满足（P1 需 `(1,2,1)`，P2 需 `(2,0,2)`，P3 需 `(1,1,3)`，P4 需 `(4,2,0)`），系统进入不安全状态。
**若先分配给 P2**： 分配后可用资源为 `(1,1,1)`，P2 还需变为 `(1,0,1)`。 此时 P2 可运行，完成后释放资源，可用资源变为 `(6,2,3)`，后续可依次运行 P1、P3、P4，系统安全。
**若同时分配给两者**： 可用资源变为 `(0,1,0)`，所有进程均无法运行，系统不安全。
因此，为保证安全，应先分配资源给 P2。
**（3）若两个请求立即同时满足** 则可用资源为 `(0,1,0)`，各进程还需资源为： P1 `(1,2,1)`， P2 `(1,0,1)`， P3 `(1,1,3)`， P4 `(4,2,0)`。
所有进程都无法获得所需资源，且无进程可运行释放资源，因此系统处于死锁状态。