操作系统-资源分配.docx

6. 现有四个进程P1，P2，P3，P4共享R1，R2，R3三类资源，资源分配情况如表1所示，采用银行家算法
（1） 目前系统是否处于安全状态？
（2） 现在如果进程P2提出申请资源数量为(1,0,1)，能否为它分配？
(3) P2申请资源后，若P1再请求(1,0,1)，能否为它分配？
(4) P1申请资源后，若P3再请求(0,0,1)，能否为它分配?

表1系统当前资源分配表

进程
Max
R1 R2 R3
Allocation
R1 R2 R3
Need
R1 R2 R3
Available
R1 R2 R3
P1
3
2
2
1
0
0
2
2
2
1 1 2
P2
6
1
3
5
1
1
1
0
2
P3
3
1
4
2
1
1
1
0
3
P4
4
2
2
0
0
2
4
2
0

MAX表示各进程最大需求资源数，Allocation表示已经分配的资源数，Need表示仍需要的资源数，Available表示现在可用的资源数。这几项不需要都给出，要注意表里给出的是什么。
以下为简答：
(1) 只要能通过分析，举出一个安全序列， 比如：P2、P3、P4、P1，说明系统能够按这一次序执行完所有进程，那么就说明当前系统处于安全状态。
进程
Max
R1 R2 R3
Allocation
R1 R2 R3
Need
R1 R2 R3
Available
R1 R2 R3
P1
3
2
2
1
0
0
2
2
2
1 1 2
P2
6
1
3
5
1
1
1
0
2
P3
3
1
4
2
1
1
1
0
3
P4
4
2
2
0
0
2
4
2
0

P2 (0 1 0) (6 2 3)
P3(5 2 0) (8 3 4)
P4(4 1 4 ) ( 8 3 6)
P1(6 1 4) (9 3 6)
(2) 分配给P2后剩下资源为(0,1,1)，P2此时需求变为(0,0,1)，仍可以使P2执行完毕，即仍存在(1)中的安全序列，因此可以分配。
(3) 此时剩余资源是(0,1,1)，不能满足P1的请求(1,0,1)，因此P1进入阻塞状态，不能进行分配。
(4) P1申请资源后进入阻塞状态，此时剩余资源仍是(0,1,1)，若分配给P3(0,0,1)则剩余(0,1,0)，不足以满足任何进程执行完，因此不能分配。

3．(7分)假设某系统有同类资源12个，有3进程p1、p2、p3，已知p1、p2、p3所需资源总数是8、6、9，它们申请资源的次序如表1所示。系统采用银行家算法为它们分配资源。请回答：
（1）哪次申请分配会使系统进入不安全状态？说明理由。
（2）写出执行完序号为6的申请后，各进程的状态和各进程已占的资源数。
序号
进程
申请量
1
P1
4
2
P2
4
3
P3
2
4
P1
1
5
P2
2
6
P3
2
……

答: (1)若序号4的申请被满足, 会使系统进入不安全状态。因为在序号1、2、3的申请被满足后，进程p1、p2、p3分别后得资源数为4、4、2，尚需资源数分别为：4、2、7，系统上可使用的资源数为2。若序号4的申请被满足，进程p1、p2、p3分别后得资源数为5、4、2，尚需资源数分别为：3、2、7，系统尚可使用的资源数为1，在继续执行，三个进程所需资源都不能得到满足，使系统进入不安全状态。
（2）执行完序号为6的申请后，进程p1、p2、p3的状态分别为阻塞或执行、执行或完成、阻塞。各进程已占的资源数4、6、2 ?(把每个步骤看成很短一段时间，P2在第五步获得足够的资源，在第六步得到执行，可能完成，也可能没完，如果完成了则可能释放资源，P1等到资源得到执行；没完成则P1继续阻塞)。因为进程p2在序号5的申请被满足时，已得到全部资源它能运行结束且归还资源，那么执行完序号为6的申请后，进程p2的状态可以是执行或完成，这样p1的状态为阻塞或执行。

3．（7分）假设某系统有同类资源10个，进程p、q、r所需资源总数是8、4、9，它们申请资源的次序如表1所示。系统采用银行家算法为它们分配资源。请回答：
（1）写出执行完序号为6的申请后，各进程的状态和各进程已占的资源数。
（2）在以后的各次申请中，哪次申请要求可先得到满足？说明理由。
表1 进程申请资源情况
序号
进程
申请量
1
r
2
2
p
4
3
q
2
4
p
2
5
r
1
6
q
2
7
r
3
8
p
2
9
r
3
……

答：
（1） 执行完序号为6的申请后，进程p、q、r的状态分别为阻塞、就绪或执行、阻塞。各进程已占的资源数4、4、2。其中q进程已得到全部资源它能运行结束且归还资源。
（2）在以后的各次申请中，序号为8的申请要求可先得到满足。因为若进程q 已归还了所占资源，则系统目前有4各资源，可以满足进程p的尚需资源数，但不能满足进程r的尚需资源数。

2．（9分）假设系统中有5个进程P1、P2、P3、P4和P5，4种类型的资源R1、R2、R3和R4。某时刻系统资源分配情况如下表所示。

已分配资源
尚需资源
剩余资源

R1
R2
R3
R4
R1
R2
R3
R4
R1
R2
R3
R4
P1
0
0
3
2
0
0
1
2
1
6
2
2
P2
1
0
0
0
1
7
5
0
P3
1
3
5
4
2
3
5
6
P4
0
3
3
2
0
6
5
2
P5
0
0
1
4
0
6
5
6
试回答下列问题：
（1）此时系统是否安全？为什么？
（2）如安全，P2申请资源（1、2、2、2），系统能否分配给它？为什么？
（1）此时系统剩余资源（ 1 6 2 2 ），可以满足P1的要求，分配给P1所需资源，P1在有限时间内可以执行完，P1执行完释放所占资源，系统可用资源（1 6 5 4）；可以满足P4的要求，分配给P4所需资源，P4在有限时间内可以执行完，P4执行完释放所占资源，系统可用资源（1 9 8 6）；可以满足P2的要求，分配给P2所需资源，P2在有限时间内可以执行完，P2执行完释放所占资源，系统可用资源（2 9 8 6）；可以满足P3的要求，分配给P3所需资源，P3在有限时间内可以执行完，P3执行完释放所占资源，系统可用资源（3 12 13 10）；可以满足P5的要求，分配给P5所需资源，P5在有限时间内可以执行完。故系统是安全的。
（2）假设满足P2的请求，系统状态为：

已分配资源
尚需资源
剩余资源

R1
R2
R3
R4
R1
R2
R3
R4
R1
R2
R3
R4
P1
0
0
3
2
0
0
1
2
0
4
0
0
P2
2
2
2
2
0
5
3
0
P3
1
3
5
4
2
3
5
6
P4
0
3
3
2
0
6
5
2
P5
0
0
1
4
0
6
5
6
此时系统剩余资源（ 0 4 0 0），任何一个进程的需求都不能满足，因此系统是不安全的。不能满足P2的请求。
2.现有四个进程P1，P2，P3，P4共享R1，R2，R3三类资源，资源分配情况如表1所示，采用银行家算法
表1系统当前资源分配表
进程
最大需求数
R1 R2 R3
已分配数
R1 R2 R3
空闲
R1 R2 R3

P1
3
2
2
1
0
0
1 1 2

2
2
2
P2
6
1
3
5
1
1
1
0
2
P3
3
1
4
2
1
1
1
0
3
P4
4
2
2
0
0
2
4
2
0

（1）将系统中此刻各进程对各资源的需求数目用向量或矩阵表示出来
所需空间

R1
R2
R3
P1
2
2
2
P2
1
0
2
P3
1
0
3
P4
4
2
0

（2,2,2,）（1,0,2）（1,0,3）（4,2,0）
（2）目前系统是否处于安全状态？
空闲R1 R2 R3=（1 1 2）
分配给P2，回复空闲（6 2 3）
分配给P1，回复空闲（7 2 3）
分配给P3，回复空闲（9 3 4）
分配给P4，回复空闲（9 3 6）
均可以分配，所以安全。

(3) 现在如果进程P2提出申请资源数量为(1,0,1)，能否为它分配？
申请之后
空闲（0 1 1）

R1
R2
R3
P1
2
2
2
P2
0
0
1
P3
1
0
3
P4
4
2
0

空闲（0 1 1）
分配给P2，回复空闲（6 2 3）
同上
(4) P2申请资源后，若P1再请求(1,0,1)，能否为它分配？
分配给P2，回复空闲（6 2 3）
分配给P1（1 0 1）
空闲（5 2 2 ）
(5) P1申请资源后，若P3再请求(0,0,1)，能否为它分配?