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一种多线程检测死锁方法 vc

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实验三死锁的检测和解除

南华大学计算机科学与技术学院 实验报告 课程名称操作系统I 姓名 学号 专业班级 任课教师 日期

一、实验内容 死锁的检测与解除 二、实验目的 掌握操作系统的进程管理与资源分配原理,掌握对操作系统安全性检验和死锁的解除的原理和方法。 三、实验题目 系统中有m 个同类资源被n 个进程共享,每个进程对资源的最大需求数分别为S1,S2,…,Sn,且Max(Si)<=m, (i=1,2,…n)。进程可以动态地申请资源和释放资源。编写一个程序,实现银行家算法,当系统将资源分配给某一进程而不会死锁时,就分配之。否则,推迟分配,并显示适当的信息。 分别使用检测“进程—资源循环等待链”的方法和Coffman 的算法来检测进程的死锁状态。对于相同的进程资源分配、占用次序,比较两个算法的结果。 四、设计思路和流程图 1.输入系统进程数量n和资源类型数量m。 2.输入每类资源的数量。 3.输入每个进程每类资源的最大需求量和已获资源量。 4.检验系统的安全。 5.若检测结果为系统不安全,可以对死锁进行解除,直到安全为 止再检测。 6.重复5操作,直到所有进程运行完毕。

五、主要数据结构及其说明 int Max[100][100]={0}; //各进程所需各类资源的最大需求; int Available[100]={0}; //系统可用资源; char Name[100]={0}; //资源的名称; int Allocation[100][100]={0}; //系统已分配资源; int Need[100][100]={0}; //还需要资源 int Request[100]={0}; //请求资源向量; int Temp[100]={0}; //存放安全序列; int Work[100]={0}; //存放系统可提供资源; bool Finish[100]={0};//存放已完成的序列 六、源程序并附上注释 #include "stdafx.h" #include #define False 0 #define True 1 using namespace std; int Max[100][100]={0}; //各进程所需各类资源的最大需求; int Available[100]={0}; //系统可用资源; char Name[100]={0}; //资源的名称; int Allocation[100][100]={0}; //系统已分配资源; int Need[100][100]={0}; //还需要资源 int Request[100]={0}; //请求资源向量; int Temp[100]={0}; //存放安全序列; int Work[100]={0}; //存放系统可提供资源; bool Finish[100]={0}; int M=100; //作业的最大数 int N=100; //资源的最大数 int l=0;//记录安全进程的TEMP下标 void ShowData()//初始化资源矩阵

线程死锁

主线程A等待另一个线程B的完成才能继续,在线程B中又要更新主线程A的界面,这里涉及了同步问题以及由此可能产生的死锁问题,同步问题在修改后的文章中讲得比较清楚了,对于线程之间可能产生死锁的浅析如下: 在等待线程B中更新主线程A的界面,如果未能正确处理A,B两线程同步的问题,极有可能导致两线程间的死锁 C#线程同步与死锁 在上一讲介绍了使用lock来实现C#线程同步。实际上,这个lock是C#的一个障眼法,在C#编译器编译lock语句时,将其编译成了调用Monitor类。先看看下面的C#源代码: 1.public static void MyLock() 2.{ 3.lock (typeof(Program)) 4. { 5. } 6.} 7. 上面的代码通过lock语句使MyLock同步,这个方法被编译成IL后,代码如图1所示。

图1 从上图被标注的区域可以看到,一条lock语句被编译成了调用Monitor的Enter和Exit方法。Monitor 在System.Threading命名空间中。lock的功能就相当于直接调用Monitor的Entry方法,所不同的是,lock方法在结束后,会自动解除锁定,当然,在IL中是调用了Monitor的Exit方法,但在C#程序中,看起来是自动解锁的,这类似于C#中的using语句,可以自动释放数据库等的资源。但如果直接在C#源程序中使用Monitor类,就必须调用Exit方法来显式地解除锁定。如下面的代码所示: 1.Monitor.Entry(lockObj); 2.try 3.{ 4.// lockObj的同布区 5.} 6.catch(Exception e) 7.{ 8.// 异常处理代码 9.} 10.finally 11.{ 12. Monitor.Exit(lockObj); // 解除锁定

第三章习题(处理机调度与死锁)

一、单项选择题 1.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 c 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 2.采用资源剥夺法可解除死锁,还可以采用 b 方法解除死锁。 A.执行并行操作 B.撤消进程 C.拒绝分配新资源 D.修改信号量 3.产生死锁的四个必要条件是:互斥、 b 、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 a 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 5.在分时操作系统中,进程调度经常采用 c 算法。 A.先来先服务 B.最高优先权 C.时间片轮转 D.随机 6.资源的按序分配策略可以破坏 D 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 C 的情况下,系统出现死锁。 A. 计算机系统发生了重大故障 B.有多个封锁的进程同时存在 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.资源数大大小于进程数或进程同时申请的资源数大大超过资源总数 8.银行家算法是一种 B 算法。 A.死锁解除 B.死锁避免 C.死锁预防 D. 死锁检测 9.当进程数大于资源数时,进程竞争资源 B 会产生死锁。 A.一定 B.不一定 10. B 优先权是在创建进程时确定的,确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A.先来先服务 B.静态 C.动态 D.短作业 11. 某系统中有3个并发进程,都需要同类资源4个,试问该系统不会发生死锁的最少资源数是 B A.9 B.10 C.11 D.12 答:B 13.当检测出发生死锁时,可以通过撤消一个进程解除死锁。上述描述是 B 。 A. 正确的 B.错误的 14.在下列解决死锁的方法中,属于死锁预防策略的是 B 。 A. 银行家算法 B. 资源有序分配法 C.死锁检测法 D.资源分配图化简法 15.以下叙述中正确的是 B 。 A. 调度原语主要是按照一定的算法,从阻塞队列中选择一个进程,将处理机分配 给它。 B.预防死锁的发生可以通过破坏产生死锁的四个必要条件之一来实现,但破坏互斥条件的可能性不大。 C.进程进入临界区时要执行开锁原语。 D.既考虑作业等待时间,又考虑作业执行时间的调度算法是先来先服务算法。

操作系统死锁练习及答案

死锁练习题 (一)单项选择题 l系统出现死锁的根本原因是( )。 A.作业调度不当 B.系统中进程太多 C.资源的独占性 D.资源管理和进程推进顺序都不得当 2.死锁的防止是根据( )采取措施实现的。 A.配置足够的系统资源 B.使进程的推进顺序合理 C.破坏产生死锁的四个必要条件之一 D.防止系统进入不安全状态 3.采用按序分配资源的策略可以防止死锁.这是利用了使( )条件不成立。 A.互斥使用资源 B循环等待资源 c.不可抢夺资源 D.占有并等待资源 4.可抢夺的资源分配策略可预防死锁,但它只适用于( )。A.打印机 B.磁带机 c.绘图仪 D.主存空间和处理器 5.进程调度算法中的( )属于抢夺式的分配处理器的策略。A.时间片轮转算法 B.非抢占式优先数算法 c.先来先服务算法 D.分级调度算法 6.用银行家算法避免死锁时,检测到( )时才分配资源。 A.进程首次申请资源时对资源的最大需求量超过系统现存的资源量 B.进程己占用的资源数与本次申请资源数之和超过对资源的最大需求量 c.进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和不超过对资源的最大需求量,且现存资源能满足尚需的最大资源量 D进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和不超过对资源的最大需求量,且现存资源能满足本次申请量,但不能满足尚需的最大资源量 7.实际的操作系统要兼顾资源的使用效率和安全可靠,对资源的分配策略,往往采用 ( )策略。 A死锁的防止 B.死锁的避免 c.死锁的检测 D.死锁的防止、避免和检测的混合(一)单项选择题 1.D 2.C 3.B 4.D 5.A 6 C 7 D (二)填空题 l若系统中存在一种进程,它们中的每一个进程都占有了某种资源而又都在等待其中另一个进程所占用的资源。这种等待永远不能结束,则说明出现了______。 2.如果操作系统对 ______或没有顾及进程______可能出现的情况,则就可能形成死锁。3.系统出现死锁的四个必要条件是:互斥使用资源,______,不可抢夺资源和______。 4.如果进程申请一个某类资源时,可以把该类资源中的任意一个空闲资源分配给进程,则说该类资源中的所有资源是______。 5.如果资源分配图中无环路,则系统中______发生。 6.为了防止死锁的发生,只要采用分配策略使四个必要条件中的______。 7.使占有并等待资源的条件不成立而防止死锁常用两种方法:______和______. 8静态分配资源也称______,要求每—个进程在______就申请它需要的全部资源。 9.释放已占资源的分配策略是仅当进程______时才允许它去申请资源。 10抢夺式分配资源约定,如果一个进程已经占有了某些资源又要申请新资源,而新资源不能满足必须等待时、系统可以______该进程已占有的资源。 11.目前抢夺式的分配策略只适用于______和______。 12.对资源采用______的策略可以使循环等待资源的条件不成立。 13.如果操作系统能保证所有的进程在有限的时间内得到需要的全部资源,则称系统处于______。 14.只要能保持系统处于安全状态就可______的发生。 15.______是一种古典的安全状态测试方法。 16.要实现______,只要当进程提出资源申请时,系统动态测试资源分配情况,仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程。 17.可以证明,M个同类资源被n个进程共享时,只要不等式______成立,则系统一定不会发生死锁,其中x为每个进程申请该类资源的最大量。 18.______对资源的分配不加限制,只要有剩余的资源,就可把资源分配给申请者。 19.死锁检测方法要解决两个问题,一是______是否出现了死锁,二是当有死锁发生时怎样去______。 20.对每个资源类中只有一个资源的死锁检测程序根据______和______两张表中记录的资源情况,把进程等待资源的关系在矩阵中表示出

操作系统死锁习题集

死锁习题 一、填空题 2.死锁产生的原因是。 3.产生死锁的四个必要条件是、、、。 二、单项选择题 1.两个进程争夺同一个资源。 (A)一定死锁(B)不一定死锁 (C)不死锁(D)以上说法都不对 4.如果发现系统有的进程队

列就说明系统有可能发生死锁了。 (A)互斥(B)可剥夺 (C)循环等待(D)同步 5.预先静态分配法是通过破坏条件,来达到预防死锁目的的。 (A)互斥使用资源/循环等待资源 (B)非抢占式分配/互斥使用资源 (C) 占有且等待资源/循环等待资源 (D)循环等待资源/互斥使用资源 7.下列关于死锁的说法中,正确的是? 1)有环必死锁; 2)死锁必有环; 3)有环无死锁; 4)死锁也无环 8.资源有序分配法的目的是? 1)死锁预防; 2)死锁避免; 3)死锁检测; 4)死锁解除 8.死锁的预防方法中,不太可能的一种方法使()。

A 摈弃互斥条件 B 摈弃请求和保持条件 C 摈弃不剥夺条件 D 摈弃环路等待条件 10. 资源的按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 不可剥夺资源 D 环路等待资源 三、多项选择题 1.造成死锁的原因是_________。 (A)内存容量太小(B)系统进程数量太多,系统资源分配不当 (C)CPU速度太慢(D)进程推进顺序不合适 (E)外存容量太小 2.下列叙述正确的是_________。 (A)对临界资源应采取互斥访问方式来实现共享 (B)进程的并发执行会破坏程序的“封

闭性” (C)进程的并发执行会破坏程序的“可再现性” (D)进程的并发执行就是多个进程同时占有CPU (E)系统死锁就是程序处于死循环3.通常不采用_________方法来解除死锁。 (A)终止一个死锁进程(B)终止所有死锁进程 (C)从死锁进程处抢夺资源(D)从非死锁进程处抢夺资源 (E)终止系统所有进程 5.通常使用的死锁防止策略有_________。 (A)动态分配资源(B)静态分配资源 (C)按序分配资源(D)非剥夺式分配资源 (E)剥夺式分配资源 四、名词解释 1死锁

解决多线程中11个常见问题

并发危险 解决多线程代码中的11 个常见的问题 Joe Duffy 本文将介绍以下内容:?基本并发概念 ?并发问题和抑制措施 ?实现安全性的模式?横切概念本文使用了以下技术: 多线程、.NET Framework 目录 数据争用 忘记同步 粒度错误 读写撕裂 无锁定重新排序 重新进入 死锁 锁保护 戳记 两步舞曲 优先级反转 实现安全性的模式 不变性 纯度 隔离 并发现象无处不在。服务器端程序长久以来都必须负责处理基本并发编程模型,而随着多核处理器的日益普及,客户端程序也将需要执行一些任务。随着并发操作的不断增加,有关确保安全的问题也浮现出来。也就是说,在面对大量逻辑并发操作和不断变化的物理硬件并行性程度时,程序必须继续保持同样级别的稳定性和可靠性。 与对应的顺序代码相比,正确设计的并发代码还必须遵循一些额外的规则。对内存的读写以及对共享资源的访问必须使用同步机制进行管制,以防发生冲突。另外,通常有必要对线程进行协调以协同完成某项工作。 这些附加要求所产生的直接结果是,可以从根本上确保线程始终保持一致并且保证其顺利向前推进。同步和协调对时间的依赖性很强,这就导致了它们具有不确定性,难于进行预测和测试。 这些属性之所以让人觉得有些困难,只是因为人们的思路还未转变过来。没有可供学习的专门API,也没有可进行复制和粘贴的代码段。实际上的确有一组基础概念需要您学习和适应。很可能随着时间的推移某些语言和库会隐藏一些概念,但如果您现在就开始执行并发操作,则不会遇到这种情况。本

文将介绍需要注意的一些较为常见的挑战,并针对您在软件中如何运用它们给出一些建议。 首先我将讨论在并发程序中经常会出错的一类问题。我把它们称为“安全隐患”,因为它们很容易发现并且后果通常比较严重。这些危险会导致您的程序因崩溃或内存问题而中断。 当从多个线程并发访问数据时会发生数据争用(或竞争条件)。特别是,在一个或多个线程写入一段数据的同时,如果有一个或多个线程也在读取这段数据,则会发生这种情况。之所以会出现这种问题,是因为Windows 程序(如C++ 和Microsoft .NET Framework 之类的程序)基本上都基于共享内存概念,进程中的所有线程均可访问驻留在同一虚拟地址空间中的数据。静态变量和堆分配可用于共享。请考虑下面这个典型的例子: static class Counter { internal static int s_curr = 0; internal static int GetNext() { return s_curr++; } } Counter 的目标可能是想为GetNext 的每个调用分发一个新的唯一数字。但是,如果程序中的两个线程同时调用GetNext,则这两个线程可能被赋予相同的数字。原因是s_curr++ 编译包括三个独立的步骤: 1.将当前值从共享的s_curr 变量读入处理器寄存器。 2.递增该寄存器。 3.将寄存器值重新写入共享s_curr 变量。 按照这种顺序执行的两个线程可能会在本地从s_curr 读取了相同的值(比如42)并将其递增到某个值(比如43),然后发布相同的结果值。这样一来,GetNext 将为这两个线程返回相同的数字,导致算法中断。虽然简单语句s_curr++ 看似不可分割,但实际却并非如此。 忘记同步 这是最简单的一种数据争用情况:同步被完全遗忘。这种争用很少有良性的情况,也就是说虽然它们是正确的,但大部分都是因为这种正确性的根基存在问题。 这种问题通常不是很明显。例如,某个对象可能是某个大型复杂对象图表的一部分,而该图表恰好可使用静态变量访问,或在创建新线程或将工作排入线程池时通过将某个对象作为闭包的一部分进行传递可变为共享图表。 当对象(图表)从私有变为共享时,一定要多加注意。这称为发布,在后面的隔离上下文中会对此加以讨论。反之称为私有化,即对象(图表)再次从共享变为私有。 对这种问题的解决方案是添加正确的同步。在计数器示例中,我可以使用简单的联锁: static class Counter { internal static volatile int s_curr = 0; internal static int GetNext() { return Interlocked.Increment(ref s_curr);

《操作系统原理》5资源管理(死锁)习题

第五章死锁练习题 (一)单项选择题 1.系统出现死锁的根本原因是( )。 A.作业调度不当B.系统中进程太多C.资源的独占性D.资源管理和进程推进顺序都不得当 2.死锁的防止是根据( )采取措施实现的。 A.配置足够的系统资源B.使进程的推进顺序合理 C.破坏产生死锁的四个必要条件之一D.防止系统进入不安全状态 3.采用按序分配资源的策略可以防止死锁.这是利用了使( )条件不成立。 A.互斥使用资源B循环等待资源C.不可抢夺资源D.占有并等待资源 4.可抢夺的资源分配策略可预防死锁,但它只适用于( )。 A.打印机B.磁带机C.绘图仪D.主存空间和处理器 5.进程调度算法中的( )属于抢夺式的分配处理器的策略。 A.时间片轮转算法B.非抢占式优先数算法C.先来先服务算法D.分级调度算法 6.用银行家算法避免死锁时,检测到( )时才分配资源。 A.进程首次申请资源时对资源的最大需求量超过系统现存的资源量 B.进程己占用的资源数与本次申请资源数之和超过对资源的最大需求量 C.进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和不超过对资源的最大需求量,且现存资源能满足尚需的最大资源量 D进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和不超过对资源的最大需求量,且现存资源能满足本次申请量,但不能满足尚需的最大资源量 7.实际的操作系统要兼顾资源的使用效率和安全可靠,对资源的分配策略,往往采用( )策略。 A死锁的防止B.死锁的避免C.死锁的检测D.死锁的防止、避免和检测的混合 (二)填空题 1.若系统中存在一种进程,它们中的每一个进程都占有了某种资源而又都在等待其中另一个进程所占用的资源。这种等待永远不能结束,则说明出现了______。 2.如果操作系统对______或没有顾及进程______可能出现的情况,则就可能形成死锁。 3.系统出现死锁的四个必要条件是:互斥使用资源,______,不可抢夺资源和______。 4.如果进程申请一个某类资源时,可以把该类资源中的任意一个空闲资源分配给进程,则说该类资源中的所有资源是______。 5.如果资源分配图中无环路,则系统中______发生。 6.为了防止死锁的发生,只要采用分配策略使四个必要条件中的______。 7.使占有并等待资源的条件不成立而防止死锁常用两种方法:______和______. 8静态分配资源也称______,要求每—个进程在______就申请它需要的全部资源。 9.释放已占资源的分配策略是仅当进程______时才允许它去申请资源。 10.抢夺式分配资源约定,如果一个进程已经占有了某些资源又要申请新资源,而新资源不能满足必须等待时、系统可以______该进程已占有的资源。 11.目前抢夺式的分配策略只适用于______和______。 12.对资源采用______的策略可以使循环等待资源的条件不成立。 13.如果操作系统能保证所有的进程在有限的时间内得到需要的全部资源,则称系统处于______。14.只要能保持系统处于安全状态就可______的发生。 15.______是一种古典的安全状态测试方法。 16.要实现______,只要当进程提出资源申请时,系统动态测试资源分配情况,仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程。

第5章 死锁 练习题参考答案

第五章死锁练习题参考答案 (一)单项选择题 1.D 2.C 3.B 4.D 5.A 6.C 7.D (二)填空题 1.死锁2.资源管理不得当,并发执行时3.占有并等待资源,循环等待资源4.等价的5.没有死锁6.一个条件不成立7.静态分配资源,释放已占资源8.预分配资源.开始执行前9.没有占用资源10.抢夺11.主存空间,处理器12.按序分配13安全状态14.避免死锁15.银行家算法16.死锁的避免17.n(x- 1)+l<=m 18.死锁检测方法19判断系统,解除死锁20.占用表,等待表21.尚需量,剩余量22终止,抢夺资源23.校验点24.防止,检测 (三)简答题 1.若系统中存在一组进程、它们中的每—个进程都占用了某种资源而又都在等待其中另一个进程所占的资源,这种等待永远不能结束,则说明系统出现了死锁。产生死锁的原因有两个:一是操作系统对资源的管理不当,二是没有顾及进程并发执行时可能出现的情况。 2.采用某些资源分配策略使死锁的四个必要条件之一不成立,就能防止死锁。除第一个条件互斥使用资源没有对应策略外,对占有并等待资源、不可抢夺资源和循环等待资源这三个条件可采用静态分配资源,释放已占资源,抢夺式分配资源和按序分配资源等资源分配策略。 3.如果操作系统能保证所有的进程在有限的时间内得到需要的全部资源,则称系统处于安全状态。常用银行家算法动态地检测系统中的资源分配情况和进程对资源的需求情况进行资源分配,确保系统处于安全状态。 4解决死锁问题有以下三种方法:(1)死锁的防止。系统按预定的策略为进程分配资源,这些分配策略能使死锁的四个必要条件之一不成立,从而使系统不产生死锁。(2)死锁的避免。系统动态地测试资源分配情况,仅当能确保系统安全时才给进程分配资源。(3)死锁的检测。对资源的申请和分配不加限制,只要有剩余的资源就可把资源分配给申请者,操作系统要定时判断系统是否出现了死锁,当有死锁发生时设法解除死锁。5.用抢夺资源的方式解除死锁时要注意三点:(1)抢夺进程资源时希望付出的代价最小。(2)为被抢夺者的恢复准备好条件,如返回某个安全状态,并记录有关信息。(3)防止被抢夺资源的进程“饿死”,一般总是从执行时间短的进程中抢夺资源。 (四)应用题 1.(1)根据表,P1,P2和P3三个进程尚需资源数分别是4,5和1,系统的资源剩余量为2,若把剩余的资源量全部分配给P2,系统产已无资源可分配,使三个进程都等待资源而无法完成,形成死锁。所以不能先满足进程P2的要求。 (2)可先为进程P3分配1个资源,当它归还3个资源后,这样共有4个可分配资源,可满足P1申请1个资源的要求,再分配3个资源给进程P1,待P1归还7个资源后,先满足P2申请2个资源的请求,分配给进程P2,再分配3个资源给P2,使它完成。 2.(1)系统目前尚余有的资源数为(2,6,2,1),五个进程尚需的资源数分别是A:(2,0,0,0) ; B:(0,0,0,0); C:(4,6,2,0) ; D:(5,7,0,0); E:(0,0,2,1);由于进程B己满足了全部资源需求,它在有限时间内会归还这些资源,因此可分配资源达到(3,6,4,1),这样就可分配给进程A;等A归还资源后,可分配资源达到(6,12,6,1),再分配给进程C;之后可分配资源会达到(7,12,10,1),分配给进程D并等待一段时间后,可分配资源将达到(7,12,10,2),最后,可分配给进程E,满足其全部请求。所以说目前系统处于安全状态。 (2)若此时给进程D分配(2,5,0,0)个资源,进程D尚需(3,2,0,0),则系统剩余的资源量为(0,

实验二死锁的检测与避免

实验二死锁的检测与避免—银行家算法 一、实验目的 1、了解进程产生死锁原因,了解为什么要避免死锁。 2、掌握银行家算法的数据结构,了解算法的执行过程,加深对银行家算法的理 解。 二、实验内容及步骤 采用银行家算法来实现一个n 个并发进程共享m 个系统资源的系统。进程可 以申请和释放资源,系统可以按照各进程的申请计算是否可以分配给其资源。 1、创建C语言工程项目,按照教材上的有关说明,定义相应的数据结构。 2、给各个数据结构设定合适的初始值。 注意:步骤1、2可同时进行,即利用C语言中的定义变量就可同时初始化的 方式进行数值初设。 3、依据银行家算法的描述依次进行资源的试探性分配,直至成功或失败,成功 则说明当前状态是安全的;失败后,还应该将资源回到初始状态,并进行另一 次试探;只有所有的试探都失败了,才能说明当前状态是不安全的。 通常,这种试探性算法采用递归的方法是很合适的,程序也是很简洁的。 三、实验原理 1、银行家算法的思路 先对用户提出的请求进行合法性检查,即检查请求的是不大于需要的,是否不大于可利用的。若请求合法,则进行试分配。最后对试分配后的状态调用安全性检查算法进行安全性检查。若安全,则分配,否则,不分配,恢复原来状态,拒绝申请。 2、银行家算法程序流程图(图2-1)

银行家算法(图2-1) 安全性算法(图2-2)

四、实验结果及分析 (一): 1、T0时刻安全性 2、P1发出请求向量Request 1(1,0,2) 3、P4发出请求向量Request 4(3,3,0) 4、P0发出请求向量Request 0(0,2,0) (二): 1、 该状态是否安全? 2、 P2发出请求向量Request (1,2,2 ,2)后,系统能否将资源分配给它? (三)、自行设计一组资源分配数据,要求资源数大于等于3,进程数大于等于3,有2次预分配。

数据库死锁问题总结

数据库死锁问题总结 1、死锁(Deadlock) 所谓死锁:是指两个或两个以上的进程在执行过程中,因争夺资源而造 成的一种互相等待的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。此时称系 统处于死锁状态或系统产生了死锁,这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。由于资源占用是互斥的,当某个进程提出申请资源后,使得有关进程在无外力 协助下,永远分配不到必需的资源而无法继续运行,这就产生了一种特殊现象 死锁。一种情形,此时执行程序中两个或多个线程发生永久堵塞(等待),每 个线程都在等待被其他线程占用并堵塞了的资源。例如,如果线程A锁住了记 录1并等待记录2,而线程B锁住了记录2并等待记录1,这样两个线程就发 生了死锁现象。计算机系统中,如果系统的资源分配策略不当,更常见的可能是 程序员写的程序有错误等,则会导致进程因竞争资源不当而产生死锁的现象。 锁有多种实现方式,比如意向锁,共享-排他锁,锁表,树形协议,时间戳协 议等等。锁还有多种粒度,比如可以在表上加锁,也可以在记录上加锁。(回滚 一个,让另一个进程顺利进行) 产生死锁的原因主要是: (1)系统资源不足。 (2)进程运行推进的顺序不合适。 (3)资源分配不当等。 如果系统资源充足,进程的资源请求都能够得到满足,死锁出现的可能 性就很低,否则就会因争夺有限的资源而陷入死锁。其次,进程运行推进顺序 与速度不同,也可能产生死锁。 产生死锁的四个必要条件: (1)互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用。 (2)请求与保持条件:一个进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。 破解:静态分配(分配全部资源) (3)不剥夺条件:进程已获得的资源,在末使用完之前,不能强行剥夺。 破解:可剥夺 (4)循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。 破解:有序分配 这四个条件是死锁的必要条件,只要系统发生死锁,这些条件必然成立,而只要上述条件之一不满足,就不会发生死锁。 死锁的预防和解除:

4:一个经典的多线程同步问题汇总

一个经典的多线程同步问题 程序描述: 主线程启动10个子线程并将表示子线程序号的变量地址作为参数传递给子线程。子线程接收参数 -> sleep(50) -> 全局变量++ -> sleep(0) -> 输出参数和全局变量。 要求: 1.子线程输出的线程序号不能重复。 2.全局变量的输出必须递增。 下面画了个简单的示意图: 分析下这个问题的考察点,主要考察点有二个: 1.主线程创建子线程并传入一个指向变量地址的指针作参数,由于线程启动须要花费一定的时间,所以在子线程根据这个指针访问并保存数据前,主线程应等待子线程保存完毕后才能改动该参数并启动下一个线程。这涉及到主线程与子线程之间的同步。 2.子线程之间会互斥的改动和输出全局变量。要求全局变量的输出必须递增。这涉及到各子线程间的互斥。 下面列出这个程序的基本框架,可以在此代码基础上进行修改和验证。 //经典线程同步互斥问题 #include #include #include long g_nNum; //全局资源 unsigned int__stdcall Fun(void *pPM); //线程函数 const int THREAD_NUM = 10; //子线程个数 int main() { g_nNum = 0;

HANDLE handle[THREAD_NUM]; int i = 0; while (i < THREAD_NUM) { handle[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, Fun, &i, 0, NULL); i++;//等子线程接收到参数时主线程可能改变了这个i的值} //保证子线程已全部运行结束 WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM, handle, TRUE, INFINITE); return 0; } unsigned int__stdcall Fun(void *pPM) { //由于创建线程是要一定的开销的,所以新线程并不能第一时间执行到这来int nThreadNum = *(int *)pPM; //子线程获取参数 Sleep(50);//some work should to do g_nNum++; //处理全局资源 Sleep(0);//some work should to do printf("线程编号为%d 全局资源值为%d\n", nThreadNum, g_nNum); return 0; } 运行结果:

死锁的检测与解除C语言代码

实验名称:死锁的检测与解除姓名:杨秀龙 学号:1107300432 专业班级:创新实验班111 指导老师:霍林

实验题目 死锁的检测与解除 实验目的 为了更清楚系统对死锁是如何检测和当死锁发生时如何解除死锁 设计思想 首先需要建立和银行家算法类似的数组结构,先把孤立的进程(没有占用资源的进程)放入一个数组中,根据死锁原理,找出既不阻塞又非独立的进程结点,使之成为孤立的结点并放入孤立数组中,再释放该进程的占用资源,继续寻找下一个孤立结点,如果所有进程都能放入孤立数组中,则系统不会发生死锁,如果有进程不能放入,则系统将发生死锁,并进行死锁解除,撤消所有的死锁进程,释放它们占用的资源。 主要数据结构 和银行家算法类似,需要建立相应的数组 int allocation[M][M]; int request[M][M]; int available[M]; int line[M]; //管理不占用资源的进程 int no[M]; //记录造成死锁的进程 int work[M];

流程图 否

运行结果 图(1)不会发生死锁时 图(1)当发生死锁时

附录 源代码如下: # include "stdio.h" # define M 50 int allocation[M][M]; int request[M][M]; int available[M]; int line[M]; int no[M]; intn,m,i,j,f,a=0; main() { void check(); void remove(); void show(); printf("输入进程总数:"); scanf("%d", &n); printf("输入资源种类数量:"); scanf("%d", &m); printf("输入进程已占用的资源Allocation:\n"); for(i=0;i

死锁避免算法设计报告

漳州师范学院 操作系统课程设计 死锁避免算法设计 姓名: 学号: 系别: 专业: 年级: 指导教师: 一、课程设计题目介绍(含设计目的)

死锁避免算法设计是通过模拟实现银行家算法实现死锁避免目的: 1、了解进程产生死锁的原因,了解为什么要进行死锁的避免。 2、掌握银行家算法的数据结构,了解算法的执行过程,加深对银行家算法的理解。 3、通过运用Dijkstra的银行家算法来避免多个进程运行中因争夺资源而造成僵局,即死锁 要求: 本课程设计可以实现教材3.6.3节中所描述的银行家避免死锁算法。 可自定义进程数目、资源类型和每种类型资源的数目; 可输入每个进程对每种资源的最大需求、已经获得的数量; 当某进程发起某种资源请求时,计算系统状态是否安全。 思想: 操作系统按照银行家制定的规则为进程分配资源,当进程首次申请资源时,要测试该进程对资源的最大需求量,如果系统现存的资源可以满足它的最大需求量则按当前的申请量分配资源,否则就推迟分配。当进程在执行中继续申请资源时,先测试该进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和是否超过了该进程对资源的最大需求量。若超过则拒绝分配资源,若没有超过则再测试系统现存的资源能否满足该进程尚需的最大资源量,若能满足则按当前的申请量分配资源,否则也要推迟分配,从而达到死锁的避免。

二、总体设计(含系统的结构、原理框图或模块介绍等) 1.系统的结构 2.原理框图 从主函数开始进入银行家算法系统,先调用初始化函数chushihua()分别输入Allocation[i][j],Max[i][j],All[y]并判断是否符合条件,在调用函数show(),输出当前状态Available,Max[i][j],Allocation[i][j],Need[i][j]。然后调用安全性算法函数safe()判断在该时刻是否处于安全状态,并输出安全序列。然后调用银行家算法函数bank()进行试分配后再调用安全性算法函数判断在该时刻是否处于安全状态,若不安全,则恢复试分配时改变的值。

精选大厂java多线程面试题50题

Java多线程50题 1)什么是线程? 线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位,它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。程序员可以通过它进行多处理器编程,你可以使用多线程对运算密集型任务提速。比如,如果一个线程完成一个任务要100毫秒,那么用十个线程完成改任务只需10毫秒。 2)线程和进程有什么区别? 线程是进程的子集,一个进程可以有很多线程,每条线程并行执行不同的任务。不同的进程使用不同的内存空间,而所有的线程共享一片相同的内存空间。别把它和栈内存搞混,每个线程都拥有单独的栈内存用来存储本地数据。更多详细信息请点击这里。 3)如何在Java中实现线程? https://www.wendangku.net/doc/792963706.html,ng.Thread类的实例就是一个线程但是它需要调用https://www.wendangku.net/doc/792963706.html,ng.Runnable接口来执行,由于线程类本身就是调用的 Runnable接口所以你可以继承https://www.wendangku.net/doc/792963706.html,ng.Thread类或者直接调用Runnable接口来重写run()方法实现线程。 4)Thread类中的start()和run()方法有什么区别? 这个问题经常被问到,但还是能从此区分出面试者对Java线程模型的理解程度。start()方法被用来启动新创建的线程,而且start()内部调用了run()方法,这和直接调用run()方法的效果不一样。当你

调用run()方法的时候,只会是在原来的线程中调用,没有新的线程启动,start()方法才会启动新线程。 5)Java中Runnable和Callable有什么不同? Runnable和Callable都代表那些要在不同的线程中执行的任务。Runnable从JDK1.0开始就有了,Callable是在JDK1.5增加的。它们的主要区别是Callable的call()方法可以返回值和抛出异常,而Runnable的run()方法没有这些功能。Callable可以返回装载有计算结果的Future对象。 6)Java内存模型是什么? Java内存模型规定和指引Java程序在不同的内存架构、CPU 和操作系统间有确定性地行为。它在多线程的情况下尤其重要。 Java内存模型对一个线程所做的变动能被其它线程可见提供了保证,它们之间是先行发生关系。 ●线程内的代码能够按先后顺序执行,这被称为程序次序 规则。 ●对于同一个锁,一个解锁操作一定要发生在时间上后发 生的另一个锁定操作之前,也叫做管程锁定规则。 ●前一个对Volatile的写操作在后一个volatile的读操作之 前,也叫volatile变量规则。 ●一个线程内的任何操作必需在这个线程的start()调用之 后,也叫作线程启动规则。 ●一个线程的所有操作都会在线程终止之前,线程终止规

操作系统实验报告-死锁的检测与解除

操作系统实验报告 实验题目:死锁的检测与解除学生姓名:田凯飞 学生学号:1107300215 学生班级:计科111 指导老师:霍林

实验题目: 死锁的检测与解除。 实验目的: 在实验一中我们可以通过银行家算法和安全性检测来对系统对进程分配资源时进行安全性检测,这是避免系统发生死锁的有效方法,但是假如系统真的发生死锁的时候,系统也必须对此采取有效的措施,通过该实验我们可以深刻的认识系统对死锁的检测与解除的方法。 设计思想: 该程序是在银行家算法的基础上添加了死锁的解除模块得来的,死锁的解除采用的方法是:当系统发生死锁时,找到已分配资源最大的死锁进程,剥夺其已分配资源,再次检测是否发生死锁。 数据结构: 1)可用资源向量available: 这是一个含有m个元素的数组,其 中的每一个元素代表一类可利用资源数目。 2)最大需求矩阵max它是一个n m ?的矩阵,定义了系统中n个进程中得每一个进程对m类资源的最大需求。 3)可分配矩阵allocation: 这也一个n m ?的矩阵,定义了系统中每一类资源当前已分配给每一进程的资源数。 4)需求矩阵need: 这表示每一个进程尚需的各类资源数。 5)need[i][j]=max[i][j]-allocation[i][j]。 变量说明: 可用资源向量available[3]; 最大需求矩阵max[4][3]; 可分配矩阵allocation[4][3]; 需求矩阵need[4][3]; 进程状态标识finish[4]; 流程图:

否 是 否 是 运行结果: 无死锁: 算法开始 输入各进程的最大需求资源、 已分配资源和可利用资源数 显示各进程的最大需求资源、已分配资源和可利用资源数 选择进程并进行资源请求 请求是否合法 分配资源 是否死锁 输出进程序列以及该时刻的资源分配情况 解除占用资源最多的进程 算法结束

15个Java多线程面试题及答案

15个Java多线程面试题及答案 1)现在有T1、T2、T3三个线程,你怎样保证T2在T1执行完后执行,T3在T2执行完后执行? 这个线程问题通常会在第一轮或电话面试阶段被问到,目的是检测你对”join”方法是否熟悉。这个多线程问题比较简单,可以用join方法实现。 2)在Java中Lock接口比synchronized块的优势是什么?你需要实现一个高效的缓存,它允许多个用户读,但只允许一个用户写,以此来保持它的完整性,你会怎样去实现它? lock接口在多线程和并发编程中最大的优势是它们为读和写分别提 供了锁,它能满足你写像ConcurrentHashMap这样的高性能数据结构和有条件的阻塞。Java线程面试的问题越来越会根据面试者的回答来提问。芯学苑老师强烈建议在你在面试之前认真读一下Locks,因为当前其大量用于构建电子交易终统的客户端缓存和交易连接空间。 3)在java中wait和sleep方法的不同?

通常会在电话面试中经常被问到的Java线程面试问题。最大的不同是在等待时wait会释放锁,而sleep一直持有锁。Wait通常被用于线程间交互,sleep通常被用于暂停执行。 4)用Java实现阻塞队列。 这是一个相对艰难的多线程面试问题,它能达到很多的目的。第一,它可以检测侯选者是否能实际的用Java线程写程序;第二,可以检测侯选者对并发场景的理解,并且你可以根据这个问很多问题。如果他用wait()和notify()方法来实现阻塞队列,你可以要求他用最新的Java 5中的并发类来再写一次。 5)用Java写代码来解决生产者——消费者问题。 与上面的问题很类似,但这个问题更经典,有些时候面试都会问下面的问题。在Java中怎么解决生产者——消费者问题,当然有很多解决方法,我已经分享了一种用阻塞队列实现的方法。有些时候他们甚至会问怎么实现哲学家进餐问题。 6)用Java编程一个会导致死锁的程序,你将怎么解决?

多线程与并发面试题

多线程与并发面试题

JAVA多线程和并发基础面试问答 原文链接译文连接作者:Pankaj 译者:郑旭东校对:方腾飞 多线程和并发问题是Java技术面试中面试官比较喜欢问的问题之一。在这里,从面试的角度列出了大部分重要的问题,可是你依然应该牢固的掌握Java多线程基础知识来对应日后碰到的问题。(校对注:非常赞同这个观点) Java多线程面试问题 1. 进程和线程之间有什么不同? 一个进程是一个独立(self contained)的运行环境,它能够被看作一个程序或者一个应用。而线程是在进程中执行的一个任务。Java运行环境是一个包含了不同的类和程序的单一进程。线程能够被称为轻量级进程。线程需要较少的资源来创立和驻留在进程中,而且能够共享进程中的资源。 2. 多线程编程的好处是什么?

在多线程程序中,多个线程被并发的执行以提高程序的效率,CPU不会因为某个线程需要等待资源而进入空闲状态。多个线程共享堆内存(heap memory),因此创立多个线程去执行一些任务会比创立多个进程更好。举个例子,Servlets比CGI更好,是因为Servlets支持多线程而CGI不支持。 3. 用户线程和守护线程有什么区别? 当我们在Java程序中创立一个线程,它就被称为用户线程。一个守护线程是在后台执行而且不会阻止JVM终止的线程。当没有用户线程在运行的时候,JVM关闭程序而且退出。一个守护线程创立的子线程依然是守护线程。 4. 我们如何创立一个线程? 有两种创立线程的方法:一是实现Runnable接口,然后将它传递给Thread的构造函数,创立一个Thread对象;二是直接继承Thread类。若想了解更多能够阅读这篇关于如何在Java中创立线程的文章。 5. 有哪些不同的线程生命周期?

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