死锁避免策略学习卡片

定义

系统按照某种顺序依次为进程分配资源，所有进程都能顺利完成并归还资源的执行序列

银行家比喻

假设银行家拥有100亿资金，BAT三企业分别已借20、10、30亿，剩余40亿。当A申请20亿时，存在两种安全序列：

1. T→B→A

2. A→T→B

判断标准

若存在至少一个安全序列，则系统处于安全状态；否则为不安全状态

• 安全状态：存在安全序列，一定不会发生死锁
• 不安全状态：无安全序列，可能发生死锁

重要结论

1. 不安全状态未必死锁（若进程未同时申请资源）

2. 死锁一定处于不安全状态

选择题高频考点：安全状态、不安全状态与死锁的三者包含关系

起源

由Dijkstra提出，最初用于银行系统，后应用于操作系统死锁避免

多维扩展

计算机系统含多种资源（如打印机、扫描仪），将单维资金模型扩展为多维向量

示例：5个进程(P0-P4)和3种资源(R0-R2)，初始资源(10,5,7)

关键数据结构

• Available[m]: 可用资源向量

• Max[n][m]: 最大需求矩阵

• Allocation[n][m]: 分配矩阵

• Need[n][m]: 需求矩阵(Need = Max - Allocation)

1. 请求检查：
   • 检查请求是否超过Need矩阵声明值
   • 检查系统剩余资源(Available)能否满足请求
2. 试探分配：
   • 临时修改Available、Allocation和Need数据
3. 安全性检查：
   • 循环检查剩余资源能否满足某进程需求
   • 将可满足进程加入安全序列并模拟资源回收
   • 全部进程加入则安全，否则不安全

快速查找安全序列技巧

• 首轮同时检查所有可立即满足的进程

• 批量加入安全序列后更新资源为∑Allocation + Available

高频考点

• 安全序列的查找（给出Max/Allocation求安全序列）

• 安全状态、不安全状态与死锁的逻辑关系

• 多维资源情况下的矩阵计算

易错点

• 试探分配不是真实分配

• 不安全状态≠立即死锁

• Need矩阵必须通过Max-Allocation计算得到

选择题高频考点：死锁必然推导链（死锁→不安全状态）