面试题：并发与同步：操作系统资源图简化策略的基本应用

Question

假设有一个操作系统资源分配图，包含3个进程P1、P2、P3，3种资源R1、R2、R3，R1有2个实例，R2有1个实例，R3有2个实例。P1持有1个R1并请求1个R2；P2持有1个R2并请求1个R3；P3持有1个R1和1个R3并请求1个R1。请使用资源图简化策略判断该系统是否处于死锁状态，并详细说明简化步骤。

Answer 1

1. 初始资源分配图描述：
   • 资源R1有2个实例，P1持有1个R1，P3持有1个R1，P3请求1个R1。
   • 资源R2有1个实例，P2持有1个R2，P1请求1个R2。
   • 资源R3有2个实例，P3持有1个R3，P2请求1个R3。
2. 简化步骤：
   • 第一步：
     • 进程P2持有资源R2，请求资源R3。此时资源R3有1个空闲实例（因为总共2个实例，P3持有1个），但进程P2的请求不能满足，所以P2不能被简化。
   • 第二步：
     • 进程P3持有资源R1和R3，请求资源R1。资源R1没有空闲实例（2个实例分别被P1和P3持有），所以P3不能被简化。
   • 第三步：
     • 进程P1持有资源R1，请求资源R2。资源R2没有空闲实例（被P2持有），所以P1不能被简化。
   • 总结：
     • 经过一轮简化，没有任何进程能够被简化，即无法从资源分配图中移除任何进程及其请求边和分配边。
3. 结论：
   • 根据资源图简化策略，当无法对资源分配图进行简化时，系统处于死锁状态。所以该系统处于死锁状态。