资源分配图

为了准确的描述死锁问题,我们引出了资源分配图

  • 什么是资源分配图
  • 从资源分配图中看死锁
  • 可复用资源分配图例
  • 小结

什么是资源分配图


资源分配图是一种有向图,学过离散数学,我们知道一个图G可以由结点集V以及边集E组成。
在资源分配图中,结点集定义为V=P∪R,边集则是被定义为E={(Pi,Ri)}∪{(Ri,Pi)}

P为系统中所有进程的集合,R为系统中所有资源类的集合。
边集中(Pi,Ri)表示一条由进程Pi到资源类Ri的有向边,即进程Pi申请资源Ri。
(Ri,Pi)则是表示资源的分配,即为分配边。

从资源分配图中看死锁


基于资源分配图的定义,再结合死锁的引发条件——竞争资源,我们可以得出一个结论——
如果一个图中没有环路(也称回路),则系统中不存在死锁;若有环路,系统可能存在死锁。即可说,环路是死锁的必要条件,但不是充分条件。

  • 无环路的资源分配图
    资源分配图_第1张图片
    无环路,自然就无死锁问题。

  • 有环路且有死锁的资源分配图
    资源分配图_第2张图片
    发现了吗?我只添加了一条申请边哦~

  • 有环路但无死锁的资源分配图
    资源分配图_第3张图片
    虽然产生了P1->R2->P3->R1->P1这一条环路,但是由于P2是不属于这一条环路的,当环路上的进程在等待资源的时候,P2可以不受限制的继续执行,结束后释放R1资源,这样一来P3就可以被满足申请,环路就不存在了,可以继续执行。
    这就是环路是死锁的必要条件而非充分条件的图示。

可复用资源分配图例


以每个进程占有资源又申请资源作为一个标志结点,记作(Pi:Aj:Ak1:,Ak2,……),其含义为(进程:当前请求资源:已占有资源),有向弧则是表示申请被某一进程所占有的资源。

假设有三个进程以及a,b,c三个资源,P1占有a资源申请c资源,P2占有b资源申请a资源,P3占有c资源申请b资源,做出可复用资源申请图如下:
资源分配图_第4张图片

小结


知道了资源分配图,我们就可以正经的去分析死锁问题了

你以为我会在这里正经的总结吗?/奸笑

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