1、什么是死锁？死锁产生的条件是什么？假设系统中有下述3种解决死锁的方法：银行家算法、监测死锁和资源预分配，简述上述哪种方法允许最大的并发性？请按并发性从大到小对上述3种方法进行排序。

死锁是指在并发系统中，两个或多个进程无限期地等待彼此持有的资源，而导致所有进程都无法继续执行的情况。

死锁产生的四个条件是：互斥条件、请求与保持条件、不剥夺条件和循环等待条件。

银行家算法是一种预防死锁的算法，通过预测系统对资源的需求来避免死锁的发生。它可以允许最大的并发性。

监测死锁是一种检测死锁的方法，当检测到死锁时，可以通过终止某些进程来解除死锁。但是，这种方法会降低并发性。

资源预分配是一种避免死锁的方法，通过限制进程对资源的请求来避免死锁。这种方法会在系统启动时进行资源分配，因此会限制系统的并发性。

综上所述，银行家算法允许最大的并发性，监测死锁和资源预分配的并发性依次降低。因此，从大到小的排序应该是：银行家算法、监测死锁、资源预分配。

相关问题

在银行家算法的例子中，若出现下述资源分配情况如下表所示。

| 进程 | 最大需求 | 已分配资源 | 剩余资源 |
|------|----------|------------|----------|
| P1 | 8 | 3 | 2 |
| P2 | 5 | 1 | 1 |
| P3 | 3 | 1 | 3 |

假设当前系统中有3个进程P1、P2、P3，它们的最大资源需求量分别为8、5、3，已分配资源量分别为3、1、1，剩余资源量分别为2、1、3。现在有一个新进程P4请求资源，它的最大资源需求量为6。判断系统是否能够分配资源给P4。

首先，需要计算出当前系统中的可用资源量，即各类资源的剩余量之和，这里为2+1+3=6。然后，判断P4的资源需求是否小于或等于可用资源量。由于P4最大需求为6，小于等于可用资源量6，因此系统可以分配资源给P4。

但是，为了避免死锁的发生，需要进行安全性检查。先将P4加入到系统中，并假设分配给P4的资源量为2、1、2（不可以超过剩余资源量）。然后，按照银行家算法的步骤进行安全性检查，即计算出每个进程的需求和可用资源量之和，判断是否存在一个安全序列。如果存在，说明系统可以分配资源给P4而不会导致死锁的发生；如果不存在，则说明系统不能分配资源给P4。

假设P4的资源需求量为4、2、1，那么每个进程的需求和可用资源量之和如下表所示。

| 进程 | 最大需求 | 已分配资源 | 剩余资源 | 需求和可用量 |
|------|----------|------------|----------|--------------|
| P1 | 8 | 3 | 2 | 5 |
| P2 | 5 | 1 | 1 | 5 |
| P3 | 3 | 1 | 3 | 6 |
| P4 | 6 | 2 | 2 | 8 |

按照银行家算法的步骤进行安全性检查，可以得到如下安全序列：P2、P1、P3、P4。因此，系统可以分配资源给P4而不会导致死锁的发生。

银行家算法的实验步骤

银行家算法是一种避免死锁的算法，其实验步骤如下：

1. 初始化：定义进程数n和资源数m，以及每个进程的最大需求矩阵Max[n][m]、已分配矩阵Allocation[n][m]和可用资源向量Available[m]。

2. 计算出每个进程的需求矩阵Need[n][m]，其中Need[i][j] = Max[i][j] - Allocation[i][j]。

3. 执行安全性检查：从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程：Finish[i]=false 且 Need<or=Work。如果找到，执行步骤（4）；否则，执行步骤（5）。

4. 执行资源分配：将进程i所需的资源全部分配给它，即Work = Work + Allocation[i]，Finish[i] = true。然后回到步骤（3）。

5. 如果所有进程的Finish[i]=true，则表示系统处于安全状态；否则，系统处于不安全状态。