头歌实践教学平台死锁实验

很抱歉，根据提供的引用内容，我无法直接回答关于“头歌实践教学平台死锁实验”的问题。但是，我可以为您提供一些关于死锁的基本知识和解决死锁问题的方法。

死锁是指两个或多个进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法继续执行下去。解决死锁问题的方法主要有以下几种：

1. 预防死锁：通过破坏死锁产生的四个必要条件之一来预防死锁的发生。例如，破坏互斥条件、破坏请求和保持条件、破坏不剥夺条件、破坏环路等待条件。

2. 避免死锁：在资源分配过程中，根据系统的当前状态来动态地分配资源，避免系统进入死锁状态。避免死锁的方法包括银行家算法、资源分配图法等。

3. 检测死锁：通过检测系统资源分配状态来判断是否发生死锁，如果发生死锁，则采取相应的措施进行解除。

4. 解除死锁：当检测到死锁发生时，采取一定的措施进行解除。解除死锁的方法包括撤销进程、资源抢占、进程回退等。

相关问题

死锁实验二银行家算法

银行家算法是一种避免死锁的算法，它通过动态地分配资源来避免死锁的发生。在实验二中，我们需要编写一个简单的模拟程序来演示银行家算法的工作原理。以下是一个Python实现的示例程序：

# 定义资源数量和进程数量
num_resources = 3
num_processes = 5

# 定义可用资源向量
available = [3, 3, 2]

# 定义最大需求矩阵
max_matrix = [
    [7, 5, 3],
    [3, 2, 2],
    [9, 0, 2],
    [2, 2, 2],
    [4, 3, 3]
]

# 定义已分配矩阵
allocation_matrix = [
    [0,1, 0],
    [2, 0, 0],
    [3, 0, 2],
    [2, 1, 1],
    [0, 0, 2]
]

# 定义需求矩阵
need_matrix = [
    [7, 4, 3],
    [1, 2, 2],
    [6, 0, 0],
    [0, 1, 1],
    [4, 3, 1]
]

# 定义安全序列列表
safe_sequence = []

# 定义工具函数，判断当前状态是否安全
def is_safe(processes, available, allocation, need):
    work = available.copy()
    finish = [False] * len(processes)
    while False in finish:
        found = False
        for i in range(len(processes)):
            if not finish[i] and all(x >= 0 for x in [y - z for y, z in zip(need[i], work)]):
                finish[i] = True
                work = [x + y for x, y in zip(work, allocation[i])]
                safe_sequence.append(processes[i])
                found = True
        if not found:
            return False
    return True

# 定义主函数，执行银行家算法
def banker(processes, available, allocation, need):
    if is_safe(processes, available, allocation, need):
        print("Safe sequence: ", safe_sequence)
        return True
    else:
        print("Unsafe state!")
        return False

# 执行主函数
processes = [i for i in range(num_processes)]
banker(processes, available, allocation_matrix, need_matrix)

该程序中，我们首先定义了资源数量和进程数量，以及可用资源向量、最大需求矩阵、已分配矩阵和需求矩阵。然后，我们定义了一个工具函数is_safe，用于判断当前状态是否安全，以及一个主函数banker，用于执行银行家算法。最后，我们执行主函数，并输出安全序列。

hashmap头插法死锁

HashMap是Java中常用的数据结构之一，它提供了一种键值对的存储方式。头插法死锁是指在多线程环境下，使用HashMap进行并发操作时可能出现的一种死锁情况。

在HashMap中，每个键值对被存储在一个链表或红黑树的桶中。当多个线程同时进行插入操作时，如果它们要插入的键值对正好要放在同一个桶中，并且同时触发了扩容操作，就有可能导致头插法死锁。

具体来说，当一个线程正在进行扩容操作时，它会将原来的桶分成两个部分：旧桶和新桶。在扩容过程中，如果有其他线程同时进行插入操作，并且要插入的键值对正好要放在同一个桶中，那么这些线程就会同时尝试往同一个桶的链表或红黑树的头部插入新的节点。

由于头插法是将新节点插入到链表或红黑树的头部，而不是尾部，这就导致了多个线程同时修改同一个桶的头节点，从而引发了竞争条件。如果这些线程同时执行到修改头节点的代码，并且彼此之间相互等待对方释放锁，就会导致死锁的发生。

为了避免头插法死锁，可以采用以下几种方式：
1. 使用ConcurrentHashMap代替HashMap，它是线程安全的，并且没有头插法死锁的问题。
2. 尽量减少并发插入操作，可以通过合理的设计和调整代码逻辑来避免多个线程同时插入同一个桶。
3. 使用锁分段技术，将HashMap分成多个段，每个段使用独立的锁进行操作，减少竞争条件的发生。