操作系统进程管理：银行家算法与死锁避免

"北京大学试题-操作系统进程管理课件包含了操作系统中的进程管理概念，以及与银行家算法相关的死锁避免策略。试题关注了程序的并发执行、进程的状态转换、进程控制块（PCB）的组成、处理机状态、原语、进程同步与互斥等核心知识点。" 操作系统是管理计算机硬件和软件资源的软件，它使得用户能够方便、高效地使用计算机。在操作系统中，进程是程序在执行过程中的实例，具有独立的内存空间和状态。进程的特征包括并发性、动态性、独立性和异步性。进程的状态主要包括执行、就绪、阻塞，以及根据是否有资源等待分为静止和活动两种。 进程管理是操作系统的重要组成部分，涉及到进程的创建、撤销、阻塞、唤醒等操作。进程控制块（PCB）是操作系统用来记录和控制进程状态的关键数据结构，包含进程标识、处理机状态、调度信息等。PCB可以通过链接方式或索引方式进行组织。 在多道程序设计中，处理机的状态分为系统态和用户态，系统态下的程序可以执行特权指令，如原语，它是不可中断的操作序列。原语的执行保证了操作的原子性，如创建原语、撤销原语等用于进程控制。 进程的同步与互斥是并发执行中的关键问题。互斥是指在同一时刻只有一个进程能访问临界资源，以避免数据冲突。临界区是进程中访问临界资源的代码段，需要通过合适的同步机制来管理，如信号量机制。同步则涉及进程间的协同工作，确保进程间的数据一致性。 银行家算法是一种预防死锁的策略，它通过预分配和动态分配资源来确保系统不会进入不安全状态。在试题中，需要判断T0时刻是否为安全状态，以及在不同资源请求下是否可以安全分配资源，这涉及到对系统资源的最大需求、已分配资源和剩余资源的分析。 具体到试题的问题： （1）需要计算所有可能的安全序列，找出一个能够满足所有进程完成的序列。 （2）检查P4的请求是否在满足系统安全性的前提下可被分配。 （3）在P4已获得额外资源的基础上，再判断P4的新请求是否安全。 （4）在（3）之后，考虑P1的资源请求，需要再次评估系统的安全性。 这些问题的解答将涉及到对资源分配图、安全矩阵等工具的使用，以及对银行家算法的理解和应用。