Question

亚马逊访谈问题：

问题陈述非常简单假设我们有N个资源（都是彼此独立的），那么使用至少一个资源可以同时运行的最大进程数是多少，这样就不会出现死锁？
下面提供了一个示例，显示使用两个资源的两个进程可能处于死锁状态 Two process in deadlock http://www.cs.ucla.edu/classes/spring09/cs111/scribe/10/images/figure1.jpg

有人请详细说明答案。

Answer 1

问题不完整。只有在系统中同时存在以下所有条件时，才会发生死锁（查看https://en.wikipedia.org/wiki/Deadlock）：

相互排斥：必须至少保留一个资源不可共享模式。只有一个进程可以在任何进程中使用该资源给定的时间。
等待或持有资源：一个过程目前至少持有一个资源并请求额外资源其他过程持有的资源。
没有先发制人：资源只能由持有它的进程自愿释放。
循环等待：进程必须等待资源由另一个进程持有，而另一个进程正在等待第一个发布资源的过程。一般来说，有一套等待进程，P = {P1，P2，...，PN}，这样P1正在等待由P2持有的资源，P2正在等待P3和持有的资源等等，直到PN等待P1持有的资源。

所以，这里有不同的假设和相应的答案：

案例1：资源是非排他性的，或者可以被抢占或者有任何其他机制来避免死锁（明显的答案）

然后，任何数量的处理器都可以运行。作为旁注：当然，根据具体情况，您可能希望限制要避免/减少contention的进程数。

案例2：以前没有条件

然后，如果你想避免死锁，没有任何逻辑可以避免死锁，一次只能运行一个进程。只要您向系统添加另一个进程，就会出现示例中描述的情况（P1具有Ra并且需要Rb，P2具有Rb并且需要Ra）。

PS：我认为这更像是一种问题，要求您了解这些概念，而不是获得确切的答案。

Answer 2

问题不完整。该问题没有指定进程完成执行所需的最大资源数。

<块引用>

让我重新表述这个问题：

假设我们有N个资源（都是相互独立的），那么可以同时运行的最大进程数是多少，至少使用其中一个资源，最大M个资源由每个进程，这样就不会出现死锁？

答案：

设，可用资源数=N，一个进程可以同时持有的最大资源数=M，进程数=P。

如果满足以下条件，则系统处于安全模式。

N >= P ( M - 1 ) + 1

最大进程数，

P <= ( N - 1) / ( M - 1)

<块引用>

例如，如果可用资源数为6（N=6），每个进程最多使用2（M=2）个资源完成执行，则最大进程数为5，系统仍然安全.

Let, illustrate another scenario. the number of available resources is 6 (N=6) and each process uses at most 3 (M=3) resources to finish execution
Now, we have 6 processes in the system. All possible resources allocations are:

    P1  |   P2  |   P3  |   P4  |   P5  |   P6  |   Available   |   Safe    |   Comment 
        |       |       |       |       |       |   resources   |           |           
--------|-------|-------|-------|-------|-------|---------------|-----------|-----------------------------------------------------------
    1   |   1   |   1   |   1   |   1   |   1   |       0       |   No      |each process requires at least 2 resources to finish
        |       |       |       |       |       |               |           |But no resource is available
    
Now, we have 5 processes in the system. All possible resources allocations are:

    P1  |   P2  |   P3  |   P4  |   P5  |   Available   |   Safe    |   Comment 
        |       |       |       |       |   resources   |           |
--------|-------|-------|-------|-------|---------------|-----------|-----------------------------------------------------------
    1   |   1   |   1   |   1   |   1   |       1       |   No      |each process requires at least 2 resources to finish
        |       |       |       |       |       |       |           |But only one resource is available
--------|-------|-------|-------|-------|---------------|-----------|-----------------------------------------------------------
    2   |   1   |   1   |   1   |   1   |       0       |   No      |P1 requires at least 1 resource to finish
        |       |       |       |       |       |       |           |But no resource is available

Now, we have 4 processes in the system. All possible resources allocations are:

    P1  |   P2  |   P3  |   P4  |   Available   |   Safe    |   Comment 
        |       |       |       |   resources   |           |
--------|-------|-------|-------|---------------|-----------|-----------------------------------------------------------
    1   |   1   |   1   |   1   |       2       |   Yes     |
--------|-------|-------|-------|---------------|-----------|-----------------------------------------------------------
    2   |   1   |   1   |   1   |       1       |   Yes     |P1 requires at least 1 resources to finish
        |       |       |       |               |           |and 1 resource is available. So the system is safe for this allocation.
--------|-------|-------|-------|---------------|-----------|-----------------------------------------------------------
    2   |   2   |   1   |   1   |       0       |   No      |

Now, we have 3 processes in the system. All possible resources allocations are:

    P1  |   P2  |   P3  |   Available   |   Safe    |   Comment 
        |       |       |   resources   |           |
--------|-------|-------|---------------|-----------|-----------------------------------------------------------
    1   |   1   |   1   |       3       |   Yes     |
    2   |   1   |   1   |       2       |   Yes     |
    2   |   2   |   1   |       1       |   Yes     |
    2   |   2   |   2   |       0       |   No      |

Now, we have 2 processes in the system. All possible resources allocations are:

    P1  |   P2  |   Available   |   Safe    |   Comment 
        |       |   resources   |           |
--------|-------|---------------|-----------|-----------------------------------------------------------
    1   |   1   |       4       |   Yes     |
    2   |   1   |       3       |   Yes     |
    2   |   2   |       2       |   Yes     |
If the maximum no of processes is 2, the system will be safe whatever the resources allocations are.

So using the given formula above, 
For, the number of available resources, N = 6 
And the maximum number of resources required by each process, M = 3
The maximum number processes, P <= (6-1) / (3-1) = 2.5 = 2 (apx.)

使用N个资源可以运行的最大处理器数是多少，这样就不会发生死锁？

2 个答案: