进程资源分配的安全性判断与安全序列

        假设5个进程P0、P1、P2、P3、P4共享三类资源R1、R2、R3，这些资源总数分别为18、6、22。T0时刻的资源分配情况如下表所示，此时存在的一个安全序列是（         ）

                A. P0，P2，P4，P1，P3                 B. P1，P0，P3，P4，P2

                C. P2，P1，P0，P3，P4                 D. P3，P4，P2，P1，P0

首先，我们需要了解一下，什么是安全序列？

 安全序列

        如果系统在执行进程的过程中，对进程按某种不安全序列进行资源分配会使系统进入不安全状态，这个时候需要进行【进程等待】。

                        【需要知道的是】不是所有不安全状态都是死锁状态。

                        【需要知道的是】系统进入不安全状态后，有一定概率进而进入死锁状态。

        【需要知道的是】计算机操作系统处于安全状态，系统便可避免进入死锁状态。

                为了进入安全状态，系统会允许进程动态地申请资源，并在系统资源分配给进程之前，系统会根据进程序列先计算判断是否能进入安全状态。

                        如果系统能按某种序列为每个进程分配直到最大需求的所需资源，使每个进程都可顺利完成，则该序列便可称为安全序列。如果按该安全序列进行资源分配就会使系统进入安全状态，此时系统才会允许将资源分配给进程去执行。                     

        这里要求的是5个进程在R1、R2、R3这3个资源是否存在安全序列，也提供了1个表，我们可以将这个表换个形式延伸继续做，从而更方便我们理解整个计算过程。

由上表可知，R1、R2、R3的可利用资源矢量为（2，3，3）

        进程P0需要的资源量为（2，3，7），其中对资源R3需要的资源量达到7，很明显目前可利用资源矢量（2，3，3）里的最后1个3不够用，所以判断如果以进程P0开头的这个【P0，P2，P4，P1，P3】序列进行资源分配有可能会让系统进入到不安全的状态，故序列【P0，P2，P4，P1，P3】不是安全序列。

        进程P1需要的资源量为（1，3，3），目前可利用资源矢量（2，3，3）都能涵盖进程P1的需求，所以判断以进程P1开头的序列可能是安全序列。

        进程P2需要的资源量为（0，0，6），其中对资源R3需要的资源量达到6，很明显目前可利用资源矢量（2，3，3）里的最后1个3不够用，所以判断如果以进程P2开头的这个【P2，P1，P0，P3，P4】序列进行资源分配有可能会让系统进入到不安全的状态，故序列【P2，P1，P0，P3，P4】不是安全序列。

        进程P3需要的资源量为（2，2，1），目前可利用资源矢量（2，3，3）都能涵盖进程P3的需求，所以判断以进程P3开头的序列可能是安全序列。

        通过上面我们得出，以进程P1或进程P3开头的序列可能是安全序列。

        因为通过上面的表格我们已计算出目前资源R1、R2、R3的【可利用资源矢量Available】为（2，3，3）

        如果一开始给进程P1分配资源，

                【R1的可利用资源】为2，那么分1个去给P1使它原本已分配资源4个加上1个为5个，此时满足资源最大需求5，它满足的话它这个进程P1对资源R1的资源获取就完成，同时也就将R1的资源最大需求5个给释放出来，因为刚才【R1的可利用资源】为2，那么分1个去给P1，也就是只剩下了1个，那么这1个加上刚刚释放出来的5个，也就是1个+5个=6个，故此时的【R1的可利用资源】为6个。

                【R2的可利用资源】为3，它的原本已分配给进程P1的资源为0，即还没分配，它的资源最大需求为3，那么从【R2的可利用资源】3个全部抽出来去满足进程P1对R2资源的最大需求，它满足的话进程P1对资源R2的资源获取也就完成，也就将R2的资源最大需求3个给释放出来，因为刚才【R2的可利用资源】已全部抽出，故没有剩下，所以0个+3个=3个，故此时的【R2的可利用资源】为3个。

                【R3的可利用资源】为3，它的原本已分配资源为3，进程P1对它的资源最大需求为6，那么从【R3的可利用资源】3个全部抽出来去满足进程P1对R3资源的最大需求，它满足的话进程P1对资源R3的资源获取也就完成，也就将R3的资源最大需求6个给释放出来，因为刚才【R3的可利用资源】已全部抽出，故没有剩下，所以0个+6个=6个，故此时的【R3的可利用资源】为6个。

即给进程P1分配资源完成后，

        R1、R2、R3的【可利用资源矢量Available】将变为（6，3，6）

而题目选项讲到的以进程P1开头的序列为【P1，P0，P3，P4，P2】，即进程P1后面为进程P0，进程P0对资源R1、R2、R3的最大需求为(5，5，10)，其中P0对R2的资源最大需求为5，此时P1分配资源完成后，【R2的可利用资源】仅为3，无法满足进程P0对R2的需求，所以判断如果以进程P1开头的这个【P1，P0，P3，P4，P2】序列进行资源分配有可能会让系统进入到不安全的状态，所以序列【P1，P0，P3，P4，P2】不是安全序列。

        因为通过上面的表格我们已计算出目前资源R1、R2、R3的【可利用资源矢量Available】为（2，3，3）

        如果一开始给进程P3分配资源，

                【R1的可利用资源】为2，那么分2个去给进程P3使它原本已分配资源2个加上2个为4个，此时满足资源最大需求4，它满足的话这个进程P3对资源R1的资源获取就完成，也就将R1的资源最大需求4个给释放出来，因为刚才【R1的可利用资源】为2，那么分2个去给P3，也就是只剩下了0个，已全部抽出，故没有剩下，所以0个+4个=4个，故此时的【R1的可利用资源】为4个。

               【R2的可利用资源】为3，那么分2个去给P3使它原本已分配资源0个加上2个为2个，此时满足资源最大需求2，它满足的话这个进程P3对资源R2的资源获取就完成，也就将R2的资源最大需求2个给释放出来，因为刚才【R2的可利用资源】为3，那么分2个去给P3，也就是只剩下了1个，所以1个+2个=3个，故此时的【R2的可利用资源】为3个。

                【R3的可利用资源】为3，那么分1个去给P3使它原本已分配资源4个加上1个为5个，此时满足资源最大需求5，它满足的话这个进程P3对资源R3的资源获取就完成，也就将R3的资源最大需求5个给释放出来，因为刚才【R3的可利用资源】为3，那么分1个去给P3，也就是只剩下了2个，所以2个+5个=7个，故此时的【R3的可利用资源】为7个。

即给进程P3分配资源完成后，

                R1、R2、R3的【可利用资源矢量Available】将变为（4，3，7），

                而题目选项讲到的以进程P3开头的序列为【P3，P4，P2，P1，P0】，即进程P3后面为进程P4，可查到进程P4的对资源R1、R2、R3的最大需求为(4，2，4)，均小于目前R1、R2、R3的【可利用资源矢量Available】（4，3，7）

所以判断以P3开头的序列可能是安全序列。

继续画表进一步判断。以进程P3开头的序列【P3，P4，P2，P1，P0】，进程P3完成后轮到进程P4，已知进程P3完成后R1、R2、R3的【可利用资源矢量Available】为（4，3，7）