民國115年 高考三級 電力工程 計算機概論
第4題
在多執行緒（multithread）的作業系統，可能會有飢餓（starvation）或死 結（deadlock）的問題，請問它們各自是怎樣的情況會造成這樣的問題…
題目
在多執行緒（multithread）的作業系統，可能會有飢餓（starvation）或死 結（deadlock）的問題，請問它們各自是怎樣的情況會造成這樣的問題。 請各提出一個解決的方法，並說明為何可以解決問題。（20 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、飢餓（starvation）是指某執行緒長期得不到所需資源或 CPU，雖然系統仍有其他執行緒在進展，但該執行緒的等待時間沒有上限。常見於固定優先權排程，低優先權執行緒不斷被高優先權執行緒插隊，或資源分配政策偏向特定對象。
- 二、解決飢餓可用老化（aging）：隨等待時間增加逐步提高該執行緒的優先權，使其最終能取得資源；也可採公平排程、FIFO 或保證最小服務配額。為何有效？因為把等待時間納入排程決策，可消除「永遠有更高優先權者」的無界延遲，提供有界等待。
- 三、死結（deadlock）是指兩個以上執行緒互相持有對方所需的資源，並永久等待對方釋放，導致全部無法前進。形成死結通常需同時滿足四條件：互斥、持有並等待、不可剝奪、循環等待；例如 T1 持有 R1 等 R2，T2 持有 R2 等 R1。
- 四、解決死結可採預防：將資源編號，規定只能依遞增順序申請，破壞循環等待；或一次申請全部資源，破壞持有並等待；亦可允許資源剝奪。避免法如 Banker's algorithm 在分配前檢查是否仍處安全狀態；偵測法則建立 wait-for graph，找出循環後終止、回滾或搶占。
- 五、兩者不同：老化只處理排程不公平造成的延遲，不能打破循環等待；死結預防可能降低資源利用率，避免法需事先知道最大需求，偵測法有額外負擔。實務上常以資源排序、逾時機制與偵測回收搭配使用，並以公平排程降低飢餓風險。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。