資源グラフとは？デッドロック理解に欠かせない基本概念をわかりやすく解説

資源グラフとは、オペレーティングシステムや並行処理において、プロセスと資源の関係を図で表現したものです。主にデッドロック（死活問題）の発生条件を分析・説明するために用いられ、情報処理技術者試験でも頻出の重要用語です。

資源グラフの基本構造

資源グラフは、プロセスと資源をノード（頂点）として表し、それらの関係を矢印（辺）で示します。プロセスと資源の関係性を視覚的に把握できる点が特徴です。

• ○：プロセス（P1、P2など）
• □：資源（R1、R2など）
• プロセス → 資源：資源要求
• 資源 → プロセス：資源割当

資源グラフの具体例

例えば、プロセスP1が資源R1を保持しつつR2を要求し、プロセスP2がR2を保持しつつR1を要求している場合、循環（サイクル）が発生します。この状態はデッドロックの可能性を示唆します。

デッドロックとの関係

資源グラフは、デッドロックの判定において重要な役割を果たします。資源グラフに循環が存在する場合、デッドロックが発生している、または発生する可能性があると判断されます。

ただし、資源が複数インスタンスを持つ場合は、循環があっても必ずしもデッドロックとは限らない点に注意が必要です。

待ちグラフとの違い

資源グラフと混同されやすい概念に「待ちグラフ」があります。待ちグラフは、プロセス間の待ち関係のみに着目したグラフで、資源ノードは登場しません。

資源グラフの活用場面

資源グラフは、OSの設計や並行プログラムの解析、デッドロック回避・検出アルゴリズムの説明などに活用されます。複雑な資源関係を視覚的に理解できる点が大きなメリットです。

情報処理技術者試験でのポイント

試験では「循環の有無」「資源要求と割当の向き」を正確に読み取れるかが問われます。矢印の意味を混同しないことが得点のカギです。

まとめ

資源グラフは、プロセスと資源の関係を表現し、デッドロックの理解や分析に欠かせない手法です。待ちグラフとの違いも含めて押さえておくことで、OS分野の理解がより深まります。

（キーワード：資源グラフ、デッドロック、待ちグラフ、OS、並行処理）

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