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第三章 处理机调度与死锁 主要内容 3.1 处理机调度的层次 3.1 处理机调度的层次 3.1 处理机调度的层次 3.1 处理机调度的层次 3.1 处理机调度的层次 3.2 调度队列模型和调度准则 3.2 调度队列模型和调度准则 3.2 调度队列模型和调度准则 3.2 调度队列模型和调度准则 3.2 调度队列模型和调度准则 3.2 调度队列模型和调度准则 3.3 调度算法 3.3 调度算法 3.3 调度算法 3.3 调度算法 3.3 调度算法 3.3 调度算法 3.3 调度算法 3.3 调度算法 3.3 调度算法—— 队列（q=1） 3.3 调度算法—— 队列（q=4） 3.3 调度算法 3.3 调度算法 3.3 调度算法 3.4 实时调度 3.4 实时调度 3.4 实时调度 3.5 产生死锁的原因和必要条件 3.5 产生死锁的原因和必要条件 3.5 产生死锁的原因和必要条件 3.6 预防死锁的方法 3.6 预防死锁的方法 3.6 预防死锁的方法 3.6 预防死锁的方法 3.6 预防死锁的方法 3.6 预防死锁的方法 3.6 预防死锁的方法 3.6 预防死锁的方法 3.7 死锁的检测与解除 3.7 死锁的检测与解除 3.7 死锁的检测与解除 本章小结 本章作业 本章作业 本章作业 1. 产生死锁的原因 进程推进顺序非法：请求和释放资源顺序不当。 1）进程推进顺序合法 2）进程推进顺序非法 P1：Request(R1); Request(R2); P1：Release(R1); Release(R2); P2：Request(R1); Request(R2); P2：Release(R1); Release(R2); P1：Request(R1); P2：Request(R2); P1：Request(R2); P2：Request(R1); P1 P2 R1 R2 （1） 互斥条件，一段时间内某资源只能由一个进程占用； （2） 请求和保持条件，部分分配资源； （3） 不剥夺条件，进程已获得资源不能被剥夺，直至使用完毕； （4） 环路等待条件，发生死锁时必然存在进程-资源的环形链。 2. 产生死锁的必要条件 （1）预防死锁：通过设置某些限制条件，去破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或者几个，预防死锁的发生； （2）避免死锁：在资源的动态分配过程中，用某种方法去防止系统进入不安全状态，从而避免发生死锁； （3）检测死锁：通过系统所设置的检测机制，及时地检测出死锁的发生，并精确地确定与死锁有关的进程和资源； （4）解除死锁：与死锁检测配合，通过撤销和挂起一些进程，以便回收一些资源，再将这些资源分配给处于阻塞状态的进程，使之就绪，以继续运行。 3. 处理死锁的基本方法 （1） 摒弃“请求和保持”条件，要么全部分配，要么一个也不分配； （2） 摒弃“不剥夺”条件，资源在进程运行过程中可被暂时释放； （3） 摒弃“环路等待”条件，进程对资源的请求按照某种顺序依次进行。 1. 预防死锁 安全状态 是指系统能按某种进程顺序（P1，P2，… ，Pn），来为每个进程Pi分配其所需资源，直至满足每个进程对资源的最大需求，使每个进程都顺利执行。 安全状态实例:假设系统中有三个进程P1，P2，P3，共12台磁带机。 2. 系统安全状态 2 9 P3 2 4 P2 3 5 10 P1 可用 已分配 最大需求 进程 数据结构 3. 银行家算法 （1）可利用资源向量Available（m个元素的数组），其中Available[j] = k，表示系统中 Rj 类资源有 k 个。 （2）最大需求矩阵Max（n×m）的矩阵，Max[i,j]=k，表示进程Pi需要Rj类资源的最大数目是k个。 （3）分配矩阵Allocation（ n×m）的矩阵， Allocation[i,j]=k，表示Pi已经分得Rj类资源的数目是k个。 （4）需求矩阵Need （ n×m）的矩阵， Need[i,j]=k，表示Pi还需要Rj类资源的数目是k个。 上述关系： Need[i,j]= Max[i,j] - Allocation[i,j]； 算法描述 3. 银行家算法 假设Request i 是Pi的请求向量，Request i [j]=k表示Pi请求k个Rj类资源，Pi申请后，系统进行检查： （1）如果Request i [j] ≤ Need [i,j] ，则转（2），否则出错（需要资源超过它宣布的最大值）。 （2）如果Request i [j] ≤ Available [j] ，则转（3），否则尚无足够的资源，Pi必须等待。 （3）系统为Pi分配资源（试探性的分配）：