生产围棋工人不小心把相等数量黑子和白子混在一块,....pptVIP

生产围棋的工人不小心把相等数量的黑子和白子混在一块，该系统由两个并发执行的进程组成，系统功能如下： （1）进程A专门拣黑子，进程B专门拣白子； （2）每个进程每次只拣一个子，当一个进程在拣子时不允许另一个进程去拣子 （3）当一个进程拣一个子后，必让另一个进程拣一个子 试用同步原语管理进程，使其能正确实现上述功能。（假定系统启动时先让进程A拣子） 第七章 死锁(Deadlock) 1、死锁问题的提出 2、死锁的必要条件 3、死锁的预防 4、死锁的避免和银行家算法 5、死锁的检测 6、死锁的恢复 7.1 死锁问题的提出 死锁是指计算机系统和进程所处的一种状态。 常定义为：在系统中的一组进程，由于竞争 系统资源或由于彼此通信而永远阻塞，我们 称这些进程处于死锁状态。 7.2 死锁的必要条件 资源的分类 死锁的必要条件 一、资源的分类 可抢占资源、不可抢占资源 共享资源、独享资源 可再次使用的永久资源、消耗性的临时资源 二、死锁的必要条件 互斥条件:一个资源每次只能给一个进程使用 不可抢占条件:资源申请者不能强行从资源占有者手中 夺取资源，资源只能由占有者自愿释放 部分分配条件:一个进程在申请新资源的同时保持对原 有资源的占有 循环等待条件:存在一个进程等待队列 {P1 , P2 , … , Pn}, 其中P1等待P2占有的资源，P2等待P3占有 的资源，…，Pn等待P1占有的资源，形成 一个进程等待环路 7.3 死锁的预防 在系统设计时确定资源分配算法，保证不发生死锁。具体的做法是破坏产生死锁的四个必要条件之一 预防死锁是一种较可取 的方法，但资源的利用率较低。 1、破坏互斥条件 互斥是正确使用非共享资源的唯一手段。 故不能通过取消互斥来预防死锁。 2、破坏不可抢占条件 适用于状态容易保护，稍后又容易恢复的 资源。如CPU，内存。 3、破坏部分分配条件 采用预先静态分配法：每个进程执行前，一次分配其所有资源 允许进程仅当自己未占有资源时才申请资源。 4、破坏循环等待条件 有序资源分配 为使“循环等待”条件不满足，我们把所有 资源按类型进行排队，并赋予不同的编号。 申请 按序号递增次序进行 7.4 死锁的避免和银行家算法 死锁避免 安全状态和不安全状态 银行家算法数据结构 银行家算法 例 单资源的银行家算法 假定某银行家有一笔资金可供一批顾客借用， 并假定： 每个顾客预知他的最大借款总额，且不超过银行家拥有的可用资金总和。 每次借款以一万元为单位。 每当顾客提出借口请求，银行家可立即给予，或让顾客等一段时间。 只有当顾客达到他的预定最大借款额时，他才在有限时间依次归还。 二、安全状态和不安全状态 安全状态：指系统能按某种进程顺序如 P1，P2···PN 为每个进程分配资源直至最大需求。 不安全状态：在系统中不存在这样的序列。 三、银行家算法数据结构 Available：一个长度为m的向量，表示每类资源的可用数目。 如果Available[j]=k，表明Rj类资源有k个。 Max：一个m×n矩阵，定义每个进程的最大资源需求数，如果Max[i,j]=k,表示进程i需要Rj类资源有k个。 Allocation：一个m×n矩阵，定义当前分配给每个进程每类资源的数目。如果Allocation [i,j]=k，则表示进程I获得：Rj类资源有k个 Need：一个m×n矩阵，表示每个进程还需多少资源。 如果 Need[i,j]=k，表示进程I还需要Rj类资源有k个。表示进程I需要Rj类资源有k个 四、银行家算法 设：Requesti是进程Pi的请求向量 当Pi发出资源请求后，系统按如下步骤进行检查： 1、如果Requesti ?Needi 则go to 2,否则认为出错。 2、如果Requesti ? Available 则go to 3，否则表示无足够资源， Pi等待。 3、系统进行试探分配，并求该相应数据结构数据 Available：= Available- Requesti Allocationi：= Allocationi+ Requesti Needi：= Needi-Requesti 4、系统执行安全性算法：安全，把资源分配给Pi，否则， Pi等待。 安全性算法 1、设Work 和 Finish是长度分别为m,n的向量 初始值Work：=Available ，Finishi：= False（所有） 2、 从进程集合中找到一个能满足下列条件的进程