第3章 处理机调度及死锁A.ppt

第3章 处理机调度与死锁A 本章知识点： 3.5 产生死锁的原因和必要条件 3.6 预防死锁的方法 3.7 死锁的检测与解除 死锁问题概述 死锁是由于进程间相互竞争系统资源或通信而引起的一种阻塞现象。如果操作系统不采取特别的措施，这种阻塞将永远存在，最终可能导致整个系统处于瘫痪状态。因此，死锁问题是操作系统中需要考虑的重要问题。 可重用资源 下面是一个使用可重用资源而发生死锁的例子。两个进程P1和P2竞争必须互斥访问的磁盘文件D和磁带机T，程序重复地执行以下操作： P1 P2 repeat repeat … … Request(D)； Request(T)； … … Request(T)； Request(D)； … … Release(T)； Release(D)； … … Release(D)； Release(T)； … … forever forever 消耗型资源 下面是使用消耗型资源而发生死锁的例子： P1 P2 … … Receive(P2,M)； Receive(P1,Q)； … … Send(P2,N)； Send(P1,R)； 如果Receive阻塞就会发生死锁。 死锁 定义：一组进程中的每个进程均等待此组进程中某一其它进程所占有的, 因而永远无法得到的资源, 这种现象称作进程死锁. 当死锁发生后, 参与死锁的进程将一直等待下去, 除非有来自参与死锁进程之外的某种干预. 关于死锁有如下几个有用的结论 (1) 参与死锁的进程个数至少为二； (2) 参与死锁的所有进程均等待资源； (3) 参与死锁的进程至少有两个占有资源； (4) 参与死锁的进程是系统中当前正在运行进程之集合的一个子集. 死锁的类型 1 竞争资源引起的死锁 这种类型的死锁是由于进程争夺使用系统中有限的资源而引起的, 因而称作竞争资源引起的死锁, 2 进程通讯引起的死锁 假设在一个基于消息的系统中, 进程P1等待进程P2发来的消息, 进程P2等待进程P3发来的消息, 进程P3等待进程P1发来的消息, 如此三个进程均无法继续向前推进, 亦即也发生了死锁. 3 其它原因引起的死锁 除上述所介绍的死锁类型之外, 尚有其它类型的死锁. 例如: 假设有一扇门, 此门较小, 一次只能通过一个人. 又设有两位先生M1和M2, 他们都要通过这扇门. 显然, 门相当一个独占型资源. 如果M1和M2竞争地使用这一资源, 则他们都能够通过. 但是假如他们都很谦虚, 在门口处M1对M2说“您先过”, M2对M1说“您先过”, 则二者均无法通过, 造成僵持. 这就是“After You/After You”问题. 如果程序设计不合理, 也可能会发生类似的现象, 广义上亦称为死锁. 产生死锁的条件 假设死锁是由于进程竞争资源而引起的,我们下面给出死锁发生的四个必要条件,这四个条件是Coffman首先提出的，所以也称为Coffman条件: (1) 资源独占(mutual exclusion): 一个资源在同一时刻只能分配给一个进程. 如果某一进程申请某一资源, 而该资源正被另外某一进程所占有, 则申请者需等待, 直到占有者释放该资源; (2) 不可剥夺(no-preemption): 资源申请者不能强行地从资源占有者手中夺取资源. 即资源只能由其占有者在使用完后自愿地释放; (3) 保持申请(hold