第3章处理机调度与死锁(677KB).ppt

3.7死锁的检测与解除 死锁检测： 允许死锁发生，操作系统不断监视系统进展情况，判断死锁是否发生 一旦死锁发生则采取专门的措施，解除死锁并以最小的代价恢复操作系统运行 死锁的检测与解除 检测时机： 当进程等待时检测死锁 （其缺点是系统的开销大） 定时检测 系统资源利用率下降时检测死锁 3. 死锁检测中的数据结构 (1) 可利用资源向量Available，它表示了m类资源中每一类资源的可用数目。 (2) 把不占用资源的进程(向量Allocation∶=0)记入L表中， 即Li∪L。 (3) 从进程集合中找到一个Requesti≤Work的进程，做如下处理：① 将其资源分配图简化，释放出资源，增加工作向量Work∶=Work+Allocationi。 ② 将它记入L表中。 (4) 若不能把所有进程都记入L表中， 便表明系统状态S的资源分配图是不可完全简化的。 因此，该系统状态将发生死锁。 死锁的解除： 重要的是以最小的代价恢复系统的运行。方法如下： 1）重新启动 2）撤消进程 3）剥夺资源 4）进程回退 例题 有三个进程P1，P2和P3并发工作。进程P1需用资源S3和S1；进程P2需用资源S1和S2；进程P3需用资源S2和S3。回答： (1)若对资源分配不加限制，会发生什么情况?为什么? (2)为保证进程正确工作，应采用怎样的资源分配策略? 【作业：】 已分配的资源 最大需求量 A B C A B C P1 0 1 0 7 5 3 P2 2 0 0 3 2 2 P3 3 0 2 9 0 2 P4 2 1 1 2 2 2 P5 0 0 2 4 3 3 剩余资源 A B C 3 3 2 问题:此状态是否为安全状态，如果 是, 则找出安全序列 在此基础上 P2 申请（1，0，2）能否分配？为什么？ P5 申请（3，3，0）能否分配？为什么？ P1 申请（0，2，0）能否分配？为什么？ 作业： 1、2、6、16、18、19、20 竞争临时性资源引起的死锁 进程推进顺序对死锁的影响 若并发进程P1和P2按曲线④所示的顺序推进，它们将进入不安全区D内。此时P1保持了资源R1, P2保持了资源R2, 系统处于不安全状态。 关于死锁的一些结论： 参与死锁的进程最少是两个 （两个以上进程才会出现死锁） 参与死锁的进程至少有两个已经占有资源 参与死锁的所有进程都在等待资源 参与死锁的进程是当前系统中所有进程的子集 注：如果死锁发生，会浪费大量系统资源，甚至导致系统崩溃。 3.5.2 产生死锁的四个必要条件 互斥使用（资源独占） 不剥夺（不可强占） 请求和保持（部分分配，占有申请） 循环等待 1) 互斥使用（资源独占） 一个资源每次只能给一个进程使用 2)不剥夺（不可强占） 资源申请者不能强行的从资源占有者手中夺取资源，资源只能由占有者自愿释放 3) 请求和保持（部分分配，占有申请） 一个进程在申请新的资源的同时保持对原有资源的占有 （只有这样才是动态申请，动态分配） 4) 循环等待 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 死锁的解决方案 产生死锁的例子 申请不同类型资源产生死锁 P1： … 申请打印机 申请扫描仪 使用 释放打印机 释放扫描仪 … P2： … 申请扫描仪 申请打印机 使用 释放打印机 释放扫描仪 … 申请同类资源产生死锁 设有资源R，R有m个分配单位，由n个进程P1,P2,…,Pn（n m）共享。假设每个进程对R的申请和释放符合下列原则： * 一次只能申请一个单位 * 满足总申请后才能使用 * 使用完后一次性释放 申请同类资源产生死锁 m=2，n=3 资源分配不当导致死锁产生 例题 设系统中有一类数量为M的独占型资源，系统中N个进程竞争该类资源，其中各进程对该类资源的最大需求量为W。当M、N、W分别取下列值时，试判断哪些情形可能会发生死锁？为什么？ 1、M=2，N=2，W=1 2、M=3，N=2，W=2 3、M=3，N=2，W=3 4、M=5，N=3，W=2 3.5.3 处理死锁的方法 不让死锁发生： 预防死锁：静态策略 设计合适的资源分配算法，限制死锁发生的条件，不让死锁发生，即事先即预防死锁 避免死锁：动态策略 不事先预防，而是在资源分配过程中用一定策略防止进入不安全状态，即避免死锁 让死锁发生：