操作系统基础(第三章).pptVIP

****死锁模型-----资源图 单个或分开执行 操作系统不分配资源给B进程，这样就会避免死锁。 **** 死锁的解决方案 1. 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（如内存） 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（如内存） m=2，n=3 资源分配不当导致死锁产生 **** 处理死锁的方法 1 .忽略死锁的发生； 2 .检测死锁并恢复； 3 .谨慎对资源进行动态分配，避免死锁； 4 .通过破坏上述四个必要条件来预防死锁的发生。 3.3.3 鸵鸟算法 即对问题视而不见，一般处理的是那些在实际应用中可以忽略掉或者不需要完备解决的问题。既解决掉该问题与不解决该问题的效果差一不是很大。 UNIX中的漏洞，明显的漏洞，以及众多多的问题，但可以不解决。 3.3.4 死锁的检测和恢复 主要监测资源的申请和释放，并根据当前的资源使用情况来判断此时系统中是否存在环路，如果存在，就取消掉其中的一个进程，如果不存在则继续。 或者更简单，不去维护资源，而是去判断进程是否连续阻塞超过了预定的时间，如果有这样的进程，就将它取消。 主要针对与大型主机，尤其是批处理系统，同时要注意取消阻塞带来的可能有的副作用。 3.3.5 死锁预防 定义： 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。 破坏“互斥使用”条件 对于打印机这类设备，利用假脱机等技术来避免进程之间的资源竞争，而是利用监控程序来统一调配。 破坏“请求和保持”条件 要求每个进程在运行前必须一次性申请它所要求的所有资源，且仅当该进程所要资源均可满足时才给予一次性分配。 另一方案，当进程申请时，先释放掉自己的资源再进行申请，当申请成功后再收回刚才自己的资源。 问题： 对于第一种方案，资源数目的判断只有在运行时才知道，而且效率无法提高。 破坏“循环等待”条件 采用资源有序分配法： 把系统中所有资源编号，进程在申请资源时必须严格按资源编号的递增次序进行，否则操作系统不予分配。 破坏“不可剥夺”条件 在允许进程动态申请资源前提下规定，一个进程在申请新的资源不能立即得到满足而变为等待状态之前，必须释放已占有的全部资源，若需要再重新申请。 此时进程A、B分别占有资源i、j，如果死锁，即只有当构成环路时才会有，即A申请j，B申请i，但是如果有了编号，规定了进程申请资源必须按照编号的顺序，则会； ij，不允许A申请； ij，不允许B申请，这样就避免了死锁。 死锁预防的方法： 3.3.6 死锁避免 定义： 在系统运行过程中，对进程发出的每一个系统能够满足的资源申请进行动态检查，并根据检查结果决定是否分配资源，若分配后系统可能发生死锁，则不予分配，否则予以分配。 安全状态与不安全状态 安全状态： 如果存在一个由系统中所有进程构成的安全序列P1，…Pn，则系统处于安全状态。 安全序列： 一个进程序列{P1，…，Pn}是安全的，如果对于每一个进程Pi(1≤i≤n），它以后尚需要的资源量不超过系统当前剩余资源量与所有进程Pj (j i )当前占有资源量之和，系统处于安全状态。 (安全状态一定是没有死锁发生的) 安全状态与不安全状态 不安全状态:不存在一个安全序列，不安全状态一定导致死锁 **** 资源轨迹图 p q I1 I2 I3 I4 A r t I5 I6 I7 I8 B s 打印机 绘图仪 绘图仪 打印机 u 两进程均结束 银行家算法(单种资源) 问题描述： 银行家算法 当进程pi提出资源申请时，系统执行下列步骤： （1）若Request[i]≤Need[i],转（2）； 否则错误返回 （2）若Request[i]≤Available, 转（3）；否则进程等待 (3）假设系统分配了资源，则有： Available:=Available-Request[i]; Allocation[i]:= Allocation[i]+Request[i]; Need[i]:=Need[i]-Request[i] 若系统新状态是安全的，则分配完成 若系统新状态是不安全的，则恢复原状态，进程等待 银行家算法 为进行安全性检查，定义数据结构： Wo