操作系統(tǒng)的資源管理-文庫吧
2024-12-25 05:30 本頁面
【正文】 辦法采用 Spooling技術(shù) ,把獨(dú)占設(shè)備改造成共享設(shè)備來實(shí)現(xiàn) . 解決死鎖問題的策略 14 條件 2（不可剝奪條件） ? 為了破壞不可剝奪條件，我們采用這樣的策略，一個(gè)已擁有資源的進(jìn)程，若它再提出新資源要求而不能立即得到滿足時(shí)，它必須釋放已經(jīng)擁有的所有資源，以后需要時(shí)再重新申請。擁有資源的進(jìn)程在運(yùn)行過程中其資源可能被剝奪，從而破壞了不可剝奪條件。 ? 該方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，被剝奪資源的進(jìn)程前期工作失效，重復(fù)申請和釋放資源給系統(tǒng)增加了開銷，系統(tǒng)要付出很大的代價(jià)。 15 條件 3（占有并等待） ? 采用設(shè)備的靜態(tài)預(yù)先分配辦法 ,具體做法 :作業(yè)調(diào)度程序在選擇作業(yè)時(shí) ,只選擇那些系統(tǒng)能滿足其運(yùn)行時(shí)所需的全部資源的作業(yè)投入運(yùn)行 ,并且在作業(yè)運(yùn)行前 ,將其所需的全部資源一次性地分配給該作業(yè) . ? 該方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)如下： ? ①簡單、安全、易于實(shí)現(xiàn)。 ? ②程序在運(yùn)行之前很難提出將要使用的全部設(shè)備。 ? ③直到所有資源滿足才能運(yùn)行，實(shí)際上某些資源可能要到運(yùn)行后期才會(huì)用到。 ? ④一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行期間，對某些設(shè)備的使用時(shí)間很短，甚至不會(huì)用到。 ? ⑤作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間被加長 ,系統(tǒng)資源的使用率被降低 16 條件 4（環(huán)路條件） ? 為了破壞環(huán)路等待條件，采用有序資源分配策略。 ? 對申請資源的進(jìn)程規(guī)定：同類資源需一次申請，在獲得資源后，只能申請較高級(jí)號(hào)的資源，無權(quán)申請低級(jí)號(hào)資源和同類資源。對于低級(jí)號(hào)資源和同類資源申請，必須先釋放所有高級(jí)號(hào)的資源，然后再申請，否則不予分配。 ? 優(yōu)點(diǎn)：同前兩法相比，其資源利用率和系統(tǒng)吞吐量有較明顯的改善。 ? 缺點(diǎn)：進(jìn)程實(shí)際需要資源的順序不一定與資源的編號(hào)一致，因此仍會(huì)造成資源浪費(fèi)，系統(tǒng)增加新設(shè)備較困難。 17 避免死鎖 ? 死鎖的避免是動(dòng)態(tài)的預(yù)防措施 ,系統(tǒng)允許進(jìn)程動(dòng)態(tài)地申請資源 ,如果措施得當(dāng) ,可以使系統(tǒng)獲得較為滿意的系統(tǒng)性能 . ? 具體的辦法是 :系統(tǒng)為進(jìn)程分配資源之前 ,首先對系統(tǒng)的安全性進(jìn)行計(jì)算 ,如果為進(jìn)程分配了所需資源后 ,系統(tǒng)仍處于安全狀態(tài) ,那么就把資源分配給該進(jìn)程 ,反之則不為該進(jìn)程分配資源 . ? 銀行家算法 :該問題是研究一個(gè)銀行家如何將其總數(shù)一定的現(xiàn)金 ,安全的借給若干個(gè)顧客 ,使這些顧客既能滿足對資金的要求又能完成其交易 ,也使銀行家可以收回自己的資金不至于破產(chǎn) . 18 一、系統(tǒng)的安全狀態(tài)和不安全狀態(tài) ? 安全狀態(tài) :是指系統(tǒng)能按某種進(jìn)程推進(jìn)順序(p1,p2,?pn), 來為每個(gè)進(jìn)程分配其所需資源 ,直至最大需求 ,使每個(gè)進(jìn)程都能順利完成其任務(wù) .只要系統(tǒng)存在這樣的安全序列p1,p2,?pn, 則系統(tǒng)處于安全狀態(tài) . 二、安全狀態(tài)的例子 ? 假定系統(tǒng)有三個(gè)進(jìn)程 p1,p2和 p3,共有 12臺(tái)磁帶機(jī) ,進(jìn)程 p p p3分別要求 10臺(tái)、 4臺(tái)和 9臺(tái)，設(shè)在 T0時(shí)刻 p p p3已分別獲得 5臺(tái)、2臺(tái)和 2臺(tái)，尚有 3臺(tái)空閑磁帶機(jī)未分配出去，分配情況如下所示： 19 進(jìn)程 最大需求 已分配 可用磁帶機(jī) P1 10 5 3 P2 4 2 P3 9 2 ? 經(jīng)分析，在 T0時(shí)刻系統(tǒng)是安全的，因?yàn)榇嬖谝粋€(gè)安全序列 p2,p1,p3 ? 向不安全狀態(tài)的轉(zhuǎn)換 ? 若在 T0時(shí)刻以后， p3請求 1臺(tái)磁帶機(jī)，若滿足其要求，則系統(tǒng)進(jìn)入不安全狀態(tài)。 20 ? ⒈銀行家算法中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ? ①可利用資源向量 Available(R1,R2? Rm)。它是一個(gè)含有 m個(gè)元素的數(shù)組，其中的每一個(gè)元素代表一類可利用的資源數(shù)目，其初始值是系統(tǒng)中所配置的該類全部可用資源數(shù)目。其數(shù)值隨該類資源的分配和回收而動(dòng)態(tài)地改變。 ? ②最大需求矩陣 Max。這是 — 個(gè) n m的矩陣，它定義了系統(tǒng)中 n個(gè)進(jìn)程中的每一個(gè)進(jìn)程對 m類資源的最大需求。如果 Max[i， j]＝ k，表示進(jìn)程Pi需要 Rj類資源的最大數(shù)目為 k。 ? ③分配矩陣 Allocation。這是一個(gè) n m的矩陣，它定義了系統(tǒng)中每一類資源當(dāng)前已分配給每個(gè)進(jìn)程的資源數(shù)。如果 Allocation[i， j]＝ k，表示進(jìn)程 Pi當(dāng)前已分得 Rj類資源的數(shù)目為 k。 三、銀行家算法避免死鎖 21 ? ④需求矩陣： Need。它是一個(gè) n m的矩陣，用以表示每一個(gè)進(jìn)程尚需的各類資源數(shù)，如果Need[i， j]＝ k，表示進(jìn)程 Pi還需要 Rj類資源 k個(gè)，方能完成其任務(wù)。 ? 上述三個(gè)矩陣間存在下述關(guān)系： ? Need[i， j]=Max[i， j]Allocation[i， j] 22 ? ⒉銀行家算法 ? 設(shè) Requesti（ r1,r2,? rm)是進(jìn)程 Pi的請求向量。如果Requesti[j]＝ k，表示進(jìn)程 Pi只需要 k個(gè) Rj類型的資源。當(dāng) Pi發(fā)出資源請求后，系統(tǒng)按下述步驟進(jìn)行檢查： ? ①如果 Requ
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