處理器管理ppt課件(已修改)
2025-01-20 23:08 本頁面
【正文】 第 2章 處理器管理 主講：周文強 課程：操作系統(tǒng) 本章內(nèi)容 進程死鎖 處理器管理新技術(shù) Windows操作系統(tǒng)的進程管理 進程死鎖 死鎖問題是 Dijkstra于 1965年在研究銀行家算法 (該問題原來是為了研究銀行家如何將 一定的資金 安全地借給 若干顧客 的問題 )時首先提出來的，后來Havender等人又進一步認識這一現(xiàn)象并將其發(fā)展。實際上，死鎖是一個具有普遍性的現(xiàn)象，在各個領(lǐng)域乃至日常生活中也屢見不鮮。研究死鎖問題是保證操作系統(tǒng)正確、可靠運行必須考慮的課題。 并行進程 的執(zhí)行雖然改善了系統(tǒng)資源的利用率，提高了系統(tǒng)的處理能力，但并行執(zhí)行的風(fēng)險增大了，因為并發(fā)進程執(zhí)行的結(jié)果與時間有關(guān)，且對 臨界資源的管理 或 操作不當(dāng) (如在生產(chǎn)者與消費者問題中的 P操作的次序顛倒時等 )就會產(chǎn)生 死鎖 。 1. 死鎖的概念 死鎖 (Deadlock)，是指在 多道程序系統(tǒng) 中的兩個或多個進程，當(dāng)某個進程提出資源請求后，使得若干進程在無外力作用下，永遠不能再繼續(xù)前進，稱這種情況為系統(tǒng)發(fā)生了 死鎖 或 僵局 (Deadly Embrace)?；虍?dāng)兩個或多個進程因競爭系統(tǒng)資源而無休止地相互等待時，稱這些進程是死鎖的，或處于死鎖狀態(tài)。 2. 死鎖的原因 1．競爭臨界資源 當(dāng)系統(tǒng)中供多個進程共享的 臨界資源 (如輸入設(shè)備、打印機、公用隊列等 )的數(shù)目不能滿足 各個進程 的需要時，會引起各個進程對資源的競爭而產(chǎn)生死鎖?？梢哉f， 資源不足是產(chǎn)生死鎖的最主要的原因 ，但是這個問題在多道程序系統(tǒng)中是無法解決的。 2．進程推進順序不當(dāng) 進程在運行過程中， 請求和釋放資源的順序不當(dāng) ，也同樣會導(dǎo)致死鎖的產(chǎn)生。 案例 條件： 進程 A和進程 B均需要申請得到資源 R1和資源R2方可運行。 進程 A先申請得到 R1，然后進程 B申請也得到R2。 執(zhí)行： 隨后進程 A又申請 R2，但 R2因為 B進程正占用該資源而阻塞，等待 B釋放 R2。 進程 B又申請 R1，但 R1因為 A進程正占用該資源而阻塞。 結(jié)論： A、 B兩個進程都因為申請不到所需的資源而處于 阻塞狀態(tài) ，都不能繼續(xù)運行，就形成了死鎖。 3. 產(chǎn)生死鎖的必要條件 系統(tǒng)中 資源有限 ，而且進程各自按照自己的順序向前推進。因此會產(chǎn)生死鎖，但并非一定會產(chǎn)生死鎖。 ? (1)互斥條件。在同一段時間內(nèi)，每 一資源 只能被 一個進程 使用，若有 別的進程 也請求該資源，則必須等待該資源被釋放。 ? (2)占有并請求條件。 允許進程 不釋放 已經(jīng)分配到了一些資源，并可以 請求并等待 分配新的資源。 (3)不可剝奪條件。已分配給某進程的資源 不可被剝奪 ，只能由占有它的進程使 用完后主動釋放 。 (4)循環(huán)等待條件 。系統(tǒng)必然存在一條由兩個或兩個以上的進程組成的循環(huán)鏈，鏈中的 每一個進程都在等待 相鄰進程 所占用的資源。這反映在資源分配圖 (一種 有向圖 ：含進程與資源兩類結(jié)點，由進程結(jié)點指向資源結(jié)點的邊表示資源請求，由資源結(jié)點指向進程結(jié)點的邊表示資源分配 )中就是存在 有向封閉環(huán)路 。 死鎖的預(yù)防和避免 了解產(chǎn)生死鎖的必要條件后，下一步就是如何預(yù)防和避免死鎖的問題。 1．死鎖的預(yù)防 ? 死鎖的預(yù)防就是通過 破壞 產(chǎn)生死鎖的必要條件之一，使系統(tǒng)中不發(fā)生死鎖的一種操作系統(tǒng)用來對付死鎖的辦法。 ? 這種辦法是 在系統(tǒng)運行之前 就采取措施，即在系統(tǒng)設(shè)計時確定資源分配算法，消除發(fā)生
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