操作系統(tǒng)原理ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-06-08 08:20 本頁面
【文章內容簡介】 如 int、 float等 */int in=0； /* 用來指示下一個可存放數(shù)據(jù)的緩沖區(qū) */semaphore empty=M。 /* 對應空閑的緩沖區(qū) */semaphore full=0。 /* 對應緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù) */semaphore mutex=1。 /* 用來實現(xiàn) Pi進程對變量 in的互斥訪問 */進程 Pi可描述為：Pi(){ while(1){ wait(empty)。 wait(mutex)。 向緩沖區(qū) buffer[in]中寫數(shù)據(jù)； in=(in+1)%M。 signal(mutex)。 signal(full)。 } }進程 Pr可描述為：Pr(){ int i。 while(1){ for(i=0。iM。i++) wait(full)。 wait(mutex)。 取出緩沖 buffer[0]到 buffer[M1]中的數(shù)據(jù)； signal(mutex)。 for(i=0。iM。i++) signal(empty)。 } } 21例： 有一個 倉庫 ，可以存放 A和 B兩種 產 品，但要求：（ 1）每次只能存入一種 產 品（ A或 B）；（ 2） NA產 品數(shù)量 B產 品數(shù)量 M。其中， N和 M是正整數(shù)。 試 用信號量來同步 產 品 A與 產 品 B的入 庫過 程。答：本 題 中，首先需要 設 置一個初 值為 1的互斥信號量 mutex，以保 證 每次只存入一種 產 品。另外， 為 了保 證 “NA產 品數(shù)量 B產 品數(shù)量 M”， 還 需 設 置信號量 SA，表示 倉庫 中目前可再存放的 A產 品的數(shù)量，其初 值為 M1； SB，表示目前 還 可再存放的 B產 品的數(shù)量，其初 值為 N1。A產 品入 庫 的 過 程可描述 為 ： B產 品入 庫 的 過 程可描述 為 ：while(1){ while(1){wait(SA)。 /* 還 可放 A產 品？ */ wait (SB)。 /* 還 可放 B產 品？ */wait(mutex)。 wait(mutex)。將 A產 品放入 倉庫 ； 將 B產 品放入 倉庫 ；signal(mutex)。 signal(mutex)。signal(SB)。 /*可放 B產 品數(shù)增 1*/ signal(SA)。 /*可放 A產 品數(shù)增 1*/} } 22n 四、 并發(fā)控制：死鎖問題并發(fā)控制：死鎖問題（ deadlock）系統(tǒng)中存在一個進程集合，該集合中的每個進程都占用了一定數(shù)量的資源，并且在等待被集合中的其他進程占用的資源例： 某系統(tǒng)由相同類型的 8個資源組成，若資源可被 3個進程共享，每個進程最多可申請 3個資源，問該系統(tǒng)是否會發(fā)生死鎖？ 232. 死鎖發(fā)生的死鎖發(fā)生的 4個必要條件個必要條件n Mutual exclusion： 互斥n Hold and wait： 保持等待，申請資源時擁有其他資源n No preemption： 非剝奪，進程占有的資源只能由進程自己釋放，不會被別的進程剝奪n Circular wait： 循環(huán)等待 (若各類資源的資源數(shù)為 1，則一定死鎖 )243. deadlock prevention死鎖預防死鎖預防n 間接預防：阻止 Mutual exclusion, Hold and wait及 No preemption都滿足n 直接預防：阻止 circular wait的發(fā)生。一種可行的方法： 有序申請法 （對所有資源類別編號，進程申請資源按序進行）。例：哲學家就餐問題，筷子編號，先拿編號小的、再拿大的。254. deadlock avoidance死鎖避免死鎖避免n 進程申請資源時，決定是否應該滿足n 必須預先知道每個進程需要的各類資源數(shù)n Banker’s algorithm， 銀行家算法n 基本思想，若新的狀態(tài)是安全的（ safe）， 則滿足它n Safe state： 從此狀態(tài)出發(fā)，存在某種執(zhí)行順序（安全序列 ,safe sequence）， 可以使所有進程執(zhí)行完畢。n 安全狀態(tài)只是暫時安全，如果以后資源分配不當，也會導致死鎖；不安全狀態(tài)不一定就死鎖。26狀態(tài)（ a） 是安全的(a) (b) (c) (d) (e)(a) (b’) (c’) (d’) 狀態(tài)（ b’） 是不安全的27 是否必要？是否必要？n P4 沒有獲得資源，打上標記n 置 W = (0,0,0,0,1)n P3請求的資源 = W. 給 P3打標記，并置 W = W + (0,0,0,1,0) = (0,0,0,1,1)n 算法無法找到滿足條件的進程，終止。所以系統(tǒng)發(fā)生死鎖，P1和 P2 是死鎖進程R1 R2 R3 R4 R5P1P2P3P4Request Allocated Available R1 R2 R3 R4 R5 R1 R2 R3 R4
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