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(nèi)容簡介】 如 int、 float等 */int in=0； /* 用來指示下一個(gè)可存放數(shù)據(jù)的緩沖區(qū) */semaphore empty=M。 /* 對應(yīng)空閑的緩沖區(qū) */semaphore full=0。 /* 對應(yīng)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù) */semaphore mutex=1。 /* 用來實(shí)現(xiàn) Pi進(jìn)程對變量 in的互斥訪問 */進(jìn)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(jìn)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(gè) 倉庫 ，可以存放 A和 B兩種 產(chǎn) 品，但要求：（ 1）每次只能存入一種 產(chǎn) 品（ A或 B）；（ 2） NA產(chǎn) 品數(shù)量 B產(chǎn) 品數(shù)量 M。其中， N和 M是正整數(shù)。 試 用信號量來同步 產(chǎn) 品 A與 產(chǎn) 品 B的入 庫過 程。答：本 題 中，首先需要 設(shè) 置一個(gè)初 值為 1的互斥信號量 mutex，以保 證 每次只存入一種 產(chǎn) 品。另外， 為 了保 證 “NA產(chǎn) 品數(shù)量 B產(chǎn) 品數(shù)量 M”， 還 需 設(shè) 置信號量 SA，表示 倉庫 中目前可再存放的 A產(chǎn) 品的數(shù)量，其初 值為 M1； SB，表示目前 還 可再存放的 B產(chǎn) 品的數(shù)量，其初 值為 N1。A產(chǎn) 品入 庫 的 過 程可描述 為 ： B產(chǎn) 品入 庫 的 過 程可描述 為 ：while(1){ while(1){wait(SA)。 /* 還 可放 A產(chǎn) 品？ */ wait (SB)。 /* 還 可放 B產(chǎn) 品？ */wait(mutex)。 wait(mutex)。將 A產(chǎn) 品放入 倉庫 ； 將 B產(chǎn) 品放入 倉庫 ；signal(mutex)。 signal(mutex)。signal(SB)。 /*可放 B產(chǎn) 品數(shù)增 1*/ signal(SA)。 /*可放 A產(chǎn) 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(gè)進(jìn)程集合，該集合中的每個(gè)進(jìn)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(jìn)程占用的資源例： 某系統(tǒng)由相同類型的 8個(gè)資源組成，若資源可被 3個(gè)進(jìn)程共享，每個(gè)進(jìn)程最多可申請 3個(gè)資源，問該系統(tǒng)是否會(huì)發(fā)生死鎖？ 232. 死鎖發(fā)生的死鎖發(fā)生的 4個(gè)必要條件個(gè)必要條件n Mutual exclusion： 互斥n Hold and wait： 保持等待，申請資源時(shí)擁有其他資源n No preemption： 非剝奪，進(jìn)程占有的資源只能由進(jìn)程自己釋放，不會(huì)被別的進(jìn)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(yù)防死鎖預(yù)防n 間接預(yù)防：阻止 Mutual exclusion, Hold and wait及 No preemption都滿足n 直接預(yù)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(jìn)程申請資源按序進(jìn)行）。例：哲學(xué)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(jìn)程申請資源時(shí)，決定是否應(yīng)該滿足n 必須預(yù)先知道每個(gè)進(jìn)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(jìn)程執(zhí)行完畢。n 安全狀態(tài)只是暫時(shí)安全，如果以后資源分配不當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)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(biāo)記n 置 W = (0,0,0,0,1)n P3請求的資源 = W. 給 P3打標(biāo)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(jìn)程，終止。所以系統(tǒng)發(fā)生死鎖，P1和 P2 是死鎖進(jìn)程R1 R2 R3 R4 R5P1P2P3P4Request Allocated Available R1 R2 R3 R4 R5 R1 R2 R3 R4
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