操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(第三章)-資料下載頁(yè)
2025-08-04 16:39本頁(yè)面
【正文】 描儀…P2：…申請(qǐng)掃描儀申請(qǐng)打印機(jī)使用釋放打印機(jī)釋放掃描儀…申請(qǐng)同類資源產(chǎn)生死鎖 （如內(nèi)存） 設(shè)有資源 R， R有 m個(gè)分配單位，由 n個(gè)進(jìn)程 P1,P2,…, Pn（ n m） 共享。假設(shè)每個(gè)進(jìn)程對(duì) R的申請(qǐng)和釋放符合下列原則： * 一次只能申請(qǐng)一個(gè)單位 * 滿足總申請(qǐng)后才能使用 * 使用完后一次性釋放申請(qǐng)同類資源產(chǎn)生死鎖（如內(nèi)存）m=2， n=3資源分配不當(dāng)導(dǎo)致死鎖產(chǎn)生**** 處理死鎖的方法1 .忽略死鎖的發(fā)生；2 .檢測(cè)死鎖并恢復(fù)；3 .謹(jǐn)慎對(duì)資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，避免死鎖；4 .通過(guò)破壞上述四個(gè)必要條件來(lái)預(yù)防死鎖的發(fā)生。 鴕鳥(niǎo)算法鴕鳥(niǎo)算法 即對(duì)問(wèn)題視而不見(jiàn)，一般處理的是那些即對(duì)問(wèn)題視而不見(jiàn)，一般處理的是那些在實(shí)際應(yīng)用中可以忽略掉或者不需要完備在實(shí)際應(yīng)用中可以忽略掉或者不需要完備解決的問(wèn)題。既解決掉該問(wèn)題與不解決該解決的問(wèn)題。既解決掉該問(wèn)題與不解決該問(wèn)題的效果差一不是很大。問(wèn)題的效果差一不是很大。 UNIX中的漏洞，明顯的漏洞，以及眾多中的漏洞，明顯的漏洞，以及眾多多的問(wèn)題，但可以不解決。多的問(wèn)題，但可以不解決。 死鎖的檢測(cè)和恢復(fù)死鎖的檢測(cè)和恢復(fù) 主要監(jiān)測(cè)資源的申請(qǐng)和釋放，并根據(jù)當(dāng)前主要監(jiān)測(cè)資源的申請(qǐng)和釋放，并根據(jù)當(dāng)前的資源使用情況來(lái)判斷此時(shí)系統(tǒng)中是否存在的資源使用情況來(lái)判斷此時(shí)系統(tǒng)中是否存在環(huán)路，如果存在，就取消掉其中的一個(gè)進(jìn)程環(huán)路，如果存在，就取消掉其中的一個(gè)進(jìn)程，如果不存在則繼續(xù)。，如果不存在則繼續(xù)。 或者更簡(jiǎn)單，不去維護(hù)資源，而是去判斷或者更簡(jiǎn)單，不去維護(hù)資源，而是去判斷進(jìn)程是否連續(xù)阻塞超過(guò)了預(yù)定的時(shí)間，如果進(jìn)程是否連續(xù)阻塞超過(guò)了預(yù)定的時(shí)間，如果有這樣的進(jìn)程，就將它取消。有這樣的進(jìn)程，就將它取消。 主要針對(duì)與大型主機(jī)，尤其是批處理系主要針對(duì)與大型主機(jī)，尤其是批處理系統(tǒng)，同時(shí)要注意取消阻塞帶來(lái)的可能有的副統(tǒng)，同時(shí)要注意取消阻塞帶來(lái)的可能有的副作用。作用。 死鎖預(yù)防定義： 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)確定資源分配算法，保證不發(fā)生死鎖。具體的做法是破壞產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件之一。破壞 “ 互斥使用 ” 條件 對(duì)于打印機(jī)這類設(shè)備，利用假脫機(jī)等技術(shù)來(lái)避免進(jìn)程之間的資源競(jìng)爭(zhēng)，而是利用監(jiān)控程序來(lái)統(tǒng)一調(diào)配。破壞 “ 請(qǐng)求和保持 ” 條件 要求每個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行前必須一次性申請(qǐng)它所要求的所有資源，且僅當(dāng)該進(jìn)程所要資源均可滿足時(shí)才給予一次性分配。 另一方案，當(dāng)進(jìn)程申請(qǐng)時(shí)，先釋放掉自己的資源再進(jìn)行申請(qǐng)，當(dāng)申請(qǐng)成功后再收回剛才自己的資源。問(wèn)題： 對(duì)于第一種方案，資源數(shù)目的判斷只有在運(yùn)行時(shí)才知道，而且效率無(wú)法提高。破壞 “循環(huán)等待 ”條件 采用資源有序分配法： 把系統(tǒng)中所有資源編號(hào)，進(jìn)程在申請(qǐng)資源時(shí)必須嚴(yán)格按資源編號(hào)的遞增次序進(jìn)行，否則操作系統(tǒng)不予分配。破壞 “ 不可剝奪 ” 條件 在允許進(jìn)程動(dòng)態(tài)申請(qǐng)資源前提下規(guī)定，一個(gè)進(jìn)程在申請(qǐng)新的資源不能立即得到滿足而變?yōu)榈却隣顟B(tài)之前，必須釋放已占有的全部資源，若需要再重新申請(qǐng)。此時(shí)進(jìn)程此時(shí)進(jìn)程 A、 B分別占有資源分別占有資源 i、 j，如果死鎖，即只有，如果死鎖，即只有當(dāng)構(gòu)成環(huán)路時(shí)才會(huì)有，即當(dāng)構(gòu)成環(huán)路時(shí)才會(huì)有，即 A申請(qǐng)申請(qǐng) j， B申請(qǐng)申請(qǐng) i，但是如果，但是如果有了編號(hào)，規(guī)定了進(jìn)程申請(qǐng)資源必須按照編號(hào)的順序有了編號(hào)，規(guī)定了進(jìn)程申請(qǐng)資源必須按照編號(hào)的順序，則會(huì)；，則會(huì)；ij，不允許，不允許 A申請(qǐng)；申請(qǐng)；ij，不允許，不允許 B申請(qǐng)，這樣就避免了死鎖。申請(qǐng)，這樣就避免了死鎖。死鎖預(yù)防的方法：死鎖預(yù)防的方法： 死鎖避免定義： 在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)進(jìn)程發(fā)出的每一個(gè)系統(tǒng)能夠滿足的資源申請(qǐng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢查，并根據(jù)檢查結(jié)果決定是否分配資源，若分配后系統(tǒng)可能發(fā)生死鎖，則不予分配，否則予以分配。安全狀態(tài)與不安全狀態(tài)安全狀態(tài)： 如果存在一個(gè)由系統(tǒng)中所有進(jìn)程構(gòu)成的安全序列 P1， … Pn， 則系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。安全序列： 一個(gè)進(jìn)程序列 {P1， … ， Pn}是安全的，如果對(duì)于每一個(gè)進(jìn)程 Pi(1≤ i≤ n）， 它以后尚需要的資源量不超過(guò)系統(tǒng)當(dāng)前剩余資源量與所有進(jìn)程 Pj (j i )當(dāng)前占有資源量之和，系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。 (安全狀態(tài)一定是沒(méi)有死鎖發(fā)生的 )安全狀態(tài)與不安全狀態(tài)不安全狀態(tài) :不存在一個(gè)安全序列，不安全狀態(tài)一定導(dǎo)致死鎖**** 資源軌跡圖資源軌跡圖p q I1 I2 I3 I4 ArtI5I6I7I8Bs打打印印機(jī)機(jī)繪繪圖圖儀儀繪圖儀繪圖儀打印機(jī)打印機(jī) u 兩進(jìn)程均結(jié)束兩進(jìn)程均結(jié)束銀行家算法 (單種資源 )問(wèn)題描述：?jiǎn)栴}描述：銀行家算法當(dāng)進(jìn)程 pi提出資源申請(qǐng)時(shí)，系統(tǒng)執(zhí)行下列步驟：（ 1）若 Request[i]≤Need[i], 轉(zhuǎn)（ 2）； 否則錯(cuò)誤返回（ 2） 若 Request[i]≤Available, 轉(zhuǎn)（ 3）；否則進(jìn)程等待(3） 假設(shè)系統(tǒng)分配了資源，則有：Available:=AvailableRequest[i]。Allocation[i]:= Allocation[i]+Request[i]。Need[i]:=Need[i]Request[i]若系統(tǒng)新?tīng)顟B(tài)是安全的，則分配完成若系統(tǒng)新?tīng)顟B(tài)是不安全的，則恢復(fù)原狀態(tài)，進(jìn)程等待銀行家算法為進(jìn)行安全性檢查，定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ：Work:ARRAY[1..m] of integer。Finish:ARRAY[1..n] of Boolean。銀行家算法安全性檢查的步驟 ：(1) Work:=Available。 Finish:=false。(2) 尋找滿足條件的 i： [i]=false。 [i]≤Work。如果不存在，則轉(zhuǎn) (4)銀行家算法(3) Work:=Work+Allocation[i]。 Finish[i]:=true。 轉(zhuǎn) (1)(4) 若對(duì)所有 i,Finish[i]=true,則系統(tǒng)處于安全狀態(tài)，否則處于不安全狀態(tài)【 作業(yè)： 】 已分配的資源 最大需求量 A B C A B C P1 0 1 0 7 5 3 P2 2 0 0 3 2 2 P3 3 0 2 9 0 2 P4 2 1 1 2 2 2 P5 0 0 2 4 3 3 剩余資源 A B C 3 3 2 問(wèn)題 :此狀態(tài)是否為安全狀態(tài)，如果 是 , 則找出安全序列在此基礎(chǔ)上P2 申請(qǐng)（ 1， 0， 2）能否分配？為什么？P5 申請(qǐng)（ 3， 3， 0）能否分配？為什么？P1 申請(qǐng)（ 0， 2， 0）能否分配？為什么？
語(yǔ)文相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1