【正文】 優(yōu)點是省機時，但效率不高。 ? 調(diào)用存儲管理和設(shè)備管理程序，為選中的作業(yè)分配內(nèi)存和外設(shè)。 收容狀態(tài)： 計算機通過設(shè)備管理程序，將用戶提交的作業(yè)送入外部存儲器，建立 JCB，加入到后備隊列中。 第 84 頁 /89 . fork 創(chuàng)建進程 .wait 等待進程信息 .sleep 讓進程睡眠 .read 讀文件 .open 打開文件 UNIX系統(tǒng) 調(diào)用 命令 UNIX操作系統(tǒng)向用戶提供了 40多條系統(tǒng)調(diào)用命令： 第 85 頁 /89 聯(lián)機用戶接口：交互式用戶（針對分時系統(tǒng)和個人計算機，采用鍵盤輸入或圖形化方式）。 Windows的圖形輸出是由圖形設(shè)備接口 GUI來完成的。 ? Shell是 UNIX操作系統(tǒng)的命令程序設(shè)計語言和命令解釋語言的統(tǒng)稱，是用戶與 UNIX操作系統(tǒng)之間的接口。 出 現(xiàn) 進 程 循 環(huán) 鏈 的 現(xiàn) 象 進程 1 a e 進程 3 c 進程 2 b d 第 77 頁 /89 3 死鎖定理 當且僅當 S的資源分配圖是不可完全化簡的， S為死鎖狀態(tài)。 SEE 教材 P143例題 資源號 占有資源的 進程號 a 1 b 3 c 2 d 2 e 1 進程號 等待資源 1 c 2 資 源 分 配 表 進 程 等 待 表 進程號 等待資源 1 c 2 b 3 e (1) (2) (3) e 1 3 2 b c 進程間對資源的循環(huán)等待 對進程 ? 資源狀態(tài)圖的化簡可通過對系統(tǒng)所有資源和進程進行編號，并設(shè)置一張資源分配表和一張進程等待表來實現(xiàn)： 假設(shè)系統(tǒng)現(xiàn)在有資源為 a、 b、 c、 d、 e。 第 72 頁 /89 R1 R2 P1 P2 R1 R2 P1 P2 R1 R2 P1 P2 第 73 頁 /89 ? 例如，對于 P={P1,P2,P3}，R={R1,R2,R3,R4}，E={P1,R1， P2,R3，R1,P2， R2,P2，R3,P3， P3,R2，R2,P1}，它的資源分配圖如圖所示。 第 71 頁 /89 當系統(tǒng)為進程分配資源時，若未采取任何限制性措施保 證不進入死鎖狀態(tài)，則系統(tǒng)必須提供解除死鎖的手段。 2. 利用表格檢測死鎖 環(huán)路 資源 占用的進程 進程 等待的資源 r A s C t B u B v A A t 進程 等待的資源 A t B C s v 通過建立“資源分配表”和“進程等待表”，隨時檢測資源的分配是否構(gòu)成環(huán)路。 多類資源的分配 （ Habermann算法 P140） 第 64 頁 /89 b、多項資源的銀行家算法 先定義幾個向量： Resource =(R1,R2,…,Rm) :系統(tǒng)各類資源的總數(shù)； aVailable =(V1,V2,…,Vm) :系統(tǒng)未分配的資源數(shù)量 V向量 第 65 頁 /89 ? 最大需求矩陣 每個進程對每類資源的 最大 需求量 ,Cij表示進程 Pi需 Rj類資源最大數(shù) Claim= C11 C12 C1m C11 C11 C11 Cn1 Cn1 Cnm … … … 第 66 頁 /89 分配矩陣 — 表示進程當前已分得的資源數(shù) ,Aij表示進程 Pi已分到 Rj類資源的個數(shù) Allocation= A11 A12 A1m A21 A21 A21 An1 An1 Anm … … … 第 67 頁 /89 下列關(guān)系式確保成立 ? Ri=Vi+∑A ki 對 i=1,..,m,k=1,..,n。 . .. . 重復(fù)以上兩步，直至再也找不到行向量小于或等于向量 V的進程。如果沒有，那么系統(tǒng)就可能會死鎖，因為現(xiàn)在任何進程都無法完成了。 如果所有投資最終都被收回 ， 則該狀態(tài)是安全的 ， 最初的請求可以批準 。 在安全狀態(tài)下，系統(tǒng)接到進程的資源請求后，先假定接受這一請求，把需要的資源分配給這個進程。這樣就能假定收回它使用的所有資源，使系統(tǒng)剩余資源數(shù)增加。 死鎖的避免 ?每個用戶必須預(yù)先申請它所需的貸款總數(shù)，且此數(shù)值不能超過銀行資金總數(shù)； ?每個用戶每次只能向銀行申請一個單位貸款數(shù)； ?銀行根據(jù)當時的資金情況，可能立即滿足用戶申請，或者需要用戶等待一段時間； ?當用戶貸款總數(shù)達到申請數(shù)后，必須在有限時間內(nèi)一次歸還所有貸款。 安全狀態(tài) 不安全狀態(tài) 死鎖狀態(tài) 第 57 頁 /89 ? 銀行家算法 –銀行家擁有一筆周轉(zhuǎn)資金 –客戶要求分期貸款 ， 如果客戶能夠得到各期貸款 ， 就一定能夠歸還貸款 ， 否則就一定不能歸還貸款 –銀行家應(yīng)謹慎的貸款 ， 防止出現(xiàn)壞帳 ? 用銀行家算法避免死鎖 – 操作系統(tǒng) 比作 （ 銀行家 ） – 操作系統(tǒng)管理的資源 比作 (周轉(zhuǎn)資金 ) – 進程 比作 （ 要求貸款的客戶 ） 為了避免死鎖的發(fā)生，系統(tǒng)對進程提出的每一個資源請求，先不是真正去分配，而是根據(jù)當時資源的使用情況，按一定的算法去進行模擬分配后的結(jié)果。 ? 2)不安全狀態(tài) 若在某時刻，系統(tǒng)無法找到一個安全序列，則稱系統(tǒng)處于 不安全狀態(tài) 。 P2,P1,P3 P2,P1,P3 第 54 頁 /89 死鎖的避免 ? 死鎖的避免是這樣一種對付死鎖的辦法：系統(tǒng)在運行過程中采取動態(tài)的資源分配策略 ， 保證系統(tǒng)不進入可能導(dǎo)致系統(tǒng)陷入死鎖狀態(tài)的所謂不安全狀態(tài) ， 以避免死鎖發(fā)生 。 T0時刻 最大需求 P1 10 P2 4 P3 9 T0時刻存在一個安全序列 P2,P1,P3 所以系統(tǒng)安全。 用戶 1 用戶 2 用戶 3 ?????? 輸出 輸出 輸出 打印 打印機 主 機 51 破壞資源獨占性 假脫機技術(shù)（教材 P153） 系統(tǒng)資源進行統(tǒng)一編號。 1. A：申請打印機 2. B：申請讀卡機 3. A：申請讀卡機 4. B：申請打印機 第 50 頁 /89 *死鎖的檢測與恢復(fù) ? 允許死鎖產(chǎn)生 ， 當死鎖發(fā)生時能檢測出來 ， 并且有能力處理 ， 進行恢復(fù) 。 （ C） 資源的不可剝奪性：一個進程占有的資源不能被別的進 程強行搶占 。另一進程再對 S進行 P操作，試圖進入自己的臨界地段，就會因為 S的值由 0變?yōu)?1 而受到阻擋。 其中： S1—— 緩沖區(qū)中是否有空， S10 有空 緩沖 區(qū) ； S2—— 緩沖區(qū)中是否有物品可供消費， S20有物品 。反之，假定在進程 A到達同步點之前先由 B對 S做了 V操作，使 S=1，因此當進程 A到達 C點做 P操作時，由于 S減１為０，就不會受到阻礙而順利地通過同步點。 39 第 40 頁 /89 （ 1） 實現(xiàn)進程同步 （ a） 非對稱制約 （ 2） 實現(xiàn)進程同步 （ b） 雙向制約 —— 生產(chǎn)者與消費者問題 （ 3） 實現(xiàn)進程互斥 (1)直接通信 （ 消息緩沖區(qū) ） (2)信箱通信 (3)基于共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或共享存儲區(qū)通信 PV操作的應(yīng)用 進程通信 S=0 把 PV 操 作 用 于 進 程 同 步 ? ? ? 進程 A C: P(S) 同步點 同步條件 ? ? ? 進程 B V(S) 假定進程 A前進到 C點時，必須等到進程 B執(zhí)行完同步條件才能繼續(xù)前 進 。當其值大于 0時，表示系統(tǒng)中尚有可用資源；當其值為負時，其絕對值表示還欠缺的資源數(shù)。 （ 3） 若 S?0， 表示系統(tǒng)中沒有可用資源，則置該進程阻塞狀 態(tài)，到 S信號量 的隊列中去 等 待，直到其他進程在 S上 執(zhí)行 V操作釋放它為止。 COUNT=X； B: Y=COUNT； B: Y=Y+1。 請看兩個例子 進程同步和互斥的實現(xiàn)方法 二、進程的同步與互斥 例 1： 進程同步的例子 電子郵件信箱 發(fā)送進程 A 接收進程 B 當信箱滿時，發(fā)送進程只有等待接收進程取走信件，當信箱空時，接收進程必須等待發(fā)送進程發(fā)送信件。 臨界區(qū)： 進程中使用臨界資源的那段程序。 一般來說， q 值取為 ： q = 100ms 為宜。 動態(tài)優(yōu)先數(shù)法 進程優(yōu)先數(shù)在進程運行中，隨進程特性的變化不斷修改進程的優(yōu)先數(shù)，實現(xiàn)更精確的調(diào)度 。 非剝奪方式 讓正在執(zhí)行的進程繼續(xù)執(zhí)行，直到該進程完