死锁、系统安全课件.pptVIP

9.1 死锁概述 9.1 死锁概述 一组进程中，每个进程都无限等待被该组进程中另一进程所占有的资源，因而永远无法得到的资源，这种现象称为进程死锁，这一组进程就称为死锁进程。 9.1.2 资源分配图 9.1.3 产生死锁的必要条件 9.1.3 产生死锁的必要条件 9.2 死锁的预防、避免、检测与恢复 9.2.1 死锁预防 9.2 死锁的预防、避免、检测与恢复 9.2.1 死锁预防 9.2.3 死锁检测与恢复 9.2.3 死锁检测与恢复 9.3 系统的安全与保护 9.3.3 具体的安全防护措施 1. 每种类型一个资源的死锁检测 所谓“死锁检测”，即系统允许产生死锁，操作系统周期性地在进程和资源之间检测是否出现了循环等待的情形。每当检测到这种情形时，就认为可能会出现死锁，于是采取措施对系统进行恢复。 . 每种类型的资源只有一个可用单元供分配时，能够通过绘制当前的资源分配图，来检测在某些进程间是否已经构成了循环等待。 比如系统有A～G共7个进程，6个类型的单体资源r?～?w。当前资源所属关系为：进程A已得到资源r，需要资源s；进程B不占有任何资源，需要资源t；进程C不占有任何资源，需要资源s；进程D已得到资源u和s，需要资源t；进程E已得到资源t，需要资源v；进程F已得到资源w，需要资源s；进程G已得到资源v，需要资源u。 . r A s C D F w u G t B E v (a) D u G t E v (b) 也可通过建立“资源分配”表和“进程等待”表，来检测系统对资源的分配是否构成环路。 . A B t s (d) C v 资源 占用的进程 进程 等待的资源 r A s C t B u B v A A t 资源分配表 进程等待表 进程 等待的资源 A t B C s v 进程等待表 (a) (b) (c) . 假定系统有3个进程A～C，有同类型的资源5个r?～v。在某一时刻，资源的分配情况如图（a）所示。这些分配都能够立即满足，不会出现进程等待资源的情形。 . 这时A提出申请t。由于t已分出去，让A等待会形成环路死锁吗？为此，通过t去查资源分配表，看谁占用了资源t。从“资源分配”表知t分配给了B，而B现在并不等待任何资源，因此，让A等待t不会构成环路。于是把它填入“进程等待”表中，如图（b）所示。 . 随后，B提出对s的请求。反复查看“资源分配”表和“进程等待”表，没有出现循环等待，因此又把B等待s的情况记录在“进程等待”表中，如图（c）所示。 . C提出申请资源v。形成环路，出现死锁，并可知这个死锁涉及到进程A、B、C，以及资源s、t、v。如图（d）所示。 向量R(Resource) 向量R=(R1，R2，…，Rm)，表示系统中有m种资源类型，R1是类型1的资源量，R2是类型2的资源量，等等。即R是系统中现有的各类资源数。 2. 每种类型多个资源的死锁检测 在每种类型有多个资源时的死锁检测，涉及如下的向量和矩阵： . (1) (2) 向量V(Available) 向量A=(A1，A2，…，Am)表示系统中m类资源当前可用的数量，A1是类型1的可分配量，A2是类型2的可分配量，等等。 (3) 矩阵A(Allocation) 该矩阵的元素Aij（1≤i≤n，1≤j≤m），表示进程i当前已拥有的资源j的数目。因此这是“已分配资源矩阵”。 (4) 矩阵Q(Request) 该矩阵的元素Qij（1≤i≤n，1≤j≤m），表示进程i当前还需要的资源j的数目。因此这是“还需要资源矩阵”。 . 设置一个临时向量W，初始时等于向量V。死锁检测算法的步骤如下： (1) 在矩阵Q里，找一个没被标记的进程Pi，它在Q里对应的第i行小于等于向量W。这里定义：向量X和向量Y有关系X≤Y，当且仅当Xi≤Yi（1≤j≤m）。 (2) 若存在这样的行，那为Pi做上标记，表示它完成；再把矩阵A中第i行与向量W相加（即对1≤j≤m，令Wi=Wi+Aij），表示把进程Pi的资源收回，以供其他进程使用。 系统有3个进程和4种资源，当前向量R和V以及矩阵A和Q分别如图所示。试用每种类型多个资源的死锁检测算法，判断系统是否死锁。 每当有资源申请时就检测，这样能够尽早地发现死锁的存在。 CPU将在检测上花费大量的时间。 (3)