学操作系统概念第七章.pptxVIP

第7章 死锁 1. 死锁问题 2. 死锁系统模型 3. 死锁预防 4. 死锁避免 5. 死锁检测和恢复 内容 6 . 2 1 、死锁问题 6 .4 n 只能一个方向通行 n 桥的每一个部分都可以看成资源 n 如果死锁发生 ， 它可以由一辆车返回而解决 ， 抢占资源并回退 n 如果死锁发生 ， 可能很多车都不得不返回 n 有可能产生饥饿 过桥例子 6 . 5 n 一组等待的进程 ， 其中每一个进程都持有资源 ， 并且等待 着由这个组中其他进程所持有的资源 n 所有死锁进程无法推进 n 原因 l 竞争互斥资源 l 进程推进不当 n 例如 l 系统有两个磁带设备 l 进程P1和P2各占有一个磁带设备并且实际需要两个磁 带 死锁问题 6 .6 /* thread one runs in this function */ void *do_work_one (void *param) { p thread_mutex_lock(first_mutex) ; p thread_mutex_lock(second_mutex) ; /** * Do some work */ p thread_mutex_unlock(second_mutex) ; p thread_mutex_unlock(first_mutex) ; p thread_exit(0) ; } /* thread two runs in this function */ void *do_work_two (void *param) { p thread_mutex_lock(second_mutex) ; p thread_mutex_lock(first_mutex) ; /** * Do some work */ p thread_mutex_unlock(first_mutex) ; p thread_mutex_unlock(second_mutex) ; p thread_exit(0) ; } 死锁例子 6 . 7 n 互斥： 一次只有一个进程可以使用一个资源 n 占有并等待： 一个至少持有一个资源的进程等待获得额外 的由其他进程所持有的资源 n 不可抢占： 一个资源只有当持有它的进程完成任务后 ， 自 由的释放 n 循环等待： 等待资源的进程之间存在环 {P0 , P1 , …, P0} l P0 等待P1 占有的资源, P1等待P2 占有的资源, …, Pn – 1 等待Pn 占有的资源, P0等待Pn 占有的资源 ► 四个条件同时出现 ， 死锁将会发生（必要条件） 死锁的特性 6 .8 2 、死锁系统模型 系统模型 n 资源类型 R1, R2, . . ., Rm CPU周期，内存空间，I/O设备 n 每一种资源Ri 有Wi 种实例 n 每一个进程通过如下方法来使用资源 l 申请 l 使用 l 释放 n 资源动态申请-常用方法 l 在进程运行过程中申请资源 n 资源静态申请 l 在进程运行前一次申请所有资源 6 . 10 资源分配图 一个顶点的集合V和边的集合E n （V被分为两个部分 l P = {P1, P2, …, Pn}, 含有系统中全部的进程 l R = {R1, R2, …, Rm}, 含有系统中全部的资源 n 请求边： 有向边P1 Rj n 分配边： 有向边R1 Pj 6 . 1 1 n Pi 持有一个Rj的实 i → Rj n Pi 请求一个Rj的实例 n 有四个实例的资源类型 资源分配图 Pi n 进程 Rj 6 . 12 资源分配图的例子 6 . 13 有环有死锁的资源分配图 6 . 14 有环但没有死锁的资源分配图 6 . 15 基本事实 n 如果图没有环 ， 那么不会有死锁 n 如果图有环 l 如果每一种资源类型只有一个实例 ， 那么死锁发生 l 如果一种资源类型有多个实例 ， 可能死锁 6 . 16 处理死锁的方法 n 确保系统永远不会进入死锁状态 n 允许系统进入死锁状态 ， 然后恢复系统 n 忽略这个问题 ， 假装系统中从未出现过死锁 。这个方法被大 部分的操作系统采用 ， 包括UNIX l 设备虚拟化 6 . 17 3 、死锁预防 死锁的预防 n 互斥： 存在互斥资源 ， 不能改变这个条件 l 现代操作系统中的虚拟化技术 n 占有并等待： 必须保证进程申请资