操作系统学习08 死锁

  1. 系统模型:
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    死锁出现的四个必要不充分条件:操作系统学习08 死锁_第7张图片
  2. 死锁处理办法:约束从强到弱:(上到下)
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死锁预防:
限制申请方式:
互斥:让共享资源不是必须的,必须占用非共享资源。
占用并等待:保证当前一个进程请求的资源,它不持有任何其他资源。但是此种方法需要进程请求并分配其所有资源,它开始执行之前或允许进程请求资源仅当进程没有资源。 资源利用率低;可能发生饥饿。因为进程不同时间需要的资源不一样,开始可能少,但却一次性请求了全部的资源。
无抢占:如果进程占有某些资源,并请求其他不能被立即分配的资源,则释放当前正在占用的资源;被抢占资源添加到资源列表中;只有当它能获得旧的资源以及它请求的新的资源,进程可以执行。
循环等待:对所有资源类型进行排序,并要求每个进程按照资源的顺序进行申请(形成不了环),要求资源排序且可能会导致资源利用率不高。

死锁避免:
最简单和最有效的模式是要求每个进程声明它可能需要的每个类型资源的最大数目。
资源的分配状态是通过限定提供与分配的资源数量,和进程的最大需求。(不能打破约定)
死锁避免算法动态检查的资源分配状态,以确保永远不会有一个环形等待状态(虽然环形等待未必会有死锁)。
当一个进程请求可用资源,系统必须判断立即分配是否能使系统处于安全状态。
系统处于安全状态指:针对所有进程,存在安全序列,即对于这个序列的所有进程,可以顺利执行。操作系统学习08 死锁_第9张图片
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银行家算法:著名的死锁避免算法,受启发于银行借贷系统的分配策略:
前提条件:
多个实例;每个进程必须能最大的利用资源;当一个进程请求一个资源,得不到就不息须等待;当一个进程获得需要的所有的资源就必须在一段有限的时间内释放他们。
基于上述条件,银行家算法通过尝试寻找每个进程获得的最大资源并结束的进程请求的一个理想执行程序,来决定一个状态是否是安全的。 不存在这满足要求的执行时序的状态都是不安全的。如果判断为不安全,就不让这个进程获得资源。
数据结构:
n:进程数量;m:资源类型数量。
Max(总需求量):nm矩阵。如果Max[i,j]=k,表示进程Pi最多请求资源Rj的k个实例。
Available(剩余空闲量):长度为m的向量,代表Rj剩余的资源实例数量。
Allocation(已分配量):n
m矩阵。Allocation[i,j]代表已分配给Pi的Rj资源数量。
Need(未来需要量):n*m矩阵
Need=Max-Allocation.
算法:
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死锁检测和死锁恢复:
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检测算法的使用:(实际环境比较难使用):
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死锁恢复:
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3.IPC(进程间通信,Inter process communication):
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  1. 信号,管道,消息队列,共享内存:

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    管道(间接):
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    消息队列(间接):
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    共享内存(直接):
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