操作系统课件os03死锁.pptx

操作系统

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3.5产生死锁的原因和必要条件死锁在多进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵局状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。

当系统中供多个进程共享的资源，其数目不足以满足诸进程的需要时，会引起诸进程对资源的竞争而产生死锁。竞争资源进程在运行过程中，请求和释放资源的顺序不当，也同样会导致产生进程死锁。进程间推进顺序非法。产生死锁的原因

产生死锁的必要条件互斥条件：进程互斥使用资源请求和保持条件：部分分配条件申请新资源时不释放已占有资源不剥夺条件：一个进程不能抢夺其他进程占有的资源环路条件：存在一组进程循环等待资源S1S3S2

预防死锁。破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或几个条件避免死锁。在资源的动态分配过程中，用某种方法去防止系统进入不安全状态，从而避免发生死锁。检测死锁。通过系统所设置的检测机构，及时地检测出死锁的发生；采取适当措施，从系统中将已发生的死锁清除掉。解除死锁。这是与检测死锁相配套的一种措施处理死锁的基本方法

一种较简单和直观的事先预防的方法。01设置某些限制条件，去破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或几个条件，来预防发生死锁：互斥条件请求和保持条件不剥夺条件环路条件02预防死锁

指系统能按某种进程顺序(P1，P2，…，Pn)，来为每个进程Pi分配其所需资源，直至满足每个进程对资源的最大需求，使每个进程都可顺利地完成。如果系统无法找到这样一个安全序列，则称系统处于不安全状态。当系统进入不安全状态后，便有可能进而进入死锁状态。避免死锁的实质在于：系统在进行资源分配时，如何使系统不进入不安全状态安全状态系统安全状态

假定系统中有三个进程P1、P2和P3，共有12台磁带机。T0时刻是安全的？01+2022=1032．安全状态之例

假定系统中有三个进程P1、P2和P3，共有12台磁带机。1+525=032．安全状态之例

假定系统中有三个进程P1、P2和P3，共有12台磁带机。安全序列：P2、P1、P3T0时刻是安全的。01+7017=3012．安全状态之例

如果不按照安全序列分配资源，则系统可能会由安全状态进入不安全状态。+11由安全状态向不安全状态的转换

+22=0如果不按照安全序列分配资源，则系统可能会由安全状态进入不安全状态。3．由安全状态向不安全状态的转换

3．由安全状态向不安全状态的转换如果不按照安全序列分配资源，则系统可能会由安全状态进入不安全状态。

如果不按照安全序列分配资源，则系统可能会由安全状态进入不安全状态。从给P3分配了第3台磁带机开始，系统便又进入了不安全状态。01023．由安全状态向不安全状态的转换

利用银行家算法避免死锁银行家算法中的数据结构可利用资源向量Available每类资源未分配数量向量含有m个元素的数组如果Available[j]=K，则表示系统中现有Rj类资源K个。

银行家算法中的数据结构(2)最大需求矩阵Max。一个n×m的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求。如果Max[i,j]=K，则表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K。Max=M11M12M1mM21M21M21Mn1Mn1Mnm………

银行家算法中的数据结构(3)分配矩阵Allocation。也是一个n×m的矩阵，它定义了系统中每一类资源当前已分配给每一进程的资源数。如果Allocation[i,j]=K，则表示进程i当前已分得Rj类资源的数目为K。Allocation=A11A12A1mA21A21A21An1An1Anm………求矩阵Need。一个n×m的矩阵，用以表示每一个进程尚需的各类资源数。如果Need[i,j]=K，则表示进程i还需要Rj类资源K个，方能完成其任务。上述三个矩阵间存在下述关系：Need[i,j]=Max[i,j]-Allocation[i,j]银行家算法中的数据结构

2．银行家算法(1)设Requesti[j]=K，表示Pi需要K个Rj类资源。Pi发出资源请求Requesti后，系统按下述步骤进行检查：如果Requesti[j]≤Need[i,j]，转向步骤(2)；否则认为出错，因为它所需要的资源数已超过它所宣布的最大值。如果Requesti[j]≤Available[j]，转向步骤(3)；否则，表示尚无足够资源，Pi须等待。

Available[j]:=Available[j]-Requesti[j]；Allocation[i,j]:=Allocation[i,j]+Requesti[j]；Need[i,j]:=Need[i,j]-Reques