广西大学：《计算机操作系统》课程教学资源（PPT课件）第4章 死锁处理

第4章死锁处理 本章知识点: 4.1死锁问题概述 4.2死锁处理 43哲学家用餐问题

1 第4章 死锁处理 本章知识点： • 4.1 死锁问题概述 • 4.2 死锁处理 • 4.3 哲学家用餐问题

41死锁问题概述 死锁是由于进程间相互竞争系统资源或 通信而引起的一种阻塞现象。如果操作 系统不采取特别的措施,这种阻塞将永 远存在,最终可能导致整个系统处于瘫 痪状态。因此,死锁问题是操作系统中 需要考虑的重要问题

2 4.1 死锁问题概述 死锁是由于进程间相互竞争系统资源或 通信而引起的一种阻塞现象。如果操作 系统不采取特别的措施，这种阻塞将永 远存在，最终可能导致整个系统处于瘫 痪状态。因此，死锁问题是操作系统中 需要考虑的重要问题

4.1.1可重用资源 下面是一个使用可重用资源而发生死锁的例子。两个 进程P1和P2竞争必须互斥访问的磁盘文件D和磁带机T, 程序重复地执行以下操作: repeat repeat Request (D) Request (t) Re Request (D) Release(t) Release(d) Release (d) Release (t) forever forever

3 4.1.1 可重用资源 下面是一个使用可重用资源而发生死锁的例子。两个 进程P1和P2竞争必须互斥访问的磁盘文件D和磁带机T， 程序重复地执行以下操作： P1 P2 repeat repeat … … Request(D)； Request(T)； … … Request(T)； Request(D)； … … Release(T)； Release(D)； … … Release(D)； Release(T)； … … forever forever

4.1.2消耗型资源 下面是使用消耗型瓷源而发生死锁的例子: P Receive(p2, M): Receive(P1,Q); Send( Po, n Send (P, r 如果 Receive阻塞就会发生死锁

4 4.1.2 消耗型资源 下面是使用消耗型资源而发生死锁的例子： P1 P2 … … Receive(P2 ,M)； Receive(P1 ,Q)； … … Send(P2 ,N)； Send(P1 ,R)； 如果Receive阻塞就会发生死锁

413产生死锁的条件 系统产生死锁有四个必要条件: 互斥 占用并等待 非强占 循环等待

5 4.1.3 产生死锁的条件 系统产生死锁有四个必要条件： • 互斥。 • 占用并等待 • 非强占 • 循环等待

4.2死锁处理 为了使系统不发生死锁,必须设法破坏 产生死锁的四个必要条件之一,或者允许 死锁产生,但当死锁发生时能检测出死 锁,并有能力实现恢复

6 4.2 死锁处理 为了使系统不发生死锁，必须设法破坏 产生死锁的四个必要条件之一,或者允许 死锁产生，但当死锁发生时能检测出死 锁，并有能力实现恢复

4.2.1死锁预防 死锁预防是设法至少破坏产生死锁的必 要条件之一(除互斥条件之外),从而 消除产生死锁的任何可能性,严格地防 止死锁的出现。但方法过于保守,对资 源限制严格,使资源利用率和进程执行 效率大大降低,它是以降低处理速度作 为代价的

7 4.2.1 死锁预防 死锁预防是设法至少破坏产生死锁的必 要条件之一（除互斥条件之外），从而 消除产生死锁的任何可能性，严格地防 止死锁的出现。但方法过于保守，对资 源限制严格，使资源利用率和进程执行 效率大大降低，它是以降低处理速度作 为代价的

42.1死锁预防 1.互斥 可用第3章介绍的解决互斥问题的思想和 技术来解决有关由于互斥条件不满足而 产生的死锁问题

8 4.2.1 死锁预防 1. 互斥 可用第3章介绍的解决互斥问题的思想和 技术来解决有关由于互斥条件不满足而 产生的死锁问题

421死锁预防 2.破坏“占用并等待”条件 采用资源的静态预分配策略,一次申请所有的资 原 优点: 简单安全,易于实施; 在进程的活动较单一时性能好: 无须抢占。 缺点: ●资源利用率低; 启动进程慢,效率低; 有“饥饿”现象存在

9 4.2.1 死锁预防 2. 破坏“占用并等待”条件 采用资源的静态预分配策略，一次申请所有的资 源。 优点： •简单安全，易于实施； •在进程的活动较单一时性能好； •无须抢占。 缺点： •资源利用率低； • 启动进程慢，效率低； • 有“饥饿”现象存在

42.1死锁预防 3.破坏“非抢占”条件 方法1:若拥有某种资源的进程在申请其他资源时遭到 拒绝,则它必须释放其占用的资源,以后若有必要可 再次申请上述资源。方法2:当一进程申请的资源正被 其他进程占用时,可通过操作系统抢占该资源,此方 法在两个进程优先级相同时,不能防止死锁。 优点: 对状态容易保留和恢复的资源较为方便 缺点: ·实现困难,恢复现场代价高: ·导致过多的不必要抢占 易导致循环重启

10 4.2.1 死锁预防 3. 破坏“非抢占”条件 方法1：若拥有某种资源的进程在申请其他资源时遭到 拒绝，则它必须释放其占用的资源，以后若有必要可 再次申请上述资源。方法2：当一进程申请的资源正被 其他进程占用时，可通过操作系统抢占该资源，此方 法在两个进程优先级相同时，不能防止死锁。 优点： •对状态容易保留和恢复的资源较为方便。 缺点： •实现困难，恢复现场代价高； • 导致过多的不必要抢占； • 易导致循环重启