进程管理

转载自：http://metc.gdut.edu.cn/os/oscai/chapter2/pages/ch29.htm#%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E6%96%B9%E6%B3%95

    先，介绍一个由于共享资源而产生死锁的例子：

    设系统有一台打印机(R1)，一台读卡机(R2)，两进程共享这两台设备。

        用信号量S1表示R1是否可用，初值为1；

        用信号量S2表示R2是否可用，初值为1；

    这两个进程在并发执行过程中，可能会发生

死锁。大家可以思考一下，如何修改A、B进程

才不会发生死锁。

　

 产生死锁的原因和必要条件

    产生死锁的原因

        竞争系统资源

    系统中只有一台打印机R1和一台读卡机R2，可供进

程P1和P2共享。R1、R2已经分别分配给P1、P2使用，当P1

、P2在不释放资源R1、R2而又同时分别申请R2、R1（如左

图），形成环路，这样会产生死锁。

        进程的推进顺序不当

    在进程P1和P2并发执行时，按照左图曲

线①②③所示顺序推进时，两进程会顺利完

成，我们称这种推进顺序是合法的。

    若按曲线④的顺序推进时，进入不安全

区D内，两进程再推进会产生死锁。

    产生死锁的必要条件

互斥条件

进程要求对所分配的资源进行排它性控制，即在一段时间内某资源仅为一进程所占用。

请求和保持条件

当进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。

不剥夺条件

进程已获得的资源在未使用完之前，不能剥夺，只能在使用完时由自己释放。

环路等待条件

在发生死锁时，必然存在一个进程--资源的环形链。

 解决死锁的基本方法

    预防死锁

        资源一次性分配：（破坏请求和保持条件）

        可剥夺资源：即当某进程新的资源未满足时，释放已占有的资源（破坏不可剥夺条件）

        资源有序分配法：系统给每类资源赋予一个编号，每一个进程按编号递增的顺序请求

                                 资源，释放则相反（破坏环路等待条件）

    避免死锁

        预防死锁的几种策略，会严重地损害系统性能。因此在避免死锁时，要施加较弱的限制，从而获得    较满意的系统性能。

        由于在避免死锁的策略中，允许进程动态地申请资源。因而，系统在进行资源分配之前预先计算

    资源分配的安全性。若此次分配不会导致系统进入不安全状态，则将资源分配给进程；否则，进程等

    待。其中最具有代表性的避免死锁算法是银行家算法。

    检测死锁

        首先为每个进程和每个资源指定一个唯一的号码；

        然后建立资源分配表和进程等待表，例如：

           资源分配表

资源号

占用进程号

1

P2

2

P4

3

P1

           进程等待表

进程号

等待资源号

P1

1

P2

2

P4

 

        检测算法：

    如上例，当进程P4

申请资源3时，检测算法

如下：

    解除死锁

        当发现有进程死锁后，便应立即把它从死锁状态中解脱出来，常采用的方法有：

        剥夺资源：从其它进程剥夺足够数量的资源给死锁进程，以解除死锁状态；

        撤消进程：可以直接撤消死锁进程或撤消代价最小的进程，直至有足够的资源可用，死锁状态

                     消除为止；所谓代价是指优先级、运行代价、进程的重要性和价值等。

 基本概念

    死锁：指多个进程因竞争共享资源而造成的一种僵局，若无外力作用，这些进程都将永远不能再          向前推进。

 

    安全状态与不安全状态：安全状态指系统能按某种进程顺序来为每个进程分配其所需资源，直                           至最大需求，使每个进程都可顺利完成。若系统不存在这样一个序列，                           则称系统处于不安全状态。