7.3.3 Динамическое избежание взаимоблокировок
В этом способе ОС должна знать, является ли предоставление ресурса безопасным или нет.
Траектории ресурсов
Рассмотрим модель из двух процессов и двух ресурсов.
А1 - запрос принтера процессом А
А2 - запрос плоттера процессом А
А3 - освобождение принтера процессом А
А4 - освобождение плоттера процессом А
В1 - запрос плоттера процессом В
В2 - запрос принтера процессом В
В3 - освобождение плоттера процессом В
В4 - освобождение принтера процессом В
Динамическое избежание взаимоблокировок
Т.к. процессор предоставляется поочередно, траектория может продолжаться только параллельно осям.
Чтобы избежать тупика, процессам надо обойти прямоугольник, охватывающий всю заштрихованную область.
Безопасные и небезопасные состояния
В безопасном состоянии система может гарантировать, что все процессы закончат свою работу.
Рассмотрим систему.
10 экземпляров ресурса
3 процесса
Процесс А занял 3 экземпляра, но ему необходимо 9.
В этой ситуации можно спланировать так, сначала запустить процесс В, потом С и потом А.
Процессы заканчивают работу без тупиковой ситуации.
Рассмотрим другую ситуацию.
Процесс А занял 4 экземпляра.
Возникает небезопасное состояние.
В принципе, процесс А может в какой то момент ресурс освободить и тупика не возникнет.
Видно, что в этом случае не стоило давать ресурс процессу А.
Алгоритм банкира для одного вида ресурсов
"Банкира", потому что аналогия такая, клиенты-процессы, кредиты-ресурсы.
Рассмотрим систему:
Банкир может дать 10 кредитов (ресурсы).
К нему попеременно обращаются 4-ре клиента.
Алгоритм банкира:
Банкиру поступает запрос от клиента на получение кредита
Банкир проверяет, приводит ли этот запрос к небезопасному состоянию.
Банкир в зависимости от этого дает или отказывает в кредите.
Алгоритм банкира
Алгоритм банкира для нескольких видов ресурсов
Рассмотрим систему:
вектора: E=(6342) - существующие ресурсы; P=(5322) - занятые ресурсы; A=(1020) - доступные ресурсы
Алгоритм поиска безопасного или небезопасного состояния:
Алгоритм банкира для несколько видов ресурсов
Если состояние безопасное то ресурс дать можно, если нет то нельзя.
На практике все эти алгоритмы тяжело реализовать.
7.3.4 Предотвращение четырех условий, необходимых для взаимоблокировок
Предотвращение условия взаимного исключения
Можно минимизировать количество процессов борющихся за ресурсы.
Например, с помощью спулинга для принтера, когда только демон принтера работает с принтером.
Предотвращение условия удержания и ожидания
Один из способов достижения этой цели, это когда процесс должен запрашивать все необходимые ресурсы до начала работы. Если хоть один ресурс недоступен, то процессу вообще ничего не предоставляется.
Предотвращение условия отсутствия принудительной выгрузки ресурса
Можно выгружать ресурсы, но могут быть проблемы с принтером.
Предотвращение условия циклического ожидания
Способы предотвращения:
Процесс сначала должен освободить занятый ресурс, прежде чем занять новый.
Можно пронумеровать все ресурсы (и упорядочить), и процессы должны запрашивать ресурсы только по возрастающему порядку.
Лекция 9. Управление вводом-выводом данных