操作系统中死锁与死机现象的比较
操作系统中的死锁问题
操作系统中的死锁问题死锁是指多个进程因争夺资源而导致相互等待的一种状态,从而使得它们都无法继续执行下去,造成系统无法前进的现象。
在操作系统中,死锁问题是一个十分重要的议题,因为它可能会严重影响计算机系统的性能和可靠性。
本文将会就操作系统中的死锁问题进行详细的介绍,并探讨一些常见的解决方法。
一、死锁的原因死锁问题的产生通常是由于多个进程之间相互竞争资源而导致的。
在操作系统中,资源包括硬件资源(如CPU、内存、IO设备)和软件资源(如文件、信号量、锁等)。
当进程之间争夺这些资源时,可能会出现死锁的情况。
通常死锁发生的原因有以下几种:1. 互斥:多个进程因为争夺独占资源而无法共享,导致相互等待。
2. 不可剥夺:进程已经获得了一部分资源并且正在使用,但是又需要另外一部分资源才能继续执行,而这些资源又被其他进程占用。
3. 请求与保持:进程已经占有了一些资源,并且在请求另外一些资源的过程中被阻塞,而同时又在等待那些资源被其他的进程释放。
4. 循环等待:多个进程之间形成一个循环,每个进程都在等待着下一个进程释放资源。
由于这些原因,当系统中的进程相互之间存在这种相互等待的情况时,就有可能导致死锁的发生。
二、死锁的特征在实际的计算机系统中,死锁通常是非常隐蔽的,因为它并不会导致系统崩溃或者明显的错误信息。
一旦发生死锁,系统的性能就会明显下降,甚至导致系统无法继续正常运行。
了解死锁的特征是非常重要的。
1. 互相等待:在死锁状态下,每个进程都在等待其他进程所持有的资源。
2. 空闲资源:虽然系统中有足够的资源,但由于它们被进程所独占而无法被其他进程使用,导致系统资源利用率下降。
3. 死锁的周期性:死锁可能会以一定的周期性出现,例如每隔一段时间系统就会出现死锁。
4. 死锁的持续性:一旦系统陷入死锁状态,如果不采取相应的措施,那么它就会一直持续下去,直到系统崩溃或者重启。
通过观察这些特征,我们可以及时发现死锁的存在,并采取相应的措施来解决它。
浅谈操作系统中的死锁问题
浅谈操作系统中的死锁问题学院:数学与计算机科学学院姓名学号:摘要:进程死锁问题是操作系统的主要问题之一,很多学者专家一直在研究怎样解决这个问题。
本文针对操作系统中经常出现的死锁问题进行了讨论,阐述了死锁出现的原因、四个必要条件,以及死锁的处理方法。
关键词:死锁;死锁产生的原因;死锁产生的条件;死锁的解除与预防;银行家算法。
一、死锁的概述:死锁是进程死锁的简称,是由Dijkstra于1965年研究银行家算法时首先提出的。
所谓死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中,因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去.此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁,这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。
二、产生死锁的原因:因为系统资源不足;进程运行推进的顺序不合适;资源分配不当等。
如果系统资源充足,进程的资源请求都能够得到满足,死锁出现的可能性就很低,否则就会因争夺有限的资源而陷入死锁。
其次,进程运行推进顺序与速度不同,也可能产生死锁三、产生死锁的四个必要条件:互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用。
请求与保持条件(占有等待):一个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(不可抢占):进程已获得的资源,在未使用完之前,不能强行剥夺。
循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
四、死锁的解除与预防:理解了死锁的原因,尤其是产生死锁的四个必要条件,就可以最大可能地避免、预防和解除死锁。
在系统设计、进程调度等方面注意如何不让这四个必要条件成立,如何确定资源的合理分配算法,避免进程永久占据系统资源。
⑴有序资源分配法。
这种算法资源按某种规则系统中的所有资源统一编号(例如打印机为1、磁带机为2、磁盘为3、等等),申请时必须以上升的次序。
采用有序资源分配法:R1的编号为1,R2的编号为2;PA:申请次序应是:R1,R2;PB:申请次序应是:R1,R2;这样就破坏了环路条件,避免了死锁的发生。
操作系统中的死锁问题
操作系统中的死锁问题在操作系统中,死锁是一种非常严重的问题,它会导致系统的资源无法被释放,进而影响系统的正常运行。
死锁是一种非常复杂的现象,通常发生在多个进程之间,这些进程之间相互等待对方所持有的资源,导致都无法继续执行。
本文将从死锁的定义、原因、解决方法等方面进行探讨。
一、死锁的定义二、死锁的原因死锁的产生通常是由于系统资源的竞争导致的。
在多任务操作系统中,进程之间会竞争系统资源,当一个进程持有了某个资源后,其他进程就无法再次获取这个资源,从而导致进程之间相互等待,最终引发死锁。
死锁产生的原因主要有以下几点:1. 互斥:资源是互斥的,即同一时间只能被一个进程占用。
当一个进程占用了某个资源后,其他进程就无法再次获取这个资源,只能等待。
2. 请求与保持条件:一个进程在申请新的资源的仍保持对原有资源的占有。
3. 不可抢占条件:系统中的资源是不可抢占的,即只能由持有资源的进程来释放资源。
4. 循环等待:系统中存在一个进程循环等待资源的情况,导致所有进程都无法继续执行。
这些原因导致了系统资源的不合理分配和处理,从而引发了死锁问题。
三、死锁的解决方法针对死锁问题,操作系统设计者提出了一些解决方法,主要包括预防死锁、避免死锁、检测死锁和解除死锁。
1. 预防死锁:预防死锁的关键在于打破死锁产生的四个条件之一。
可以采取资源的有序分配,即按照一定的顺序分配资源,避免进程竞争资源造成死锁;或者可以采取资源的抢占机制,当一个进程无法获取所需资源时,可以抢占其他进程的资源等。
2. 避免死锁:避免死锁的关键在于动态地进行资源分配和释放。
可以采用银行家算法来避免死锁,即在分配资源之前,先进行系统状态的检查,确保分配资源不会导致死锁的发生。
3. 检测死锁:检测死锁是指通过系统监控和分析确定系统中是否存在死锁,并在发现死锁后采取相应的措施。
可以采用资源分配图来检测死锁,当资源分配图中存在环路时,即表示系统中存在死锁。
4. 解除死锁:一旦检测到系统中存在死锁,就需要进行死锁解除。
操作系统——死锁的概念以及死锁处理策略
操作系统——死锁的概念以及死锁处理策略⼀、什么是死锁死锁(Deadlock):是指两个或两个以上的进程在执⾏过程中,因争夺资源⽽造成的⼀种互相等待的现象,若⽆外⼒作⽤,它们都将⽆法推进下去。
称此时系统处于死锁状态或系统产⽣了死锁。
称这些永远在互相等待的进程为死锁进程。
所占⽤的资源或者需要它们进⾏某种合作的其它进程就会相继陷⼊死锁,最终可能导致整个系统处于瘫痪状态。
学到这⾥,我们可能会对前⾯提到的⼏个名词感到困惑,死锁,饥饿,死循环⼀样吗?都代表什么意思呢?死锁和饥饿是操作系统导致的问题,⽽死循环则是被管理者的问题,也就是程序员的问题。
针对上⾯银⾏家算法,防⽌死锁发⽣可采取的措施:(1)最多允许4个哲学家同时坐在桌⼦周围。
(2)仅当⼀个哲学家左右两边的筷⼦都可⽤时,才允许他拿筷⼦。
(3)给所有哲学家编号,奇数号的哲学家必须⾸先拿左边的筷⼦,偶数号的哲学家则反之。
这⾥给出⼀个不会发⽣死锁的哲学家进餐过程的算法描述。
semaphore S[5] = {1,1,1,1,1};//5双筷⼦semaphore mutex = 4;//最多允许4个哲学家Pi(){while(1){P(mutex);P(S[i]);拿起左边的叉⼦;P(S[i+1]mod5);拿起右边的叉⼦;吃通⼼粉;放下左边的叉⼦;V(S[i]);放下右边的叉⼦;V(S[i+1]mod5);V(mutex);}}⼆、产⽣死锁的必要条件互斥条件不可剥夺条件占有并请求条件循环等待条件三、产⽣死锁的原因主要原因有两个:竞争临界资源和进程推进顺序不当。
总之就是对不可剥夺资源的不合理分配,可能导致死锁。
⼀个⼩问题:⼀个OS有20个进程,竞争使⽤65个同类资源,申请⽅式是逐个进⾏的,⼀旦某个进程获得它所需要的全部资源,则⽴即归还所有资源。
每个进程最多使⽤三个资源。
若仅考虑这类资源,该系统有⽆可能产⽣死锁,为什么?答:不可能。
因为死锁产⽣的原因有两点:系统资源不⾜或推进顺序不当,在本题中,进程所需的最⼤资源数为60,⽽系统共有该类资源65个,其资源数已⾜够系统内各进程使⽤。
理解操作系统中的死锁问题及解决方法
理解操作系统中的死锁问题及解决方法操作系统是计算机系统的核心组成部分,负责管理计算机的硬件和软件资源,以及协调各个应用程序的运行。
然而,在操作系统中,死锁问题是一个常见而又棘手的挑战。
本文将探讨什么是死锁问题,为什么它会发生,以及如何解决这个问题。
首先,我们来了解一下什么是死锁。
在操作系统中,当两个或多个进程因为彼此互相等待对方释放资源而无法继续执行时,就会发生死锁。
简单来说,死锁就是进程之间的相互阻塞,导致系统无法前进。
那么,为什么死锁会发生呢?一个常见的原因是资源竞争。
当多个进程同时请求并占用相同的资源时,如果这些资源无法同时被所有进程使用,就会导致死锁。
例如,两个进程分别占用了资源A和B,但是它们同时又需要对方释放资源才能继续执行,这就形成了死锁。
另一个导致死锁的原因是进程推进顺序的不当。
当进程按照特定的顺序请求资源,并且这些资源无法同时满足所有进程的需求时,就会发生死锁。
例如,进程1先请求资源A,再请求资源B,而进程2先请求资源B,再请求资源A,这种情况下就有可能发生死锁。
既然我们了解了死锁的原因,那么如何解决这个问题呢?有几种常见的方法可以应对死锁。
一种解决死锁问题的方法是预防。
通过设计合理的算法和策略,可以在编写程序时预防死锁的发生。
例如,可以使用资源分配图来检测潜在的死锁情况,并在系统运行之前进行调整,以避免死锁的发生。
另一种解决死锁问题的方法是避免。
避免死锁的关键是对资源请求进行合理的判断和分配。
一种常见的避免死锁的算法是银行家算法。
该算法通过对资源请求进行安全性检查,确保系统能够满足进程的资源需求,从而避免死锁的发生。
除了预防和避免外,还有一种解决死锁问题的方法是检测和解除。
检测死锁的方法有很多,例如资源分配图、死锁检测算法等。
一旦检测到死锁的存在,就需要采取相应的措施来解除死锁。
常见的解除死锁的方法包括资源剥夺、进程终止和进程回退等。
当然,解决死锁问题并不是一件容易的事情。
在实际应用中,需要综合考虑系统的性能、可靠性和实用性等因素,选择适合的解决方法。
《操作系统》课件03 处理机调度与死锁
第三章 处理机调度与死锁
3.2.3 基于时间片的轮转调度算法
1.时间片轮转算法 ٭时间片大小q的确定 ▪ 太大:退化为FCFS; ▪ 太小:系统开销过大 ٭系统对响应时间的要求;T= nq ٭n是就绪队列中进程的数目; ٭系统的处理能力:(应保证一个时间片处理完常 用命令)
第三章 处理机调度与死锁
低级调度(进程调度,短程调度)
主要是由分派程序(Dispatcher)分派处理机。
非抢占方式:简单,实时性差(如win31) 抢占方式
(1)时间片原则 (2)优先权原则 (3)短作业优先原则。
中级调度(中程)
为提高系统吞吐量和内存利用率而引入的内外存对换功能。
运行频率:低>中>高。
3. 同时具有三级调度的调度队列模型
作业 调度
时间 片完
后备 队列 批量 作业
交互 型作业
就绪 队列
进程 调度 CP U
中级 调度 就绪 ,挂起 队列
事件 出现
进程 完成
阻塞 ,挂起 队列 事
件 出
挂起
现
阻塞 队列
等待 事件
图 3-3 具有三级调度时的调度队列模型
第三章 处理机调度与死锁
3.1.3 选择调度方式和算法的若干准则
第三章 处理机调度与死锁
3.2.2高优先权优先调度算法
1.优先权调度算法类型 ٭非抢占式优先权算法 ٭抢占式优先权算法,实时性更好。
2.优先权类型: ٭静态优先权: ▪ 进程优先权在整个运行期不变。 ▪ 确定优先权依据 (1)进程类型 (2)进程对资源的需求; (3)根据用户需求。 ▪ 特点:简单,但低优先权作业可能长期不被调度。
操作系统中死锁与死机现象的教学比较
吉林省教育学院学报
J OURNAL OF EDUCATI ONAL NSI ]UTE OF LI I . r 1 JI N PROVI NCE
No 1 2 1 . 2. 0 0 VO . 6 12 To a . 4 t l NO 2 0
心在 内部 管理 和控制 的调度 设计 中造 成 系统无 法继 续 运行 的“ 机 ” 死 现象 。 产 生死锁 与“ 死机 ” 的原 因
一
的驱动 程序再 决 定运 行 。因此 , 些 失 效硬 件 的驱 某 动 程序 会导致 “ 死机 ” 。 2 资源耗尽 :蓝 屏 ” 障常 常 发生 在进 行 一项 . “ 故 比较大或 比较 多 的工 作 时 , 或是 在保存 复制 的时候 , 往 往发 生得 比较突然 。这类 故 障的发 生原 因主要是 与三个堆 资 源 ( 统 资 源 、 户 资 源 、 D 资 源 ) 系 用 G I 的
的一 个管理 新 概 念 , 用 “ 格 ” 据 结 构 , 中包 采 表 数 其 含 了系统所 有 的信 息 。在 启 动 和运 行 时 , 器会 读 机 取其 中的内容 以配 置 系统 , 同时 几 乎所 有 重 要操 作 都会 在其 中 留下蛛 丝 马 迹 。通过 修 改 , 易 实现 常 轻 规操 作无法 实现 的功 能 , 如 果 其 中 的信 息 受 到破 但 坏 , 么 系统就不 能正 常工作 。 那 5 “ 片 ” 多 : 安 装 的 系统 , 据 的存 放 是 .碎 太 新 数 连续 的 。不 断运行 工 作后 使 文件在 硬盘上 的存放 位 置凌 乱异常 。 即便 不 出现错 误 , 系统 性 能也要 降低 。 需要定 期对 硬盘进 行碎 片整 理 。 6 驻 留 主存 : 务 栏右 下侧 的系 统托 盘 内 的 图 . 任 标控 制会使 操作 带来 很 大 的方便 , 这 样 的 方便 不 但
操作系统中的死锁问题
操作系统中的死锁问题摘要:死锁是指多个进程因为竞争资源而造成的一种僵局,是计算机中经常出现的现象,至今还没有很好的解决方法。
死锁产生的条件有 4 个:互斥条件、请求与保持条件、不剥夺条件以及循环等待条件。
死锁是计算机故障中常见的问题之一,想要最优化使用计算机操作系统,首要任务就是解决死锁问题。
当然,就这种计算机操作系统中的死锁问题而言,其绝不是凭空产生的,相反的,其有着自身的一系列必要条件,而这些必要条件和产生原因实际上又可以为相应应对措施的采取指明突破口。
本文主要围绕着计算机操作系统中的死锁问题这一中心主题,从死锁问题的具体内涵出发,通过对其产生原因、必要条件的论述和揭示,最后给出可行的死锁解决策略。
关键词:计算机操作系统;死锁问题;原因;对策0引言随着科学技术的不断发展,计算机类型复杂多样,进程、资源种类也各不相同。
计算机操作系统是管理计算机各种软硬件资源的软件系统,其中死锁问题是操作系统必须处理的一种资源分配问题。
所谓的死锁就是不通状态,而当其具体到计算机操作系统之中时,则表示在一把包括多个进程在内的进程集合体中,每个进程都在等待相应事件的促发,而这些事件却又在等待另一类进程的完成,因此,这样一来进程之间一直处于一种等待的状态之中,无法得到顺利地执行。
计算机中的死锁会影响整个操作系统的进程。
每个进程都需要相应要求指导,而这些要求指导又需要不同类别进程来提供,死锁会耽误计算机进程的顺利进行。
这种状态造成计算机资源的浪费,需要的资源利用不上,不需要的资源无法释放,对操作系统来说有着不利的影响。
由此可见,我们应研究计算机操作系统中的死锁问题,科学采用合理的解决方案。
我们知道,操作系统是一台计算机的灵魂,没有操作系统计算机只能是一副空壳,什么功能也无法实现。
然而,也正是在这种操作系统重要性的要求之下,人们已经对其越来越为依赖了。
当然,这种依赖性如果碰到计算机运行不畅或者死机的情况,用户则会变得异常烦躁,而这种死机以及卡壳现象的发生实际上在很大层面上都是死锁问题导致的。
死锁、活锁、饿死和阻塞的个人理解
死锁、活锁、饿死和阻塞的个人理解以下个人理解,请各位前辈多多指教:死锁:① 互斥条件:指进程对所分配到的资源进行排它性使用,在一段时间内某资源只由一个进程占用,如果此时还有其他进程请求资源,则请求者只能等待,直至占有资源的进程被释放。
② 请求和保持条件:指进程已经保持至少一个资源,但又提出了新的资源请求,而该资源已被其它进程占有,此时请求进程阻塞,但又对自己已获得的其它资源保持不放。
③ 不剥夺条件:指进程已获得的资源,在未使用完之前,不能被剥夺,只能在使用完时由自己释放。
④环路等待条件:在发生死锁时,必然存在一个进程,资源的唤醒链,即进程集合{P0,P1,P2,···,Pn}中的P0正在等待一个P1占用的资源;P1正在等待P2占用的资源,……,Pn正在等待已被P0占用的资源。
解释:线程A或者B需要过独木桥(使用该进程),而C还没有走完(进程还在占用),于是三方僵死;也可以是没有C 的情况下,A和B互不礼让僵死.A和B都认为自己优先级较高应该使用该进程.活锁:活锁指的是任务或执行者没有被阻塞,由于某些条件没有满足,导致一直重复尝试,失败。
活锁和死锁的区别在于,处于活锁的实体在不断的改变状态,而处于死锁的实体表现为等待,活锁有可能自行解开,死锁则不能。
解释:线程A和B都需要过桥(都需要使用进程),而都礼让不走(那到的系统优先级相同,都认为不是自己优先级高),就这么僵持下去.饿死:指一个可运行的进行尽管能继续执行,但被调度器无限期的忽视,而不能被调度执行的情况,饿死可以根据先来先服务资源分配策略来避免。
解释:这是个独木桥(单进程),桥上只能走一个人,B来到时A在桥上,B等待;而此时比B年龄小的C来了,B让C现行(A走完后系统把进程分给了C),C上桥后,D又来了,B又让D现行(C走完后系统把进程分个了D)以此类推B一直是等待状态.阻塞:不用解释了吧?。
操作系统中的死锁问题
操作系统中的死锁问题在计算机科学领域,操作系统是一种用于管理计算机硬件和软件资源的核心软件。
操作系统负责协调各个程序之间的运行,并确保它们能够正确地访问和利用计算机的各种资源。
然而,在操作系统中,死锁问题是一个普遍存在的挑战,它可能导致系统无法继续正常运行,严重影响计算机的性能和稳定性。
一、死锁的概念和原因死锁是指在一个系统中,两个或多个进程因为互相等待对方释放资源而陷入了无限等待的状态。
造成死锁的原因通常有以下几个:1.竞争资源:当多个进程同时需要一定数量的资源才能继续执行时,如果这些资源无法同时满足所有进程的需求,就会出现死锁;2.进程推进顺序不当:当进程按照一定的顺序请求和释放资源时,如果顺序不当,也容易导致死锁;3.循环等待:多个进程之间因为互相等待对方释放资源,形成一个环路,也是造成死锁的常见原因。
二、死锁的类型根据产生死锁的资源类型和分配策略,死锁可以分为以下几种类型:1.资源死锁:是指多个进程因为竞争有限的资源而陷入无限等待的状态;2.通信死锁:是指多个进程因为相互等待消息或信号而陷入无限等待的状态;3.时间死锁:是指由于时间故障或时序问题导致的进程无法继续执行的状态。
三、死锁的预防和避免策略为了解决操作系统中的死锁问题,我们可以采取预防和避免的策略。
1.死锁预防:通过消除或破坏导致死锁的四个必要条件来预防死锁。
这包括资源互斥、占有和等待、不可抢占和循环等待。
通过优化资源的分配策略,合理规划进程的执行顺序,可以有效地预防死锁的发生。
2.死锁避免:在运行时检测和避免可能导致死锁的情况。
可以采用银行家算法等资源分配算法,根据进程的资源需求和系统当前的资源状态,来预测是否会发生死锁,并采取相应的措施避免死锁的发生。
四、死锁的检测和解除除了预防和避免死锁外,还可以采用死锁的检测和解除策略。
1.死锁检测:通过算法来检测当前系统是否存在死锁。
常用的算法包括资源分配图算法和银行家算法等。
通过检测资源分配图中的环路,我们可以确定是否存在死锁。
计算机操作系统原理专升本常见题型解析
计算机操作系统原理专升本常见题型解析一、选择题解析选择题是计算机操作系统原理专升本考试中常见的题型之一。
下面对选择题解析进行详细说明。
1. 在调度算法中,哪种算法不考虑作业优先级的影响?答:短作业优先(SJF)调度算法。
解析:短作业优先调度算法是根据作业的执行时间来进行调度的,即执行时间最短的作业先执行。
在该算法中,并不考虑作业的优先级。
2. 下列哪个是实时操作系统的特点?答:保证任务的实时性。
解析:实时操作系统是一种保证任务能够在规定的时间内得到响应的操作系统。
3. 以下对于死锁(Deadlock)的描述,哪个是正确的?答:两个或多个进程因争夺资源而造成都在等待对方所占有的资源,以致都无法继续执行。
解析:死锁是指两个或多个进程因为互相竞争系统中的资源而导致都无法继续执行的情况。
4. 磁盘的访问时间由哪几个部分构成?答:寻道时间、旋转延迟时间、传输时间。
解析:磁盘的访问时间由寻道时间、旋转延迟时间和传输时间组成。
5. 进程的状态包括哪些?答:就绪状态、执行状态、阻塞状态。
解析:进程的状态包括就绪状态(Ready)、执行状态(Running)和阻塞状态(Blocked)。
二、填空题解析填空题是计算机操作系统原理专升本考试中经常出现的题型,下面对填空题解析进行详细说明。
1. 在操作系统中,用于资源的分配和回收的基本单位是______。
答:进程。
解析:在操作系统中,进程是资源管理的基本单位,用于资源的分配和回收。
2. 进程调度是操作系统的一项核心任务,控制权的转换是通过______实现的。
答:中断。
解析:在进程调度过程中,由于各种原因会发生中断,操作系统通过中断来实现进程间的控制权转换。
3. 在页面置换算法中,被淘汰的页面是根据______选择的。
答:页面置换策略。
解析:页面置换算法根据页面置换策略来选择被淘汰的页面。
4. 操作系统的内核是______。
答:操作系统的核心部分。
解析:操作系统的内核是操作系统的核心部分,包含了操作系统的基本功能和服务。
操作系统死锁的危害
操作系统死锁的危害
一、操作系统死锁的概念
在多个程序同时执行的情况下,多个进程可能出现竞争一定数量的资源。
若某个进程申请资源,且此时资源不可用,那么该进行将进入等待状态。
如果所申请的资源被其他等待进程占有,那么该等待进程有可能永远处于等待状态而无法改变该状态。
——这种情况即为死锁。
二、
当出现死锁时,进程永远不能完成,并且阻碍使用系统资源,阻止了其他作业开始执行,导致系统的资源利用率急剧下载,下面列举出一些比较直接的影响。
1死锁会使进程得不到正确的结果。
因为处于死锁状态的进程得不到所需的资源,不能向前推进,故得不到结果。
2死锁会使资源的利用率降低。
因为处于死锁状态的进程不释放已占有的资源,以至于这些资源不能被其他进程利用,故系统资源利用率降低。
3死锁还会导致产生新的死锁。
其它进程因请求不到死锁进程已占用的资源而无法向前推进,所以也会发生死锁。
所以进程出现了死锁,有可能产生多米诺骨牌效应,最终会导致操作系统崩溃。
补充:三、操作系统死锁解决方法
1 使用协议以预防或避免死锁,确保系统不会进入死锁状态;
2 系统可进入死锁状态,但可检测死锁状态,然后进行恢复;
3 忽视该问题,而认为死锁不可能在系统内发生。
——即应用程序开发人员来处理死锁问题
感谢您的阅读,祝您生活愉快。
操作系统中的死锁问题
操作系统中的死锁问题死锁是指在多任务处理系统中,两个或多个进程互相请求对方释放资源而无法继续执行的情况。
死锁问题是操作系统中一个非常重要的问题,当系统发生死锁时,将导致系统的资源利用率下降,无法完成任务,严重影响系统的性能和稳定性。
了解和解决死锁问题对于操作系统来说至关重要。
本文将就操作系统中的死锁问题进行探讨。
1. 死锁的原因死锁的产生通常是因为系统中的资源分配与竞争导致的。
当多个进程同时竞争某些资源时,若资源被一个进程占用且不释放,其他进程便无法获取该资源,这可能导致死锁的发生。
死锁的四个必要条件是:互斥条件、占有并等待条件、不可抢占条件和循环等待条件。
2. 死锁的分类死锁可分为以下几种类型:(1) 资源死锁:系统中的资源被无限制地占用而无法释放。
(2) 数据死锁:数据传输或通常的数据锁定造成死锁。
(3) 饥饿:程序无法执行的情况。
(4) 优先级反转:低优先级任务占有高优先级任务所需资源而导致高优先级任务无法继续执行的情况。
3. 死锁的处理方法为了解决或预防死锁问题,可以采用以下方法:(1) 死锁避免:通过合理分配资源以避免系统进入死锁状态,例如银行家算法。
(2) 死锁检测:通过检查系统资源分配图以及进程等待图等方法来检测系统中是否存在死锁,并采取相应措施进行处理。
(3) 死锁解除:当系统进入死锁状态时,可以通过释放资源或终止进程等方式来解除死锁。
4. 死锁的影响死锁对系统的影响是非常严重的,它会导致系统资源利用率下降,无法完成任务,严重影响系统的性能和稳定性。
死锁还可能导致系统崩溃和数据丢失等问题。
5. 死锁的举例死锁问题并不陌生,我们可以在生活中找到一些例子来说明死锁的产生。
一辆汽车在狭窄的道路上遇到了另一辆汽车,两辆汽车互相让对方通过,但由于彼此不愿意先行,最终导致了交通堵塞,这就是一种死锁现象。
在家庭生活中,父母要求孩子完成家庭作业,孩子却要求父母先买给他玩具,最终导致了双方的僵持,也是一种“死锁”。
计算机操作系统中的进程调度和死锁处理
计算机操作系统中的进程调度和死锁处理计算机操作系统是指控制计算机各个硬件和软件资源,使其协调工作的系统软件。
在计算机操作系统中,进程调度和死锁处理是两个重要的概念和技术。
进程调度指的是操作系统根据一定的策略和算法,将CPU的使用权交给不同的进程;而死锁处理则是解决在资源竞争时可能发生的死锁情况。
本文将深入探讨计算机操作系统中的进程调度和死锁处理的原理、方法和应用。
一、进程调度进程调度是操作系统中的一个重要部分,它负责根据一定的调度算法将CPU的使用权交给不同的进程,以实现多道程序的并发执行和提高系统性能。
常用的调度算法包括先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、时间片轮转(RR)等。
1. 先来先服务(FCFS)先来先服务是一种简单而常见的调度算法,即操作系统按照进程到达的先后顺序为它们分配处理器时间片。
这种算法的优点是实现简单,但缺点是可能导致长作业等待时间过长,造成整体性能下降。
2. 短作业优先(SJF)短作业优先是一种按照作业执行时间长短进行调度的算法,即优先执行执行时间最短的作业。
这种算法的优点是可以减少平均等待时间,但缺点是难以准确预测作业执行时间,容易造成某些长作业的饥饿问题。
3. 时间片轮转(RR)时间片轮转是一种循环调度算法,每个进程被分配一个时间片,在该时间片结束后,系统强制切换到下一个进程执行。
这种算法能够较好地实现公平性,但可能导致上下文切换频繁,降低系统效率。
二、死锁处理死锁是指两个或多个进程因争夺资源而造成的一种僵局,进程处于无法继续执行的状态。
处理死锁是操作系统中的一个重要问题,常用的死锁处理方法包括死锁预防、死锁避免、死锁检测和死锁解除等。
1. 死锁预防死锁预防是通过破坏死锁产生的四个必要条件之一,来预防死锁的发生。
这些条件包括互斥、请求与保持、不剥夺和循环等。
通过合理地设计系统和资源分配策略,可以在设计阶段就预防死锁的发生。
2. 死锁避免死锁避免是在系统运行过程中,根据已有的资源分配情况和进程的请求情况,动态决策是否分配资源,以避免潜在的死锁发生。
计算机操作系统中的死锁问题
计算机操作系统中的死锁问题一、什么是死锁在计算机操作系统中,死锁是指两个或者多个进程无限期地等待对方所持有的资源,导致程序无法继续执行的情况。
这种情况下,系统处于一种死循环状态,无法恢复正常运行。
死锁问题是并行计算领域中的一个经典问题,是计算机科学中的一个重要主题。
二、死锁的产生原因死锁的产生原因一般有以下几种:1.资源互斥:当若干个进程都需要独占某些共享资源时,这些资源就会变成互斥资源,每次只有一个进程可以访问它们。
2.资源不足:如果系统中的资源已全部被使用,新的进程需要等待其他进程释放资源后才能使用,就可能引发死锁问题。
3.进程等待:当一个进程等待某个被其他进程占用的资源时,如果该进程占用的资源又被其他进程占用,就可能引发进程之间的等待关系。
4.循环等待:多个进程之间形成了循环等待的状态,这是产生死锁的必要条件。
三、死锁的检测和解决方法为了避免死锁的发生,需要采取一些措施来检测和解决死锁问题。
1.死锁的检测方法死锁的检测一般有两种方法:(1) 死锁预防:在程序设计时,预测死锁的发生,采取一些措施避免死锁的发生。
(2) 死锁检测:在程序运行时,通过算法检测死锁的发生,尝试解除死锁状态。
2.死锁的解决方法在死锁出现后,需要尽快解决死锁问题。
以下是解决死锁问题的方法:(1)死锁预防:在程序设计时,预测死锁的发生,采取一些措施避免死锁的发生。
(2)死锁避免:通过对资源的分配进行限制,预防死锁的发生。
(3)死锁解除:当系统检测到死锁时,采用解除死锁的方法,尽快恢复系统状态。
(4)死锁忽略:当死锁发生概率非常小,或者解决死锁会带来更大的开销时,可以选择忽略死锁。
四、案例分析以银行家算法为例,通过控制资源的分配来避免死锁。
银行家算法是一种死锁避免算法,其基本思想是:当进程请求资源时,需要让系统判断是否会发生死锁。
如果发现资源分配会导致死锁,就不分配资源,等到后续请求时再分配。
这样,银行家算法可以有效避免死锁的发生。
上海市考研计算机科学复习资料操作系统常见问题解析
上海市考研计算机科学复习资料操作系统常见问题解析操作系统是计算机科学与技术领域中的重要学科,在上海市考研中也是一个必考的科目。
掌握好操作系统相关知识对于考生来说至关重要。
本文将针对上海市考研计算机科学复习资料中常见的操作系统问题进行解析,帮助考生更好地备考。
一、进程和线程的区别和联系进程(Process)是指一个正在执行的程序。
线程(Thread)是进程中的一个独立执行单位,一个进程可以包含多个线程。
进程与线程之间的区别主要有以下几点:1. 资源占用:每个进程都有独立的内存空间和系统资源,而多个线程共享进程的资源;2. 创建和销毁:创建和销毁进程需要较大的系统开销,而创建和销毁线程的开销较小;3. 通信和同步:进程之间的通信和同步需要使用操作系统提供的机制,而线程之间可以直接共享数据。
二、死锁的概念及解决方法死锁是指两个或多个进程在执行过程中因竞争资源而造成的僵持状态,它们将无法继续执行下去。
解决死锁的方法包括以下几种:1. 预防死锁:通过破坏死锁产生的四个必要条件(互斥条件、请求和保持条件、不可剥夺条件、循环等待条件)来预防死锁的发生;2. 避免死锁:通过安全序列的方法判断系统是否处于安全状态,只允许有安全序列产生的进程执行,避免死锁的发生;3. 检测死锁:通过资源分配图等方法来检测系统是否处于死锁状态,如果是则采取相应的措施解除死锁。
三、虚拟内存的作用和实现原理虚拟内存是一种计算机存储技术,它通过将不常用的数据暂时保存到磁盘上的交换文件中,以释放主存空间,提高内存的使用效率。
虚拟内存的实现原理主要有以下几个步骤:1. 地址转换:将逻辑地址(或虚拟地址)转换为物理地址,利用页表将逻辑地址映射到物理内存的对应位置;2. 页面置换:当内存空间不足时,操作系统根据一定的算法将不常用的页面置换到磁盘上的交换文件中,从而腾出内存空间;3. 页面调度:通过页面调度算法决定哪些页面将被置换出去,常用的页面调度算法有FIFO、LRU等。
操作系统中死锁与死机现象的比较
2010年第12期吉林省教育学院学报N o .12,2010第26卷J O U R N A LO FE D U C A T I O N A LI N S T I T U T EO FJ I L I NP R O V I N C EV o l .26(总240期)T o t a l N o .240收稿日期:2010—07—25作者简介:哈森格日乐,女,内蒙古兴安盟广播电视大学,讲师。
研究方向:计算机应用。
操作系统中死锁与死机现象的教学比较哈森格日乐(内蒙古兴安盟广播电视大学,内蒙古兴安盟137400)摘要:死锁是计算机操作系统中的一个突出问题。
死锁与死机是两个不同又有关联的概念。
本文从死锁与死机的概念、产生的原因及排除三个方面进行了比较论述。
关键词:死锁;死机;进程中图分类号:G 642.0 文献标识码:A 文章编号:1671—1580(2010)12—0071—02 操作系统中的死锁可定义为:各并发进程彼此互相等待对方所拥有的资源,且这些并发进程在得到对方的资源之前不会释放自己所拥有的资源。
从而造成大家都想得到资源而又都得不到资源,各并发进程不能继续向前推进的状态。
它是操作系统核心在内部管理和控制的调度设计中造成系统无法继续运行的“死机”现象。
一、产生死锁与“死机”的原因(一)死锁的起因及必要条件死锁的起因是并发进程的资源竞争。
产生死锁的根本原因在于系统提供的资源个数少于并发进程所要求的该类资源数。
显然,由于资源的有限性,不可能为所有要求资源的进程无限制地提供资源。
但是,可以采用适当的资源分配算法,以达到消除死锁的目的。
然而要达到消除死锁的目的必须了解产生死锁的必要条件。
这个我们从死锁的概念就可以得到。
1.互斥条件。
并发进程所要求和占有的资源是不能同时被两个以上进程使用或操作的,进程对它所需要的资源进行排他性控制;2.不剥夺条件。
进程所获得的资源在未使用完毕之前,不能被其他进程强行剥夺,而只能由获得该资源的进程自己释放;3.部分分配。
操作系统——处理机调度与死锁共110页文档
1、不要轻言放弃,否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人,常是愿意 去做,并愿意去冒险的人。“稳妥”之船,从未能从岸边走远。-戴尔.卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡,喝起来是苦涩的,回味起来却有 久久不会退去的余香。
操作系统——处理机调度与死锁 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美,我宁愿选择无悔,不管来生多么美丽,我不愿失 去今生对你的记忆,我不求天长地久的美景,我只要生生世世的轮 回里有你。
计算机的死锁俗称死机
计算机的死锁俗称死机
操作系统的死锁限制会导致计算机崩溃。
电脑死机可能是因为:也可能是因为应用程序导致资源没有释放。
也有可能是操作系统内存管理能力差,导致死锁,最终崩溃。
Windows常见死机原因:
1.Windows即插即用功能。
2.资源耗尽:系统资源,用户资源,GDI资源等。
3.版本冲突:不同文件管理方式。
4.注册表损坏:在启动和运行时,机器读取内容,配置系
统,可以很容易地重写,导致文件损坏。
5.“碎片”太多:不断运行工作后使文件在硬盘上的存放
位置凌乱异常。
6.常驻主存:任务栏右下方系统托盘中的图标控件会给操
作带来很大的便利,但这种便利不仅会降低系统性能,
还会耗尽主存等系统资源,最终导致系统崩溃。
7.卸载不彻底:系统中产生大量垃圾文件。
8.盗版软件Bug:丢失部分源代码。
9.CMOS/BIOS版本太旧:BIOS管理硬件,CMOS设置不当。
10.非正常关机:在正常关机状态下,需要写回数据。
一些
重要的数据丢失了。
11.病毒或黑客入侵破坏。
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2010年第12期吉林省教育学院学报N o .12,2010第26卷J O U R N A LO FE D U C A T I O N A LI N S T I T U T EO FJ I L I NP R O V I N C EV o l .26(总240期)T o t a l N o .240收稿日期:2010—07—25作者简介:哈森格日乐,女,内蒙古兴安盟广播电视大学,讲师。
研究方向:计算机应用。
操作系统中死锁与死机现象的教学比较哈森格日乐(内蒙古兴安盟广播电视大学,内蒙古兴安盟137400)摘要:死锁是计算机操作系统中的一个突出问题。
死锁与死机是两个不同又有关联的概念。
本文从死锁与死机的概念、产生的原因及排除三个方面进行了比较论述。
关键词:死锁;死机;进程中图分类号:G 642.0 文献标识码:A 文章编号:1671—1580(2010)12—0071—02 操作系统中的死锁可定义为:各并发进程彼此互相等待对方所拥有的资源,且这些并发进程在得到对方的资源之前不会释放自己所拥有的资源。
从而造成大家都想得到资源而又都得不到资源,各并发进程不能继续向前推进的状态。
它是操作系统核心在内部管理和控制的调度设计中造成系统无法继续运行的“死机”现象。
一、产生死锁与“死机”的原因(一)死锁的起因及必要条件死锁的起因是并发进程的资源竞争。
产生死锁的根本原因在于系统提供的资源个数少于并发进程所要求的该类资源数。
显然,由于资源的有限性,不可能为所有要求资源的进程无限制地提供资源。
但是,可以采用适当的资源分配算法,以达到消除死锁的目的。
然而要达到消除死锁的目的必须了解产生死锁的必要条件。
这个我们从死锁的概念就可以得到。
1.互斥条件。
并发进程所要求和占有的资源是不能同时被两个以上进程使用或操作的,进程对它所需要的资源进行排他性控制;2.不剥夺条件。
进程所获得的资源在未使用完毕之前,不能被其他进程强行剥夺,而只能由获得该资源的进程自己释放;3.部分分配。
进程每次申请它所需要的一部分资源,在等待新资源的同时,继续占用已分配到的资源;4.环路条件。
存在一种进程循环链,链中每一个进程已获得的资源同时被下一个进程所请求。
(二)“死机”的原因1.W i n d o w s 的即插即用功能,简化了新硬件的安装,但随之而来的是系统启动时,总是要搜索所有的驱动程序再决定运行。
因此,某些失效硬件的驱动程序会导致“死机”。
2.资源耗尽:“蓝屏”故障常常发生在进行一项比较大或比较多的工作时,或是在保存复制的时候,往往发生得比较突然。
这类故障的发生原因主要是与三个堆资源(系统资源、用户资源、G D I 资源)的占用情况有关。
资源耗尽会出现“系统资源严重不足”等“蓝屏”警告。
平时可以观察一下系统资源的可用比例。
3.版本冲突:尤其是不同文件管理方式。
W i n 98与W i n 2000等的F A T 16/32、N T F S 就是如此。
4.注册表损坏:注册表是W i n d o w s 95之后引入的一个管理新概念,采用“表格”数据结构,其中包含了系统所有的信息。
在启动和运行时,机器会读取其中的内容以配置系统,同时几乎所有重要操作都会在其中留下蛛丝马迹。
通过修改,轻易实现常规操作无法实现的功能,但如果其中的信息受到破坏,那么系统就不能正常工作。
5.“碎片”太多:新安装的系统,数据的存放是连续的。
不断运行工作后使文件在硬盘上的存放位置凌乱异常。
即便不出现错误,系统性能也要降低。
需要定期对硬盘进行碎片整理。
6.驻留主存:任务栏右下侧的系统托盘内的图标控制会使操作带来很大的方便,但这样的方便不仅降低系统性能,而且会耗尽主存和其他系统资源,最后造成系统死机。
7.卸载不完整:不完全卸载,会在系统中产生大量的垃圾文件,从而导致系统的不稳定。
71DOI :10.16083/j .cn ki .1671-1580.2010.12.0598.盗版软件的B U G:如果软件编程不规范,主存分配不合理,完成后又未经过严格的测试,在特殊的运行条件下,就会因找不到主存分配地址而频频出错。
盗版软件在解密过程中,也会破坏、丢失部分源代码,甚至有病毒而使程序不能正常运行。
所以应当使用正版。
9.C M O S设置不当或B I O S版本太旧:C M O S针对基本硬件作出最合理的设置,其中有丰富的参数,从而发挥最佳的性能;但C M O S设置不当会引起很多故障。
10.非正常关机:系统在正常关机的情况下,会进行数据的回写。
但非正常关机则会使某些重要数据受到破坏,严重的则不能启动。
11.病毒或黑客入侵破坏:可能使系统彻底崩溃,应安装防病毒软件并经常更新它的病毒库。
更要防止各种黑客入侵者。
二、死锁与“死机”的排除(一)解决死锁的方法1.死锁的预防。
死锁的预防是保证系统不进入死锁状态的一种静态策略。
它的基本思想是限制并发进程对资源的请求,从而打破产生死锁的四个必要条件中的一个或几个,保证系统不会进入死锁状态。
(1)破坏互斥条件。
对于非同时共享资源,互斥使用是完全必要的。
例如,打印机就是一种不能同时为多个进程共享的资源。
一种不需要互斥使用、可同时共享的资源不可能导致死锁,只读文件就是这类资源的一个例子。
这可以由多个进程同时读信息,而不需要任何等待。
对大多数资源来说互斥使用是完全必要的,所以可以通过破坏互斥条件来防止死锁。
(2)破坏保持和等待条件。
破坏保持和等待条件的方法有两个,一个是要求每个进程在运行之前就申请它所需的全部资源,若得不到满足就不让它运行。
这样,进程在运行中将不再请求并等待分配新的资源;另一个方法是规定每个进程在请求新的资源之前必须释放其已占有的全部资源。
(3)破坏非剥夺条件。
破坏非剥夺条件意味着可以收回已分给进程里尚未使用完毕的资源。
用这个方法防止死锁的产生有不同的实施方案。
方案一是,若一个进程已占用了某些资源的同时,又请求一个新的资源,而这个资源又不能立即分给它,则要剥夺请求进程占用的全部资源,被剥夺的资源加到可用资源表内,其进程加入进程等待队列,直至它再次获得所需的全部资源才能再次运行。
方案二是,如果一个进程请求某些资源,首先看这些资源是否是可用的,若是,则分给请求进程;否则,检查这些资源是否分给了某个进程,而此进程是否又正在等待获得更多的资源,若是,则剥夺等待进程的某些资源以满足请求进程的需要;若这两种情况都不是,则请求进程等待,在等待过程中,它的某些资源也有可能被剥夺。
(4)破坏循环等待。
为了确保系统在任何时候都不会进入循环等待的状态,我们可以采用资源有序分配策略。
即给每类资源一个惟一的整数编号,并按编号的大小给资源定序。
(二)处理死锁的综合措施可以看出,单独使用某种处理死锁的方法是不可能全面地解决在操作系统中遇到的各种死锁问题的。
系统内的全部资源可按层次分成若干类,对于每一类,可以使用最适合于它的办法解决死锁问题。
由于使用了资源分层技术,在一个死锁环中,通常只包含某一个层次的资源,而不会包含两个两个以上层次的资源,每一个层次可以使用一种基本的方法,因此,整个系统是不会受控于死锁的。
(三)“死机”的排除“死机”的排除主要应该以预防为主。
只要了解上述主要死机现象的原因,大部分死机现象都可以避免。
死机后W i n d o w s系统使用C t r l+A l t+D e l 组合键往往可以见到“系统资源严重缺乏或不足”的警告,提示你撤销结束一系列任务。
然而在大多数情况下无法恢复工作,最后只能重新启动机器才能工作,此时工作已遭受损失。
[参考文献][1]吴企渊,梁燕.计算机操作系统(第二版)[M].北京:清华大学出版社,2003.[2]吴企渊.计算机操作系统[M].北京:清华大学出版社,2006.AT e a c h i n g C o m p a r i s o no f D e a d l o c k s a n dC r a s h e s i nt h e C o m p u t e r O p e r a t i n g S y s t e mH as e n g e r i l e(X i n g A n m e n g r a d i o a n d t e l e v i s i o nu n i v e r s i t yo f I n n e r M o n g o l i a,X i n g A n m e n g137400,C h i n a)A b s t r a c t:W e o f t e ne n c o u n t e r"d e a t h"p h e n o m e n o n w h e nu s i n gt h e m a c h i n e,T h ed e a d l o c ki s ap r o m i n e n t p r o b l e m i nc o m p u t e r o p e r a t i n gs y s t e m.D e a d l o c k a n d c r a s h a r e t w o d i f f e r e n t b u t r e l a t e d c o n c e p t s.I n t h i s p a p e r,t h e a u t h o r g i v e s a c o m p a r a t i v e d i s c u s s i o n a-b o u t t h e c o n c e p t o f d e a d l o c ka n dc r a s h,t h e c a u s e a n d t h e m e t h o d s t o e l i m i n a t e t h em a l f u n c t i o n.K e yw o r d s:D e a d l o c k;c r a s h;p r o c e s s72。