Os 4 - deadlock

Deadlock

Cả 5 triết gia Mỗi người chỉ
cùng đồng lọat lấy được đúng
muốn ăn 1 chiếc nĩa

PTIT, 2012

Deadlock trong tổ chứ c tiế n trình
 Mỗi tiến trình trong nhóm đều chờ được cấp
phát một tài nguyên.
 Tài nguyên đang tranh chấp bị một tiến trình
khác cũng ở trạng thái blocked chiếm giữ.
 Không có tiến trình nào có thể tiếp tục xử lý để
giải phóng tài nguyên.
 Tất cả các tiến trình trong nhóm đều bị khóa
vĩnh viễn !

PTIT, 2012

Đ iề u kiệ n củ a tắ c nghẽ n
1. Truy xuất lọai trừ (mutual exclusion): một
tiến trình duy nhất được truy xuất
2. Chiếm giữ và yêu cầu thêm (Hold and
wait)
3. Tiến trình chiếm giữ tài nguyên theo chế
độ độc quyền (No preemption)
4. Tồn tại chu kỳ (Circulation wait)

PTIT, 2012

Đồ thị cấ p phát tài nguyên

P đang chiếm R

P: Tiến trình
R: Tài nguyên

P đang yêu cầu R

PTIT, 2012


PTIT, 2012


Có xảy ra
deadlock
không?

PTIT, 2012


Có xảy ra
deadlock
không?

Kết luận???

PTIT, 2012

Giả i quyế t vấ n đề tắ t nghẽ n
 Ngăn chặn (Prevention):
 Lọai bỏ 4 điều kiện của tắc nghẽn
 Xử lý (Detection and recovery)
 Chấp nhận cho tắc nghẽn xảy ra, thực hiện
các thủ tục để phát hiện tắc nghẽn, nếu có thì
xử lý.
 Không quan tâm (Ignore)

PTIT, 2012

Ngă n chặ n tắ c nghẽ n
 Loại bỏ các điều kiện tắc nghẽn
 Mutual Exclusion
 Hold and Wait
 No Preemption
 Circular Wait

PTIT, 2012

Trạ ng thái an toàn củ a hệ thố ng

Trạng thái
an toàn
(safe state):
hệ thống có
thể cấp phát
tài nguyên
cho các tiến
trình mà
không bị tắc
nghẽn.

PTIT, 2012

Trạ ng thái an toàn củ a hệ thố ng

 Chuỗi tiến trình <P1, P2, …, Pn> là an toàn
đối với từng tiến trình Pi nếu các tài
nguyên mà Pi cần sẽ được đáp ứng bởi
các tài nguyên đang có cùng với các tài
nguyên đang chiếm dụng bởi các tiến
trình Pj, với j<i.

PTIT, 2012

Xác đị nh trạ ng thái an toàn
 Available [r]: Số tài nguyên sẵn sàng ứng
với từng loại tài nguyên r.
 Max[p,r]: Nhu cầu tài nguyên của tiến trình
p đối với tài nguyên r.
 Allocation [p,r]: số tài nguyên loại r đã cấp
cho tiến trình p;
 Need [p,r]: số tài nguyên loại r mà tiến
trình p cần sử dụng.
 Finish [p]: tiến trình p đã thực hiện xong

PTIT, 2012

Xác đị nh trạ ng thái an toàn
 B1: Tìm tiến trình i thỏa:
 Finish[i]= false;
 Need[i,j] <= Available[j];
 Nếu không tồn tại qua bước 3.
 B2: Cấp phát tài nguyên cho tiến trình i
 Allocation[i,j] = Allocation[i,j] + Need[i,j];
 Need[i,j] = 0;
 Available[j] = Available[j] – Need[i,j];
 Finish[i] = true;
 Thu hồi các tài nguyên đã cấp cho Pi và quay lại B1
 B3: Nếu Finish[i] = true với mọi i thì hệ thống an
toàn.

PTIT, 2012

Thuậ t toán Banker

 Nguyên tắc: Khi tiến trình yêu cầu tài
nguyên, hệ thống cấp phát “thử”, sau đó
xác định xem hệ thống có an toàn không.
Nếu an toàn thì cấp phát “thật”, ngược lại
thì không cấp phát

PTIT, 2012

Thuậ t toán Banker
 Tiến trình Pi yêu cầu k tài nguyên loại r.
 B1: Nếu k <= Need[i,r] thì qua B2, ngược lại
thì báo lỗi.
 B2: Nếu k <= Available[r] thì qua B3, ngược
lại Pi phải chờ.
 B3:Thử cấp phát tài nguyên cho Pi:
 Available[r] = Available[r] – k;
 Allocation[i,r] = Allocation[i,r] + k;

 Need[i,r] = Need[i,r] – k;

 B4: Kiểm tra trạng thái an toàn của hệ thống

PTIT, 2012

Ví dụ 1

Max Allocation Available
R1 R2 R3 R1 R2 R3 R1 R2 R3
P1 3 2 2 1 0 0 4 1 2
P2 6 1 3 2 1 1
P3 3 1 4 2 1 1
P4 4 2 2 0 0 2

Nếu tiến trình P2 yêu cầu 4 cho R1, 1 cho R3. Hãy cho
biết yêu cầu này có thể đáp ứng mà bảo đảm không xảy
ra tình trạng deadlock hay không ?
PTIT, 2012

Ví dụ 1

Need Allocation Available
R1 R2 R3 R1 R2 R3 R1 R2 R3
P1 1 0 0 4 1 2
P2 2 1 1
P3 2 1 1
P4 0 0 2

Xác định nhu cầu tài nguyên còn lại của từng
tiến trình trong bảng Need

PTIT, 2012

Ví dụ 1

Need Allocation Available
R1 R2 R3 R1 R2 R3 R1 R2 R3
P1 4 1 2
P2
P3
P4

Thử cấp tài nguyên theo Kiểm tra
yêu cầu của P2 và cập nhật trạng thái an
trạng thái hệ thống toàn

PTIT, 2012

Ví dụ 2

 5 tiến trình (P0 - P4).
 3 loại tài nguyên: A (10), B (5), C (7).
 Tại thời điểm T0:
Allocation Max Available
ABC ABC ABC
P0 0 1 0 753 332
P1 2 0 0 322
P2 3 0 2 902
P3 2 1 1 222
P4 0 0 2 433
PTIT, 2012

Ví dụ 2
 Xét tình huống
Need
ABC
P0 7 4 3
P1 122
P2 600
P3 011
P4 431
 Chuỗi truy xuất < P1, P3, P4, P2, P0> có an toàn?
PTIT, 2012

Ví dụ 2
 Request ≤ Available : (1,0,2) ≤ (3,3,2)
Allocation Need Available
ABC ABC ABC
P0 010 743 230
P1 302 020
P2 301 600
P3 211 011
P4 002 431
 Chuỗi truy xuất <P1, P3, P4, P0, P2> có an toàn không?
 Nếu P4 yêu cầu tài nguyên (3,3,0) thì có được đáp ứng
không?
 Nếu P0 yêu cầu tài nguyên (0,2,0) thì có được đáp ứng
không?
PTIT, 2012

Os 4 - deadlock

More Related Content

Similar to Os 4 - deadlock (17)

Os 4 - deadlock