操作系统原理处理机调与死锁PPT课件PPT学习教案.pptx

操作系统原理中的处理机调度与死锁是计算机科学中操作系统设计的重要组成部分。死锁是指两个或多个并发进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力干涉，它们都将无法推进下去。本PPT课件主要探讨了死锁产生的原因以及预防和处理策略。 资源的分类分为可剥夺性和非剥夺性资源。可剥夺性资源如CPU和主存，可以在需要时被抢占，而不可剥夺性资源如磁带机、打印机等一旦分配，必须等到进程使用完毕才能释放。死锁通常发生在竞争非剥夺性资源的情况中，如进程P1持有打印机并请求扫描仪，而进程P2持有扫描仪并请求打印机，形成资源环路导致死锁。 进程推进顺序不当也是引发死锁的一个因素。当进程按特定顺序执行时，如果进入不安全状态，即每个进程都在等待对方释放资源，就可能导致死锁。例如，进程P1和P2分别持有资源R1和R2，如果按照错误的顺序请求对方持有的资源，就会进入死锁状态。 为了理解死锁，我们需要知道其四个必要条件： 1. 互斥条件：资源在一段时间内只能被一个进程独占。 2. 不剥夺条件：进程无法强制夺回已分配的资源，除非进程自己释放。 3. 请求和保持条件：进程在请求新的资源时，会继续保留已经获得的资源。 4. 环路等待条件：存在一个进程链，每个进程都在等待链中下一个进程所持有的资源。 处理死锁的基本方法包括预防、避免、检测和解除死锁。预防死锁是通过设定条件，防止四个必要条件之一或多个出现，例如，可以通过一次性分配所有资源或者不允许请求已持有的资源。避免死锁是在资源分配时施加条件，防止系统进入不安全状态。检测死锁则是在死锁发生后进行识别，并采取措施清除。解除死锁可能涉及挂起或撤销部分进程，以释放资源。 预防死锁的方法虽然相对保守，可能导致资源利用率降低，但由于其简单和安全，依然在实际操作中广泛应用。关键在于如何平衡资源的有效利用和系统的稳定性。 理解处理机调度与死锁对于设计高效、可靠的多任务操作系统至关重要。通过合理的资源管理和进程调度策略，可以有效地避免和管理死锁，保证系统运行的稳定性和效率。