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.

23. Статический алгоритм планирования процессов - RMS.

Процессы должны удовлетворять условиям:

· Процесс должен быть завершен за время его периода

· Один процесс не должен зависеть от другого

· Каждому процессу требуется одинаковое процессорное время на каждом интервале

· У непериодических процессов нет жестких сроков

· Прерывание процесса происходит мгновенно

· Приоритет в этом алгоритме пропорционален частоте.

· Процессу А он равен 33 (частота кадров)

· Процессу В он равен 25

· Процессу С он равен 20

· Процессы выполняются по приоритету.

24. Динамический алгоритм планирования процессов – EDF.

Наибольший приоритет выставляется процессу, у которого осталось наименьшее время выполнения.

При больших загрузках системы EDF имеет преимущества.

Рассмотрим пример, когда процессу А требуется для обработки кадра - 15мс.

Проверяем, можно ли планировать эти процессы.

15/30+15/40+5/50=0.975<1

Загрузка системы 97.5%

Динамический алгоритм планирования EDF (Earliest Deadline First)

Алгоритм планирования RMS терпит неудачу.

25. Локализация и ликвидация взаимоблокировок.

Взаимоблокировка возникает, когда две и более задач постоянно блокируют друг из-за того, что задача каждой из сторон блокирует ресурс, необходимый другой стороне.

Возникновение тупиков является потенциальной проблемой любой операционной системы. Они возникают, когда имеется группа процессов, каждый из которых пытается получить исключительный доступ к некоторым ресурсам и претендует на ресурсы, принадлежащие другому процессу. В итоге все они оказываются в состоянии бесконечного ожидания.

С тупиками можно бороться, можно их обнаруживать, избегать и восстанавливать систему после тупиков. Однако цена подобных действий высока и соответствующие усилия должны предприниматься только в системах, где игнорирование тупиковых ситуаций приводит к катастрофическим последствиям.

Условия возникновения тупиков были сформулированы Коффманом, Элфиком и Шошани в 1970 г.

1. Условие взаимоисключения (Mutual exclusion). Одновременно использовать ресурс может только один процесс.
2. Условие ожидания ресурсов (Hold and wait). Процессы удерживают ресурсы, уже выделенные им, и могут запрашивать другие ресурсы.
3. Условие неперераспределяемости (No preemtion). Ресурс, выделенный ранее, не может быть принудительно забран у процесса. Освобождены они могут быть только процессом, который их удерживает.
4. Условие кругового ожидания (Circular wait). Существует кольцевая цепь процессов, в которой каждый процесс ждет доступа к ресурсу, удерживаемому другим процессом цепи.

Для образования тупика необходимым и достаточным является выполнение всех четырех условий.

Обычно тупик моделируется циклом в графе, состоящем из узлов двух видов: прямоугольников – процессов и эллипсов – ресурсов, наподобие того, что изображен на рис. 7.1. Стрелки, направленные от ресурса к процессу, показывают, что ресурс выделен данному процессу. Стрелки, направленные от процесса к ресурсу, означают, что процесс запрашивает данный ресурс.