当前位置: 首页 > news >正文

操作系统考试复习—第三章 优先级倒置 死锁问题

当前OS广泛采用优先级调度算法和抢占方式,然而在系统中存在着影响进程运行的资源从而可能产生"优先级倒置"现象

具体解释为:在原本的调度算法设计中,高优先级进程可以抢占低优先级的CPU资源,先执行高优先级任务。但是存在某种情况下会出现高优先级的进程无法完成需要等低优先级的进程完成后才可以执行,这样的现象在实时系统当中很危险有很大的坏处所以我们要避免它的出现。

这种情况是怎么形成的呢,假如有三个完全独立的进程P1,P2,P3。P1的优先级最高依次减小,P3优先级最低。P1和P3两者共用一个临界资源。当P3先执行的时候只是进行了P操作未进行V操作将临界资源释放但是P2这时候把P3的处理机抢占了这时P3无法执行。当P1要执行的时候虽然可以将P2占有的处理机抢占但是无法把P3占用的临界资源进行得到。所以需要等待P2执行结束再P3执行结束释放临界资源这时候P1才可以进行执行。

通俗来讲:

优先级反转最坏的一种情况就是,一个高优先级任务很紧急,但其资源已经被一个低优先级任务占有,且该低优先级任务前还有很多个耗时很长的中优先级任务。

对于针对任务的紧急重要程度而设计的优先级调度机制,优先级反转导致的这种情况是对优先级调度本身的践踏,

其公平,无错,循规蹈矩,但后果恶劣。
解决优先级倒置的方法有:优先级继承方法

优先级继承方法是有效解决优先级反转问题的一种方法,其“继承”的思路其实不复杂。简言之,优先级继承就是临时把低优先级任务的优先级升高,让CPU优先并尽快执行完该低优先级任务,执行完时将其优先级再降至原优先级,并释放资源,原本的高优先级任务拿到资源后则可以抢占CPU并执行。

 死锁问题

死锁问题的定义:在一组进程发生死锁的情况下,这组死锁进程中的每一个进程,都在等待另一个死锁进程所占用的资源.或者说每个进程所等待的事件是该组中其他进程释放所占有的资源。

如果一组进程中的每一个进程都在等待仅由该组进程中的其他进程才能引发的事件,那么该组进程是死锁的。

产生死锁的四个必要条件:

1.互斥条件:进程对所分配到的资源进行排它性使用,即在一段时间内,某资源只能被一个进程占用。如果此时还有其他进程请求资源,则该请求进程只能等待,直至该资源的进程用毕释放。

2.请求保持条件:进程已经保持了至少一个资源,但又提出了新的资源请求,而该资源已被其他进程占有,此时请求进程被堵塞,但对自己已获得的资源保持不放。

3.不可抢占条件:进程已获得的资源在未使用完之前不能被抢占,只能在进程使用完之后自己释放

4.循环等待条件:在发生死锁的时,必然存在一个进程—资源的循环链。

例如:进程 P1 已经分得了两个 R1 资源,并又请求一个 R2 资源;进程 P2 分得了一个 R1 和一个 R2 资源,并又请求一个 R1 资源。

死锁的检测

为了能对系统是否已发生了死锁进行检测,必须

1.用某种数据结构来保存资源的请求和分配信息;

2.提供一种算法,利用上述信息来检测系统是否已进入死锁状态。

数据结构:资源分配图由一组结点一组边构成。

结点分为资源结点(对应一类资源,一类资源可能由多个)和进程结点(对应一个进程)。

分为分配边(资源结点->进程结点)和申请边(进程结点->资源结点)

如果系统中剩余的可用资源数足够满足进程的需求,那么这个进程暂时是不会阻塞的,可用顺利地执行下去。

如果这个进程执行结束了把资源归还系统,就可能使某些正在等待资源的进程被激活,并顺利地执行下去。

相应地,这些被激活的进程执行完之后又会归还一些资源,这样可能又会激活另外一些阻塞的进程

如果按上述过程分析,最终能消除所有边,就称这个图是可完全简化的。此时一定没有发生死锁(相当于能找到一个安全序列)

如果最终不能消除所有边,那么此时就是发生了死锁。

检测死锁的算法:

1)在资源分配图中,找出既不阻塞又不是孤点的进程Pi(即找出一条有向边与它相连,且该有向边对应资源的申请数量小于等于系统中已有空闲资源数量。若所有连接该进程的边均满足上述条件,则这个进程能继续运行直至完成,然后释放它所占有的所有资源)。消去它所有的请求边和分配边,使之成为孤立的结点。

2)进程Pi所释放的资源,可用唤醒某些某些因等待这些资源而阻塞的进程,原来的阻塞进程可能变为非阻塞进程。根据1中的方法进行一系列简化后,若能消区图中所有的边,则称该图是完全简化的。那么也就是不存在死锁的

对于下面的资源分配图来说:

 对于P1而言它向R2请求资源由于R2里面有两个资源只有一个被分配了所以P1是可用进行下去的。所以我们认为P1是可以运行完释放的我们将P1的分配边和请求边删去。然后我们发现P2从堵塞状态到了可以执行的状态了,所以P2也是可用将它的分配边和请求边释放了。最后都是孤立结点了,那么就可以认为是不存在死锁的。

 死锁的解除

解除死锁的基本方法:

1.抢占资源法:挂起(暂时放到外存上)某些死锁进程,并抢占它的资源,将这样资源分配给其他的死锁进程。但是应该防止被挂起的进程长时间得不到资源而饥饿。

2.撤销进程法(或终止进程法):

一种情况是终止所有的死锁进程那么死锁也就解除了。这种方式的优点是实现简单,但所付出的代价可能会很大。因为有些进程可能已经运行了很长时间,已经接近结束了,一旦被终止可谓功亏一篑,以后还得从头再来。

另一种情况是:按照某种顺序逐个地终止进程,直到有足够的资源将系统从死锁状态释放出来。但是这种方法所付出的代价可能性也很大因为每次释放一个进程都要用检测算法检测是不是从死锁状态释放了。另外也需要寻找思考用什么样的策略选择一个要终止的进程。

3.进程回退法。让一个或多个死锁进程回退到足以避免死锁的地步。这就要求系统要记录进程的历史信息,设置还原点。
 

相关文章:

操作系统考试复习—第三章 优先级倒置 死锁问题

当前OS广泛采用优先级调度算法和抢占方式,然而在系统中存在着影响进程运行的资源从而可能产生"优先级倒置"现象 具体解释为:在原本的调度算法设计中,高优先级进程可以抢占低优先级的CPU资源,先执行高优先级任务。但是存…...

OpenHarmony送显流程分析

OpenHarmony送显流程分析 引言 本文档主要记录OpenHarmony在渲染完成之后如何进行合成和送显流程的。这个过程牵涉的代码很多,而且流程也是比较繁琐的。所以我一定要坚持下来。千万不能半途而废,也不要想着一口气吃出一个胖子,路漫漫其修远兮…...

Java面试题字节流字符流

String 编码UTF-8 和GBK的区别 GBK编码:是指中国的中文字符,其实它包含了简体中文与繁体中文字符,另外还有一种字符 “gb2312”,这种字符仅能存储简体中文字符。 UTF-8编码:它是一种全国家通过的一种编码&#x…...

Self-Attention结构细节及计算过程

一、结构 上面那个图其实不是那么重要,只要知道将输入的x矩阵转换成三个矩阵进行计算即可。自注意力结构的输入为 输入矩阵的三个变形 Q(query矩阵)、K(key矩阵)、V(value矩阵)构成,…...

在Ubuntu18.04中安装uWebSockets库

目录 1.下载uWebSockets库2.下载uSockets3.安装openssl开发包4.编译首先说明这里使用的Ubuntu版本为18.04。 1.下载uWebSockets库 下载uWebSockets库有两种方式,一是终端,从Github中克隆uWebSockets库到Ubuntu本地文件夹,二是打开uWebSockets库下载链接自己下载到Windows,然…...

【Fluent】接着上一次计算的结果继续计算,利用计算过程中得到的物理场(温度、速度、压力等)插值Interpolate文件初始化模型的方法

一、问题背景 因为fluent中支持的初始化无非三种类型。 1、Standard initialization 标准初始化 2、Hybridinitialization 混合初始化 3、FMG initialization FMG初始化 另外,还可以用UDF通过坐标判断的方式予以初始化。 但是这些初始化方法都没办法利用以前计算过…...

第二十九章 使用消息订阅发布实现组件通信

PubSubJS库介绍 如果你想在React中使用第三方库来实现Pub/Sub机制,PubSubJS是一个不错的选择。它是一个轻量级的库,可以在浏览器和Node.js环境中使用。 PubSubJS提供了一个简单的API,可以让你在应用程序中订阅和发布消息。你可以使用npm来安…...

Transformer的位置编码

1. 什么是位置编码,为什么要使用位置编码 简单来说位置编码就是给一个句子中的每个token一个位置信息,通过位置编码可以明确token的前后顺序关系。 对任何语言来说,句子中词汇的顺序和位置都是非常重要的。它们定义了语法,从而定…...

Python学习简记

做题时遇到的不知道的知识点会更新在此: python中的int()函数可以用于进制转换 该函数最为常见的使用是用于强制类型转换,实际上,它可以有两个参数 值得强调的是当传入两个参数时第一个参数一定要是字符串类型 字符串方法: lower(…...

windows搭建一个FTP服务器超详细

一.场景: 在开发过程中需要FTP文件上传下载功能,需要在本地或者服务器上搭建一个FTP服务器。 二.详细步骤: 1. 安装FTP服务器支持和配置IIS web服务器 打卡“启动关闭Window功能” 控制面板>程序>启动或关闭Windows功能 或者选择快…...

u01使用率100%报错归档满的问题

今天下午客户报数据库无法连接了,我也立刻登录查看 因为显示orcl1归档满了,我就登录查看磁盘组的空间,发现空间空余很多 就sqlpus登录了,发现u01使用率满了 [oracledb1 ~]$ sqlplus / as sysdba SQL*Plus: Release 11.2.0.4.0 …...

Packet Tracer - 配置扩展 ACL - 场景 2

Packet Tracer - 配置扩展 ACL - 场景 2 拓扑图 地址分配表 设备 接口 IP 地址 子网掩码 默认网关 RTA G0/0 10.101.117.49 255.255.255.248 不适用 G0/1 10.101.117.33 255.255.255.240 不适用 G0/2 10.101.117.1 255.255.255.224 不适用 PCA NIC 10.101…...

最近面了12个人,发现这个测试基础题都答不上来...

一般面试我都会问一两道很基础的题目,来考察候选人的“地基”是否扎实,有些是操作系统层面的,有些是 python语言方面的,还有些… 深耕IT行业多年,我们发现,对于一个程序员而言,能去到一线互联网…...

JAVA基于Springboot框架的停车场管理系统开发实践和实现【附源码】

运行环境: jdk1.8idea/eclipsemaven3mysql5.6 项目技术: Java,Springboot,mybatis,mysql,jquery,html 该系统为停车场管理人员提供了对停车场中车辆,车位和财务的管理。操作员可以灵活地使用相关权限开展工作。在车位管理,车辆的停放和驶离、缴费&a…...

[230501] 4月29日考试真题第一篇|Temporary Pools

题目来源:http://t.csdn.cn/goCDT 正确率:6/10 目录​​​​​​​ Temporary Pools 题目 Temporary Pools Paragraph 1: Temporary pools are freshwater habitats that retain water for only three to four months of the year or even shorter pe…...

Qt中QString, int等数据转换以及Qt与Halcon联编程序打包

一、Qt中QString, int等数据转换 在QT中,数值类型转为字符串类型,一般是可以使用 QString::number(); 示例: int num = 65; QString ab = QString::number(num); 其实还可以转为不同的进制字符串,比如 int num = 65; QString ab = QString::number(num,10); //十进…...

Android FlexboxLayout布局

FlexboxLayout 布局 一、简介二、使用三、功能详解FlexboxLayout属性flexWrapflexDirectionalignItemsjustifyContentalignContentdividerDrawableHorizontal、showDividerHorizontaldividerDrawableVertical、showDividerVerticaldividerDrawable、showDividermaxLine Flexbox…...

GNU编码标准(七)发布过程 相关内容摘录

仅对第7章The Release Process的内容进行摘录。 文章目录 7 发布过程7.1 configure应该如何工作7.2Makefile公约7.2.1 Makefile的一般公约7.2.2 Makefiles中的实用程序7.2.3 指定命令的变量7.2.4 DESTDIR:支持分阶段安装7.2.5 安装目录的变量7.2.6 用户标准目标7.2…...

DX算法还原

早在之前作者就写过一篇关于顶象的滑块验证,潦潦草草几句话就带过了。 出于互相学习的想法,给了一个大学生,奈何不讲武德把源码甩群里了,虽然在大佬们眼里不难, 不过拿着别人的东西乱传还是不太好。自认倒霉&#xf…...

多媒体API

私人博客 许小墨のBlog —— 菜鸡博客直通车 系列文章完整版,配图更多,CSDN博文图片需要手动上传,因此文章配图较少,看不懂的可以去菜鸡博客参考一下配图! 系列文章目录 前端系列文章——传送门 后端系列文章——传送…...

(LeetCode 每日一题) 3442. 奇偶频次间的最大差值 I (哈希、字符串)

题目:3442. 奇偶频次间的最大差值 I 思路 :哈希,时间复杂度0(n)。 用哈希表来记录每个字符串中字符的分布情况,哈希表这里用数组即可实现。 C版本: class Solution { public:int maxDifference(string s) {int a[26]…...

以下是对华为 HarmonyOS NETX 5属性动画(ArkTS)文档的结构化整理,通过层级标题、表格和代码块提升可读性:

一、属性动画概述NETX 作用:实现组件通用属性的渐变过渡效果,提升用户体验。支持属性:width、height、backgroundColor、opacity、scale、rotate、translate等。注意事项: 布局类属性(如宽高)变化时&#…...

8k长序列建模,蛋白质语言模型Prot42仅利用目标蛋白序列即可生成高亲和力结合剂

蛋白质结合剂(如抗体、抑制肽)在疾病诊断、成像分析及靶向药物递送等关键场景中发挥着不可替代的作用。传统上,高特异性蛋白质结合剂的开发高度依赖噬菌体展示、定向进化等实验技术,但这类方法普遍面临资源消耗巨大、研发周期冗长…...

学校招生小程序源码介绍

基于ThinkPHPFastAdminUniApp开发的学校招生小程序源码,专为学校招生场景量身打造,功能实用且操作便捷。 从技术架构来看,ThinkPHP提供稳定可靠的后台服务,FastAdmin加速开发流程,UniApp则保障小程序在多端有良好的兼…...

MySQL 8.0 OCP 英文题库解析(十三)

Oracle 为庆祝 MySQL 30 周年,截止到 2025.07.31 之前。所有人均可以免费考取原价245美元的MySQL OCP 认证。 从今天开始,将英文题库免费公布出来,并进行解析,帮助大家在一个月之内轻松通过OCP认证。 本期公布试题111~120 试题1…...

涂鸦T5AI手搓语音、emoji、otto机器人从入门到实战

“🤖手搓TuyaAI语音指令 😍秒变表情包大师,让萌系Otto机器人🔥玩出智能新花样!开整!” 🤖 Otto机器人 → 直接点明主体 手搓TuyaAI语音 → 强调 自主编程/自定义 语音控制(TuyaAI…...

(转)什么是DockerCompose?它有什么作用?

一、什么是DockerCompose? DockerCompose可以基于Compose文件帮我们快速的部署分布式应用,而无需手动一个个创建和运行容器。 Compose文件是一个文本文件,通过指令定义集群中的每个容器如何运行。 DockerCompose就是把DockerFile转换成指令去运行。 …...

深入浅出深度学习基础:从感知机到全连接神经网络的核心原理与应用

文章目录 前言一、感知机 (Perceptron)1.1 基础介绍1.1.1 感知机是什么?1.1.2 感知机的工作原理 1.2 感知机的简单应用:基本逻辑门1.2.1 逻辑与 (Logic AND)1.2.2 逻辑或 (Logic OR)1.2.3 逻辑与非 (Logic NAND) 1.3 感知机的实现1.3.1 简单实现 (基于阈…...

接口自动化测试:HttpRunner基础

相关文档 HttpRunner V3.x中文文档 HttpRunner 用户指南 使用HttpRunner 3.x实现接口自动化测试 HttpRunner介绍 HttpRunner 是一个开源的 API 测试工具,支持 HTTP(S)/HTTP2/WebSocket/RPC 等网络协议,涵盖接口测试、性能测试、数字体验监测等测试类型…...

Unity中的transform.up

2025年6月8日,周日下午 在Unity中,transform.up是Transform组件的一个属性,表示游戏对象在世界空间中的“上”方向(Y轴正方向),且会随对象旋转动态变化。以下是关键点解析: 基本定义 transfor…...