Bài giảng Hệ điều hành - Bài 5: Tắc nghẽn

Mời các bạn tham khảo Bài giảng Hệ điều hành - Bài 5: Tắc nghẽn sau đây để nắm bắt được những kiến thức về khái niệm tắc nghẽn, điều kiện cần của tắc nghẽn, ngăn chặn tắc nghẽn, tránh tắc nghẽn, phát hiện tắc nghẽn, phục hồi tắc nghẽn.

Ths Lương Trần Hy Hiến www.hutechos.tk Khái niệm Điều kiện cần tắc nghẽn Ngăn chặn tắc nghẽn Tránh tắc nghẽn Phát tắc nghẽn Phục hồi tắc nghẽn www.hutechos.tk Trong môi trường multiprogramming số process tranh số tài nguyên hạn chế  process yêu cầu tài nguyên Nếu tài nguyên đáp ứng thời điểm process chuyển sang trạng thái chờ  Các process chờ khơng thay đổi lại trạng thái tài nguyên mà yêu cầu bị giữ process khác  Ví dụ: tắc nghẽn cầu  Hai (hay nhiều) ô tô đối đầu cầu hẹp đủ độ rộng cho  Mỗi đoạn cầu xem tài nguyên  Nếu deadlock xuất hiện: giải hay số ô tô lùi lại nhường đường lên sau  www.hutechos.tk  Tắc nghẽn (DeadLock) trạng thái hệ thống có hai tiến trình dừng chờ lẫn chúng chạy tiếp Sự chờ đợi kéo dài vơ hạn khơng có tác động từ bên ngồi www.hutechos.tk  P1, P2 hoạt động đồng thời hệ thống P1 giữ tài nguyên găng R1, cần tài nguyên găng R2 để tiếp tục hoạt động; P2 giữ tài nguyên R2 cần R1 để tiếp tục hoạt động P1 P2 không tiếp tục hoạt động  trạng thái tắc nghẽn www.hutechos.tk  Trong ứng dụng CSDL, chương trình khóa vài record mà sử dụng để tiến hành cập nhật liệu Nếu tiến trình P1 khóa record R1, tiến trình P2 khóa record R2, sau tiến trình lại cố gắng khóa record tiến trình kia, tắc nghẽn xảy www.hutechos.tk Deadlock xảy điều kiện sau tồn tại:  Độc quyền sử dụng (mutual exclusion): tài nguyên giữ theo nonsharable mode (ví dụ: printer; ví dụ sharable resource: read-only files)  Giữ đợi (hold and wait): process sở hữu tài nguyên cấp phép yêu cầu xin thêm tài ngun khác  Khơng có ưu tiên (no preemption): tài nguyên process (tự nguyện) giải phóng hồn thành cơng việc  Chờ đợi vòng tròn (circular wait): tồn chu kỳ đóng yêu cầu tài nguyên www.hutechos.tk Ngăn chặn tắc nghẽn (Deadlock Prevention) cung cấp phương thức đảm bảo điều kiện cần tắc nghẽn không xảy  Các phương thức ngăn chặn tắc nghẽn sau khó thực làm cho việc sử dụng tài nguyên bị chậm thông lượng hệ thống bị giảm  www.hutechos.tk 10 Max Chiếm Còn R1 R2 R1 R2 P1 P2 P3 R1 R2 • Cột Max số lượng tối đa loại tài nguyên mà tiến trình yêu cầu • Cột Chiếm số lượng loại tài nguyên mà tiến trình chiếm giữ (tức cấp) • Cột Còn số lượng loại tài nguyên rảnh rỗi hệ thống, cấp cho tiến trình có yêu cầu www.hutechos.tk 18  Hệ thống với 12 ổ băng từ tiến trình: P1, P2, P3 P1 yêu cầu 10 ổ băng từ, P2 cần P3 cần tới ổ băng từ Giả sử thời điểm tại, P1 giữ ổ băng từ, P2 giữ P3 giữ ổ băng từ Do đó, có ổ băng từ rảnh Max Chiếm Còn R R P1 10 P2 P3 www.hutechos.tk R Hiện tại, trạng thái an toàn 19  Giả sử P3 cấp thêm ổ băng từ Max Chiếm Còn R R P1 10 P2 P3 R www.hutechos.tk Hệ thống khơng trạng thái an tồn 20    Khi tiến trình đưa vào hệ thống, phải khai báo số tối đa thể loại tài nguyên mà cần Số không vượt tổng số tài nguyên hệ thống Khi tiến trình yêu cầu cấp phát tài nguyên, hệ thống phải xác định sau cấp phát tài nguyên hệ thống có trạng thái an tồn hay khơng Nếu trạng thái hệ thống an toàn, tài nguyên cấp, ngược lại, tiến trình phải chờ vài tiến trình giải phóng đủ tài ngun Giải thuật nhà băng dùng để xác định trạng thái có an tồn hay khơng? www.hutechos.tk 21 Bước : Từ bảng trạng thái lập bảng nhu cầu thay cột Max cột Cần với cơng thức tính tốn Cần = Max – Chiếm Cột Cần thể số lượng loại tài nguyên cần cung cấp thêm cho tiến trình Bước : While i : (Cần(Pi)0) and (Cần(Pi)