Операционные системы. Управление ресурсами

http://www.transportguide.ru

Представлена тупиковая ситуация



Рисунок 5.5 представлена тупиковая ситуация: следование по графу любыми возможными путями заставит нас проходить одни и те же вершины. Если же мы уберем дугу, ведущую от процесса P3 к ресурсу R2, то появится выход из петли в вершину P3. Обнаружение тупика сводится к попытке редукции (сокращения) графа. Из графа удаляются те вершины-процессы, которые не имеют запросов или запросы которых могут быть удовлетворены. При этом сокращаются также и все дуги, связанные с этими вершинами. За счет освободившихся ресурсов появляется возможность сократить новые вершины-процессы и т.д. Если в графе нет петель, то после многократных сокращений нам удастся сократить все вершины-процессы.

Как часто следует выполнять проверку тупика? Обратим внимание на то, что если конструктор ОС отказывается от предупреждения тупиков, то он делает это в значительной степени из нежелания загружать систему значительным объемом вычислений по анализу безопасности при каждом запросе. Обнаружение тупика выполняется сходным образом с анализом безопасной ситуации и требует такого же объема вычислений, следовательно, желательно выполнять его как можно реже. Единственным событием, которое может перевести систему из нетупикового состояния в тупиковое, является поступление запроса, который не может быть удовлетворен. Следовательно, попытку обнаружения тупика надо производить только по этому событию, никак не чаще. В некоторых реализациях ОС применяет еще более ленивую политику. Неудовлетворенный запрос может привести к тупику, но может и не привести. "Ленивая" ОС не спешит выполнять проверку даже при поступлении такого запроса, а выжидает некоторое время: может быть "все само собой уладится" - и в большинстве случаев именно так и случается. И только, если запрос остается неудовлетворенным в течение определенного времени, ОС принимается за поиск тупика. Размер временной выдержки может определяться скоростными характеристиками запрашиваемого ресурса.

Если тупик обнаружен, то как его ликвидировать? К сожалению, развязка тупика практически всегда связана с потерями. Единственным реальным способом развязки является принудительное прекращение одного или нескольких процессов и освобождение удерживаемых ими ресурсов. Как выбрать жертву для прекращения? Во-первых, ОС, конечно, должна быть уверена в том, что при прекращении выбранных процессов освободится объем ресурсов, достаточный для развязки тупика. Во-вторых, оценивается объем потерь, связанных с прекращением того или иного процесса. Прекращенный процесс, скорее всего, будет запущен повторно, таким образом, ресурсы, использованные им при его незаконченном выполнении, составляют прямые потери. Поэтому естественным решением представляется прекращение того процесса, который к этому моменту использовал меньше всего ресурсов (не только монопольных, но любых ресурсов вообще). Поскольку самым дорогостоящим ресурсом обычно является процессорное время, выбор жертвы по критерию минимального использованного времени производится наиболее часто.

Желательно, чтобы "пострадавший" процесс был снова запущен, причем, возможно даже, с повышенным приоритетом. Но всякий ли процесс можно прервать на середине, а потом запустить сначала? Представьте себе процесс-программу, которая должна начислить взносы на 10 банковских счетов. Эта программа принудительно завершается в тот момент, когда она успела обработать только 5 счетов. Если при перезапуске программа начнет выполняться с начала, она повторно начислит взносы на первые 5 счетов. ОС не может знать, приведет ли перезапуск процесса к нежелательным последствиям, поэтому решение о повторном запуске обычно перекладывается на пользователя.









Начало  Назад  Вперед