7 - impasses ou deadlocks

UESB Sistemas de Informação

Sistemas Operacionais

Impasses ou Deadlocks

Prof. VANILDO MEIRA

Prof. Vanildo Meira

Introdução

• Os sistemas computacionais (S.C.) possuem

inúmeros recursos adequados ao uso de apenas um

processo de cada vez.

• P.E. se dois processos acessam uma impressora

simultaneamente e sem controle do SO, o mais

provável que aconteça é que se “misturem” as duas

impressões, ficando o resultado final, imprestável

aos dois processos.

• O S.O. deverá garantir o acesso exclusivo.

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Recursos

São os componentes de um S.C. acessados:

• Dispositivos físicos (hardware): memória, discos,

impressoras, fitas magnéticas, etc.

• Dados: Variáveis compartilhadas, registros de

banco de dados, tabelas, etc.

Observações:

• Podem existir diversas cópias um recurso.

• Processos podem requisitar vários recursos.

• Os Processos precisam acessar os recursos em uma

ordem definida (organizada pelo SO).

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Impasse (ou deadlock)

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Impasse (ou deadlock)

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Impasse (ou deadlock)

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Preempção

• Recurso preemptível – pode se retirado do

processo proprietário sem prejuízo. Ex. memória.

• Recurso não preemptível – retirada do recurso

gera falhas na computação. Ex. Gravador de

CD/DVD..

• Em geral, impasses envolvem recursos não

preemptíveis. Para garantir que recursos não

compartilháveis e não preemptíveis possam ser

adquiridos normalmente são usados semáforos.

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Eventos

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Condições para impasses

• Condição de exclusão mútua – em um

dado instante cada recurso está em uma de

duas situações: associado a um único

processo ou disponível.

• Condição de posse e espera – processos

podem reter recursos anteriormente

concedidos e requisitar novos recursos.

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Condições para impasses

• Condição de não preempção – recursos

concedidos previamente a um processo não

podem ser tomados a força deste processo.

• Condição de espera circular – deve existir

um encadeamento circular de 2 ou mais

processos, cada um esperando por um recurso

que está associado ao membro seguinte desta

cadeia.

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Como ocorre um impasse

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Como tratar impasses

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1. Algoritmo do avestruz

• A ocorrência de deadlock é ignorada. Solução

adotada pela maioria dos sistemas

operacionais, como Unix e Windows.

• Solução razoável se: Deadlocks são raros, e

muitos deadlocks não geram danos ao sistema.

O custo da prevenção de deadlocks é alto.

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2. a) Detecção de deadlocks

• Construir um grafo do sistema.

• Existe um recurso de cada tipo – Um

deadlock é identificado por ciclos no grafo

direcionado do sistema.

• Utilizar algoritmos de busca que procuram

ciclos em grafos direcionados. Busca em

profundidade; e Busca em amplitude.

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2. b) Recuperação

• Preempção – depende da natureza do recurso;

• Reversão de estado: a) Verificação periódica

(checkpoint), armazenando o estado de cada processo

em um arquivo (checkpoint file). b) Retorna os

processos em deadlock para um estado anterior à

ocorrência do deadlock. O trabalho executado é

perdido.

• Eliminação de processos presentes no ciclo – pode ser

escolhido o processo com maior número de recursos

bloqueados. Outros processos serão eliminados até o

deadlock ser desfeito.

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3. Evitar impasses

• Só alocar recursos quando for seguro.

• Estado seguro – não existe deadlock, e existe

uma ordem de escalonamento na qual todos os

processos podem executar até a sua conclusão.

• Gráfico representando o escalonamento de cada

processo, sua execução, e situações com risco

de deadlock.

• Algoritmo do banqueiro (Dijkstra 1965).

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Resumo - Evitando impasses