1. Sistemas Operacionais
-Deadlocks
Ernesto Massa
(slides fornecidos pela Prentice Hall
e adaptados para esta disciplina)
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2. Deadlock
 Suponha a seguinte situação:
 Um processo detenha o recurso A e
solicite o recurso B. Ao mesmo tempo
um outro processo detém B e solicita A.
 Ambos são bloqueados
permanentemente!
 Esta situação é chamada de
DEADLOCK.
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3. Condições Necessárias ao
Deadlock
 Exclusão Mútua
 Todo recurso está associado a apenas um processo,
ou se encontra disponível.
 Posse e Espera
 Processos retêm alguns recursos, aguardando por
outros recursos necessários.
 Não Preempção
 Os recursos utilizados por um processo não podem
ser retirados dele sem o seu concentimento.
 Espera Circular
 Formação de uma cadeia circular com 2 ou mais
processos. Cada processo está à espera de ao
menos um recurso retido pelo membro seguinte
dessa cadeia.
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4. Recursos
 Alguns exemplos de recursos em
um sistema computacional:
 impressoras
 unidades de disco
 arquivos
 Processos precisam de acesso aos
recursos em uma ordem lógica
particular durante o seu
processamento.
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5. Recursos
 Recursos preemptíveis
 Podem ser retirados de um processo
sem provocar quaisquer efeitos
prejudiciais.
 Recursos não preemptíveis
 Induzem o processo a falhar se forem
retirados.
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6. Modelagem de Deadlocks
 Modelagem com grafos dirigidos
 O recurso R está alocado ao processo A
 O processo B está solicitando/esperando pelo
recurso S
 Os processos C e D estão em deadlock sobre
recursos T e U
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7. Modelagem de Deadlocks
 Estratégias para o tratamento de
Deadlocks:
 Ignorar por completo o problema
 Algoritmo da Avestruz
 Detectar e recuperar
 Evitar dinâmicamente
 Alocação cuidadosa de recursos
 Prevenir
 Remover uma das quatro condições
necessárias
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8. Modelagem de Deadlock
 Como ocorre
um deadlock
 Pode-se identificar as
quatro condições?
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9. Algoritmo do Avestruz
 Finge que o problema não existe
 Razoável quando:
 Deadlocks ocorrem muito raramente
 O custo da prevenção for muito alto
 É uma ponderação entre a
conveniência e a correção.
perfil exato x perfil operacional
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10. Detecção com um Recurso
de Cada Tipo
 Observe a posse e solicitações de
recursos
 Um ciclo pode ser encontrado dentro do
grafo, denotando deadlock
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11. Detecção com vários Recursos
de Cada Tipo
 Estruturas de dados necessárias ao
algoritmo de detecção de deadlock
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12. Detecção com Múltiplos Recursos
de Cada Tipo
 Um exemplo
de algoritmo:
 Garantia de
recursos
suficientes
para atender
recursiva-
mente a todos
os processos.
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13. Recuperação de Deadlock
 Preempção de Recurso
 Retiradade um recurso de algum
processo.
 Dependente da natureza do recurso.
 Reversão de Estado
 Gravação do estado dos processos
periodicamente.
 Se for encontrado um deadlock, retorna
a execução ao último estado seguro.
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14. Recuperação de Deadlock
 Recuperação através da eliminação
de processos
 Elimina um dos processos no ciclo de
deadlock.
 A forma mais grosseira porém mais
simples de se quebrar um deadlock.
 Os outros processos conseguem seus
recursos recursivamente.
 Deve ser escolhido um processo de
baixo impacto e que pode ser
reexecutado desde seu início.
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15. Evitando Deadlocks
Trajetórias de Recursos
 Trajetórias de recursos de dois processos
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16. Estados Seguros e Inseguros
 O estado em (a) é um estado
seguro
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17. Estados Seguros e Inseguros
 Demonstração de que o estado em
(b) é inseguro
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18. O Algoritmo do Banqueiro
para um Único Recurso
 Três estados de alocação de
recursos
seguro seguro inseguro
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19. O Algoritmo do Banqueiro
para Múltiplos Recursos
 Exemplo do
algoritmo do
banqueiro com
múltiplos
recursos
EXIST.
ALOC.
DISP.
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20. Prevenção de Deadlock
Exclusão Mútua
 Alguns dispositivos (como uma
impressora) podem fazer uso de spool
 o daemon de impressão é o único que usa o
recurso impressora.
 desta forma deadlock envolvendo a impressora
é eliminado.
 Nem todos os dispositivos podem fazer
uso de spool.
 Princípio:
 Evitar alocar um recurso quando ele não for
absolutamente necessário.
 Assegurar que o menor número possível de
processos possa de fato requisitar o recurso.
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21. Prevenção de Deadlock
Posse e Espera
 Exigir que todos os processos requisitem os
recursos antes de iniciarem
 um processo nunca tem que esperar por aquilo que
precisa
 Problemas
 Os processos podem não saber quantos e quais
recursos vão precisar no início da execução
 Retenção de recursos por mais tempo que o
necessário,.
 Variação:
 Cada processo deve desistir de todos os recursos,
para então requisitar todos os que são
imediatamente necessários.
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22. Prevenção de Deadlock
Não Preempção
 Inviável
 Considere um processo de posse de
uma impressora
 Nomeio da impressão
 Tomada a impressora a força!!??
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23. Prevenção de Deadlock
Espera Circular
 Recursos ordenados numericamente
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24. Prevenção de Deadlock
 Resumo das abordagens para
prevenir deadlock
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