lec12-p5

Author: xyongcn

lec12/p5-deadlock.md

@@ -27,16 +27,41 @@ backgroundColor: white
 
 **提纲**
 
+<style>
+.container{
+  display: flex;
+}
+.col {
+  flex: 1;
+}
+</style>
+
+<div class="container">
+
+<div class="col">
+
 ### 1. 死锁问题
 2. 死锁处理办法
 
+</div>
+
+<div class="col">
+
+#### 1.1 什么是死锁？
+1.2 资源分配图
+
+</div>
+
+</div>
+
+
 ---
 
 ##### 死锁问题
 ![w:700](figs/deadlock-bridge.png)
 - 桥梁只能单向通行
 - 桥的每个部分可视为一个资源
-- 可能出现死锁
+- 可能**出现死锁**
   - 对向行驶车辆在桥上相遇
   - 解决方法：一个方向的车辆倒退(资源抢占和回退)
 
@@ -47,15 +72,15 @@ backgroundColor: white
 ![w:700](figs/deadlock-bridge.png)
 - 桥梁只能单向通行
 - 桥的每个部分可视为一个资源
-- 可能发生饥饿
+- 可能**发生饥饿**
   - 由于一个方向的持续车流，另一个方向的车辆无法通过桥梁
 
 
 
 ---
 
 ##### 死锁问题
-由于竞争资源或者通信关系，两个或更多线程在执行中出现，永远相互等待只能由其他进程引发的事件
+由于竞争资源或者通信关系，两个或更多线程在执行中出现，**永远相互等待**只能由其他进程引发的事件
 ```
 Thread 1:    Thread 2:
 lock(L1);    lock(L2);
@@ -65,7 +90,39 @@ lock(L2);    lock(L1);
 
 ---
 
-#####  死锁问题 -- 资源
+**提纲**
+
+<style>
+.container{
+  display: flex;
+}
+.col {
+  flex: 1;
+}
+</style>
+
+<div class="container">
+
+<div class="col">
+
+1. **死锁问题**
+2. 死锁处理办法
+
+</div>
+
+<div class="col">
+
+1.1 什么是死锁？
+#### 1.2 资源分配图
+
+</div>
+
+</div>
+
+
+---
+
+#####  资源请求与使用关系
 - 资源类型$R_1, R_2, . . .,R_m$
    - CPU执行时间、内存空间、I/O设备等
 - 每类资源$R_i$有$W_i$个实例
@@ -78,8 +135,8 @@ lock(L2);    lock(L1);
 
 ---
 
-#####  死锁问题 -- 资源
-**资源分类**
+#####  资源分类
+
 - 可重用资源（Reusable Resource）
    - 任何时刻只能有一个线/进程使用资源
    - 资源被释放后，其他线/进程可重用
@@ -93,8 +150,8 @@ lock(L2);    lock(L1);
 
 ---
 
-#####  死锁问题 -- 资源
-**资源分类**
+#####  资源分类
+
 - 可消耗资源(Consumable resource)
    - 资源可被销毁
    - 可消耗资源示例
@@ -105,7 +162,7 @@ lock(L2);    lock(L1);
 
 ---
 
-#####  死锁问题 -- 资源分配图
+#####  资源分配图
 描述资源和进程间的分配和占用关系的有向图
 - 顶点：系统中的进程
    - $P = \{ P_1, P_2, …, P_n \}$
@@ -120,14 +177,15 @@ lock(L2);    lock(L1);
 
 ---
 
-#####  死锁问题 -- 资源分配图
+#####  资源分配图示例
+
 ![w:1000](figs/deadlock-resource-problem.png)
 是否有死锁？
 
 
 ---
 
-#####  死锁问题 -- 必要条件
+#####  形成死锁的必要条件
 - 互斥
   - 任何时刻只能有一个进/线程使用一个资源实例
 - 持有并等待
@@ -266,7 +324,7 @@ lock(L2);    lock(L1);
 
 ---
 
-##### 死锁避免
+##### 系统安全状态
 资源分配中，系统处于安全状态
 - 针对所有已占用进程，存在安全执行序列$<P_1，P_2，...，P_N>$
 - $P_i$要求的资源 $\le$ 当前可用资源 $+$ 所有$P_j$ 持有资源，其中$j<i$
@@ -277,8 +335,7 @@ lock(L2);    lock(L1);
 
 ---
 
-##### 死锁避免
-安全状态与死锁的关系
+##### 安全状态与死锁的关系
 - 系统处于安全状态，一定没有死锁
 - 系统处于不安全状态，可能出现死锁
    - 避免死锁就是确保系统不会进入不安全状态
@@ -289,8 +346,8 @@ lock(L2);    lock(L1);
 
 ---
 
-##### 死锁避免
-银行家算法（Banker's Algorithm）-- 概述
+##### 银行家算法（Banker's Algorithm）
+
 - 银行家算法是一个避免死锁产生的算法。以银行借贷分配策略为基础，判断并保证系统处于安全状态
    - 客户在第一次申请贷款时，声明所需最大资金量，在满足所有贷款要求并完成项目时，及时归还
    - 在客户贷款数量不超过银行拥有的最大值时，银行家尽量满足客户需要
@@ -300,75 +357,70 @@ lock(L2);    lock(L1);
 
 ---
 
-##### 死锁避免
-银行家算法（Banker's Algorithm）-- 算法思路
+##### 银行家算法的算法思路
 
-- 1、对于一个线程T的请求，判断请求的资源是否超过最大可用资源
+1. 对于一个线程T的请求，判断请求的资源是否超过最大可用资源
    - 如果超过，不分配，T阻塞等待
    - 如果不超过，继续2
-- 2、如果分配给该请求资源，判断是否安全
+2. 如果分配给该请求资源，判断是否安全
    - 安全则分配给T资源；否则不分配，T阻塞等待
-- 3、如何判断是否安全？
+3. 如何判断是否安全？
    - 判断是否每个线程都可以安全完成
       - 如果每个都可以完成则安全；否则不安全
 
 
 ---
 
-##### 死锁避免
-银行家算法（Banker's Algorithm）-- 数据结构
+##### 银行家算法的数据结构
 ![w:800](figs/deadlock-banker-data.png)
 
 
 ---
 
-##### 死锁避免
-银行家算法（Banker's Algorithm）-- 判断安全状态的例程
+##### 安全状态的判断
 ![w:1000](figs/deadlock-banker-code.png)
 
 
 ---
 
-##### 死锁避免
-银行家算法（Banker's Algorithm）-- 完整算法
+##### 银行家算法的完整描述
 ![w:700](figs/deadlock-banker-algorithm.png)
 
 
 ---
 
-##### 死锁避免
-银行家算法（Banker's Algorithm）-- 示例1
+##### 银行家算法示例1
 ![w:1000](figs/deadlock-banker-ex1.png)
 
 ---
 
-##### 死锁避免
-银行家算法（Banker's Algorithm）-- 示例1
+##### 银行家算法示例1
+
 ![w:1000](figs/deadlock-banker-ex2.png)
 
 ---
 
-##### 死锁避免
-银行家算法（Banker's Algorithm）-- 示例1
+##### 银行家算法示例1
+
 ![w:1000](figs/deadlock-banker-ex3.png)
 
 
 ---
 
-##### 死锁避免
-银行家算法（Banker's Algorithm）-- 示例1
+##### 银行家算法示例1
+
 ![w:1000](figs/deadlock-banker-ex4.png)
 
 ---
 
-##### 死锁避免
-银行家算法（Banker's Algorithm）-- 示例2
+##### 银行家算法示例2
+
 ![w:1000](figs/deadlock-banker-ex5.png)
 
 ---
 
-##### 死锁避免
-银行家算法（Banker's Algorithm）-- 示例2
+##### 银行家算法示例2
+
 ![w:1000](figs/deadlock-banker-ex6.png)
 
 
@@ -418,76 +470,71 @@ lock(L2);    lock(L1);
 
 ---
 
-##### 死锁检测
-死锁检测算法：数据结构
+##### 死锁检测算法数据结构
 - Available:长度为m的向量：每种类型可用资源的数量
 - Allocation:一个n×m矩阵：当前分配给各个进程每种类型资源的数量
    - 进程$P_i$ 拥有资源$R_j$的$Allocation[i, j]$个实例
 
 
 ---
 
-##### 死锁检测
-死锁检测算法：完整算法
+##### 死锁检测算法的完整描述
 ![w:1000](figs/deadlock-check-algorithm.png)
 
 
 ---
 
-##### 死锁检测
-死锁检测算法：-- 示例1
+##### 死锁检测示例1
 ![w:800](figs/deadlock-check-ex1.png)
 
 
 ---
 
-##### 死锁检测
-死锁检测算法：-- 示例1
+##### 死锁检测示例1
+
 ![w:800](figs/deadlock-check-ex2.png)
 
 
 ---
 
-##### 死锁检测
-死锁检测算法：-- 示例1
-![w:800](figs/deadlock-check-ex3.png)
+##### 死锁检测示例1
 
+![w:800](figs/deadlock-check-ex3.png)
 
 ---
 
-##### 死锁检测
-死锁检测算法：-- 示例1
+##### 死锁检测示例1
+
 ![w:800](figs/deadlock-check-ex4.png)
 
 
 ---
 
-##### 死锁检测
-死锁检测算法：-- 示例1
+##### 死锁检测示例1
+
 ![w:800](figs/deadlock-check-ex5.png)
 
 
 ---
 
-##### 死锁检测
-死锁检测算法：-- 示例1
+##### 死锁检测示例1
+
 ![w:800](figs/deadlock-check-ex6.png)
 序列$<T_0, T_2, T_1, T_3, T_4>$ 对于所有的i，都可满足Finish[i] = true
 
 
 ---
 
-##### 死锁检测
-死锁检测算法：-- 示例2
+##### 死锁检测示例2
+
 ![w:700](figs/deadlock-check-ex7.png)
 可通过回收线程$T_0$占用的资源，但资源不足以完成其他线程请求
 线程$T_1, T_2, T_3, T_4$形成死锁
 
 
 ---
 
-##### 死锁检测
-使用死锁检测算法
+##### 使用死锁检测算法
 
 - 死锁检测的时间和周期选择依据
    - 死锁多久可能会发生
@@ -553,7 +600,3 @@ lock(L2);    lock(L1);
    - 返回到一些安全状态, 重启进程到安全状态
 -  可能出现饥饿
    - 同一进程可能一直被选作被抢占者
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