سیستم های عامل ۴

سیستم های عامل ۴

اسلاید 1: به نام خدا سيستم هاي عامل Operating Systems اسلايد 7 جوانمرد Email: javanmard.ehsan@gmail.com Website: www.ejavanmard.blogfa.com1

اسلاید 2: ايجاد انحصار متقابل با حمايت سيستم عاملهمانطور كه ديديم، ايجاد انحصار متقابل در محيط كاربر از انتظار مشغولي بهره ميبرد.ميتوان براي ايجاد انحصار متقابل از سيستم عامل كمك گرفت.سيستم عامل ميتواند بجاي انتظار مشغولي، فرآيندها را مسدود سازد.2

اسلاید 3: سمافور( علائم نگهبان، راهنما) (Semaphore)مکانيسم سمافور شامل يکسري متغير و دو تابع اصلي است.بر دو نوع است:سمافور صحيحسمافور باينري3

اسلاید 4: سمافورهاي صحيح توابع wait و signal بصورت اتميك هستند. ( يعني در ميان اجراي اين توابع، تعويض پردازه انجام نميگيرد.)4

اسلاید 5: ايجاد انحصار متقابل با سمافور صحيح 51

اسلاید 6: سمافور صحيحبراي هر نوع منبع مشترک از يک متغير سمافور استفاده ميشود.مقدار يک راهنما بيانگر تعداد منابع آزاد است. پس:اگر مقدار سمافور منفي باشد، يعني هيچ منبع آزادي وجود ندارد و تعداد درخواستها از منابع آزاد بيشتر است.اگر مقدار سمافور صفر باشد، يعني هيچ منبع آزادي وجود ندارد و تمام درخواستها سرويس دهي شده است.اگر مقدار سمافور مثبت باشد، يعني منبع آزاد وجود دارد.6

اسلاید 7: سمافورهاي باينري 7

اسلاید 8: ايجاد انحصار متقابل با سمافور باينري 81

اسلاید 9: تفاوت سمافورهاي صحيح و باينريمقدار سمافور صحيح نشان دهنده تعداد منابع آزاد است، اما مقدار سمافور باينري گوياي اين است که آيا منبع آزاد داريم يا نه؟سمافور باينري در شرايطي مناسب است که n پردازه بر سر يك منبع رقابت دارند.9

اسلاید 10: مسايل کلاسيک در مسأله ارتباط فرآيندهامساله توليد کننده و مصرف کنندهProducer(s) and consumer(s) problemمساله خوانندگان و نويسندگانReaders and writers problemمساله فيلسوفانPhilosophers problemمساله آرايشگاهBarbershop problem10

اسلاید 11: مسايل کلاسيک در مسأله ارتباط فرآيندهامساله توليد کننده و مصرف کنندهProducer(s) and consumer(s) problem11

اسلاید 12: مسايل کلاسيک در مسأله ارتباط فرآيندهامساله خوانندگان و نويسندگانReaders and writers problemدر هر لحظه هر تعداد دلخواه خواننده ميتوانند با هم بخوانند.اما در هر لحظه تنها يک نويسنده بايد در حال نوشتن باشد.12

اسلاید 13: مسايل کلاسيک در مسأله ارتباط فرآيندهامساله فيلسوفانPhilosophers problemهر فيلسوف براي غذا خوردن نياز به دو چنگال دارد.هر فيلسوف در صورتي که دو چنگال داشته باشد، شروع به خوردن ميکند وگرنه به حالت تفکر ميرود.چگونه عمل كنيم كه بن بست ايجاد نشود؟13

اسلاید 14: مسايل کلاسيک در مسأله ارتباط فرآيندهامساله آرايشگاهBarbershop problemاگر کسي روي صندليهاي انتظار باشد، آرايش ميشود وگرنه آرايشگر به خواب ميرود.14

اسلاید 15: بن بست و گرسنگيبن بست و گرسنگي نتيجه مستقيم ايجاد انحصار متقابل است.مثالي از بن بست:15بن بستامكان بن بست

اسلاید 16: روشي براي نمايش بن بستP(){ Get A; Get B; Rel A; Rel B;}Q(){ Get B; Get A; Rel B; Rel A;}16

اسلاید 17: درخواست منبع و نگهداري منبع 17

اسلاید 18: ملزومات بن بستبراي رخداد بن بست بايد همه شرايط زير فراهم باشد:1- انحصار متقابل: در هر زمان فقط يك پردازه ميتواند از يك منبع استفاده كند.2- نگهداري و انتظار: يك پردازه ميتواند در حالي كه منتظر تخصيص منابع است منابع تخصيص يافته را نگه دارد.3- بدون قبضه كردن: نميتوان با زور منبعي را از پردازه اي گرفت.4- انتظار دايره اي: يك زنجيره بسته از پردازه ها وجود دارد به طوري كه هر پردازه حداقل يك منبع مورد نياز پردازه بعدي زنجيره را نگه ميدارد.18(بن بست)

اسلاید 19: مثال اگر از هر منبع چندين واحد بصورت آزاد وجود داشته باشد بن بست رخ نخواهد داد.19(بن بست)

اسلاید 20: روشهاي مقابله با بن بست1- جلوگيري از بن بست (Deadlock prevention)در اين روش سيستم عامل بگونه اي طراحي ميشود که اصولا امکان رخداد بن بست وجود نداشته باشد.2- اجتناب از بن بست (Deadlock avoidance)در اين روش در حين عملکرد سيستم عامل سعي ميشود از رخداد بن بست جلوگيري شود.عدم شروع پردازه هايي که شروع آنها ايمن نيست.عدم تخصيص منابعي که تخصيص آنها ايمن نيست.3- تشخيص و رفع بن بست (Deadlock detection)20