Sistemas operacionais: Deadlock

Sistemas operacionais: Deadlock

1. Gerência de recursos

   • Compartilhamento de recursos
     • Deve-se determinar se os recursos podem ser usados por vários processos simultaneamente ou não
     • Alguns problemas podem ocorrer quando duas ou mais tarefas acessam os mesmos recursos de forma concorrente
       • Deadlock
         • Definição
           • Situação na qual um processo está esperando por um evento particular que jamais ocorrerá
           • Deadlock é o bloqueio indeterminado entre processos que dependem simultaneamente de acesso a um recurso compartilhado
         • Tipos de deadlock
           • Deadlock de processos
             • Processo espera pela ocorrência de um determinado evento que não é sinalizado pelo sistema oepracionail
             • Extremamente difíceis de detectar, pois estão associados a erros no código do processo
           • Deadlock de recursos
             • Causado por espera circular
               • Processo A detém um recurso 1, e precisa do recurso 2 para poder prosseguir
               • Processo B, por sua vez, detém o recurso 2, e precisa do recurso 1 para poder prosseguir
         • Condições necessárias para deadlock
           • Exclusão mútua
             • Em um determinado instante, cada recurso está ou alocado a um único processo ou disponível
             • Negando a condição de exclusão mútua
               • Utilização de um sistema de spool
                 • Um único processo acessa recurso diretamente
                 • Demais processos acessam o processo de spool do recurso evitando o deadlock
                 • Problemas
                   • Tem todo recurso pode ser alocado via spooling
                   • O próprio sistema de spooling pode gerar deadlocks
           • Posse e espera
             • Processos detêm a posse de certos recursos e esperam por outros
             • Negando a condição de posse e espera
               • Requisição de todos recursos para um processo de uma única vez
                 • Se todos os recursos estão disponíveis, o sistema os aloca para o processo requisitante
                 • Se algum recurso não estiver disponível, processo espera até que todos estejam disponíveis
                 • Problemas
                   • Desperdício de recursos pela subutilização
                   • Processo pode esperar indefinidamente para obter todos recursos requisitados
           • Não preempção
             • Recursos não podem ser removidos dos processos que os utilizam até o término do uso
             • Negando a condição de não preempção
               • Pode gerar desperdício de recursos
               • Não é desejado, por exemplo, que um processo perca a posse da impressora durante o uso
           • Espera circular
             • Existe uma cadeia circular na qual cada processo detém um ou mais recursos requisitados por outro processo
             • Negando a condição de espera circular
               • Cada processo só pode alocar um único recurso por vez
               • Para utilizar um segundo recurso, deve liberar o primeiro
         • Estratégias para evitar deadlock
           • Prevenir
             • Garantir que não ocorra pelo menos 1 das 4 condições necessárias para ocorrência de deadlock
           • Recuperar
             • Deixa o sistema entrar em estado de deadlock e o corrigi
           • Ignorar
             • Presume-se que deadlocks nunca ocorrem
             • Solução usada pela maioria dos sistemas operacionais
         • Adiamento indefinido ou Starvation
           • Processos esperam pela alocação de recursos ou pelas decisões de escalonamento, sem nunca ter acesso ao recurso
           • Motivo de ocorrência
             • Geralmente quando recursos são alocadas em um esquema de prioridades
             • Chegada de processos prioritários impossibilita o acesso de processo menos prioritários a recursos
           • Como evitá-lo
             • Aumento de prioridade de processos conforme espera por recurso