Deadlocks

{{#index:Deadlock|Verklemmung|Deadlock-Zustand|Zustand, Deadlock}} Deadlocks sind eine unangenehme Sache, die besser nicht auftreten sollte. Zunächst die Definition:

Definition: Deadlock-Zustand

Definition

Eine Menge von Prozessen befindet sich nach Tanenbaum 2009 in einem Deadlock-Zustand, wenn jeder Prozess aus der Menge auf ein Ereignis wartet, das nur ein anderer Prozess aus der Menge auslösen kann.

In der realen Welt gibt es eine schöne Analogie zum Deadlock-Zustand von Prozessen:

Aus der Praxis

Wenn du dir vorstellen kannst, dass ein Auto im Strassenverkehr einen Prozess repräsentiert, dann zeigt dieses Bild einen Deadlock-Zustand einer Menge von Autos. (Hier gibt es eine kleine Sammlung mit ähnlichen Fotos.)

In Anbetracht dieser Bilder kannst du überlegen, ob die Menge der Prozesszustände noch um einen ergänzt werden sollte. Welcher Zustand ist damit gemeint?

Lösung

Das Thema Deadlocks wird u.a. behandelt bei:

• Glatz 2010, Kapitel 4.6
• Strelen 2012, Kapitel 5
• Tanenbaum 2009, Kapitel 6

Aufgabe 1

Aufgabe

 Aufg. : Deadlock-Philosophen

Mandl 2013 geht am Ende von Kapitel 6.2.2 auf das Philosophenproblem und eine dabei bestehende Deadlock-Gefahr ein.

Erläutere:

• Unter welcher Bedingung tritt bei den speisenden Philosophen ein Deadlock-Zustand ein?
• Welche Rolle spielt eine atomare Aktion dabei?

Aufgabe 2

{{#index:Betriebsmittelgraph|Belegungs-Anforderungs-Graph|Zyklus im Betriebsmittelgraph|Konstruktion Betriebsmittelgraph}}

Aufgabe

 Aufg. : Deadlocks erkennen mit Hilfe eines Betriebsmittelgraphen

Die Universität Oldenburg stellt ein Tutorial Deadlock-Algorithmen bereit, bei dem u.a. auf die Erkennung eines Deadlock-Zustands eingegangen wird. Insbesondere kann die Erkennung mit Hilfe zweier Schritte erfolgen:

• Schritt 1: Konstruktion eines Betriebsmittelgraphen
• Schritt 2: Überprüfung eines Betriebsmittelgraphen auf Zyklen

Mache dich mit diesem Tutorial vertraut!

Ein Betriebsmittelgraph wird in gängiger Literatur alternativ auch Belegungs-Anforderungs-Graph genannt.

Aufgabe 3

Aufgabe

 Aufg. : Zeichne den Betriebsmittelgraph!

Gegeben seien die Prozesse P1 bis P5 und die Ressourcen Drucker, Plotter, Modem, Magnetbandlaufwerk sowie Diskettenlaufwerk und CD-ROM-Laufwerk. Jede Ressource sei genau einmal vorhanden.

Aktuell besteht folgende Ressourcenzuteilung und -anforderung:

• P1 belegt Plotter und fordert Diskettenlaufwerk an.
• P2 belegt Magnetbandlaufwerk und fordert Plotter und Modem an.
• P3 belegt Modem und fordert Drucker an.
• P4 belegt Drucker und fordert CD-ROM-Laufwerk an.
• P5 belegt Diskettenlaufwerk und fordert Magnetbandlaufwerk an.

Zeichne den Betriebsmittelgraph! Achte dabei auf die Pfeilrichtungen!

Offensichtlich liegt hier ein Deadlock vor.

• Woran ist dies im Betriebsmittelgraphen erkennbar?
• Welche Prozesse sind daran beteiligt?

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