3.2.12 Deadlocks

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{{#index:Deadlock|Verklemmung|Deadlock-Zustand|Zustand, Deadlock}}
<loop_index id="5fa978539ca4f">Deadlock</loop_index><loop_index id="5fa97853d244b">Verklemmung</loop_index><loop_index id="5fa97853d2456">Deadlock-Zustand</loop_index><loop_index id="5fa97853d245d">Zustand, Deadlock</loop_index>
Zunächst die Definition:
Deadlocks sind eine unangenehme Sache. Sie sollten besser nicht auftreten, aber das kann man leider nicht selbst bestimmen. Zunächst die Definition:
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==== Definition: Deadlock-Zustand  ====
== Definition: Deadlock-Zustand  ==
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Eine Menge von Prozessen befindet sich nach <cite>Tanenbaum+2009</cite> in einem '''Deadlock-Zustand''', wenn jeder Prozess aus der Menge auf ein Ereignis wartet, das nur ein anderer Prozess aus der Menge auslösen kann.
Eine Menge von Prozessen befindet sich nach <cite id="5fa978539ca5a">Tanenbaum+2009</cite> in einem '''Deadlock-Zustand''', wenn jeder Prozess aus der Menge auf ein Ereignis wartet, das nur ein anderer Prozess aus der Menge auslösen kann.
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Wenn sich mehrere Prozesse in einem Deadlock-Zustand befinden, so sagt man auch vereinfachend: Es ist ein Deadlock aufgetreten.
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Der englische Betriff ''Deadlock'' wird auf deutsch gerne mit ''Verklemmung'' übersetzt.
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== Eine Analogie aus der Realität ==
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In der realen Welt gibt es eine schöne Analogie zum Deadlock-Zustand von Prozessen:
In der realen Welt gibt es eine schöne Analogie zum Deadlock-Zustand von Prozessen:
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Wenn du dir vorstellen kannst, dass ein Auto im Strassenverkehr einen Prozess repräsentiert, dann zeigt [http://pieterpan.files.wordpress.com/2008/11/deadlock.jpg dieses Bild] einen Deadlock-Zustand einer Menge von Autos. <small>([http://www.skyscrapercity.com/showpost.php?p=33297124&postcount=55 Hier gibt es eine kleine Sammlung mit ähnlichen Fotos.])</small>
Wenn du dir vorstellen kannst, dass ein Auto im Straßenverkehr einen Prozess repräsentiert, dann zeigt [http://pieterpan.files.wordpress.com/2008/11/deadlock.jpg dieses Bild] einen Deadlock-Zustand einer Menge von Autos. <small>([http://www.skyscrapercity.com/showpost.php?p=33297124&postcount=55 Hier gibt es eine kleine Sammlung mit ähnlichen Fotos.])</small>
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== Ein Deadlock beim Philosophenproblem ==
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Das Thema Deadlocks wird u.a. behandelt bei:
Im Kapitel zum Philosophenproblem wurde bereits auf die Möglichkeit eines Deadlocks hingewiesen. Die folgenden Aufgaben greifen dieses wieder auf.
* <cite>Glatz+2010</cite>, Kapitel 4.6
* <cite>Strelen+2012</cite>, Kapitel 5
* <cite>Tanenbaum+2009</cite>, Kapitel 6
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==== Aufgabe 1 ====
=== Aufgabe 1 ===
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<loop_task title="Deadlock-Philosophen">
<loop_task title="Deadlock-Philosophen" id="5fa978539ca60">
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<cite>Mandl+2013</cite> geht am Ende von Kapitel 6.2.2 auf das Philosophenproblem und eine dabei bestehende Deadlock-Gefahr ein.
<cite id="5fa978539ca65">Mandl+2013</cite> geht am Ende von Kapitel 6.2.2 auf das Philosophenproblem und eine dabei bestehende Deadlock-Gefahr ein.
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Erläutere:
Erläutere:
* Unter welcher Bedingung tritt bei den speisenden Philosophen ein Deadlock-Zustand ein?
* Unter welcher Bedingung tritt bei den speisenden Philosophen ein Deadlock-Zustand ein?
* Welche Rolle spielt eine [[TSL-Befehl#Definition:_Atomare_Aktion|atomare Aktion]] beim Philosophenproblem?
* Welche Rolle spielt eine [[Das_Problem_des_ung%C3%BCnstigsten_Moments#Definition:_Atomare_Aktion|atomare Aktion]] dabei?
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==== Aufgabe 2 ====
 
=== Aufgabe 2 ===
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{{#index:Betriebsmittelgraph|Belegungs-Anforderungs-Graph|Zyklus im Betriebsmittelgraph|Konstruktion Betriebsmittelgraph}}
<loop_area type="task">
<loop_area type="task">
<loop_task title="Deadlocks erkennen mit Hilfe eines Betriebsmittelgraphs">
<loop_task title="Applet zum Philisophenproblem" id="5fa978539ca6b">
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An der FH Köln wird ein [http://www.nt.fh-koeln.de/fachgebiete/inf/diplom/semwork/ Semaphor Workshop] mit Java-Applets bereitgestellt, anhand derer das Philosophenproblem mit Hilfe von insgesamt fünf Semaphoren nachvollzogen werden kann.
</p>
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Die Universität Oldenburg stellt ein [http://olli.informatik.uni-oldenburg.de/Deadlock/Start.html 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:
<small>http://www.nt.fh-koeln.de/fachgebiete/inf/diplom/semwork/beispiele/phil/phil.html</small>
* Schritt 1: [http://olli.informatik.uni-oldenburg.de/Deadlock/Html/Erkennung1_Aufbau.html Konstruktion eines Betriebsmittelgraphen]
* Schritt 2: [http://olli.informatik.uni-oldenburg.de/Deadlock/Html/Erkennung1_Zyklus.html Überprüfung eines Betriebsmittelgraphen auf Zyklen]
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Mache dich mit diesem Tutorial vertraut!
Erzeuge in dem Applet einen Deadlock!
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<small>Ein ''Betriebsmittelgraph'' wird in gängiger Literatur alternativ auch ''Belegungs-Anforderungs-Graph'' genannt.
<small>Falls das Java-Applet in deinem Browser nicht startet, musst du eventuell die [[Java-Applets|Java-Sicherheitseinstellungen]] anpassen. Trage dort ein: http://www.nt.fh-koeln.de</small>
</small></p>
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== So geht es weiter: ==
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<loop_area type="arrangement"><loop_toc> </loop_toc></loop_area>
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<br />
== Alternative Webquelle zum Thema ==
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<loop_area type="websource">
<p>
Operating Systems: Deadlocks<br />
<small>http://www.cs.uic.edu/~jbell/CourseNotes/OperatingSystems/7_Deadlocks.html</small>
</p>
<p>
[http://www.cs.uic.edu/~jbell/ Dr. John T. Bell]<br />
Department of Computer Science<br />
University of Illinois, Chicago<br />
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<div class="autoit_do_not_print">
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<sub>Diese Seite steht unter der [http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/deed.de Creative Commons Namensnennung 3.0 Unported Lizenz] [http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/deed.de http://i.creativecommons.org/l/by/3.0/80x15.png]
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Aktuelle Version vom 21. Dezember 2023, 11:11 Uhr

Deadlocks sind eine unangenehme Sache. Sie sollten besser nicht auftreten, aber das kann man leider nicht selbst bestimmen. 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.

Wenn sich mehrere Prozesse in einem Deadlock-Zustand befinden, so sagt man auch vereinfachend: Es ist ein Deadlock aufgetreten.

Der englische Betriff Deadlock wird auf deutsch gerne mit Verklemmung übersetzt.


Eine Analogie aus der Realität

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?


Ein Deadlock beim Philosophenproblem

Im Kapitel zum Philosophenproblem wurde bereits auf die Möglichkeit eines Deadlocks hingewiesen. Die folgenden Aufgaben greifen dieses wieder auf.


Aufgabe 1

Aufgabe
 Aufg. 140: 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

Aufgabe
 Aufg. 141: Applet zum Philisophenproblem

An der FH Köln wird ein Semaphor Workshop mit Java-Applets bereitgestellt, anhand derer das Philosophenproblem mit Hilfe von insgesamt fünf Semaphoren nachvollzogen werden kann.

http://www.nt.fh-koeln.de/fachgebiete/inf/diplom/semwork/beispiele/phil/phil.html

Erzeuge in dem Applet einen Deadlock!

Falls das Java-Applet in deinem Browser nicht startet, musst du eventuell die Java-Sicherheitseinstellungen anpassen. Trage dort ein: http://www.nt.fh-koeln.de


So geht es weiter:

Gliederung
3.2.12 Deadlocks
3.2.12.1 Vier Bedingungen nach Coffman
3.2.12.2 Deadlocks erkennen
3.2.12.3 Deadlocks ignorieren
3.2.12.4 Deadlocks vermeiden
3.2.12.5 Deadlocks verhindern
3.2.12.6 Deadlock-Fazit


Alternative Webquelle zum Thema

Websource

Operating Systems: Deadlocks
http://www.cs.uic.edu/~jbell/CourseNotes/OperatingSystems/7_Deadlocks.html

Dr. John T. Bell
Department of Computer Science
University of Illinois, Chicago


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