Тупик проти голоду в ОС операційної системи: різниця та порівняння

Комп’ютер вважається одним із найуспішніших винаходів людства і зумів безпроблемно послужити нам під час виконання певних завдань. Він створив для нас можливий простір, допомагаючи покращити нашу роботу та соціальне життя.

Коли ми виконуємо певні завдання на комп’ютерах, повинні виникати деякі проблеми через деякі технічні проблеми. Двома з таких труднощів є 1. Взаємоблокування та 2. Голодування операційної системи.

Ключові винесення

1. Взаємоблокування виникає, коли два або більше процесів чекають один одного, щоб звільнити ресурси, що призводить до ситуації безвихідного блокування, тоді як голодування відбувається, коли процес не може отримати ресурси, необхідні для виконання.
2. Тупикова блокування — це ситуація, яка виникає через неправильну синхронізацію ресурсів, тоді як голодування виникає, коли процес не може отримати ресурси, оскільки інші процеси їх утримують.
3. Тупикова блокування — це ситуація, коли жоден процес не може продовжуватися далі, у той час як у стані голодування деякі процеси можуть продовжуватися, але уражений процес ні.

Тупик проти голоду в ОС операційної системи

Різниця між блокуванням і голодуванням в ОС операційної системи полягає в часі їх виникнення. Взаємоблокування виникає, коли процеси утримують ресурс і чекають інших ресурсів, які утримуються процесом. З іншого боку, голодування операційної системи відбувається, коли процеси з низьким пріоритетом блокуються, а виконання процесів з високим пріоритетом відбувається.

Стан, у якому ресурс, який запитується для виконання певного процесу, утримується іншим процесом, що очікує, називається взаємоблокуванням. Взаємоблокування спостерігається в багатопроцесорних, розподілених системах і паралельних обчисленнях.

У тупику спільні ресурси процесів вирішуються апаратними та програмними блокуваннями для реалізації синхронізації процесів. Причиною виникнення взаємоблокування в системах зв'язку є втрата або пошкодження сигналів.

Виникнення проблеми, коли процеси з низьким пріоритетом блокуються, а процеси з високим пріоритетом виконуються, відоме як голодування операційної системи.

Голодування є основною проблемою в плануванні пріоритетів алгоритм оскільки це спричиняє непевне очікування для процедур із низьким пріоритетом. Голод також виникає під час паралельних обчислень.

Деякі з причин голодування включають помилки в плануванні, витоки ресурсів тощо. Прикладом голодування є третє завдання в багатозадачній системі, яке перемикається між першими двома завданнями, ніколи не виконується або бракує через процесорний час.

Таблиця порівняння

Параметри порівняння	Deadlock в ОС операційної системи	Голодування в операційній системі ОС
Сенс	Стан, у якому ресурс, який запитується для виконання певного процесу, утримується іншим процесом, що очікує, називається взаємоблокуванням.	Коли процеси з низьким пріоритетом заблоковані та заборонені, ресурси та процеси з високим пріоритетом виконуються за допомогою дозволу ресурсів, відомого як голодування в операційній системі.
Також відомий як	Кругове очікування	Жив Замок
ресурси	Ресурси утримуються іншим процесом очікування.	Процеси з високим пріоритетом використовують ресурси.
Проєкти	Одночасне виникнення відсутності випередження та циклічного очікування, взаємне виключення, утримання та очікування.	Помилки в плануванні, відсутність контролю над управлінням ресурсами, обмеження ресурсів.
Попередження	Дозвіл на переважну купівлю.	Старіння

Що таке Deadlock в ОС операційної системи?

Стан, у якому ресурс, який запитується для виконання певного процесу, утримується іншим процесом, що очікує, називається взаємоблокуванням. Взаємоблокування відоме як циркуляр чекати.

Як багатопроцесорні, так і розподілені системи, а також паралельні обчислення свідчать про тупикові ситуації. Це також спостерігається в системі зв'язку.

Виникнення взаємоблокування відбувається через такі причини, як одночасна поява відсутності випередження та циклічного очікування, взаємне виключення, утримання та очікування. Якщо ці чотири речі відбуваються одночасно, виникне безвихідь.

Виникнення тупикової ситуації в системах зв'язку відбувається через втрату або пошкодження сигналів.

Основним прикладом взаємоблокування є те, що процес 1 використовує ресурс 2 процесу 2, а процес 2 все ще виконується. Взаємоблокування можна запобігти за допомогою дозволу на випередження, використовуючи розподіл ресурсів графік і т.п.

Ці графіки розподілу ресурсів також можуть бути корисними для виявлення тупикової ситуації під час виконання певного завдання або алгоритму.

Різні операційні системи по-різному вирішують ситуацію взаємоблокування. Підходи до тупикової ситуації включають ігнорування тупикової ситуації, виявлення, запобігання тощо.

Існують розподілені тупикові блокування, які виникають у розподілених системах через розподілені транзакції або використання керування паралелізмом. Розподілених взаємоблокувань можна уникнути шляхом створення глобального графіка очікування або виконання алгоритму розподілу.

Що таке голодування в ОС операційної системи?

Виникнення проблеми, коли процеси з низьким пріоритетом блокуються і не мають доступу до ресурсів, а процеси з високим пріоритетом виконуються за рахунок дозволу ресурсів, відоме як голодування в ОС операційної системи.

Голодування в ОС операційної системи також відоме як Lived Lock.

Причинами виникнення голодування в операційній системі є помилки в плануванні, відсутність контролю над керуванням ресурсами та обмеження ресурсів.

Третє завдання в багатозадачній системі, яка перемикається між першими двома завданнями, ніколи не виконується або витрачається, тому що процесорний час є яскравим прикладом голодування.

Поступово збільшуються пріоритетні процеси в системі, які довго чекають. Цей процес називається старінням. Процес старіння є одним із заходів профілактики або, точніше, рішенням голодування в операційній системі.

Як правило, у сильно завантаженій комп’ютерній системі процеси з високим пріоритетом не дозволяють процесам із низьким пріоритетом отримати доступ до ЦП.

Запобігання голоду в операційній системі можна запобігти іншими методами, такими як уникнення процесів, які викликають голодування, наприклад уникнення вибору випадкових процесів для розподілу ресурсів. Алгоритм, де голодування неможливе, називається без голодування або без блокування.

Основні відмінності між Deadlock і Starvation в ОС операційної системи

1. Взаємоблокування виникає щоразу, коли процеси утримують ресурс і чекають інших ресурсів, що утримуються процесом, з іншого боку, голодування в операційній системі виникає, коли процеси з низьким пріоритетом блокуються, і відбувається виконання процесів з високим пріоритетом.
2. Заходи запобігання тупиковій ситуації включають надання переваги та уникнення взаємного виключення, з іншого боку, голодування в операційній системі можна уникнути шляхом виконання процесу старіння.
3. В обох ситуаціях стан ресурсів різний. У тупиковій ситуації ресурси утримуються іншими процесами, що очікують, а в умовах голодування в операційній системі ресурси використовуються процесами з високим пріоритетом.
4. Наростаючий стан тупикових ситуацій включає виникнення чотирьох одночасних випадків, з іншого боку, голодування виникає через кілька причин, включаючи погане управління ресурсами.
5. Відкат процесів в обох ситуаціях різний, у тупикові процеси як високопріоритетні, так і низькопріоритетні процеси чекають один одного, і жоден із процесів не відкочується, що призводить до того, що процес стає нескінченним, з іншого боку, голодування, відкат процесів низького пріоритету.
6. «Голод» в операційній системі може бути викликаний взаємоблокуванням, але тупик не виникає через голодування.

посилання

1. https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/800222.806755
2. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/03081078908935036

Останнє оновлення: 16 червня 2023 р