应用控制变迁的柔性制造系统死锁控制策略

第36卷第5期2019年5月

控制理论与应用

Control Theory&Applications

V ol.36No.5

May2019应用控制变迁的柔性制造系统死锁控制策略

李绍勇?,孙智冬,蔡颖,厚彩琴,韩喜莲,马兵善

(兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州730050)

摘要:不同于目前许多文献中基于添加控制库所的死锁预防策略,本文提出了控制变迁方程(CTE)的概念和相应的基于添加控制变迁(CT)的死锁控制策略(DCP).通过分析存在死锁的原网(N0,M0)的可达图(RG),该DCP求解出所有死锁标识(DM).基于CTE,构造出所需的控制变迁.然后,对每个DM添加相应的CT,进而消除了原网(N0,M0)中的死锁标识,得到了活性受控网系统(N?,M?).通过理论分析和相关算例的应用,该DCP的正确性和有效性得到了验证.此外,该DCP获取的活性受控网系统(N?,M?)可达数目与原网(N0,M0)是相同的,即最大可达数(MRN).

关键词:柔性制造系统;Petri网;死锁控制策略;控制变迁;最大可达数

引用格式:李绍勇,孙智冬,蔡颖,等.应用控制变迁的柔性制造系统死锁控制策略.控制理论与应用,2019,36(5): 795–802

DOI:10.7641/CTA.2018.70794

Deadlock control policy using control transitions for

?exible manufacturing systems

LI Shao-yong?,SUN Zhi-dong,CAI Ying,HOU Cai-qin,HAN Xi-lian,MA Bing-shan (School of Civil Engineering,Lanzhou University of Technology,Lanzhou Gansu730050,China) Abstract:Unlike the deadlock prevention policies by adding control places(CPs)in most existing literature,this paper proposes a concept of control transition equation(CTE)and the corresponding deadlock control policy(DCP)by adding control transitions(CTs).By analyzing the reachability graph(RG)of an original net(N0,M0)with deadlocks,all deadlock markings(DMs)are found by this DCP.The desired CTs are constructed on the basis of the proposed CTE.Accordingly, the corresponding CT is added to each DM in order to make all DMs in the original net(N0,M0)eliminated.So a live controlled system(N?,M?)is obtained.The correctness and ef?ciency of the proposed DCP is veri?ed via the theoretical analysis and the relevant examples in the existing literature.Moreover,the reachable number of the live controlled system (N?,M?)obtained by the proposed DCP is the same as that of the original net(N0,M0),i. e.,maximally reachable number(MRN).

Key words:?exible manufacturing system(FMS);Petri net;deadlock control policy(DCP);control transition(CT); maximally reachable number(MRN)

Citation:LI Shaoyong,SUN Zhidong,CAI Ying,et al.Deadlock control policy using control transitions for?exible manufacturing systems.Control Theory&Applications,2019,36(5):795–802

1引言

由于具备批量小、品种多和成本经济等特性,柔性制造系统(?exible manufacturing system,FMS)在目前的产品制造领域得到了广泛应用.FMS中的各个加工进程对于共享资源,如数控机床、机器人和夹具等的竞争,会导致死锁(deadlock)的发生,造成了FMS的运行停止和相应的经济损失[1–2].因此,在进行FMS设计时,死锁(deadlock)问题是必须予以考虑和解决的.鉴于Petri网具有的建模功能强、图形化和易于分析等特性,其在FMS的模型建立、性能评估和死锁控制等方面得到了应用.基于Petri网,许多死锁控制的方法和策略[1–4],如死锁避免策略(deadlock avoidance policy,

收稿日期:2017?11?01;录用日期:2018?06?15.

?通信作者.E-mail:lishaoyong99@https://www.doczj.com/doc/e714872623.html,;Tel.:+86931-2973784.

本文责任编委:赵千川.

国家自然科学基金项目(61364004),国家出国留学人员基金项目([2014]5049,201408625045),兰州理工大学博士研究基金项目(B04–237),兰州理工大学建工七七基金项目(TM–QK–1301)资助.

Supported by the National Natural Science Foundation of China(61364004),the China Scholarship Council Foundation for Chinese Scholars to Study Overseas([2014]5049,201408625045),the Doctoral Research Funds of Lanzhou University of Technology(B04–237)and the Alumni Foundation Civil Engineering77,Lanzhou University of Technology(TM–QK–1301).

6个哲学家进餐问题预防死锁

红河学院 课程设计报告 操作系统 课程名称： 6个哲学家进餐 设计题目： 院系：工学院 专业：计算机科学与技术班级：11计科班 曹永前 设计者： 学号：201101030466 指导教师：韦相 2013 年 5 月26 日

1. 问题描述： 一个房间内有6个哲学家，他们的生活就是思考和进食。哲学家思考后，过一定的时间就会饥饿，饥饿之后就想吃饭，吃饭后再思考。房间里有一张圆桌，桌子周围放有五把椅子，分别属于五位哲学家每两位哲学家之间有一把叉子，哲学家进食时必须同时使用左右两把叉子。 2. 问题分析 1、写出哲学家进餐的算法描述。 用六只筷子解决需要用两双筷子来进餐的六个哲学家,由于每个哲学家都需要其周围的两只筷子,所以筷子是公用信号量,这久需要设置一个互斥信号量,来使六个哲学家互斥的进餐.具体做法将六个信号量设置为0-5,用pv 源于来控制信号量,并将六个哲学家分别编号为0-5.经过仔细分析我们会发现,有这样一个问题存在,就是当每个哲学家都申请到他周围的一只筷子时,由于他们每人都只有一只筷子无法进餐,没有进餐他们就无法释放他们已经得得到的筷子,这样是进餐出于一种僵局,无法继续下去,这就是死锁问题. 2、死锁问题的分析与具体的解决方法。 死锁问题就是当每个哲学家都拿到且只拿到一只筷子, 这样每个哲学家都无

法进餐,也无法释放所得到的筷子,所以解决死锁我们就要从这入手,就是怎样去预防使所有哲学家不要同时去申请他们同一方向的筷子.根据这解决死锁的方法有以下几种: a.每一次最多只能有五个哲学家申请进餐.这样其中的一个哲学家就能申请 到两只筷子,就能够进餐,再将筷子释放给其他哲学家进餐. b.用AND信号量,就是哲学家需同时申请其左右两边的筷子,两边都有资源的 时候,才能让这个哲学家得到资源,这样哲学家只要申请到筷子就能进餐, 再将筷子释放给其他哲学家进餐. c.用管程机制来实现。 d.我们前面已经将每个哲学家都分配了一个编号,我们可以编号为奇数的哲 学家首先去申请其左边的筷子,再去申请其右手边的筷子;让编号为偶数的哲学家,先去申请其右边的筷子,再去申请其左边的筷子.我们可以看出编号为奇数的哲学家左边,与编号为偶数的哲学家的右边为同一只筷子,当其中一个哲学家拿到此筷子后,他另一边的筷子也是空闲的,这样就能避免死锁. 主程序中我使用的是最后一种避免死锁的方法. 3、用C程序实现哲学家进餐。（注：可以使用共享变量的方式，也可以使用信 号量的方式或其他方法来实现） 3.程序清单 #include #include #include #include #include #include #include #define N 6 //人数 #define THINKTIME 3 // 思考时间 #define EATTIME 2 //进餐时间 void pop(),vop(),zxj(),think(),eat(); // 初始化 main() { int i,semid,pid; //定义变量i为哲学家的编号，semid 信号量 semid = semget(0x1234,6,0666|IPC_CREAT); for (i=0;i

死锁问题解决方法

Sqlcode -244 死锁问题解决 版本说明 事件日期作者说明 创建09年4月16日Alan 创建文档 一、分析产生死锁的原因 这个问题通常是因为锁表产生的。要么是多个用户同时访问数据库导致该问题，要么是因为某个进程死了以后资源未释放导致的。 如果是前一种情况，可以考虑将数据库表的锁级别改为行锁，来减少撞锁的机会；或在应用程序中，用set lock mode wait 3这样的语句，在撞锁后等待若干秒重试。 如果是后一种情况，可以在数据库端用onstat -g ses/onstat -g sql/onstat -k等命令找出锁表的进程，用onmode -z命令结束进程；如果不行，就需要重新启动数据库来释放资源。 二、方法一 onmode -u 将数据库服务器强行进入单用户模式，来释放被锁的表。注意：生产环境不适合。 三、方法二 1、onstat -k |grep HDR+X 说明：HDR+X为排他锁，HDR 头，X 互斥。返回信息里面的owner项是正持有锁的线程的共享内存地址。 2、onstat -u |grep c60a363c 说明：c60a363c为1中查到的owner内容。sessid是会话标识符编号。 3、onstat -g ses 20287 说明：20287为2中查到的sessid内容。Pid为与此会话的前端关联的进程标识符。 4、onstat -g sql 20287

说明：20287为2中查到的sessid内容。通过上面的命令可以查看执行的sql语句。 5、ps -ef |grep 409918 说明：409918为4中查到的pid内容。由此，我们可以得到锁表的进程。可以根据锁表进程的重要程度采取相应的处理方法。对于重要且该进程可以自动重联数据库的进程，可以用onmode -z sessid的方法杀掉锁表session。否则也可以直接杀掉锁表的进程 kill -9 pid。 四、避免锁表频繁发生的方法 4.1将页锁改为行锁 1、执行下面sql语句可以查询当前库中所有为页锁的表名： select tabname from systables where locklevel='P' and tabid > 99 2、执行下面语句将页锁改为行锁 alter table tabname lock mode(row) 4.2统计更新 UPDATE STATISTICS; 4.3修改数据库配置onconfig OPTCOMPIND参数帮助优化程序为应用选择合适的访问方法。 ?如果OPTCOMPIND等于0，优化程序给予现存索引优先权，即使在表扫描比较快时。 ?如果OPTCOMPIND设置为1，给定查询的隔离级设置为Repeatable Read时，优化程序才使用索引。 ?如果OPTCOMPIND等于2，优化程序选择基于开销选择查询方式。，即使表扫描可以临时锁定整个表。 *建议设置：OPTCOMPIND 0 # To hint the optimizer 五、起停informix数据库 停掉informix数据库 onmode -ky 启动informix数据库 oninit 注意千万别加-i参数，这样会初始化表空间，造成数据完全丢失且无法挽回。

一种基于Petri网的自动测试系统死锁预防策略

一种基于Petri 网的自动测试系统死锁预防策略1 马敏，陈光礻禹 电子科技大学自动化工程学院，四川成都（610054） 摘 要：针对自动测试系统中多任务并行测试复杂，容易出现死锁现象的问题，提出一种基于Petri 网的死锁预防策略。首先为自动测试系统建立一个Petri 网模型，然后将Petri 网的状态方程作为约束条件，求出模型的发射序列即系统中无死锁的任务调度路径。Petri 网的发射序列求解一直是NP 问题，针对这种情况，引入遗传算法对可行解空间进行搜索。 关键词：自动测试系统，并行测试，死锁，Petri 网，遗传算法 中图分类号：TP202 1 引 言 随着自动测试系统的发展，多任务并行测试技术越来越受到广泛的应用。自动测试系统在同一时间完成多项测试任务，需要对被测任务和测试资源进行合理的调度，否则很容易发生死锁现象[1]。一旦发生死锁现象，系统就无法正常工作，因此死锁一直都是系统设计者在组建系统之前，必须考虑避免的现象。 Petri 网是Petri 博士于1962年提出的一种系统描述和分析的形式化建模工具。它作为一种数学方法，在离散事件系统建模、分析、性能评价和控制设计中得到广泛的应用，而且它能模拟系统的并发和冲突行为，反映系统的动态行为，因此经常被用来处理系统死锁问题[2]，也适用于并行自动测试系统。同样Petri 网技术也已经应用到测试领域，文献[3]就是运用Petri 网来进行测试仪器特性描述。基于这种情况，本文提出一种基于Petri 网的自动测试系统死锁预防策略，并结合遗传算法搜索可行解。 2 基于Petri 网的自动测试系统死锁描述 2.1 Petri 网基本原理 Petri 网（Timed Transition Petri Net ）定义为以下5元组： 0{}PN P T I O M =，，，，此处：1{,...,}n P p p =是库所的有限集合，为库所的个数； 是变迁的有限集合，为变迁的个数，并要求0n >1{,...,}m T t t =0m >P T =ΦI ；:I P T N ×→是输 入函数，为非负整数集；{0,1,...}N =:O T P N ×→是输出函数；0M 是Petri 网的初始状态。 2.2系统的Petri 网模型 首先为支持多任务并行测试的自动测试系统建立一个Petri 网模型，描述系统的结构与性能。 建立自动测试系统Petri 网模型的步骤如下： 1) 根据库所和变迁的定义以及测试实施的过程，确定自动测试系统的库所集和变迁集。 2) 确定库所和变迁之间的关系，得到自动测试系统初始Petri 模型。 3) 根据Petri 网的基本规则和实际系统的状况，确定Petri 模型的初始状态，即初始状态下的托肯数 (token)，得到最终的Petri 网模型。 自动测试系统Petri 网模型中的库所可以分为三类，分别是操作库所，资源库所和闲置 1 本课题得到教育部博士点基金（20030614006）的资助。

操作系统死锁习题集

死锁习题 一、填空题 2．死锁产生的原因是。 3．产生死锁的四个必要条件是、、、。 二、单项选择题 1．两个进程争夺同一个资源。 （A）一定死锁（B）不一定死锁 （C）不死锁（D）以上说法都不对 4．如果发现系统有的进程队

列就说明系统有可能发生死锁了。 （A）互斥（B）可剥夺 （C）循环等待（D）同步 5．预先静态分配法是通过破坏条件，来达到预防死锁目的的。 （A）互斥使用资源/循环等待资源 （B）非抢占式分配/互斥使用资源 （C) 占有且等待资源/循环等待资源 （D）循环等待资源/互斥使用资源 7．下列关于死锁的说法中，正确的是？ 1）有环必死锁; 2）死锁必有环; 3）有环无死锁; 4）死锁也无环 8．资源有序分配法的目的是？ 1）死锁预防; 2）死锁避免; 3）死锁检测; 4）死锁解除 8．死锁的预防方法中，不太可能的一种方法使（）。

A 摈弃互斥条件 B 摈弃请求和保持条件 C 摈弃不剥夺条件 D 摈弃环路等待条件 10. 资源的按序分配策略可以破坏（）条件。 A 互斥使用资源 B 占有且等待资源 C 不可剥夺资源 D 环路等待资源 三、多项选择题 1．造成死锁的原因是_________。 （A）内存容量太小（B）系统进程数量太多，系统资源分配不当 （C）CPU速度太慢（D）进程推进顺序不合适 （E）外存容量太小 2．下列叙述正确的是_________。 （A）对临界资源应采取互斥访问方式来实现共享 （B）进程的并发执行会破坏程序的“封

闭性” （C）进程的并发执行会破坏程序的“可再现性” （D）进程的并发执行就是多个进程同时占有CPU （E）系统死锁就是程序处于死循环3．通常不采用_________方法来解除死锁。 （A）终止一个死锁进程（B）终止所有死锁进程 （C）从死锁进程处抢夺资源（D）从非死锁进程处抢夺资源 （E）终止系统所有进程 5．通常使用的死锁防止策略有_________。 （A）动态分配资源（B）静态分配资源 （C）按序分配资源（D）非剥夺式分配资源 （E）剥夺式分配资源 四、名词解释 1死锁

操作系统实验报告利用银行家算法避免死锁完整版

操作系统实验报告利用 银行家算法避免死锁 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

计算机操作系统实验报告题目利用银行家算法避免死锁 一、实验目的： 1、加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。 2、要求编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序，观察死锁产生的条件，并采用银行家算法，有效的防止和避免死锁的发生。 二、实验内容： 用银行家算法实现资源分配： 设计五个进程{p0,p1,p2,p3,p4}共享三类资源{A,B,C}的系统，例如，{A,B,C}的资源数量分别为10，5，7。进程可动态地申请资源和释放资源，系统按进程的申请动态地分配资源，要求程序具有显示和打印各进程的某一个时刻的资源分配表和安全序列；显示和打印各进程依次要求申请的资源号以及为某进程分配资源后的有关资源数据。 三、问题分析与设计： 1、算法思路： 先对用户提出的请求进行合法性检查，即检查请求是否大于需要的，是否大于可利用的。若请求合法，则进行预分配，对分配后

的状态调用安全性算法进行检查。若安全，则分配；若不安全，则拒绝申请，恢复到原来的状态，拒绝申请。 2、银行家算法步骤： （1）如果Requesti＜or =Need,则转向步骤(2)；否则，认为出错，因为它所需要的资源数已超过它所宣布的最大值。 （2）如果Request＜or=Available,则转向步骤（3）；否则，表示系统中尚无足够的资源，进程必须等待。 （3）系统试探把要求的资源分配给进程Pi,并修改下面数据结构中的数值： Available=Available-Request[i]; Allocation=Allocation+Request; Need=Need-Request; (4)系统执行安全性算法，检查此次资源分配后，系统是否处于安全状态。 3、安全性算法步骤： （1）设置两个向量 ①工作向量Work。它表示系统可提供进程继续运行所需要的各类资源数目，执行安全算法开始时，Work=Allocation; ②布尔向量Finish。它表示系统是否有足够的资源分配给进程，使之运行完成，开始时先做Finish[i]=false，当有足够资源分配给进程时，令Finish[i]=true。 （2）从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程：

操作系统(死锁)试题

第五章死锁 一．选择题 1.为多道程序提供的可共享资源不足时，可能出现死锁。但是，不适当的 C 也可能产生死锁。 （A）进程优先权（B）资源的线性分配 （C）进程推进顺序（D）分配队列优先权 2.采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以采用 B 方法解除死锁。 （A）执行并行操作（B）撤销进程 （C）拒绝分配新资源（D）修改信号量 3.产生死锁的四个必要条件是：互斥、 B 循环等待和不剥夺。 （A）请求与阻塞（B）请求与保持 （C）请求与释放（D）释放与阻塞 4.在分时操作系统中，进程调度经常采用算法。 （A）先来先服务（B）最高优先权 （C）时间片轮转（D）随机 5.资源的按序分配策略可以破坏条件。 （A）互斥使用资源（B）占有且等待资源 （C）非抢夺资源（D）循环等待资源 6.在 C 情况下，系统出现死锁。 （A）计算机系统发生了重大故障 （B）有多个封锁的进程同时存在 （C）若干进程因竞争而无休止地相互等待他方释放已占有的资源 （D）资源数远远小于进程数或进程同时申请的资源数量远远超过资源总数 7。银行家算法在解决死锁问题中是用于 B 的。 （A）预防死锁（B）避免死锁 （C）检测死锁（D）解除死锁 8.支持多道程序设计的操作系统在运行过程中，不断地选择新进程运行来实现CPU的共享，但其中不是引起操作系统选择新进程的直接原因。 （A）运行进程的时间片用完 （B）运行进程出错 （C）运行进程要等待某一事件发生 （D）有新进程进入就绪队列 9. 在下列解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是 B 。 （A）银行家算法 （B）有序资源分配法 （C）死锁检测法 （D）资源分配图化简法 二、综合题 1.若系统运行中出现如表所示的资源分配情况，改系统是否安全？如果进程P2此时提出资源申请（1，2，2，2），系统能否将资源分配给它？为什么？

避免死锁的方法有哪些

1.避免死锁的方法有哪些?答案：有一种最简单的就是：全部程序禁用，然后重启自己需要 的程序。用行级锁，不去征用大表的主键，用小事务。 2.在Sybase数据库中注册用户与数据库用户有什么区别? 答案：Sybase中没有注册用户数这个说法，如果是LICENSE中的，技术上可以忽略，用户 数EE版可以设很大，几万，SMB版可以设256个。 3.在MS SQL_Server 数据库中通过什么约束保证数据库的实体完整性 答案：可以通过建立唯一的索引、PRIMARY KEY约束、UNIQUE约束或IDENTITY约束来实现 实体完整性 4.内存有哪几种存储组织结构.请分别加以说明 中的Wait() 和notify()方法使用时应注意些什么? 答案：Wait()和notify():如果条件不满足，则等待。当条件满足时，等待该条件的线程将 被唤醒。一般用在synchronized机制中例如:线程Asynchronized(obj) {while(!condition) {();}();} 当线程A获得了obj锁后，发现条件condition不满足，无法继续下一处理，于 是线程A就wait（）。在另一线程B中，如果B更改了某些条件，使得线程A的condition 条件满足了，就可以唤醒线程A：线程Bsynchronized(obj) {condition = true;();}需要 注意的概念是：◆调用obj的wait（）， notify（）方法前，必须获得obj锁，也就是 必须写在synchronized（obj）{……} 代码段内。◆调用（）后，线程A就释放了obj 的锁，否则线程B无法获得obj锁，也就无法在synchronized（obj）{……} 代码段内唤 醒A. ◆当（）方法返回后，线程A需要再次获得obj锁，才能继续执行。◆如果A1， A2，A3都在（），则B调用（）只能唤醒A1，A2，A3中的一个（具体哪一个由JVM决定）。 ◆（）则能全部唤醒A1，A2，A3，但是要继续执行（）的下一条语句，必须获得obj锁， 因此，A1，A2，A3只有一个有机会获得锁继续执行，例如A1，其余的需要等待A1释放obj 锁之后才能继续执行。◆当B调用notifyAll的时候，B正持有obj锁，因此，A1，A2， A3虽被唤醒，但是仍无法获得obj锁。直到B退出synchronized块，释放obj锁后，A1， A2，A3中的一个才有机会获得锁继续执行。 6.用户输入一个整数.系统判断,并输出是负数还是非负数,请设计测试用例. 7.操作系统中的同步和互诉解决了什么问题 答案：同步：各个进程不知对方名字，但通过某些对象（如I/O缓冲区）的共同存取来协同 完成一项任务。互斥：互斥跟临界资源有关，因为计算机的某些资源有限，所以必须通过互 斥操作防止进程之间竞争临界资源而发生死锁，互斥操作用PV原语实现。 8.UNIX 中init 1.不许用中间变量,把String ABCDE 倒转 public class StringDemo { public static void main(String[]args) { String str="ABCD"; for (int i = ()-1; i >=0; i--) { str+=(i)); } str=("ABCD".length(), ()); }} 个数求第2大的数,不许用排序算法 3.排序算法的测试用例 1, 合并有序链表 2, 删除字符串中相邻重复元素 3, 给出了二叉树结构，要求写出广度优先遍历 4, 给定整型数组，写代码找出数组中第二大元素 5, 有关菲波那契数列问题 1.怎么判断鼠标有没有选中一条线段（如很靠近，鼠标点和线段之间的距离小于5毫米） 2.求一个矩形的中心点和一个点的连线与矩形边的交点坐标（矩形左上角坐标给出，长、宽

死锁原因和解决方法

1 简单的死锁（不同表,相同资源竞争） 连接1 Set nocount on; Use testdb; Go Begin tran Update dbo.T1 set col1 = col1 + 1 where keycol = 2; 目前链接1获取排它锁，并且一直保持。 连接2 Set nocount on; Use testdb; Begin tran Update dbo.T2 set col1 = col1 + 1 where keycol = 2; 链接2获取排它锁，并且一直保持。 连接1 Select col1 from dbo.T2 where keycol = 2; Commit tran 连接1被阻塞,但是这样还不算死锁，可能连接2也许会在某一时刻结束事务，释放连接1需要资源上的锁。 连接2 Select col1 from dbo.T1 where keycol = 2; Commit tran 这样产生死锁，因为每个进程都在等待另外一个进程释放他们所需要的锁。 解决方法： 如果交换事务中访问表的顺序，并假定这种变化不影响应用程序的逻辑，就可以避免这种死锁。如果两个事务按相同的顺序访问表，就不会放生这样的死锁。当你开发以特定顺序访问表的事务时，可以联系这样做，只要有必要这样做而且不影响程序的逻辑就可以。

2 因缺少索引导致的死锁(不同表不同资源无索引竞争) 当筛选列上缺少索引时就会出现这种情况。如果被筛选列上没有索引，SQLSERVER 必须扫描所有的行。因此当一个进程保持了某一行的锁时，其他的进程扫描所有的行已检查他们是否符合筛选器，而不是通过索引直接找到期望的行，这样就会发生冲突。 T1.col1和T1.col2上都没有索引 连接1 Begin tran Update dbo.T1 set col2 = col2 + 1 where col1 = 101; 连接2 Begin tran Update dbo.T2 set col2 = col2 + 1 where col1 = 203; 连接 1 Select col2 from dbo.T2 where col1 = 201; Commit tran 由于col1没有索引，SQL SERVER必须扫描所有行并获取共享锁以检查这些行是否符合筛选器。所以被连接2阻塞。 连接2 Select col2 from dbo.T1 where col1 = 103; Commit tran 同样也给阻塞，并且发生死锁。 解决方法 通过在被筛选列上创建索引，你可以避免死锁。当然，如果两个进程尝试访问相同的资源还是可能发生死锁。

死锁避免算法设计报告

漳州师范学院 操作系统课程设计 死锁避免算法设计 姓名： 学号： 系别： 专业： 年级： 指导教师： 一、课程设计题目介绍（含设计目的）

死锁避免算法设计是通过模拟实现银行家算法实现死锁避免目的： 1、了解进程产生死锁的原因，了解为什么要进行死锁的避免。 2、掌握银行家算法的数据结构，了解算法的执行过程，加深对银行家算法的理解。 3、通过运用Dijkstra的银行家算法来避免多个进程运行中因争夺资源而造成僵局，即死锁 要求： 本课程设计可以实现教材3.6.3节中所描述的银行家避免死锁算法。 可自定义进程数目、资源类型和每种类型资源的数目； 可输入每个进程对每种资源的最大需求、已经获得的数量； 当某进程发起某种资源请求时，计算系统状态是否安全。 思想： 操作系统按照银行家制定的规则为进程分配资源，当进程首次申请资源时，要测试该进程对资源的最大需求量，如果系统现存的资源可以满足它的最大需求量则按当前的申请量分配资源，否则就推迟分配。当进程在执行中继续申请资源时，先测试该进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和是否超过了该进程对资源的最大需求量。若超过则拒绝分配资源，若没有超过则再测试系统现存的资源能否满足该进程尚需的最大资源量，若能满足则按当前的申请量分配资源，否则也要推迟分配，从而达到死锁的避免。

二、总体设计（含系统的结构、原理框图或模块介绍等） 1.系统的结构 2.原理框图 从主函数开始进入银行家算法系统，先调用初始化函数chushihua()分别输入Allocation[i][j]，Max[i][j]，All[y]并判断是否符合条件，在调用函数show(),输出当前状态Available，Max[i][j]，Allocation[i][j]，Need[i][j]。然后调用安全性算法函数safe()判断在该时刻是否处于安全状态，并输出安全序列。然后调用银行家算法函数bank()进行试分配后再调用安全性算法函数判断在该时刻是否处于安全状态，若不安全，则恢复试分配时改变的值。

1产生死锁的根本原因是什么

第六章死锁 1．产生死锁的根本原因是什么？死锁发生的必要条件有哪些？ 2．阐述预先静态分配法是如何进行死锁预防的。 3．阐述按序分配资源法是如何进行死锁预防的。 4．为什么说不能通过破坏“互斥条件”来预防死锁。 5．防止死锁的分配策略中,它们各自存在的缺点有哪些？ 6．在一个真实的计算机机系统中，可用的资源和进程命令对资源的要求都不会持续很久（几个月），资源会损坏或被替换，新的进程会进入和离开系统，新的资源会被购买和添加到系统中。如果用银行家算法控制死锁，下面哪些变化是安全的（不会导致可能的死锁），并且是在什么情况下发生？ a. 增加可用资源（新的资源被添加到系统） b. 减少可用资源（资源被从系统中永久性地移出） c. 增加一个进程的Max（进程需要更多的资源，超过所允许给予的资源） d. 减少一个进程的Max（进程不再需要那么多资源） e. 增加进程的数量 f. 减少进程的数量 7．考虑下面的一个系统在某一时刻的状态： Allocation Max Available A B C D A B C D A B C D P00 0 1 2 0 0 1 2 1 5 2 0 P1 1 0 0 0 1 7 5 0 P2 1 3 5 4 2 3 5 6 P30 6 3 2 0 6 5 2 P40 0 1 4 0 6 5 6 使用银行家算法回答下面问题： a. Need矩阵的内容是怎样的？ b. 系统是否处于安全状态？ c. 如果从进程P1发来一个请求（0,4,2,0），这个请求能否立刻被满足？ 8．现有三个进程P1，P2，P3，共享A，B，C这三类资源，进程对资源的需求量和目前分配情况如下： 进程已占资源数最大需求数 A B C A B C P1 2 6 3 2 6 5 P2 2 0 1 4 5 3 P3 2 1 0 2 8 5 若系统还有剩余资源数分别为A类2个，B类6个，C类2个，请按银行家算法回答下列问题：

管理组织机调度与死锁知识题及答案解析新

第三章处理机调度与死锁 一．选择题 1．下列算法中，操作系统用于作业调度的算法是。 A．先来先服务算法B．先进先出算法 C．最先适应算法D．时间片轮转算法 2．在批处理系统中，周转时间是指。 A．作业运行时间B．作业等待时间和运行时间之和 C．作业的相对等待时间D．作业被调度进入内存到运行完毕的时间3．在作业调度中，排队等待时间最长的作业被优先调度，这是指调度算法。 A．先来先服务B．短作业优先 C．响应比高优先D．优先级 4．下列算法中，用于进程调度的算法是。 A．最先适应B．最高响应比优先 C．均衡资源调度D．优先数调度 5．两个进程争夺同一个资源。 A．一定死锁B．不一定死锁 C．只要互斥就不会死锁D．以上说法都不对 6．下列各项中，不是进程调度时机的是。 A．现运行的进程正常结束或异常结束B．现运行的进程从运行态进入就绪态 C．现运行的进程从运行态进入等待态D．有一进程从等待态进入就绪态 7．进程调度算法有多种，不是进程调度算法。 A．先来先服务调度算法B．最短查找时间优先调度算法 C．静态优先数调度算法D．时间片轮转调度算法

8．作业调度程序从状态的队列中选取适当的作业投入运行。 A．就绪B．提交C．等待D．后备 9．在实时操作系统中，经常采用调度算法来分配处理器。 A.先来先服务 B.时间片轮转 C.最高优先级 D.可抢占的优先级10．采用时间片轮转调度算法主要是为了。 A．多个终端都能得到系统的及时响应 B．先来先服务 C．优先权高的进程及时得到调度 D．需要CPU时间最短的进程先做 11．下面关于优先权大小的论述中，不正确的论述是。 A．计算型作业的优先权，应低于I/O型作业的优先权 B．系统进程的优先权应高于用户进程的优先权 C．资源要求多的作业，其优先权应高于资源要求少的作业 D．在动态优先权时，随着进程运行时间的增加，其优先权降低 12．产生死锁的原因是有关。 A．与多个进程竞争CPU B．与多个进程释放资源 C．仅由于并发进程的执行速度不当 D．除资源分配策略不当外，也与并发进程执行速度不当 13．有关产生死锁的叙述中，正确的是。 A．V操作可能引起死锁B．P操作不会引起死锁 C．PV操作使用得当不会引起死锁D．以上说法均不正确 14．有关死锁的论述中，是正确的。

操作系统实验报告-利用银行家算法避免死锁

计算机操作系统实验报告题目利用银行家算法避免死锁 一、实验目的： 1、加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。 2、要求编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序，观察死锁产生的条件，并采用银行家算法，有效的防止和避免死锁的发生。

二、实验内容： 用银行家算法实现资源分配： 设计五个进程{p0,p1,p2,p3,p4}共享三类资源{A,B,C}的系统，例如，{A,B,C}的资源数量分别为10，5，7。进程可动态地申请资源和释放资源，系统按进程的申请动态地分配资源，要求程序具有显示和打印各进程的某一个时刻的资源分配表和安全序列；显示和打印各进程依次要求申请的资源号以及为某进程分配资源后的有关资源数据。 三、问题分析与设计： 1、算法思路： 先对用户提出的请求进行合法性检查，即检查请求是否大于需要的，是否大于可利用的。若请求合法，则进行预分配，对分配后的状态调用安全性算法进行检查。若安全，则分配；若不安全，则拒绝申请，恢复到原来的状态，拒绝申请。 2、银行家算法步骤： （1）如果Requesti＜or =Need,则转向步骤(2)；否则，认为出错，因为它所需要的资源数已超过它所宣布的最大值。 （2）如果Request＜or=Available,则转向步骤（3）；否则，表示系统中尚无足够的资源，进程必须等待。 （3）系统试探把要求的资源分配给进程Pi,并修改下面数据结构中的数值： Available=Available-Request[i];

Allocation=Allocation+Request; Need=Need-Request; (4)系统执行安全性算法，检查此次资源分配后，系统是否处于安全状态。 3、安全性算法步骤： （1）设置两个向量 ①工作向量Work。它表示系统可提供进程继续运行所需要的各类资源数目，执行安全算法开始时，Work=Allocation; ②布尔向量Finish。它表示系统是否有足够的资源分配给进程，使之运行完成，开始时先做Finish[i]=false，当有足够资源分配给进程时，令Finish[i]=true。 （2）从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程： ①Finish[i]=false ②Need

死锁的避免实验报告

信息科学与技术学院实验报告 课程名称: 操作系统实验项目: 死锁的避免 实验地点:指导教师: 日期: 实验类型:（验证性实验综合性实验设计性实验） 专业: 计算机服务外包班级: 14外3 姓名: 周鹏飞学号: 1414104033 一、实验目的及要求 了解死锁避免的概念，掌握避免死锁的算法 二、实验仪器、设备或软件 VC++6.0 三、实验内容及原理

银行家算法流程图： 银行家算法是死锁处理中较为经典的一种避免死锁的方法，它一般分为单资源银行家算法和多资源银行家算法，所谓单资源银行家算法是指只有一种可用资源，多银行家算法是指由多种可用资源，它主要是通过合理的分配资源使得系统不产生死锁的思想来完成。 1.Available是一个长度为m的向量，它表示每类资源可用的数量，Available【j】=k表 示rj类资源可用的数量为k。 2.Max是一个n*m矩阵，它表示每个进程对资源的最大需求，Max【i，j】=k，表示进程之 多可用申请k个rj类资源单位。 3，Allocation是一个n*m矩阵，它表示当前分给每个进程的资源数目。Allocation【i，j】=k，表示进程当前分到k个rj类资源。 4.Need是一个n*m矩阵，它表示每个进程还缺少多少资源。Need【i，j】=k，表示进程尚 需k个rj类资源才能完成其任务。显然Need【i，j】=Max【i，j】-Allocation【i，j】。 当输入进程数与资源数，以及各进程所需的资源和已分配资源之后，系统就会寻找安全序列，若能找到一个安全序列，则结果表明当前系统安全，若找不到则当前系统不安全。 假设进程P提出请求Request[i]，则银行家算法按如下步骤进行判断： 1)如果Request[i] <=Need[i]，则转向2）；否则出错。 2)如果Request[i] <=Available[i]，则转向3）；否则出错。 3)系统试探分配相关资源，修改相关数据： Available[i]=Available[i]-Request[i]; Allocation[i]=Allocation[i]+Request[i]; Need[i]=Need[i]-Request[i]; 4)系统执行安全性检查，如安全，则分配成立；否则试探性分配资源作废，系统恢复原状， 进程进入等待状态。 4.1.2安全检测函数（check） 1）设置两个向量work和finish：work = available，表示系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数目；finish表示系统是否有足够的资源分配给进程，使之完成。开始时先做finish【i】：=false；当有足够资源分配给进程时，再令finish【i】：=true。 2）从进程集合中找到一个嫩满足下述条件的进程： a：finish【i】=false；b：need【i】【j】<=work[j];若找到，执行（3），否则，执行（4）。 3）：当进程i获得资源后，可顺利执行，直到完成，并释放出分配给它的资源，故应执行： Work【j】：=work【j】+allocation[i,j]; Finish[i]:=true; A[v++]=I; Go to step 2; 4）：如果所有进程的finish【i】=true都满足，则表示系统处于安全状态，输出安全

柔性制造系统

柔性制造系统 一、基本简介 简称,,,，是一组数控机床和其他自动化的工艺设备，由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体。柔性制造系统由加工、物流、信息流三个子系统组成。 柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统(Flexible Manufacturing Syste m)，英文缩写为FMS。 FMS的工艺基础是成组技术，它按照成组的加工对象确定工艺过程，选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统，并由计算机进行控制，故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产(即具有“柔性”)，并能及时地改变产品以满足市场需求。 [编辑本段] 二、主要功能和技术效果 FMS兼有加工制造和部分生产管理两种功能，因此能综合地提高生产效益。FMS 的工艺范围正在不断扩大，可以包括毛坯制造、机械加工、装配和质量检验等。80年代中期投入使用的FMS，大都用于切削加工，也有用于冲压和焊接的。

采用FMS的主要技术经济效果是:能按装配作业配套需要，及时安排所需零件的加工，实现及时生产，从而减少毛坯和在制品的库存量，及相应的流动资金占用量，缩短生产周期;提高设备的利用率，减少设备数量和厂房面积;减少直接劳动力，在少人看管条件下可实现昼夜24小时的连续“无人化生产”;提高产品质量的一致性。 [编辑本段] 三、发展历史 1967年，英国莫林斯公司首次根据威廉森提出的FMS基本概念，研制了“系统24”。其主要设备是六台模块化结构的多工序数控机床，目标是在无人看管条件下，实现昼夜24小时连续加工，但最终由于经济和技术上的困难而未全部建成。 同年，美国的怀特?森斯特兰公司建成 Omniline I系统，它由八台加工中心和两台多轴钻床组成，工件被装在托盘上的夹具中，按固定顺序以一定节拍在各机床间传送和进行加工。这种柔性自动化设备适于少品种、大批量生产中使用，在形式上与传统的自动生产线相似，所以也叫柔性自动线。日本、前苏联、德国等也都在60年代末至70年代初，先后开展了FMS的研制工作。 1976年，日本发那科公司展出了由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元(简称FMC)，为发展FMS提供了重要的设备形式。柔性制造单元(FMC)一般由1,2台数控机床与物料传送装置组成，有独立的工件储存站和单元控制系统，能在机床上自动装卸工件，甚至自动检测工件，可实现有限工序的连续生产，适于多品种小批量生产应用。 70年代末期，FMS在技术上和数量上都有较大发展，80年代初期已进入实用阶段，其中以由3,5台设备组成的FMS为最多，但也有规模更庞大的系统投入使用。 1982年，日本发那科公司建成自动化电机加工车间，由60个柔性制造单元(包括50个工业机器人)和一个立体仓库组成，另有两台自动引导台车传送毛坯和工件，此外还有一个无人化电机装配车间，它们都能连续24小时运转。

死锁基本概念

死锁总概 在两个或多个任务中，如果每个任务锁定了其他任务试图锁定的资源，此时会造成这些任务永久阻塞，从而出现死锁。若无外力作用,它们都将无法推进下去.这些永远在互相等待的进程称为死锁进程. 死锁的四个必要条件：互斥，占有且等待，循环等待。 进程的死锁问题可以用有向图进行准备而形象的描述,这种有向图称为系统资源分配图.一个系统资源分配图SRAG可定义为一个二元组,即SRAG=(V,E),其中V是顶点的集合,而E是有向边的集合.顶点集合可分为两种部分:P=(P1,P2,…Pn),是由系统内的所有进程组成的集合,每一个Pi代表一个进程;R=(r1,r2,…rm),是系统内所有资源组成的集合,每一个ri代表一类资源. 基于上述资源分配图的定义,可给出判定死锁的法则,又称为死锁定理. (1) 如果资源分配图中没有环路,则系统没有死锁 (2) 如果资源分配图中出现了环路,则系统中可能存在死锁. 预防死锁的方法： 资源一次性分配：（破坏请求和保持条件） 可剥夺资源：即当某进程新的资源未满足时，释放已占有的资源（破坏不可剥夺条件） 资源有序分配法：系统给每类资源赋予一个编号，每一个进程按编号递增的顺序请求资源，释放则相反（破坏环路等待条件） 所以，在系统设计、进程调度等方面注意如何不让这四个必要条件成立，如何确定资源的合理分配算法，避免进程永久占据系统资源。此外，也要防止进程在处于等待状态的情况下占用资源,在系统运行过程中，对进程发出的每一个系统能够满足的资源申请进行动态检查，并根据检查结果决定是否分配资源，若分配后系统可能发生死锁，则不予分配，否则予以分配。因此，对资源的分配要给予合理的规划。 其中一个比较好的死锁避免算法是，银行家算法： 当第i个进程需要请求系统资源时，我们就将其对各个资源的需求量送入Re数组中，然后系统依次执行。

柔性制造系统毕业设计

摘要 柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统(Flexible Manufacturing System)，英文缩写为FMS。它是一种技术复杂、高度自动化的系统，它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来，理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。 柔性制造系统的发展趋势大致有两个方面。一方面是与计算机辅助设计扣辅助制造系统相结合，利用原有产品系列的典型工艺资料，组合设计不同模块，构成各种不同形式的具有物料流和信息流的模块化柔性系统。另一方面是实现从产品决策、产品设计、生产到销售的整个生产过程自动化，特别是管理层次自动化的计算机集成制造系统。在这个大系统中，柔性制造系统只是它的一个组成部分。 自动生产线的最大特点是它的综合性和系统性，综合性主要涉及机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等多种技术有机地结合，并综合应用到生产设备中；而系统性指的是生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作，有机地融合在一起。本系统完成一个工件的拆卸、分拣工作，模拟一个生产流水线的生产过程。首先由供料站提供原料，运输站将其送至加工站加工，然后送至装配站进行安装，最后由分拣站进行分拣。设计以送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元作为自动生产线的整体设计，构成一个典型的自动生产线的机械平台，系统各机构的采用了气动驱动、变频器驱动和步进（伺服）电机位置控制等技术。系统的控制方式采用每一工作单元由一台PLC承担其控制任务，各PLC之间通过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。所以，本设计综合应用了多种技术知识，如气动控制技术、机

如何控制并发和控制死锁

如何控制并发和控制死锁（内含pb的处理要点） 锁的概述 一. 为什么要引入锁 多个用户同时对数据库的并发操作时会带来以下数据不一致的问题: 丢失更新 A,B两个用户读同一数据并进行修改,其中一个用户的修改结果破坏了另一个修改的结果,比如订票系统 脏读 A用户修改了数据,随后B用户又读出该数据,但A用户因为某些原因取消了对数据的修改,数据恢复原值,此时B得到的数据就与数据库内的数据产生了不一致 不可重复读 A用户读取数据,随后B用户读出该数据并修改,此时A用户再读取数据时发现前后两次的值不一致 并发控制的主要方法是封锁,锁就是在一段时间内禁止用户做某些操作以避免产生数据不一致 二锁的分类 锁的类别有两种分法： 1. 从数据库系统的角度来看：分为独占锁（即排它锁），共享锁和更新锁 MS-SQL Server 使用以下资源锁模式。 锁模式描述 共享(S) 用于不更改或不更新数据的操作（只读操作），如SELECT 语句。 更新(U) 用于可更新的资源中。防止当多个会话在读取、锁定以及随后可能进行的资源更新时发生常见形式的死锁。 排它(X) 用于数据修改操作，例如INSERT、UPDATE 或DELETE。确保不会同时同一资源进行多重更新。 意向锁用于建立锁的层次结构。意向锁的类型为：意向共享(IS)、意向排它(IX) 以及与意向排它共享(SIX)。 架构锁在执行依赖于表架构的操作时使用。架构锁的类型为：架构修改(Sch-M) 和架构稳定性(Sch-S)。 大容量更新(BU) 向表中大容量复制数据并指定了TABLOCK 提示时使用。 共享锁 共享(S) 锁允许并发事务读取(SELECT) 一个资源。资源上存在共享(S) 锁时，任何其它事务都不能修改数据。一旦已经读取数据，便立即释放资源上的共享(S) 锁，除非将事务隔离级别设置为可重复读或更高级别，或者在事务生存周期内用锁定提示保留共享(S) 锁。 更新锁 更新(U) 锁可以防止通常形式的死锁。一般更新模式由一个事务组成，此事务读取记录，获取资源（页或行）的共享(S) 锁，然后修改行，此操作要求锁转换为排它(X) 锁。如果两个事务获得了资源上的共享模式锁，然后试图同时更新数据，则一个事务尝试将锁转换为排它(X) 锁。共享模式到排它锁的转换必须等待一段时间，因为一个事务的排它锁与其它事务的共享模式锁不兼容；发生锁等待。第二个事务试图获取排它(X) 锁以进行更新。由于两个事务都要转换为排它(X) 锁，并且每个事务都等待另一个事务释放共享模式锁，因此发生死锁。 若要避免这种潜在的死锁问题，请使用更新(U) 锁。一次只有一个事务可以获得资源的更新(U) 锁。如果事务修改资源，则更新(U) 锁转换为排它(X) 锁。否则，锁转换为共享锁。 排它锁