什么是死锁?

来源:互联网 发布:java模拟器安卓6.0 编辑:程序博客网 时间:2024/05/30 23:04

解释:指多个进程为竞争共享资源而造成的一种僵局,若无外力作用,这些进程都将永远不能再向前推进。
实例:下面我们通过一些实例来说明死锁现象。

先看生活中的一个实例,在一条河上有一座桥,桥面很窄,只能容纳一辆汽车通行。如 果有两辆汽车分别从桥的左右两端驶上该桥,则会出现下述的冲突情况。此时,左边的汽车 占有了桥面左边的一段,要想过桥还需等待右边的汽车让出桥面右边的一段;右边的汽车占 有了桥面右边的一段,要想过桥还需等待左边的汽车让出桥面左边的一段。此时,若左右两 边的汽车都只能向前行驶,则两辆汽车都无法过桥。

在计算机系统中也存在类似的情况。例如,某计算机系统中只有一台打印机和一台输入 设备,进程P1正占用输入设备,同时又提出使用打印机的请求,但此时打印机正被进程P2 所占用,而P2在未释放打印机之前,又提出请求使用正被P1占用着的输入设备。这样两个进程相互无休止地等待下去,均无法继续执行,此时两个进程陷入死锁状态。

1、产生死锁的原因主要是:
(1) 因为系统资源不足。
(2) 进程运行推进的顺序不合适。
(3) 资源分配不当等。
如果系统资源充足,进程的资源请求都能够得到满足,死锁出现的可能性就很低,否则就会因争夺有限的资源而陷入死锁。其次,进程运行推进顺序与速度不同,也可能产生死锁。
2、产生死锁的四个必要条件:
(1) 互斥条件:进程要求对所分配的资源进行排它性控制,即在一段时间内某资源仅为一进程所占用。
(2) 请求与保持条件:一个进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。
(3) 不剥夺条件:进程已获得的资源,在末使用完之前,不能强行剥夺。
(4) 环路等待条件:在发生死锁时,必然存在一个进程–资源的环形链。
这四个条件是死锁的必要条件,只要系统发生死锁,这些条件必然成立,而只要上述条件之一不满足,就不会发生死锁。
3、死锁的解除与预防:
理解了死锁的原因,尤其是产生死锁的四个必要条件,就可以最大可能地避免、预防和解除死锁。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。因此,对资源的分配要给予合理的规划。
4、解决死锁的基本方法:
(1)预防死锁:
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)
(2)避免死锁:
预防死锁的几种策略,会严重地损害系统性能。因此在避免死锁时,要施加较弱的限制,从而获得 较满意的系统性能。由于在避免死锁的策略中,允许进程动态地申请资源。因而,系统在进行资源分配之前预先计算资源分配的安全性。若此次分配不会导致系统进入不安全状态,则将资源分配给进程;否则,进程等待。其中最具有代表性的避免死锁算法是银行家算法。
(3)检测死锁
首先为每个进程和每个资源指定一个唯一的号码;
然后建立资源分配表和进程等待表
(4)解除死锁:
当发现有进程死锁后,便应立即把它从死锁状态中解脱出来,常采用的方法有:
剥夺资源:从其它进程剥夺足够数量的资源给死锁进程,以解除死锁状态;
撤消进程:可以直接撤消死锁进程或撤消代价最小的进程,直至有足够的资源可用,死锁状态.消除为止;所谓代价是指优先级、运行代价、进程的重要性和价值等。

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