死锁

死锁(Deadlock):指多个进程在运行过程中,因争夺资源而造成的一种僵局。当进程处于这种状态时,若无外力作用,它们都将无法再向前推进。

死锁(Deadlock): 指进程之间无休止地互相等待!

饥饿(Starvation):指一个进程无休止地等待!

一.产生死锁的原因和必要条件

1.竞争资源。系统中供多个进程共享的资源如打印机、公用队列等的数目不满足需要时,会引起资源竞争而产生死锁。

2.进程间推进顺序非法。进程在运行过程中,请求和释放资源的顺序不当,同样会导致死锁。

3.必要条件(缺一不可)、

(1)互斥条件:进程对所分配到的资源进行排他性使用

(2)请求和保持条件:进程已经保持了至少一个资源,又提出新的资源请求,而新请求资源被其他进程占有只能造成自身进程阻塞,但对自己已获得的其他资源保持不放,必然影响其他进程。

(3)不剥夺条件:进程已获得的资源未使用完之前不能被剥夺,只能在使用完时由自己释放。

(4)环路等待条件

4.处理死锁的基本方法

(1)预防死锁

设置限制条件,破坏四个必要条件的一个或几个,预防发生死锁。

较易实现。限制条件的严格也会导致系统资源利用率和系统吞吐量降低。

(2)避免死锁

不须事先限制,破坏四个必要条件,而是在资源的动态分配过程中,用某种方法去防止系统进入不安全状态,从而避免发生死锁。

这种事先加以较弱限制的方法,实现上有一定难度,但可获较高的资源利用率及系统吞吐量,目前在较完善的系统中,常用此方法来避免发生死锁。

(3)检测死锁。

允许系统运行过程中发生死锁,但通过系统检测机构可及时的检测出,能精确确定与死锁有关的进程和资源;然后采取适当的措施,从系统中将已发生的死锁清除掉。

(4)解除死锁。

与死锁检测配套的一种措施。

常用的实施方法:撤销或挂起一些进程,以便回收一些资源并将他们分配给已阻塞进程,使之转为就绪以继续运行。

死锁的检测与解除措施,有可能使系统获得较好的资源利用率和吞吐量(死锁几率不一定很高),但在实现上难度也最大。

二。预防死锁的方法

1.预防死锁

1)摒弃“请求和保持”条件

2)摒弃“不剥夺”条件

3)摒弃“环路等待”条件

2.避免死锁

上述方法限制条件都太强;造成一定的应用不便。采用避免死锁的方法则是只施加较弱限制条件,从而获得令人满意的系统性能。

名词:

安全状态:系统能按某种进程顺序为每个进程分配所需资源,直至满足每个进程对资源的最大需求,并能顺利完成。

不安全状态:系统无法找到一种使多个进程能够顺利分配资源执行完的安全序列。

只要使系统始终处于安全状态,便可避免发生死锁。

不是所有的不安全状态都是死锁状态。

3. 银行家算法避免死锁

具体见课件

六.死锁的检测与解除

当系统为进程分配资源时,若未采取任何限制性措施,则系统必须提供检测和解除死锁的手段,为此系统必须:

保存有关资源的请求和分配信息;

提供一种算法,以利用这些信息来检测系统是否已进入死锁状态。

检测时机:

当进程等待时检测死锁

定时检测

系统资源利用率下降时检测死锁

2.2、死锁定理

简化方法如下:

1.在资源分配图中找出一个既不阻塞又非独立的进程结点Pi,在顺利的情况下运行完毕,释放其占有的全部资源。

2.由于释放了资源,这样能使其它被阻塞的进程获得资源继续运行。消去了Pi的边。

3.经过一系列简化后,若能消去图中所有边,使结点都孤立,称该图是可完全简化的。

S状态为死锁状态的充分条件是当且仅当S状态的资源分配图是不可完全简化的。<死锁定理>

死锁检测算法:

每个进程和资源指定唯一编号

设置一张资源分配表

记录各进程与其占用资源之间的关系

设置一张进程等待表

记录各进程与要申请资源之间的关系

3、 死锁的解除

当发现进程死锁时,便应立即把它们从死锁状态中解脱出来。常采用的方法是:

剥夺资源。从其他进程剥夺足够数量的资源给死锁进程以解除死锁状态。

撤销进程。最简单的是让全部进程都死掉;温和一点的是按照某种顺序逐个撤销进程,直至有足够的资源可用,使死锁状态消除为止。

你可能感兴趣的:(死锁)