死锁:是指两个或两个以上的进程在执行过程中,因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。
简要来说就是,饿的睡不着,困的不想吃。
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。
死锁的四个必要条件:
(1) 互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用。
(2) 占有且等待: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)不可强行占有:进程已获得的资源,在末使用完之前,不能强行剥夺。
(4) 循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
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。
处理死锁的基本方法:
死锁预防:通过设置某些限制条件,去破坏死锁的四个条件中的一个或几个条件,来预防发生死锁。但由于所施加的限制条件往往太严格,因而导致系统资源利用率和系统吞吐量降低。
死锁避免:允许前三个必要条件,但通过明智的选择,确保永远不会到达死锁点,因此死锁避免比死锁预防允许更多的并发。
死锁检测:不须实现采取任何限制性措施,而是允许系统在运行过程发生死锁,但可通过系统设置的检测机构及时检测出死锁的发生,并精确地确定于死锁相关的进程和资源,然后采取适当的措施,从系统中将已发生的死锁清除掉。
死锁解除:与死锁检测相配套的一种措施。当检测到系统中已发生死锁,需将进程从死锁状态中解脱出来。常用方法:撤销或挂起一些进程,以便回收一些资源,再将这些资源分配给已处于阻塞状态的进程。死锁检测盒解除有可能使系统获得较好的资源利用率和吞吐量,但在实现上难度也最大。
死锁预防:破坏死锁的四个条件中的一个或几个。
(1)互斥:它是设备的固有属性所决定的,不仅不能改变,还应该加以保证。
(2)占有且等待:
为预防占有且等待条件,可以要求进程一次性的请求所有需要的资源,并且阻塞这个进程直到所有请求都同时满足。这个方法比较低效。
(3)不可抢占:
预防这个条件的方法:
*如果占有某些资源的一个进程进行进一步资源请求时被拒绝,则该进程必须释放它最初占有的资源。
*如果一个进程请求当前被另一个进程占有的一个资源,则操作系统可以抢占另外一个进程,要求它释放资源。
(4)循环等待:通过定义资源类型的线性顺序来预防。
三 死锁避免:
(1)两种死锁避免算法:
*进程启动拒绝:如果一个进程的请求会导致死锁,则不启动该进程。
*资源分配拒绝:如果一个进程增加的资源请求会导致死锁,则不允许此分配(银行家算法)。
(2)银行家算法:
1.如果request<=need,转向步骤2;否则认为出错,因为请求资源大于需要资源。
2.如果request<=available,转向步骤3,;否则尚无足够资源,进程p阻塞;
3.系统尝试为把资源分配给进程P,并修改available、allocation和need的数值。
4.系统执行安全性算法,检查此次分配后系统是否处于安全状态,若安全,才正式将资源分配给进程P,否则将本次试探性分配作废,让进程P等待。