操作系统死锁

操作系统死锁

　　操作系统中死锁是必考的一个题目。下面由学习啦小编为大家整理了操作系统的死锁的相关知识，希望对大家有帮助!

　　一、操作系统死锁的概念

　　所谓死锁<DeadLock>: 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.此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁,这些永远在互相等竺的进程称为死锁进程.

　　由于资源占用是互斥的，当某个进程提出申请资源后，使得有关进程在无外力协助下，永远分配不到必需的资源而无法继续运行，这就产生了一种特殊现象死锁。

　　一种情形，此时执行程序中两个或多个线程发生永久堵塞(等待)，每个线程都在等待被其他线程占用并堵塞了的资源。例如，如果线程A锁住了记录1并等待记录2，而线程B锁住了记录2并等待记录1，这样两个线程就发生了死锁现象。

　　计算机系统中,如果系统的资源分配策略不当，更常见的可能是程序员写的程序有错误等，则会导致进程因竞争资源不当而产生死锁的现象。

　　二、产生死锁的原因

　　(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。

　　三、产生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) 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) 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。

　　四、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,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。

　　(1)有序资源分配法

　　这种算法资源按某种规则系统中的所有资源统一编号(例如打印机为1、磁带机为2、磁盘为3、等等)，申请时必须以上升的次序。系统要求申请进程：

　　1、对它所必须使用的而且属于同一类的所有资源，必须一次申请完;

　　2、在申请不同类资源时，必须按各类设备的编号依次申请。例如：进程PA，使用资源的顺序是R1，R2; 进程PB，使用资源的顺序是R2，R1;若采用动态分配有可能形成环路条件，造成死锁。

　　采用有序资源分配法：R1的编号为1，R2的编号为2;

　　PA：申请次序应是：R1，R2

　　PB：申请次序应是：R1，R2

　　这样就破坏了环路条件，避免了死锁的发生

　　(2)银行算法

　　避免死锁算法中最有代表性的算法是Dijkstra E.W 于1968年提出的银行家算法：

　　该算法需要检查申请者对资源的最大需求量，如果系统现存的各类资源可以满足申请者的请求，就满足申请者的请求。

　　这样申请者就可很快完成其计算，然后释放它占用的资源，从而保证了系统中的所有进程都能完成，所以可避免死锁的发生。

　　死锁排除的方法

　　1、撤消陷于死锁的全部进程;

　　2、逐个撤消陷于死锁的进程，直到死锁不存在;

　　3、从陷于死锁的进程中逐个强迫放弃所占用的资源，直至死锁消失。

　　4、从另外一些进程那里强行剥夺足够数量的资源分配给死锁进程，以解除死锁状态