操作系统死锁

死锁的原因及解决方法死锁是指在并发系统中，两个或多个进程无限地等待对方释放已占用资源的状态。

死锁是多进程协作的一种异常情况，普遍存在于操作系统中。

理解死锁的原因以及采取适当的解决方法是确保计算机系统稳定运行的重要一环。

本文将探讨死锁的原因以及解决方法。

一、死锁的原因1. 互斥条件死锁发生的首要原因是资源的互斥使用。

即某一资源在同一时间只能被一个进程使用，如果有其他进程请求该资源，则必须等待，直至该资源被释放。

当出现多个进程同时占用多个资源，并且它们之间互相等待对方所占用的资源时，就可能产生死锁。

2. 请求与保持条件当一个进程请求资源而该资源又被其他进程占用时，请求进程必须等待，但同时保持已获得的资源不被释放。

如果多个进程都在等待其他进程占用的资源同时保持自己占用的资源，则可能形成循环等待，导致死锁的发生。

3. 不可剥夺条件资源分配后不能被剥夺的特性也会导致死锁。

即已分配的资源只能由拥有它的进程主动释放，其他进程无法将其剥夺。

当一个进程占用资源并等待获取其他资源时，如果其他进程无法剥夺已占用的资源，那么这种情况会导致死锁。

4. 循环等待条件当存在一组进程互相等待对方所占用的资源时，就会产生循环等待的条件。

这个循环等待的环路可以是单个资源的循环，也可以是多个资源之间的循环，但无论是哪种情况，只要出现循环等待，就会发生死锁。

二、死锁的解决方法1. 预防死锁预防死锁是通过破坏死锁发生的四个必要条件来防止死锁的产生。

其中最直接有效的方法是破坏循环等待条件，可以通过引入资源有序分配来达到目的。

也可以通过破坏请求与保持条件，即请求资源时一次性申请所需要的全部资源，而不是一次请求一个资源，以消除死锁发生的可能性。

2. 避免死锁避免死锁是在程序执行时进行资源分配，通过安全序列的原理来避免系统进入不安全状态。

所谓安全序列，即在系统中存在一个进程执行顺序，使得每个进程能够按照顺序执行并顺利完成。

通过安全序列的判断，可以避免死锁的发生。

第6章死锁-习题集一、选择题1.在操作系统中，死锁出现是指（）。

【＊，★，联考】A. 计算机系统发生重大故障B. 资源个数远远小于进程数C. 若干进程因竞争资源而无限等待其他进程释放已占有的资源D. 进程同时申请的资源数超过资源总数2.在（）的情况下，系统出现死锁。

【＊，联考】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. 若干进程因竞争资源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远远超过资源总数3.当出现（）情况下，系统可能出现死锁。

【＊，联考】A. 进程释放资源B. 一个进程进入死循环C. 多个进程竞争资源出现了循环等待D. 多个进程竞争共享型设备4.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（）也可能产生死锁。

【＊＊，联考】A. 进程优先级B. 资源线性分配C. 进程推进顺序D. 分配队列优先权5.采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以采用（）方法解除死锁。

【＊，★，联考】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6.死锁产生的原因之一是（）。

【＊，联考】A. 系统中没有采用SPOOLing技术B. 使用的P、V操作过多C. 有共享资源存在D. 资源分配不当7.产生死锁的4个必要条件是：互斥、（）、循环等待和不剥夺。

【＊，联考，？】A. 请求与阻塞B. 请求与保持C. 请求与释放D. 释放与阻塞8.一个进程在获得资源后，只能在使用完资源后由自己释放，这属于死锁必要条件的（）。

【＊，联考】A. 互斥条件B. 请求和释放条件C. 不剥夺条件D. 环路等待条件9.死锁的预防是根据（）而采取措施实现的。

【＊，★，联考】A. 配置足够的系统资源B. 使进程的推进顺序合理C. 破坏死锁的四个必要条件之一D. 防止系统进入不安全状态10.资源的有序分配策略可以破坏死锁的（）条件。

【＊＊，★，联考】A. 互斥B. 请求和保持C. 不剥夺D. 循环等待11.发生死锁的必要条件有4个，要防止死锁的发生，可以通过破坏这4个必要条件之一来实现，但破坏（）条件是不太实际的。

os课程设计死锁一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握操作系统中死锁的概念、原因、类型及避免方法。

通过本课程的学习，学生应能够：1.理解死锁的定义及其在操作系统中的重要性。

2.识别导致死锁的四个必要条件。

3.区分死锁与饥饿、活锁的区别。

4.分析具体实例中的死锁问题，并提出解决方案。

5.应用死锁理论知识，解决实际操作系统问题。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括：1.死锁的定义与基本概念：介绍死锁的定义、特点及在操作系统中的含义。

2.死锁的四个必要条件：分析并理解导致死锁的四个必要条件，即互斥条件、占有和等待条件、不剥夺条件、循环等待条件。

3.死锁的类型与避免方法：介绍死锁的不同类型，如资源分配图、资源分配矩阵等，并学习死锁避免算法，如银行家算法、资源请求算法等。

4.死锁的实际案例分析：分析实际操作系统中的死锁案例，如Linux、Windows等操作系统中的死锁问题，探讨解决方案。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式，包括：1.讲授法：通过讲解死锁的基本概念、原因及避免方法，使学生掌握理论知识。

2.案例分析法：分析实际操作系统中的死锁案例，使学生能够将理论知识应用于实际问题。

3.实验法：安排实验课程，让学生动手实践，加深对死锁理论知识的理解。

4.讨论法：学生进行分组讨论，分享学习心得，互相答疑解惑。

四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将提供以下教学资源：1.教材：《操作系统原理与实践》等教材，为学生提供理论知识的系统学习。

2.参考书：推荐《现代操作系统》、《操作系统设计与实现》等参考书，丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料：提供教学PPT、视频讲座等多媒体资料，帮助学生更好地理解课程内容。

4.实验设备：提供计算机实验室，让学生进行实际操作，增强实践能力。

五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的课堂表现，占总评的30%。

操作系统中的死锁问题及解决方法讨论在计算机科学中，死锁是指两个或多个进程互相等待对方释放资源，从而导致它们都无法继续执行的情况。

死锁是多道程序系统中常见的问题，如果不及时解决，会导致系统资源占用不当，影响系统的稳定性和性能。

死锁通常发生在进程之间相互竞争有限的资源时，例如内存、文件、网络连接等。

当一个进程持有一些资源并等待另一个进程持有的资源时，就可能发生死锁。

为了避免死锁问题，操作系统设计者提出了多种解决方法：1. 预防死锁：通过合理地设计系统资源分配算法，尽量避免进程发生死锁。

例如，可以使用银行家算法来保证资源请求序列是安全的，从而避免死锁的发生。

2. 避免死锁：在资源分配之前，系统可以根据当前的资源状态来判断是否分配资源会导致死锁，如果是，则不分配资源。

常用的避免死锁算法有资源分配图算法和银行家算法。

3. 检测死锁：系统可以周期性地检测系统中是否存在死锁情况，一旦检测到死锁，就采取相应的措施进行恢复。

常用的检测死锁算法有图论算法、银行家算法等。

4. 解除死锁：一旦系统检测到死锁的存在，就需要解除死锁。

解除死锁的常用方法包括资源剥夺和进程终止。

资源剥夺是指系统剥夺一些进程的资源，以解除死锁；进程终止是指系统终止一些进程，以释放资源。

死锁问题是操作系统中一个重要且常见的问题，在设计和使用操作系统时，需要重视死锁问题并采取相应的预防和解决措施。

合理地设计系统资源分配策略、优化进程调度算法、定期检测死锁情况等都可以帮助系统避免死锁，提高系统的可靠性和稳定性。

操作系统的死锁问题及解决方法一直是计算机科学领域的研究热点，希望未来能够提出更加有效的死锁预防和解决方案，为操作系统的稳定性和性能提供更好的保障。

操作系统学习笔记（七）死锁⼀、资源把需要排他性使⽤的对象称为资源。

资源可以是硬件也可以是软件，⽐如打印机或者数据库中的⼀个加锁记录。

资源可以分为两类：可抢占资源和不可抢占资源。

可抢占资源：可以从拥有它的进程中抢占⽽不产⽣副作⽤。

不可抢占资源：不引起相关的计算失败的情况下，⽆法把它从占有它的进程处抢占过来。

抢占这个词，在进程和线程调度时就提到了这个概念，那时是进程或者线程可以抢占CPU，即抢占式调度。

存储器也可以抢占，如内存换页。

⼀般来说，可抢占资源不会引起死锁，可以在进程间重新分配资源⽽得到解决。

⼆、死锁死锁的概念：如果⼀个进程集合中，每个进程都在等待只能由该集合中其他进程才能引发的事件，那么该进程集合就是死锁的。

死锁并不仅仅发⽣在资源上，资源死锁只是⼀种。

资源死锁的四个必要条件：（1）互斥条件。

每个资源要么已经分配给了⼀个进程，要么就是可⽤的。

（2）占有和等待条件。

已经得到了某个资源的进程可以再请求新的资源。

（3）不可抢占条件。

已经分配给⼀个进程的资源不能被抢占，只能由占有它的进程显式地释放。

（4）环路等待条件。

死锁发⽣时，系统中⼀定有由两个或以上的进程组成的⼀条环路，该环路中的每个进程都在等待着下⼀个进程所占有的资源。

可以⽤⼀个有向图来表⽰资源分配的情况。

⽤圆形节点表⽰进程，⽅形表⽰资源。

从资源节点到进程节点的有向边表⽰该资源被请求、并被进程占⽤。

由进程到资源节点的有向边表⽰进程正在请求该资源，并且因为请求资源⽽导致进程被阻塞，处于等待该资源的状态。

这样，根据环路等待条件，⼀旦在某个时候有向图中出现了两个或两个以上进程组成的环路，就会导致死锁的发⽣。

下图是《现代操作系统》中的⼀个例⼦：现在有三个进程A、B、C，它们需要R、S、T三个资源中的其中两个，具体参见图上⽅的信息。

操作系统可以选取任意⼀个就绪的进程执⾏。

我们可以看到，在第⼀种执⾏顺序中，每个进程都占有了⼀个资源，从⽽在请求第⼆个资源的时候，每个进程都进⼊了阻塞态，最后没有进程可以执⾏。

操作系统中的死锁问题及解决方法操作系统作为计算机系统的核心，负责管理和协调计算机硬件与软件资源的分配和调度。

然而，在多任务并发执行的环境中，死锁问题成为操作系统面临的重要挑战。

本文将讨论操作系统中的死锁问题，并介绍几种常见的解决方法。

一、死锁问题的定义和特征死锁是指在多个进程争夺资源时，彼此无法继续执行并永久等待的一种状态。

在死锁状态下，进程之间相互等待对方所占有的资源，造成资源无法释放，从而导致系统无法继续正常运行。

死锁的发生可以分为以下四个必要条件：1. 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程占用。

2. 请求和保持条件：一个进程在申请新的资源时，会保持原有的资源不释放。

3. 不可剥夺条件：进程已获得的资源，在未使用完之前不能被其他进程抢占。

4. 环路等待条件：存在一种进程资源的循环等待链。

二、死锁产生的原因和场景死锁问题通常发生在多进程共享有限资源的情况下。

常见的死锁场景包括：1. 进程资源竞争：多个进程同时请求同一资源，但由于互斥条件，只有一个进程能够占用资源，其他进程需要等待，可能导致死锁。

2. 进程推进顺序不当：如果进程在申请资源时的推进顺序不当，可能导致循环等待的条件出现，从而引发死锁。

3. 资源分配不当：资源分配策略不当，无法满足进程的资源请求，导致系统进入死锁状态。

三、死锁预防和避免策略为有效解决死锁问题，操作系统可以采取以下预防和避免策略：1. 死锁预防：采取措施避免四个必要条件中的任意一个条件满足，例如，破坏不可剥夺条件，即无法满足当前请求的资源可被剥夺，以确保系统能够正常运行。

2. 死锁避免：通过安全序列算法来避免系统进入死锁状态。

安全序列是指系统中所有进程按照特定顺序分配资源，能够避免死锁发生。

3. 死锁检测与恢复：在发生死锁时，系统能够检测到死锁的存在，并采取相应措施进行恢复。

例如，通过剥夺进程资源，重新分配给其他进程以解除死锁。

四、死锁解决方案除了上述的死锁预防和避免策略外，还有一些解决死锁问题的方法：1. 进程剥夺：当系统资源紧张，无法满足新进程的资源请求时，可以剥夺某些进程已获得的资源，并分配给需要的进程，以避免死锁的发生。

操作系统中的死锁问题死锁是指在并发的程序执行中，两个或多个进程因竞争资源而陷入等待对方已经占用的资源，使得所有的进程无法继续执行的一种情况。

死锁是计算机科学中一个重要的问题，尤其在多任务处理、多线程处理或分布式系统中更为常见。

死锁发生时，系统的处理能力就会下降，甚至会导致系统崩溃。

因此，了解死锁的发生及避免方法，对保证系统的稳定、正确运作是极为重要的。

操作系统中的死锁问题源于进程对有限的系统资源竞争，如果多个进程对特定的资源互相竞争并等待对方先释放这些资源，便有可能引起死锁事件：如下图所示有两个进程A和B，需要互相占用对方已经占用的资源：1. A进程获得资源a，等待B进程释放资源b；2. B进程获得资源b，等待A进程释放资源a。

当A和B进程都处于等待状态时，称为死锁状态。

操作系统中的死锁问题一般由以下四个必要条件组成：1. 互斥条件：进程对资源的访问具有排他性，即一次只能有一个进程访问；2. 请求与保持条件：进程至少会持有别的资源，而请求新的资源，从而形成保持一定资源的状态；3. 不剥夺条件：已经分配给进程的资源不能强制性地回收；4. 环路等待条件：进程互相等待对方所持有的资源。

要解决或避免死锁问题，有以下三种方法：1. 资源分配策略：这是最基础的一种方法，可通过合理的资源分配策略防止死锁的发生或降低死锁的可能性。

即以某种规定的顺序，分配在某个时间段内所需要的全部资源，并约定在遇到请求时，如果资源不可用，则请求者必须释放已经占用的资源，若所有进程严格按照此顺序请求资源，则死锁不会发生。

但是这种方法需要对资源使用的情况作出严格约定，过于依赖于用户的遵守程度。

2. 银行家算法：银行家算法是操作系统中实现资源分配的一种途径，它不仅可以银行家预测和控制金融市场的走向，也可以预测和控制资源的分配和任务的调度，从而减少死锁的产生。

在这种方案中，操作系统会预先计算出每个进程的最大需求资源数及其已占用的资源，以此来实现一个限制性的资源分配机制。

操作系统死锁的必要条件操作系统中死锁产生是需要条件的，这几个条件缺一不可，是必要条件。

下面由店铺为大家整理了操作系统的死锁产生的必要条件相关知识，希望对大家有帮助!一、操作系统死锁产生的必要条件产生死锁的四个必要条件-----互斥条件：一个资源每次只能被一个进程(线程)使用。

-----不可剥夺条件：一个进程(线程)对已获得的资源在未使用完毕之前，不能被其他进程强行剥夺，而只能又该进程自愿释放。

-----请求保持条件条件: 进程(线程)每次申请它所需要的一部分资源，在申请新资源的同时继续占用已分配的资源。

-----循坏等待条件: 多个进程(线程)之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系，即前一个进程占有后一个进程所请求的资源。

注：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。

二、参考：解决死锁的方法-----预防死锁(破坏产生死锁的条件)-----避免死锁(银行家算法)-----检测死锁(资源分配图)-----解除死锁注：第三条与第四条一般联合使用预防死锁的策略-----破坏互斥条件(SPOOLing)----- 允许剥夺其他进程的资源(破坏不可剥夺条件)-----一次性分配所有的资源(破坏请求与保持条件)-----有序分配资源(破坏请求与保持条件)检测死锁的策略资源分配图解除死锁的策略-----撤销进程-----撤消陷于死锁的全部进程-----逐个撤消陷于死锁的进程，直到死锁不存在-----剥夺资源-----将陷于死锁的进程所占用的资源逐个强迫放弃，直至死锁消失-----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。

计算机操作系统中的死锁问题一、什么是死锁在计算机操作系统中，死锁是指两个或者多个进程无限期地等待对方所持有的资源，导致程序无法继续执行的情况。

这种情况下，系统处于一种死循环状态，无法恢复正常运行。

死锁问题是并行计算领域中的一个经典问题，是计算机科学中的一个重要主题。

二、死锁的产生原因死锁的产生原因一般有以下几种：1.资源互斥：当若干个进程都需要独占某些共享资源时，这些资源就会变成互斥资源，每次只有一个进程可以访问它们。

2.资源不足：如果系统中的资源已全部被使用，新的进程需要等待其他进程释放资源后才能使用，就可能引发死锁问题。

3.进程等待：当一个进程等待某个被其他进程占用的资源时，如果该进程占用的资源又被其他进程占用，就可能引发进程之间的等待关系。

4.循环等待：多个进程之间形成了循环等待的状态，这是产生死锁的必要条件。

三、死锁的检测和解决方法为了避免死锁的发生，需要采取一些措施来检测和解决死锁问题。

1.死锁的检测方法死锁的检测一般有两种方法：(1) 死锁预防：在程序设计时，预测死锁的发生，采取一些措施避免死锁的发生。

(2) 死锁检测：在程序运行时，通过算法检测死锁的发生，尝试解除死锁状态。

2.死锁的解决方法在死锁出现后，需要尽快解决死锁问题。

以下是解决死锁问题的方法：(1)死锁预防：在程序设计时，预测死锁的发生，采取一些措施避免死锁的发生。

(2)死锁避免：通过对资源的分配进行限制，预防死锁的发生。

(3)死锁解除：当系统检测到死锁时，采用解除死锁的方法，尽快恢复系统状态。

(4)死锁忽略：当死锁发生概率非常小，或者解决死锁会带来更大的开销时，可以选择忽略死锁。

四、案例分析以银行家算法为例，通过控制资源的分配来避免死锁。

银行家算法是一种死锁避免算法，其基本思想是：当进程请求资源时，需要让系统判断是否会发生死锁。

如果发现资源分配会导致死锁，就不分配资源，等到后续请求时再分配。

这样，银行家算法可以有效避免死锁的发生。

操作系统死锁的危害
一、操作系统死锁的概念
在多个程序同时执行的情况下，多个进程可能出现竞争一定数量的资源。

若某个进程申请资源，且此时资源不可用，那么该进行将进入等待状态。

如果所申请的资源被其他等待进程占有，那么该等待进程有可能永远处于等待状态而无法改变该状态。

——这种情况即为死锁。

二、
当出现死锁时，进程永远不能完成，并且阻碍使用系统资源，阻止了其他作业开始执行，导致系统的资源利用率急剧下载，下面列举出一些比较直接的影响。

1死锁会使进程得不到正确的结果。

因为处于死锁状态的进程得不到所需的资源，不能向前推进，故得不到结果。

2死锁会使资源的利用率降低。

因为处于死锁状态的进程不释放已占有的资源，以至于这些资源不能被其他进程利用，故系统资源利用率降低。

3死锁还会导致产生新的死锁。

其它进程因请求不到死锁进程已占用的资源而无法向前推进，所以也会发生死锁。

所以进程出现了死锁，有可能产生多米诺骨牌效应，最终会导致操作系统崩溃。

补充：三、操作系统死锁解决方法
1 使用协议以预防或避免死锁，确保系统不会进入死锁状态;
2 系统可进入死锁状态，但可检测死锁状态，然后进行恢复;
3 忽视该问题，而认为死锁不可能在系统内发生。

——即应用程序开发人员来处理死锁问题
感谢您的阅读，祝您生活愉快。