华南理工大学 操作系统课件第4章死锁处理
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死锁的处理办法
要处理死锁,首先要知道为什么会出现死锁。
一般来说,要出现死锁问题需要满足以下条件:
1. 互斥条件:一个资源每次只能被一个线程使用。
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,在未使用完之前,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。
只要破坏死锁4 个必要条件之一中的任何一个,死锁问题就能被解决。
死锁解决方案:
死锁是由四个必要条件导致的,所以一般来说,只要破坏这四个必要条件中的一个条件,死锁情况就应该不会发生。
1、如果想要打破互斥条件,我们需要允许进程同时访问某些资源,这种方法受制于实际场景,不太容易实现条件;
2、打破不可抢占条件,这样需要允许进程强行从占有者那里夺取某些资源,或者简单一点理解,占有资源的进程不能再申请占有其他资源,必须释放手上的资源之后才能发起申请,这个其实也很难找到适用场景;
3、进程在运行前申请得到所有的资源,否则该进程不能进入准备执行状态。
这个方法看似有点用处,但是它的缺点是可能导致资源利用率和进程并发性降低;
4、避免出现资源申请环路,即对资源事先分类编号,按号分配。
这种方式可以有效提高资源的利用率和系统吞吐量,但是增加了系统开销,增大了进程对资源的占用时间。
操作系统——死锁的概念以及死锁处理策略⼀、什么是死锁死锁(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。
称此时系统处于死锁状态或系统产⽣了死锁。
称这些永远在互相等待的进程为死锁进程。
所占⽤的资源或者需要它们进⾏某种合作的其它进程就会相继陷⼊死锁,最终可能导致整个系统处于瘫痪状态。
学到这⾥,我们可能会对前⾯提到的⼏个名词感到困惑,死锁,饥饿,死循环⼀样吗?都代表什么意思呢?死锁和饥饿是操作系统导致的问题,⽽死循环则是被管理者的问题,也就是程序员的问题。
针对上⾯银⾏家算法,防⽌死锁发⽣可采取的措施:(1)最多允许4个哲学家同时坐在桌⼦周围。
(2)仅当⼀个哲学家左右两边的筷⼦都可⽤时,才允许他拿筷⼦。
(3)给所有哲学家编号,奇数号的哲学家必须⾸先拿左边的筷⼦,偶数号的哲学家则反之。
这⾥给出⼀个不会发⽣死锁的哲学家进餐过程的算法描述。
semaphore S[5] = {1,1,1,1,1};//5双筷⼦semaphore mutex = 4;//最多允许4个哲学家Pi(){while(1){P(mutex);P(S[i]);拿起左边的叉⼦;P(S[i+1]mod5);拿起右边的叉⼦;吃通⼼粉;放下左边的叉⼦;V(S[i]);放下右边的叉⼦;V(S[i+1]mod5);V(mutex);}}⼆、产⽣死锁的必要条件互斥条件不可剥夺条件占有并请求条件循环等待条件三、产⽣死锁的原因主要原因有两个:竞争临界资源和进程推进顺序不当。
总之就是对不可剥夺资源的不合理分配,可能导致死锁。
⼀个⼩问题:⼀个OS有20个进程,竞争使⽤65个同类资源,申请⽅式是逐个进⾏的,⼀旦某个进程获得它所需要的全部资源,则⽴即归还所有资源。
每个进程最多使⽤三个资源。
若仅考虑这类资源,该系统有⽆可能产⽣死锁,为什么?答:不可能。
因为死锁产⽣的原因有两点:系统资源不⾜或推进顺序不当,在本题中,进程所需的最⼤资源数为60,⽽系统共有该类资源65个,其资源数已⾜够系统内各进程使⽤。