死锁问题等待图与条件处理死锁的策略死锁
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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。
解决死锁基本方法死锁是指两个或多个进程持有对方需要的资源,同时又请求对方释放资源,从而导致进程无限等待的现象。
在多任务系统中,死锁问题是一个常见的挑战。
为了解决这个问题,有以下几种基本方法可以采用:1. 预防死锁预防死锁是为了在系统设计阶段就采取一些措施,来避免死锁的发生。
常用的预防死锁的方法有以下几种:- 破坏请求与保持条件:要求进程在申请新资源之前释放已占有的资源,然后再去申请新资源,从而避免死锁的发生。
- 破坏不剥夺条件:允许系统回收进程所占有的资源,以满足其他进程的请求,从而避免死锁的发生。
- 破坏循环等待条件:对资源进行线性编号,让进程按序申请资源,从而避免循环等待的发生。
2. 避免死锁避免死锁是在程序运行时,通过判断资源申请的安全性,来避免进程陷入死锁的状态。
常用的避免死锁的方法有以下几种:- 银行家算法:银行家算法通过判断进程所请求的资源是否能使系统处于安全状态,如果是,则分配该资源,否则进程等待。
- 资源分配图法:通过构造资源分配图,检测是否存在环路,如果存在则说明可能发生死锁,进程进入等待状态。
3. 检测死锁检测死锁是在系统运行时,通过周期性检测系统的资源分配情况来判断是否存在死锁。
常用的检测死锁的方法有以下几种:- 资源分配图法:通过构造资源分配图,检测是否存在环路,如果存在则说明可能发生死锁。
- 死锁检测算法:对资源分配图进行检测,如果检测到有环路存在,则说明发生了死锁。
4. 解除死锁解除死锁是在检测到死锁后,通过一定的策略来解除死锁,并释放死锁进程所占有的资源。
常用的解除死锁的方法有以下几种:- 终止进程:选择一个或多个进程终止,从而释放资源。
- 回滚操作:回滚已分配的资源,从而回到没有发生死锁的状态。
- 资源剥夺:从一个或多个进程中剥夺所占用的资源,从而释放资源。
- 进程挂起和唤醒:将一个或多个进程挂起,直到资源可以满足其请求时再唤醒。
综上所述,解决死锁的方法包括预防死锁、避免死锁、检测死锁和解除死锁。
什么是死锁?死锁产⽣的条件?1). 死锁的概念通俗的讲,就是两个或多个进程⽆限期的阻塞、相互等待的⼀种状态。
2). 死锁产⽣的四个必要条件互斥:⾄少有⼀个资源必须属于⾮共享模式,即⼀次只能被⼀个进程使⽤;若其他申请使⽤该资源,那么申请进程必须等到该资源被释放为⽌;占有并等待:⼀个进程必须占有⾄少⼀个资源,并等待另⼀个资源,⽽该资源为其他进程所占有;⾮抢占:进程不能被抢占,即资源只能被进程在完成任务后⾃愿释放循环等待:若⼲进程之间形成⼀种头尾相接的环形等待资源关系3). 死锁的处理基本策略和常⽤⽅法解决死锁的基本⽅法主要有预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁、鸵鸟策略等。
(1). 死锁预防死锁预防的基本思想是只要确保死锁发⽣的四个必要条件中⾄少有⼀个不成⽴,就能预防死锁的发⽣,具体⽅法包括:打破互斥条件:允许进程同时访问某些资源。
但是,有些资源是不能被多个进程所共享的,这是由资源本⾝属性所决定的,因此,这种办法通常并⽆实⽤价值。
打破占有并等待条件:可以实⾏资源预先分配策略(进程在运⾏前⼀次性向系统申请它所需要的全部资源,若所需全部资源得不到满⾜,则不分配任何资源,此进程暂不运⾏;只有当系统能满⾜当前进程所需的全部资源时,才⼀次性将所申请资源全部分配给该线程)或者只允许进程在没有占⽤资源时才可以申请资源(⼀个进程可申请⼀些资源并使⽤它们,但是在当前进程申请更多资源之前,它必须全部释放当前所占有的资源)。
但是这种策略也存在⼀些缺点:在很多情况下,⽆法预知⼀个进程执⾏前所需的全部资源,因为进程是动态执⾏的,不可预知的;同时,会降低资源利⽤率,导致降低了进程的并发性。
打破⾮抢占条件:允许进程强⾏从占有者哪⾥夺取某些资源。
也就是说,但⼀个进程占有了⼀部分资源,在其申请新的资源且得不到满⾜时,它必须释放所有占有的资源以便让其它线程使⽤。
这种预防死锁的⽅式实现起来困难,会降低系统性能。
打破循环等待条件:实⾏资源有序分配策略。
数据库死锁的检测与解决策略引言在现代科技快速发展的时代,数据库系统扮演着非常重要的角色,它们用于存储和管理大量的数据。
然而,在多用户环境下,数据库死锁成为了一个普遍存在的问题。
本文将探讨数据库死锁的检测与解决策略,帮助读者了解如何优化数据库系统的性能和可靠性。
一、数据库死锁的定义数据库死锁指的是多个事务同时请求数据库中的资源,但由于资源的互斥使用,导致彼此之间无法继续进行。
这种情况下,数据库系统就进入了一个死锁的状态。
二、数据库死锁的检测方法1. 图论算法图论算法是一种经典的死锁检测方法。
它通过构建和分析事务之间的资源依赖关系图来判断是否存在死锁。
如果图中存在一个循环路径,即表示存在死锁。
2. 等待图算法等待图算法也是一种常用的死锁检测方法。
它通过构建和分析等待图来判断是否存在死锁。
等待图中的节点表示事务,边表示等待关系。
如果存在一个闭合环,即表示存在死锁。
三、数据库死锁的解决策略1. 死锁预防死锁预防是一种在设计阶段已经采取的策略,目的是防止死锁的发生。
其中,最常用的方法是资源顺序分配法。
通过对多个资源设置一个固定的分配顺序,保证每个事务按照相同的顺序请求资源,从而避免死锁的发生。
2. 死锁避免死锁避免是一种动态的策略,根据系统的当前状态来判断是否允许某个事务继续执行。
银行家算法是常用的死锁避免算法之一。
在银行家算法中,系统根据当前的资源分配情况,判断是否存在安全序列。
如果存在安全序列,则事务可以继续执行,否则将被阻塞。
3. 死锁检测与解除死锁检测与解除是一种被动的策略,通过定期检测死锁的存在并采取相应的解锁操作。
常见的方法有超时检测和资源剥夺。
超时检测是指设置一个时间阈值,如果某个事务在一段时间内无法获取所需的资源,则判定为死锁,需要解除。
资源剥夺是指当一个事务请求某个资源时,如果该资源已经被其他事务占用,系统会临时中断其他事务的资源,将资源分配给当前请求事务,以避免死锁。
四、数据库死锁实例分析在一个银行系统中,存在两个事务,分别是转账事务和提现事务。
MySQL的死锁检测和解决方法死锁是多线程并发访问数据库时常见的一种问题。
当多个线程在同一时间争夺数据库资源时,如果每个线程都持有一部分资源并且等待其他线程释放自己所需要的资源,就有可能导致死锁的发生。
在MySQL数据库中,死锁是一种严重的问题,会导致系统的性能下降甚至无法响应。
1. 死锁的原因和模拟场景死锁的发生有多种原因,最常见的是由于事务并发执行时的资源争夺引起的。
下面通过模拟场景来说明死锁的发生原因。
假设有两个用户同时对表中的数据进行操作,用户A执行一个更新数据的事务,将表中的一行数据的值由1改为2,同时用户B执行另一个更新数据的事务,将同一行数据的值由2改为3。
用户A和用户B几乎同时执行,由于数据更新是需要加锁的操作,在用户A执行过程中,这一行数据被加上了锁,用户B在更新同一行数据时,也试图对这一行数据加锁。
由于这两个事务都需要等待对方释放资源,因此就造成了死锁的发生。
2. MySQL死锁的检测方法MySQL提供了两种检测死锁的方法,分别是等待图和超时机制。
等待图方法是通过检查事务中的锁依赖关系,来判断是否存在死锁。
如果存在循环等待的情况,即每个事务都在等待下一个事务释放资源,那么就可以判断为发生了死锁。
超时机制是通过设置一个等待超时时间来检测死锁。
当一个事务在等待某个资源的时间超过了设定的等待时间,系统会判断发生了死锁,并进行相应的处理。
3. MySQL死锁的解决方法MySQL提供了多种解决死锁的方法,包括调整事务隔离级别、优化查询语句、控制并发度等。
首先,可以尝试调整事务隔离级别来解决死锁问题。
MySQL提供了四种事务隔离级别,分别是读未提交、读已提交、可重复读和串行化。
不同的隔离级别对于事务并发执行时的锁的获取和释放规则不同,因此可以通过调整隔离级别来减少死锁的发生。
其次,可以优化查询语句来避免死锁。
死锁的发生与事务并发执行中对数据库资源的争夺有关,而查询语句是最常用的访问数据库资源的方式。
死锁的处理策略死锁是指在多个进程或线程争夺有限资源时,由于彼此相互等待对方释放资源而无法继续执行的一种情况。
处理死锁的策略包括预防死锁、避免死锁、检测死锁和解除死锁。
本文将分别介绍这四种处理死锁的策略。
一、预防死锁预防死锁的目标是通过限制系统的某些特性来避免死锁的发生。
常见的预防死锁的策略包括:1. 避免使用多个资源:通过设计合理的系统结构,尽量避免使用多个资源,从而降低死锁发生的概率。
2. 按顺序申请资源:规定每个进程或线程只能按特定的顺序申请资源,从而避免循环等待的情况。
3. 资源有序分配法:为每个资源分配一个编号,要求进程按编号递增的顺序申请资源,避免进程之间发生循环等待。
二、避免死锁避免死锁是在运行时通过判断系统的状态来避免发生死锁。
常见的避免死锁的策略包括:1. 资源分配图法:通过维护一个资源分配图,判断系统是否处于安全状态。
如果系统处于不安全状态,则不分配资源,避免死锁的发生。
2. 银行家算法:银行家算法是一种动态分配资源的算法,在每次分配资源之前,先判断分配后系统是否处于安全状态,如果不安全则不分配资源,避免死锁的发生。
三、检测死锁检测死锁的目标是通过检测系统的状态来确定是否发生死锁,并采取相应的措施进行处理。
常见的检测死锁的策略包括:1. 资源分配图法:通过维护一个资源分配图,检测是否存在环路,如果存在环路则说明发生了死锁。
2. 系统状态检测法:通过检测系统的状态来判断是否发生死锁。
常用的方法有安全序列法和资源分配表法。
四、解除死锁解除死锁的目标是通过中断进程或回收资源来解除死锁状态,使系统能够继续运行。
常见的解除死锁的策略包括:1. 终止进程:选择一个或多个进程进行终止,释放其占用的资源,从而解除死锁状态。
2. 资源剥夺:选择一个或多个进程,剥夺其占用的资源,将其分配给其他进程,从而解除死锁状态。
总结起来,处理死锁的策略包括预防死锁、避免死锁、检测死锁和解除死锁。
预防死锁通过限制系统特性来避免死锁的发生,避免死锁通过判断系统状态来避免死锁的发生,检测死锁通过检测系统状态来确定是否发生死锁,解除死锁通过中断进程或回收资源来解除死锁状态。
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。
死锁的解决方案1. 什么是死锁?在计算机科学中,死锁(Deadlock)是指两个或多个进程(或线程)在执行过程中,因竞争资源而造成的一种僵局,若无外力作用,将无法进行下去。
这种情况下,进程无法向前推进,也无法终止,处于一种长时间等待的状态。
死锁的四个必要条件: 1. 互斥条件:资源不能被共享,只能被一个进程使用。
2. 请求与保持条件:进程因请求资源而被阻塞时,已获得的资源被保持不放。
3.不剥夺条件:进程已获得的资源,在使用完之前不能被剥夺。
4. 循环等待条件:存在一个进程资源的循环等待链。
2. 死锁的解决方案为了解决死锁问题,可以采取以下几种常见的方法:2.1. 预防死锁(Deadlock Prevention)预防死锁是一种被动的策略,采取这种方法需要破坏死锁的四个必要条件之一。
下面介绍三种预防死锁的方法。
2.1.1. 破坏互斥条件互斥条件允许资源在同一时间内只能被一个进程使用。
为了破坏这个条件,可以采取以下策略: - 尝试将一些可共享的资源设置为非互斥的,以允许多个进程同时访问。
- 引入虚拟资源(例如副本),使得每个进程都可以有一个副本,而不会引发访问冲突。
2.1.2. 破坏请求与保持条件请求与保持条件意味着一个进程在请求资源时会保持其已获得的资源。
为了破坏这个条件,可以采取以下策略: - 引入资源预先分配策略,确保一个进程一次性获得其需要的全部资源,而不需要在执行过程中继续请求其他资源。
- 采取“一次性请求”的方法,即进程一次性请求所有需要的资源,而不是分阶段请求。
2.1.3. 破坏不剥夺条件不剥夺条件意味着一个进程已获得的资源不能被剥夺。
为了破坏这个条件,可以采取以下策略: - 引入资源强制剥夺策略,当一个进程请求无法满足时,可以选择剥夺该进程已获得的资源,以满足其他进程的请求。
2.2. 避免死锁(Deadlock Avoidance)避免死锁是一种主动的策略,采取这种方法需要通过资源分配的安全检查来避免进入死锁的状态。
数据库事务管理中的死锁检测与解决方法死锁是在多并发环境下,当两个或多个事务互相等待对方释放资源时变成无限等待状态的情况。
死锁会导致系统资源浪费,同时也会影响系统的性能和可用性。
在数据库事务管理中,死锁的发生是常见的,因此采取适当的死锁检测与解决方法是至关重要的。
1. 死锁检测方法1.1 死锁定位在死锁检测之前,首先需确定是否存在死锁。
一种常用的方法是通过等待图(Wait-for Graph)来检测死锁。
等待图是用来表示多个事务之间资源的竞争关系,当等待图中存在环路时,就意味着存在死锁。
1.2 系统资源监控监控数据库系统的资源使用情况,包括锁、事务等。
通过定期获取数据库系统的资源信息,可以发现死锁的发生情况。
1.3 死锁检测算法常见的死锁检测算法有:图算法、等待-图算法、死锁定时调度算法等。
其中图算法和等待-图算法较为常用,可以通过构建资源使用和等待的有向图来检测死锁。
2. 死锁解决方法2.1 死锁避免死锁避免是通过合理地预防死锁的发生,使得系统在运行时避免出现死锁。
这种方法主要基于资源请求和资源释放的顺序,通过对事务的资源请求进行动态分配和回收,避免死锁的发生。
常见的死锁避免算法有银行家算法和证据排斥检验算法。
2.2 死锁检测与解除如果死锁的避免方法不能满足需求,系统可能还是会发生死锁。
这时需要采取死锁检测和解除的方法。
常见的解除死锁的方式有回滚事务和剥夺资源。
回滚事务是指撤销某个或某些事务的执行,放弃已经占有的资源,以解除死锁。
而资源剥夺是指系统强制终止某个事务,然后再释放其所占有的资源,以解除死锁。
2.3 死锁超时处理死锁超时处理是通过设置一个死锁最大等待时间来处理死锁。
当一个事务遇到死锁时,如果等待超过设定的时间仍未解锁,系统会检测到死锁,并按照事先设定的处理方式来解锁。
3. 实践建议3.1 合理设计操作顺序在设计数据库应用时,应该尽量避免事务之间出现循环等待的情况。
在对资源进行请求时,需要明确资源请求的顺序,避免出现互相等待资源的情况。
数据库事务处理中的死锁问题及解决方案引言:在数据库管理系统中,事务处理是一项至关重要的功能。
它保证了数据库的一致性和完整性,确保多个并发用户能够安全地访问和修改数据。
然而,随着用户数量和事务复杂度的增加,死锁问题也随之而来。
本文将讨论数据库事务处理中的死锁问题,并介绍一些常见的解决方案。
一、死锁的定义和原因:死锁是指两个或多个事务互相等待对方所占用的资源,导致无法继续向前推进的情况。
它可能发生在并发访问数据库时,当两个事务同时请求对方所占用的资源时,就会导致死锁的产生。
造成死锁的原因主要有以下几点:1. 互斥条件:每个事务对某个资源具有排他性的使用权,一次只能由一个事务占用。
2. 请求和保持条件:一个事务在等待另一个事务占用的资源时,会保持自己占用的资源。
3. 不剥夺条件:已经被一个事务占用的资源,在未完成前不会被其他事务抢占。
4. 循环等待条件:一系列事务形成了一个环路,每个事务都在等待下一个事务所占用的资源。
二、死锁的影响:死锁对数据库的性能和可用性产生了不利的影响。
当数据库被死锁时,无法处理新的请求,导致系统的响应时间延迟。
此外,在死锁发生时,数据库需要回滚被死锁事务的操作,从而浪费了宝贵的系统资源。
三、解决方案:1. 死锁预防:通过破坏死锁产生的条件,可以预防死锁的发生。
例如,通过在事务中规定统一的资源顺序来避免循环等待条件。
此外,可以限制事务对资源的请求次数,以避免长时间的占用。
2. 死锁避免:在事务进行时,系统可以静态或动态计算资源的使用情况,通过判断是否可能发生死锁来避免死锁的发生。
例如,银行系统可以使用银行家算法,在进行资源分配前先预判是否会产生死锁。
如果可能发生死锁,则不分配资源。
3. 死锁检测和恢复:当死锁无法避免时,系统可以进行死锁检测,以便及时采取恢复措施。
常见的死锁检测算法有有向图算法和等待图算法。
一旦检测到死锁,系统会通过中断某个事务或回滚操作来解除死锁。
4. 死锁超时机制:通过设置合理的超时时间,当一个事务无法在规定时间内获得所需资源时,可以中断该事务,避免死锁的发生。
数据库事务处理中的死锁与并发控制策略在数据库管理系统中,死锁和并发控制是关键的概念,涉及到确保多个并发事务能够同时运行而不发生冲突的问题。
本文将讨论数据库事务处理中的死锁和并发控制策略,以解决这些问题。
一、死锁的概念和原因1. 死锁的定义死锁是指两个或多个事务互相等待对方持有的资源,并导致彼此无法继续执行的情况。
如果不采取措施来解决死锁,系统将进入无限等待的状态。
2. 死锁的产生原因死锁通常由以下四个条件同时满足而产生:- 互斥条件:资源只能被一个事务占用,其他事务需要等待。
- 持有并等待条件:事务在持有一些资源的同时,还等待获取其他资源。
- 不可剥夺条件:已被一事务占用的资源不能被其他事务剥夺。
- 循环等待条件:一系列事务形成一种循环等待资源关系。
二、死锁的检测与解决策略1. 死锁的检测死锁的检测是指通过算法检测系统中是否有死锁的发生,一旦检测到死锁,系统可以采取相应的策略来解决。
常见的死锁检测算法有图论算法和资源分配图算法。
2. 死锁的解决策略- 死锁预防:通过破坏死锁产生的四个必要条件之一来预防死锁的发生。
例如,破坏持有并等待条件,要求事务在执行前一次性申请所需的全部资源。
- 死锁避免:通过事务请求资源时的动态分配,根据资源的状况决定是否分配给请求资源的事务。
常用的避免算法有银行家算法和资源分配图算法。
- 死锁检测与解除:先进行死锁检测,一旦检测到死锁的存在,通过撤销事务、资源抢占或回滚等方式解除死锁。
三、并发控制策略1. 一致性与隔离级别一致性和隔离级别是数据库中的重要概念,用于定义并发事务的行为和执行结果的可见性。
- 一致性:确保并发事务的执行结果与顺序执行结果相同。
基本原则是事务应该遵守数据库的完整性约束和业务逻辑。
- 隔离级别:定义了一种隔离的程度,用于控制并发事务间相互干扰的程度。
隔离级别从低到高分为读未提交、读提交、可重复读和串行化。
2. 并发控制技术为了确保并发执行的多个事务能够正确地访问和修改数据库,数据库管理系统中使用了多种并发控制技术。
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。
死锁,死锁的四个必要条件以及处理策略⼀、什么是死锁⼆、死锁与饥饿三、资源的类型 3.1 可重⽤资源和消耗性资源 3.1.1 可重⽤资源(永久性资源) 3.1.2 消耗性资源(临时性资源) 3.2 可抢占资源和不可抢占资源 3.2.1 可抢占资源 3.2.2 不可抢占资源四、死锁产⽣的原因 4.1 竞争不可抢占资源引起死锁 4.2 竞争可消耗资源引起死锁 4.3 进程推进顺序不当引起死锁五、产⽣死锁的四个必要条件 5.1 互斥条件: 5.2 不可剥夺条件: 5.3 请求与保持条件: 5.4 循环等待条件:六、处理死锁的⽅法 6.1 预防死锁 6.2 避免死锁 6.2.1 常⽤避免死锁的⽅法 6.2.1.1 有序资源分配法 6.2.1.2 银⾏家算法 6.2.2 常⽤避免死锁的技术 6.2.2.1 加锁顺序 6.2.2.2 加锁时限 6.2.2.3 死锁检测 6.3 检测死锁 6.4 解除死锁⼀、什么是死锁多线程以及多进程改善了系统资源的利⽤率并提⾼了系统的处理能⼒。
然⽽,并发执⾏也带来了新的问题——死锁。
死锁是指两个或两个以上的进程(线程)在运⾏过程中因争夺资源⽽造成的⼀种僵局(Deadly-Embrace) ) ,若⽆外⼒作⽤,这些进程(线程)都将⽆法向前推进。
下⾯我们通过⼀些实例来说明死锁现象。
先看⽣活中的⼀个实例,2个⼈⼀起吃饭但是只有⼀双筷⼦,2⼈轮流吃(同时拥有2只筷⼦才能吃)。
某⼀个时候,⼀个拿了左筷⼦,⼀⼈拿了右筷⼦,2个⼈都同时占⽤⼀个资源,等待另⼀个资源,这个时候甲在等待⼄吃完并释放它占有的筷⼦,同理,⼄也在等待甲吃完并释放它占有的筷⼦,这样就陷⼊了⼀个死循环,谁也⽆法继续吃饭。
在计算机系统中也存在类似的情况。
例如,某计算机系统中只有⼀台打印机和⼀台输⼊设备,进程P1正占⽤输⼊设备,同时⼜提出使⽤打印机的请求,但此时打印机正被进程P2 所占⽤,⽽P2在未释放打印机之前,⼜提出请求使⽤正被P1占⽤着的输⼊设备。