操作系统基本知识

1 死锁

1.1 死锁产生原因

(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。

1.2 死锁的必要条件

(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。

1.3 死锁的预防

(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:
  a. 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;
  b. 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。

1.4 死锁的破除

(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
(5)增加资源

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