1、计算机集成系统中的死锁解决策略

计算机集成系统中的死锁解决策略

1 死锁研究概述

在当今复杂的技术系统中，如自动化生产系统、运输系统、计算机操作系统、并发软件系统、计算机网络和分布式数据库系统等，死锁问题日益凸显。死锁是指由于资源分配不当，导致并发执行的进程无法继续推进，系统吞吐量为零的情况。具体而言，当一组进程中的每个元素都在等待同一组中其他元素所持有的资源时，就会发生死锁。

死锁的研究和解决方法主要分为以下几类：
- 死锁预防 ：包括合成无死锁模型和进行无死锁调度。
- 死锁检测与恢复 ：允许死锁发生，并提供恢复选项。
- 死锁避免 ：制定依赖于系统状态或模型结构的动态控制策略，常用的建模工具包括有向图、Petri网和自动机。
- 比较与工业基准研究 ：比较不同的死锁解决方法。

不同的死锁建模方法、解决方案类型和应用领域之间的关系如下表所示：
| 模型 | 解决方案 | 应用 |
| — | — | — |
| 自动机 | 预防 | 制造/运输 |
| 有向图 | 检测/恢复 | 通信网络 |
| Petri网 | 避免 | 互联网 |
| 其他方法 | 比较 | 并发程序/数据库 |

2 基于有限自动机的自动化制造系统死锁避免

在自动化制造系统中，基于有限自动机的死锁避免方法具有重要意义。该方法基于Ramadge和Wonham（R&W）提出的离散事件系统（DES）建模和控制框架，利用有限自动机生成的形式语言