操作系统之死锁

目录

1.必要条件

2.处理方法

3.鸵鸟策略

4.死锁检测与死锁恢复

（1）每种类型一个资源的死锁检测

（2）每种类型多个资源死锁检测​

（3）死锁恢复

5.死锁预防

（1）破坏互斥条件

（2）破坏占有和等待条件

（3）破坏不可抢占条件

（4）破坏环路等待

6.死锁避免

（1）安全状态

（2）银行家算法

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1.必要条件

• 互斥：每个资源要么已经分配给了一个进程，要么就是可用的。
• 占有和等待：已经得到了某个资源的进程可以再请求新的资源。
• 不可抢占：已经分配给一个进程的资源不能强制性地被抢占，它只能被占有它的进程显式地释放。
• 环路等待：有两个或者两个以上的进程组成一条环路，该环路中的每个进程都在等待下一个进程所占有的资源。

 

2.处理方法

主要有以下四种方法：

• 鸵鸟策略
• 死锁检测与死锁恢复
• 死锁预防
• 死锁避免

 

3.鸵鸟策略

假装根本没有发生。

当发生死锁时不会对用户造成多大影响，或发生死锁的概率很低，可以采用鸵鸟策略。

大多数操作系统，包括 Unix，Linux 和 Windows，处理死锁问题的办法仅仅是忽略它。

 

4.死锁检测与死锁恢复

不试图阻止死锁，而是当检测到死锁发生时，采取措施进行恢复。

（1）每种类型一个资源的死锁检测

通过检测有向图是否存在环来实现，从一个节点出发进行深度优先搜索，对访问过的节点进行标记，如果访问了已经标记的节点，就表示有向图存在环，也就是检测到死锁的发生。

（2）每种类型多个资源死锁检测

每个进程最开始时都不被标记，执行过程有可能被标记。当算法结束时，任何没有被标记的进程都是死锁进程。

1. 寻找一个没有标记的进程 Pi，它所请求的资源小于等于 A。
2. 如果找到了这样一个进程，那么将 C 矩阵的第 i 行向量加到 A 中，标记该进程，并转回 1。
3. 如果没有这样一个进程，算法终止。

（3）死锁恢复

• 利用抢占恢复
• 利用回滚恢复
• 通过杀死进程恢复

 

5.死锁预防

在程序运行之前预防发生死锁。

（1）破坏互斥条件

（2）破坏占有和等待条件

一种实现方式是规定所有进程在开始执行前请求所需要的全部资源。

（3）破坏不可抢占条件

（4）破坏环路等待

给资源统一编号，进程只能按编号顺序来请求资源。

 

6.死锁避免

在程序运行时避免发生死锁。

（1）安全状态

定义：如果没有死锁发生，并且即使所有进程突然请求对资源的最大需求，也仍然存在某种调度次序能够使得每一个进程运行完毕，则称该状态是安全的。

安全状态的检测与死锁的检测类似，因为安全状态必须要求不能发生死锁。

（2）银行家算法

如果一个状态不是安全的，需要拒绝进入这个状态