操作系统世界漫游(三):死锁
一:什么是死锁
在并发环境下,各进程因竞争资源而造成的一种相互等待对方手里资源,导致各进程都阻塞,都无法向前推进的现象。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。
区分死锁、饥饿和死循环
死锁:各进程互相等待对方手里的资源,导致各进程都阻塞,无法向前推进的现象。
饥饿:由于长期得不到想要的资源,某进程无法向前推进的现象。比如:在短进程优先(SPF)算法中,若有源源不断的短进程到来,则长进程将一直得不到处理机,从而发生长进程“饥饿”。
死循环:某进程执行过程中一直跳不出某个循环的现象。有时是因为程序逻辑bug导致的,有时是程序员故意设计的。
二:死锁产生的四个必要条件
产生死锁必须同时满足以下四个条件(互斥条件、不剥夺条件、请求和保持条件、循环等待条件),只要其中任一条件不成立,死锁就不会发生。
互斥条件:只有对必须互斥使用的资源的争抢才会导致死锁。如哲学家的筷子、打印机设备,像内存、扬声器这样可以同时让多个进程使用的资源是不会导致死锁的,因为进程不用阻塞等待这种资源。
不剥夺条件:进程所获得的资源在未使用完之前,不能由其他进程强行夺走,只能主动释放。
请求和保持条件:进程已经保持了至少一个资源,但又提出了新的资源请求,而该资源又被其他进程占有,此时请求进程被阻塞,但又对自己己有的资源保持不放。
循环等待条件:存在一种进程资源的循环等待链,链中的每一个进程已获得的资源同时被下一个进程所请求。
三:死锁的处理策略
- 预防死锁:破坏死锁产生的四个必要条件中的一个或几个。
- 避免死锁:用某种方法防止系统进入不安全状态,从而避免死锁(例如银行家算法)
- 死锁的检测和解除:允许死锁的发生,不过操作系统会负责检测出死锁的发生,然后采取某种措施解除死锁。