操作系统死锁的理解

Posted 2021-04-19 王道论坛

死锁

一、死锁的概念

当两个以上的运算单元，双方都在等待对方停止运行，以获取系统资源，但是没有一方提前退出时，就称为死锁。

    在操作系统中，死锁指的是在多任务的系统中，一个或者多个进程因为请求系统的资源而暂停，而该资源又被其他进程或者自己占用，这样形成的僵持的状态就是死锁。

    比如，进程A占有打印机资源，请求音响资源，进程B占用音响但是请求打印机资源。这样在没有外力的作用下将导致死锁状态。

二、死锁产生的条件

禁止抢占：no preemption：一个进程占有某种资源不能被强行剥夺，只能自己放弃该资源；

持有和等待：hold and wait：进程占有某种资源同时请求别的资源；

互斥：mutual exclusion ：一种资源同时只能被一个进程使用；

循环等待：circular waiting：形成一个等待的回路；

要想产生死锁，四种条件缺一不可。

三、死锁的三种处理策略

死锁的预防：通过设定一些限制条件，破坏“禁止抢占”、破坏“持有等待”、破坏“资源互斥”和破坏“循环等待”四个死锁产生条件之一；

死锁的避免：资源的动态分配中，采用某种策略防止系统进入死锁状态，比如银行家算法，银行家算法其实不需要书上的公式那么麻烦，理解了其实很简单，下次单独讲一次银行家算法；

死锁的检测和解除：分配资源时候不采取任何措施，而是在死锁产生之后再进行解决，这里一个概念就是资源分配图，比如：

这就是死锁的检测方法之一，图中 的状态明显不是一个死锁状态。

四、死锁和不安全状态的关系

    安全状态：指系统能按某种顺序如<P1,P2,...,Pn>(称<P1,P2,...Pn>序列为安全序列)，来为每个进程分配其所需资源，直到最大需求，使每个进程都可顺序完成。若系统不存在这样一个安全序列，则称系统处于不安全状态。

    并非所有的不安全状态都是死锁状态，只是系统进入了不安全状态之后有可能进入死锁状态，只要系统处于安全状态就可避免进入死锁状态。

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