死锁的概念:是指两个或多个进程无止境的等候着某个资源的一种系统状态。
死锁产生的原因主要是:(1)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。
产生死锁的必要条件:
(1)互斥(mutual exclusion),一个资源每次只能被一个进程使用;
(2)占有且等待(hold and wait),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)不可抢占(no preemption),进程已获得的资源,在未释放之前,不可被强行剥夺;
(4)环形等待(circular wait),若干进程之间形成一种首尾相接的环形等待资源关系。
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。
死锁的处理策略:鸵鸟策略、预防策略、避免策略、检测与解除死锁
鸵鸟策略:视而不见
预防策略:资源静态分配法:一次性分配所有资源,这样就不会再有请求了
资源有序分配法:系统给每类资源赋予一个编号,每一个进程按编号递增的顺序请求资源,释放则相反(破坏环路等待条件)
还有就是可以破坏占有且等待条件,当某进程获得了部分资源,但得不到其它资源,则释放已占有的资源(破坏占有且等待条件)
避免策略:允许进程动态地申请资源。因而,系统在进行资源分配之前预先计算资源分配的安全性。若此次分配不会导致系统进入不安全的状态,则将资源分配给进程;否则,进程等待。其中最具有代表性的避免死锁算法是银行家算法。
银行家算法:首先需要定义状态和安全状态的概念。系统的状态是当前给进程分配资源的情况。状态包含两个向量Resource(系统中每种资源的总量)和Available(未分配给进程的每种资源的总量)及两个矩阵Claim(表示进程对资源的需求)和Allocation(表示当前分配给进程的资源)。安全状态是指至少有一个资源分配序列不会导致死锁。当进程请求一组资源时,假设同意该请求,从而改变了系统的状态,然后确定其结果是否还处于安全状态。如果是,同意这个请求;如果不是,阻塞该进程直到同意该请求后系统状态仍然是安全的。
检测死锁
1、给每个进程、每个资源指定唯一编号
2、然后设置一张资源分配表记录各进程与其占用资源之间的关系
3、设置一张进程等待表记录各进程与要申请资源之间的关系
通过检测这两张表来判断死锁是否真的发生
解除死锁:
当发现有进程死锁后,便应立即把它从死锁状态中解脱出来,常采用的方法有:
剥夺资源:从其它进程剥夺足够数量的资源给死锁进程,使他解除死锁状态;
撤消进程:可以直接撤消死锁进程或撤消代价最小的进程,直至死锁状态消除为止;所谓代价是指优先级、运行代价、进程的重要性和价值等。