死锁和死锁的处理

什么是死锁

• 死锁问题 就是各自的进程互相等待对方手上的资源，导致各个进程都阻塞，无法前进的情况

死锁、饥饿、死循环的区别

• 死锁的进程一定是处于阻塞态的

什么时候会发生死锁

• 对临界区资源的竞争

死锁的四大必要条件

• 互斥条件
• 不可剥夺
• 请求和保持
• 循环等待

死锁的处理

预防死锁

• 预防死锁的核心就是破坏四大必要条件的一个或者几个条件

破坏互斥条件

• 破坏互斥条件 不是所有情况都能破坏互斥条件 因为有些地方为了安全必须保证互斥条件

破坏不可剥夺条件

• 两种方案

  • 就是当一个进程请求新的资源不满足，就释放保持的所有资源
  • 当进程需要的资源被其他进程所占的时候，由操作系统协助，直接将想要的资源剥夺

• 缺点

  • 释放已经获得的资源可能造成前一阶段的工作失效，所以适合用于易保存和恢复状态的资源（如CPU资源，我们有一种对应的剥夺式的调度方式）

  • 反复的申请和释放资源会造成大量的系统开销，降低性能

破坏请求和保持条件

• 大概实现的思想就是 只有进程能够收集运行需要的所有的资源才能投入运行 一旦运行，这些资源就是他的，该进程就不会请求别的资源
• 缺点
  • 因为破坏了请求这种思想，所以对于一个进程来说，这个资源只需要很短的时间，但是会一直保持到进程结束，资源的利用率很低，，而且也会可能造成某些进程饥饿

破坏循环等待条件

• 这种还是比较能够实现的
• 顺序资源分配法，也就是将我们的资源排序，原理是只有获得小编号的资源，才能有资格神奇更大编号的资源 按此规则 已持有大编号的资源的进程不能逆向的回来神奇小编号的资源，也就不会产生循环等待的现象
• 缺点
  • 不方便新增新的设备
  • 进程实际使用的资源的顺序根编号的递增顺序不一致，会导致资源的浪费
  • 编程比较麻烦

避免死锁

• 用某种方法防止系统进入不安全的状态，从而导致死锁，可以用银行家算法避免

安全序列、安全状态、不安全状态、死锁之间的联系

• 所谓的安全序列就是如果系统按照这种序列分配资源，则每个进程都能顺利完成，只要找出一个安全序列，系统就是安全的状态
• 系统处于不安全状态，就可能会死锁 如果发生死锁，那么系统肯定是不安全的状态 如果是安全状态，肯定不会发生死锁

银行家算法

死锁的检测和解除

死锁的检测

• 如果能消除所有的边，就说明不会发生死锁，如果不行，就说明会发生死锁

死锁的解除