死锁（5.1）

淡淡的烟草味﹌ 2024-03-30 17:40 13阅读 0赞

### 死锁 ###

### 1 死锁的基本概念 ###

##### 1.1 死锁的定义 #####

死锁是发生在一组相互合作或竞争的线程或进程中的一个问题。因此可以定义为：一组竞争系统资源或相互通信的进程相互的“永久”阻塞。若无外力作用，这组进程将永远不能继续执行。  
![在这里插入图片描述][abef88708a6045d98000d0d7998e93fd.png]

##### 1.2死锁产生的原因进程 #####

（1）资源数小于要求该种资源的进程数

//A、B分别代表某种资源
    进程P
    ......
    get(A);
    ......
    get(B);
    ......
    release(A);
    ......
    release(B);
    ......
    
    进程Q
    ......
    get(B);
    ......
    get(A);
    ......
    release(B);
    ......
    release(A);
    ......

当进程P占用资源A，进程Q占用资源B，接下来导致进程P无法获得B资源，进程Q无法获得A资源。即双方都占用对方所需要的资源，这样就发生了死锁。  
（2）进程的推进顺序非法  
![在这里插入图片描述][0c51ac1a870b4854863be712136c2a08.png]  
![在这里插入图片描述][46d514dac0a64367a0855ecc855d0dba.png]

### 2 死锁的预防与避免 ###

##### 2.1 产生死锁的四个必要条件 #####

*  互斥条件
 *  请求保持条件
 *  不剥夺条件
 *  环路条件

##### 2.2 死锁的预防 #####

采用资源的有序分配：令所有资源排队，并赋予不同的序号。当进程请求资源时，必须严格按递增的次序提出，从而消除了环路。  
缺点：

*  定好序号后，增加新设备类型受到限制。
 *  尽管定序号时考虑大多数作业使用资源的顺序。但会发生使用顺序与规定顺序不一致的情况，造成资源浪费。
 *  限制用户简单、自主地编程。死锁的预防措施低效！  
    可以去掉“请求保持条件”，“不剥夺条件”，“环路条件”，但不能去掉“互斥条件”。

##### 2.3 死锁的避免 #####

避免死锁是通过明智的选择，确保系统永远不会到达死锁点。即动态地决定是否分配资源给进程！

*  安全状态是指系统至少存在一个安全序列<P1, P2, …, Pn>，按照这个序列为进程分配资源，直到满足最大需求，每个进程都可顺序完成。
 *  若系统不存在这样一个安全序列，则系统处于不安全状态。

![在这里插入图片描述][b827eef9c260481aa95fe4ab91faaf36.png]

##### 2.4 死锁的检测与解除 #####

**资源分配图的简化**

*  在图中找出一个既不阻塞又非独立的进程结点pi，消去pi所有的请求边和分配边，使之成为孤立结点。
 *  在进行一系列简化后，能消去图中所有的边，使所有进程都成为孤立结点，则称该图是可以完全简化的，否则若不能通过任何过程使该图完全简化，则称该图是不可完全简化的。

![在这里插入图片描述][e1ba36bdc2bf482fa46fdcc826c7a2a5.png]  
**死锁的解除**  
当发现死锁时，应立即把它们从死锁中解脱出来，常采用的两种方法是：

*  剥夺资源：从其它进程剥夺足够数量的资源给死锁进程。
 *  撤消进程：撤消的原则是  
      为解除死锁状态所需撤消的进程数目最小。  
      撤消进程所付出的代价最小。

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