操作系统2.4.2 预防死锁

港控/mmm° 2023-02-20 10:56 155阅读 0赞

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### 一、静态策略：预防死锁 ###

**1）破坏互斥条件**

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

破坏互斥条件：

如果把只能互斥使用的资源改造成允许共享使用，则系统不会进入死锁状态。

比如SPOOLing技术可以把独占设备在逻辑上改造成共享设备。

该策略的缺点：并不是所有的资源都可以改造成可以共享使用的资源。并且为了系统安全，很多地方还必须保护这种互斥性。因此，很多时候无法破坏互斥条件

**2）破坏不剥夺条件**

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

破坏不剥夺条件：

方案一：当某个进程请求新资源得不到满足时，它必须立即释放保持的所有资源，待以后需要时再重新申请。也就是说，即使某些资源还没有使用完，也需要主动释放，从而破坏了不可剥夺条件

方案二：当某个进程需要的资源被其它进程所占有时，可以由操作系统协助，将想要的资源强行剥夺。这种方式一般需要考虑各个进程的优先级（比如：剥夺调度方式，就是将处理机资源强行剥夺给优先级更高的进程使用）

缺点：

1、实现起来比较复杂，

2、释放已经获得的资源可能造成前一段工作的失效。因此这种方法一般只使用于易保存和恢复状态的资源，如CPU。

3、反复的申请和释放资源会增加系统开销，降低系统吞吐量。

4、如果采用方案一，只要暂时得不到某个资源，之前获得的那些资源都需要放弃，以后在重新申请。如果一直发生这样的情况，就会导致进程饥饿。

**3）破坏请求和保持条件**

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，而该资源又被其它进程占有，此时请求进程被阻塞，但又对自己已有的资源保持不放

可以采用静态分配方法，即进程在运行前一次申请完它所需要的全部资源，在它的资源未满足前，不让它投入运行。一旦投入运行后，这些资源就一直归它所有，该进程不会再请求任何资源了

该策略实现简单，但也有明显的缺点：

有些资源可能只需要很短的时间，因此如果进程整个运行期间都一直保持所有资源，就会造成严重的资源浪费，资源利用率低。另外，该策略也有可能导致某些进程饥饿

**4）破坏循环等待条件**

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

可以采用顺序资源分配法：首先给系统中资源编号，规定每个进程必须按编号递增的顺序请求资源，同类资源（编号相同的资源）一次申请完

原理分析：一个进程只有已占有小编号的资源时，才有资格申请更大编号的资源。按此规则，已经持有大编号的资源不可能逆向地回来申请小编号的资源，从而就不会产生循环等待现象

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缺点：

1、不方便增加新的设备，因为可能需要重新分配所有的编号；

2、进程实际使用资源的顺序可能和编号递增顺序不一致，会导致资源浪费；

3、必须按规定申请资源，用户编程麻烦

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