死锁、进程通信

一、死锁

　　操作系统中有若干进程并发执行，它们不断申请、使用、释放系统资源，虽然系统的进程协调、通信机制会对它们进行控制，但也可能出现若干进程都相互等待对方释放资源才能继续运行，否则就阻塞的情况。此时，若不借助外界因素，谁也不能释放资源，谁也不能解除阻塞状态。根据这样的情况，操作系统中的死锁被定义为系统中两个或者多个进程无限期地等待永远不会发生的条件，系统处于停滞状态，这就是死锁。 
产生死锁的原因主要是： 
（1） 因为系统资源不足。 
（2） 进程运行推进的顺序不合适。 
（3） 资源分配不当等。 
　　如果系统资源充足，进程的资源请求都能够得到满足，死锁出现的可能性就很低，否则就会因争夺有限的资源而陷入死锁。

　　其次，进程运行推进顺序与速度不同，也可能产生死锁。 
产生死锁的四个必要条件： 
（1） 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。 
（2） 请求与保持条件：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） 不剥夺条件:进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。 
（4） 循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。 

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。 

死锁的解除与预防： 

　　理解了死锁的原因，尤其是产生死锁的四个必要条件，就可以最大可能地避免、预防和解除死锁。所以，在系统设计、进程调度等方面注意如何不让这四个必要条件成立，如何确定资源的合理分配算法，避免进程永久占据系统资源。此外，也要防止进程在处于等待状态的情况下占用资源。因此，对资源的分配要给予合理的规划。

二、进程通信的方式

（1）管道( pipe )：管道是一种半双工的通信方式，数据只能单向流动，而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系。
（2）命名管道 (named pipe) ： 命名管道也是半双工的通信方式，但是它允许无亲缘关系进程间的通信。
（3）信号量( semophore ) ： 信号量是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。因此，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。
（4）消息队列( message queue ) ： 消息队列是消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
（5）信号 ( sinal ) ： 信号是一种比较复杂的通信方式，用于通知接收进程某个事件已经发生。
（6）共享内存( shared memory ) ：共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都可以访问。共享内存是最快的 IPC 方式，它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制，如信号两，配合使用，来实现进程间的同步和通信。
（7）套接字( socket ) ： 套解口也是一种进程间通信机制，与其他通信机制不同的是，它可用于不同及其间的进程通信。

 

 

LINUX中的管道指什么，重定向又指什么？

管道是linux中很重要的一种通信方式，它是把一个程序的输出直接连接到另一个程序的输入

用户进程间通信主要哪几种方式？

管道、信号、消息队列、共享内存、信号量、套接字。 

线程同步的方法主要有：互斥锁（mutex）和信号量

 

 三、管道与重定向

管道
举例：ls -a | grep netkeeper
说明：就是把前一个命令的结果当成后一个命令的输入。结合本例就是先显示所有的文件，然后再用grep命令在ls的结果中查找包含netkeeper的文件。

重定向
举例：cat hello.c > /home/root/Documents/test.txt
说明：就是把原本应该输出（或输入）到一个地方的文件流输出（或输入）到另外一个地方。把文件方向给改变了，所以叫重定向。结合本例：cat本来是要把hello.c的内容显示到当前屏幕上，但是加了个重定向后，这个输出流就被定向到/home/root/Documents/目录下的test.txt文件中去了。

>与>>
>会覆盖目标文件；>>是向目标文件末尾追加内容。
如果目标文件不存在，那么这两个命令都会在指定的目录下新建文件。

 

参考文章：http://www.cnblogs.com/stoneJin/archive/2011/10/28/2227625.html