****** 十 ******、软设笔记【操作系统】-处理机管理（二）-死锁
操作系统-处理机管理
一、死锁
是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。
1.产生死锁的原因
（1）竞争资源
当系统中供多个进程共享的资源如打印机、公用队列等，其数目不足以满足诸进程的需要时，会引起诸进程对资源的竞争而产生死锁。
（2）进程间推进顺序非法
进程在运行过程中，请求和释放资源的顺序不当，也同样会导致产生死锁。
（1）竞争资源引起进程死锁
可以把系统中的资源分为两类：
a.可剥夺性资源：资源分配给进程后可以被高优先级的进程剥夺。如CPU、主存。
b.不可剥夺性资源：分配给进程后只能在进程用完后才释放的资源。如磁带机、打印机等。
2.产生死锁的必要条件
（1）互斥条件
进程访问的是临界资源，即在一段时间内某资源只由一个进程占用，如果此时还有其他进程请求该资源，则请求者只能等待，直至占有该资源的进程用完释放。
（2）请求你和保持条件
一进程在请求新的资源的同时，保持对已经分配资源的占有。
（3）不剥夺条件
指进程已经获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。
（4）环路等待条件
指在发生死锁时，必然存在一个进程--资源的环形链。
3.处理死锁的基本方法
在系统中已经出现死锁后，则应及时检测到死锁的发生，并采取适当措施来解除死锁。
目前处理死锁的方法可以归结为四种：
（1）预防死锁
是一种较简单和直观的事先预防方法。该方法是通过设置某些限制条件，去破坏产生死锁的四个必要条件的一个或几个，来预防发生死锁。
*摒弃“请求和保持”条件
*摒弃“不剥夺”条件
*摒弃“环路等待”条件
（2）避免死锁
该方法同样是属于事先预防的策略，这种方法不是预先加上各种限制条件以预防产生死锁的可能性，而是用某种方法去防止系统进入不安全状态，使死锁不致于最终发生。
*银行家算法避免死锁
（3）检测死锁
这种方法并不须事先采取任何限制性措施，也不必检查系统是否已经进入了不安全区。
此方法允许系统在运行过程中发生死锁，但是可通过系统所设置的检测机构，及时的检测出死锁的发生，并精确的确定与死锁有关的进程和资源；然后采取适当的措施，从系统中将已发生的死锁清除掉。
（4）解除死锁
是与死锁检测相配套的一种措施。当检测到系统中已发生死锁时，须将进程从死锁状态中解脱出来。
*常用的实施方法是撤销或挂起一些进程，以便回收一些资源，再将这些资源分配给已处于阻塞状态的进程，使之转为就绪状态，以继续运行。
*死锁的检测与解除措施，有可能使系统获得较好的资源利用率和吞吐量，但在实现上难度也最大。
一、死锁
是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。
1.产生死锁的原因
（1）竞争资源
当系统中供多个进程共享的资源如打印机、公用队列等，其数目不足以满足诸进程的需要时，会引起诸进程对资源的竞争而产生死锁。
（2）进程间推进顺序非法
进程在运行过程中，请求和释放资源的顺序不当，也同样会导致产生死锁。
（1）竞争资源引起进程死锁
可以把系统中的资源分为两类：
a.可剥夺性资源：资源分配给进程后可以被高优先级的进程剥夺。如CPU、主存。
b.不可剥夺性资源：分配给进程后只能在进程用完后才释放的资源。如磁带机、打印机等。
2.产生死锁的必要条件
（1）互斥条件
进程访问的是临界资源，即在一段时间内某资源只由一个进程占用，如果此时还有其他进程请求该资源，则请求者只能等待，直至占有该资源的进程用完释放。
（2）请求你和保持条件
一进程在请求新的资源的同时，保持对已经分配资源的占有。
（3）不剥夺条件
指进程已经获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。
（4）环路等待条件
指在发生死锁时，必然存在一个进程--资源的环形链。
3.处理死锁的基本方法
在系统中已经出现死锁后，则应及时检测到死锁的发生，并采取适当措施来解除死锁。
目前处理死锁的方法可以归结为四种：
（1）预防死锁
是一种较简单和直观的事先预防方法。该方法是通过设置某些限制条件，去破坏产生死锁的四个必要条件的一个或几个，来预防发生死锁。
*摒弃“请求和保持”条件
*摒弃“不剥夺”条件
*摒弃“环路等待”条件
（2）避免死锁
该方法同样是属于事先预防的策略，这种方法不是预先加上各种限制条件以预防产生死锁的可能性，而是用某种方法去防止系统进入不安全状态，使死锁不致于最终发生。
*银行家算法避免死锁
（3）检测死锁
这种方法并不须事先采取任何限制性措施，也不必检查系统是否已经进入了不安全区。
此方法允许系统在运行过程中发生死锁，但是可通过系统所设置的检测机构，及时的检测出死锁的发生，并精确的确定与死锁有关的进程和资源；然后采取适当的措施，从系统中将已发生的死锁清除掉。
（4）解除死锁
是与死锁检测相配套的一种措施。当检测到系统中已发生死锁时，须将进程从死锁状态中解脱出来。
*常用的实施方法是撤销或挂起一些进程，以便回收一些资源，再将这些资源分配给已处于阻塞状态的进程，使之转为就绪状态，以继续运行。
*死锁的检测与解除措施，有可能使系统获得较好的资源利用率和吞吐量，但在实现上难度也最大。
