死锁(DeadLock)
死锁的概念
所谓死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中,因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去,此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁,这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。
例如,如果线程A锁住了记录1并等待记录2,而线程B锁住了记录2并等待记录1,这样两个线程就发生了死锁现象。
产生死锁的原因
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。
死锁产生的必要条件
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: 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. 不可剥夺(非抢占): 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: 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。
死锁的处理方法
预防死锁
事先预防,破坏产生死锁的四个必要条件之一。
- 摒弃“请求和保持”条件:进程在申请资源时,是一次性的。
摒弃“请求“:当进程来时,一次性分配所有的资源(如果系统满足),这样就不会再有”请求“了。
摒弃“保持“:只要有一个资源得不到分配,也不给这个进程分配其他的资源。
- 摒弃“不剥夺”条件:在这种方法中,进程是逐个提出对资源的要求的。如果一个进程,获得了部分资源,但得不到其它资源,这时,它释放自己所占用的资源。
- 摒弃“环路等待”条件:把资源排序,当进程申请资源时,按序申请。
避免死锁
事先预防,并不是破坏产生死锁的四个必要条件,而是用某种方法去防止系统进入不安全状态,目前在较完善的系统中,常用此方法。银行家算法
安全状态:是指系统能按照某种进程顺序(P1,P2,…Pn),来为每一个进程Pi分配其所需要的资源,直到满足每个进程对资源的最大需求,使每个进程都可顺利地完成。如果系统无法找到这样一个安全序列,则称系统处于不安全状态。
检测死锁
并不事先采取任何限制性的措施,也不必检查系统是否已经进入不安全区,此方法允许发生死锁,关键是,发生死锁了,系统可以通过检测机构发现死锁,并精确确定与死锁有关的进程和资源,然后,采取适当措施,从系统中将已经发生的死锁清除
解除死锁
这是与检测死锁配套使用。当检测到系统已经发生了死锁,要将进程从死锁状态中解脱出来。常用的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经处于阻塞状态的进程,使之转为就绪状态,以继续运行。