进程死锁及决办法.doc

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1、进程死锁及解决办法操作系统2009-09-2416:48:58阅读767评论1字号:大中小订阅一、要点提示(1)掌握死锁的概念和产生死锁的根本原因。(2)理解产生死锁的必要条件--以下四个条件同时具备:互斥条件、不可抢占条件、占有且申请条件、循环等待条件。(3)记住解决死锁的一般方法,掌握死锁的预防和死锁的避免二者的基本思想。(4)掌握死锁的预防策略中资源有序分配策略。(5)理解进程安全序列的概念,理解死锁与安全序列的关系。(6)了解银行家算法。(7)了解资源分配图。(8)了解死锁的检测及恢复的思想。 二、内容简介在计算机系统中有很多一次只能由一个进程使用的资源,

2、如打印机,磁带机,一个文件的I节点等。在多道程序设计环境中,若干进程往往要共享这类资源,而且一个进程所需要的资源不止一个。这样,就会出现若干进程竞争有限资源,又推进顺序不当,从而构成无限期循环等待的局面。这种状态就是死锁。系统发生死锁现象不仅浪费大量的系统资源,甚至导致整个系统崩溃,带来灾难性后果。所以,对于死锁问题在理论上和技术上都必须给予高度重视。8.1死锁的概念死锁是进程死锁的简称,是由Dijkstra于1965年研究银行家算法时首先提出来的。它是计算机操作系统乃至并发程序设计中最难处理的问题之一。实际上,死锁问题不仅在计算机系统中存在,在我们日常生活中它也

3、广泛存在。1.什么是死锁我们先看看这样一个生活中的例子:在一条河上有一座桥,桥面较窄,只能容纳一辆汽车通过,无法让两辆汽车并行。如果有两辆汽车A和B分别由桥的两端驶上该桥,则对于A车来说,它走过桥面左面的一段路(即占有了桥的一部分资源),要想过桥还须等待B车让出右边的桥面,此时A车不能前进;对于B车来说,它走过桥面右边的一段路(即占有了桥的一部分资源),要想过桥还须等待A车让出左边的桥面,此时B车也不能前进。两边的车都不倒车,结果造成互相等待对方让出桥面,但是谁也不让路,就会无休止地等下去。这种现象就是死锁。如果把汽车比做进程,桥面作为资源,那麽上述问题就描述为:

4、进程A占有资源R1,等待进程B占有的资源Rr;进程B占有资源Rr,等待进程A占有的资源R1。而且资源R1和Rr只允许一个进程占用,即:不允许两个进程同时占用。结果,两个进程都不能继续执行,若不采取其它措施,这种循环等待状况会无限期持续下去,就发生了进程死锁。在计算机系统中,涉及软件,硬件资源都可能发生死锁。例如:系统中只有一台CD-ROM驱动器和一台打印机,某一个进程占有了CD-ROM驱动器,又申请打印机;另一进程占有了打印机,还申请CD-ROM。结果,两个进程都被阻塞,永远也不能自行解除。所谓死锁,是指多个进程循环等待它方占有的资源而无限期地僵持下去的局面。很显

5、然,如果没有外力的作用,那麽死锁涉及到的各个进程都将永远处于封锁状态。从上面的例子可以看出,计算机系统产生死锁的根本原因就是资源有限且操作不当。即:一种原因是系统提供的资源太少了,远不能满足并发进程对资源的需求。这种竞争资源引起的死锁是我们要讨论的核心。例如:消息是一种临时性资源。某一时刻,进程A等待进程B发来的消息,进程B等待进程C发来的消息,而进程C又等待进程A发来的消息。消息未到,A,B,C三个进程均无法向前推进,也会发生进程通信上的死锁。另一种原因是由于进程推进顺序不合适引发的死锁。资源少也未必一定产生死锁。就如同两个人过独木桥,如果两个人都要先过,在独木

6、桥上僵持不肯后退,必然会应竞争资源产生死锁;但是,如果两个人上桥前先看一看有无对方的人在桥上,当无对方的人在桥上时自己才上桥,那麽问题就解决了。所以,如果程序设计得不合理,造成进程推进的顺序不当,也会出现死锁。2.产生死锁的必要条件从以上分析可见,如果在计算机系统中同时具备下面四个必要条件时,那麽会发生死锁。换句话说,只要下面四个条件有一个不具备,系统就不会出现死锁。〈1〉互斥条件。即某个资源在一段时间内只能由一个进程占有,不能同时被两个或两个以上的进程占有。这种独占资源如CD-ROM驱动器,打印机等等,必须在占有该资源的进程主动释放它之后,其它进程才能占有该资源

7、。这是由资源本身的属性所决定的。如独木桥就是一种独占资源,两方的人不能同时过桥。〈2〉不可抢占条件。进程所获得的资源在未使用完毕之前,资源申请者不能强行地从资源占有者手中夺取资源,而只能由该资源的占有者进程自行释放。如过独木桥的人不能强迫对方后退,也不能非法地将对方推下桥,必须是桥上的人自己过桥后空出桥面(即主动释放占有资源),对方的人才能过桥。〈3〉占有且申请条件。进程至少已经占有一个资源,但又申请新的资源;由于该资源已被另外进程占有,此时该进程阻塞;但是,它在等待新资源之时,仍继续占用已占有的资源。还以过独木桥为例,甲乙两人在桥上相遇。甲走过一段桥面(即占有了

8、一些资源)

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