死锁和产生死锁的四个必要条件以及如何避免和预防死锁

什么是死锁

如果一组进程中的每一个进程都在等待仅由该组进程中的其它进程才能引发的事件,那么该组进程就是死锁的。

死锁产生的原因

1. 系统资源的竞争

  • 系统资源的竞争导致系统资源不足,以及资源分配不当,导致死锁。

2. 进程运行推进顺序不合适

  • 进程在运行过程中,请求和释放资源的顺序不当,会导致死锁。

产生死锁的四个必要条件:

互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用,即在一段时间内某资源仅为一个进程所占有。此时若有其他进程请求该资源,则请求进程只能等待。

请求与保持条件:进程已经保持了至少一个资源,但又提出了新的资源请求时,该资源已被其他进程占有,此时请求进程被阻塞,但对自己已获得的资源保持不放。

不可剥夺条件:进程所获得的资源在未使用完毕之前,不能被其他进程强行夺走,即只能由获得该资源的进程自己来释放(只能是主动释放)。

循环等待条件: 若干进程间形成首尾相接循环等待资源的关系。

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。

死锁的避免与预防:

死锁避免的基本思想:

系统对进程发出每一个系统能够满足的资源申请进行动态检查,并根据检查结果决定是否分配资源,如果分配后系统可能发生死锁,则不予分配,否则予以分配。这是一种保证系统不进入死锁状态的动态策略。

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让这四个必要条件不成立,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。

死锁避免和死锁预防的区别:

死锁预防是设法至少破坏产生死锁的四个必要条件之一,严格的防止死锁的出现,而死锁避免则不那么严格的限制产生死锁的必要条件的存在,因为即使死锁的必要条件存在,也不一定发生死锁。死锁避免是在系统运行过程中注意避免死锁的最终发生。

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