死锁银行家算法.ppt

01七月2024死锁银行家算法

关于死锁多道程序系统借助并发执行改善资源利用率，提高系统吞吐量，但可能发生一种危险——死锁。死锁（Deadlock）：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。7/1/20242山东农业大学计算机系

找原因分析形成条件根据分析，找出处理死锁的方法四、产生死锁的原因和必要条件7/1/20243山东农业大学计算机系

例：使用信号量造成死锁的典型 P1 P2wait（D） wait（E）wait（E） wait（D）signal（D） signal（E）signal（E） signal（D） 死锁发生：双方都拥有部分资源，同时在请求对方已占有的资源。请求推进的次序与对非剥夺性资源的争用都是造成死锁的原因。7/1/20244山东农业大学计算机系

产生死锁的原因可归结为如下两点：竞争资源。系统中供多个进程共享的资源如打印机、公用队列等的数目不满足需要时，会引起资源竞争而产生死锁。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，同样会导致死锁。7/1/20245山东农业大学计算机系

1、竞争资源引起进程死锁可把系统中的资源分为两类：可剥夺和非剥夺性资源可剥夺性资源：分配给进程后可以被高优先级的进程剥夺。如CPU和主存。不可剥夺性资源：分配给进程后只能在进程用完后释放。如磁带机、打印机等。永久性资源和临时性资源永久性：打印机。可顺序重复使用临时性：进程产生被其他进程短暂使用的资源，如数据资源：“生产者/消费者”算法中的信号量。。它可能引起死锁。7/1/20246山东农业大学计算机系

2、进程推进顺序不当引起死锁进程在运行中具有异步性特征，多个进程按向前推进的顺序有两种情况：推进顺序合法推进顺序非法7/1/20247山东农业大学计算机系

3、产生死锁的必要条件形成死锁的四个必要条件（四个条件都具备就会死锁，缺一就不会死锁）7/1/20248山东农业大学计算机系

互斥条件：进程对所分配到的资源进行排他性使用请求和保持条件：进程已经保持了至少一个资源，又提出新的资源请求，而新请求资源被其他进程占有只能造成自身进程阻塞，但对自己已获得的其他资源保持不放，必然影响其他进程。不剥夺条件：进程已获得的资源未使用完之前不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。环路等待条件破坏这4个条件即是处理死锁的方法7/1/20249山东农业大学计算机系

如哲学家就餐问题的一种写法，wait（mutex）wait（left）wait（right）signal(mutex)signal(left)signal(left)会死锁么？7/1/202410山东农业大学计算机系

4、处理死锁的基本方法事先预防：预防死锁设置限制条件，破坏四个必要条件的一个或几个，预防发生死锁。较易实现。限制条件的严格也会导致系统资源利用率和系统吞吐量降低。避免死锁不须事先限制，破坏四个必要条件，而是在资源的动态分配过程中，用某种方法去防止系统进入不安全状态，从而避免发生死锁。这种事先加以较弱限制的方法，实现上有一定难度，但可获较高的资源利用率及系统吞吐量，目前在较完善的系统中，常用此方法来避免发生死锁。7/1/202411山东农业大学计算机系

事后处理：检测死锁。允许系统运行过程中发生死锁，但通过系统检测机构可及时的检测出，能精确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。解除死锁。与死锁检测配套的一种措施。常用的实施方法：撤销或挂起一些进程，以便回收一些资源并将他们分配给已阻塞进程，使之转为就绪以继续运行。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（死锁几率不一定很高），但在实现上难度也最大。7/1/202412山东农业大学计算机系

第3章处理机调度与死锁处理机调度相关基本概念常用调度算法实时调度产生死锁的原因和必要条件预防死锁的方法死锁的检测与解除7/1/202413山东农业大学计算机系

五、预防死锁的方法预防死锁资源的排他性无法更改，故在其他3个条件上入手摒弃“请求和保持”条件：所有进程开始运行前，必须一次性的申请其在整个运行过程所需的全部资源（AND）。算法简单、易于实现且很安全。但缺点是资源浪费严重、或进程延迟运行。摒弃“不剥夺”条件：允许进程先运行，但当提出的新要求不被满足时必须释放它已保持的所有资源，待以后需要时再重新申请。实现比较复杂且付出很大代价。可能会造成前功尽弃，反复申请和释放等情况。7/1/202414山东农业大学计算机系

摒弃“环路等待”条件有序设置资源：将所有资源按类型进行线性排队，赋予不同序号。所有进程对资源的请求必须严格按照资源序号递增的次序提出，这