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教你轻松解除死锁

作者:课课家教育     来源: http://www.kokojia.com点击数:2266发布时间: 2017-04-30 08:00:52

标签: 操作系统Java死锁解除

  死锁,算机技术名词。它是操作系统或软件运行的一种状态:在多任务系统下,当一个或多个进程等待系统资源,而资源又被进程本身或其它进程占用时,就形成了死锁。由于资源占用是互斥的,当某个进程提出申请资源后,使得有关进程在无外力协助下,永远分配不到必需的资源而无法继续运行,这就产生了一种特殊现象。上次,我们了解了死锁的预防,但是不知道死锁怎么解除滴,也是不行的!那么,来吧,继续学习!

      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广泛存在。

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  资源分配图

  系统死锁,可利用资源分配图来描述。如图2-17所示,用圆圈代表一个进程,用框代表一类资源。由于一种类型的资源可能有多个,用框中的一个点代表一类资源中的一个资源。从进程到资源的有向边叫请求边,表示该进程申请一个单位的该类资源;从资源到进程的边叫分配边,表示该类资源已经有一个资源被分配给了该进程。

系统死锁,可利用资源分配图来描述。如图2-17所示,用圆圈代表一个进程,用框代表一类资源。
  在图2-17所示的资源分配图中,进程P1已经分得了两个R1资源,并又请求一个R2 资源;进程P2分得了一个R1和一个R2资源,并又请求一个R1资源。
  死锁定理
  可以通过将资源分配图简化的方法来检测系统状态S是否为死锁状态。简化方法如下:
  1) 在资源分配图中,找出既不阻塞又不是孤点的进程Pi(即找出一条有向边与它相连,且该有向边对应资源的申请数量小于等于系统中已有空闲资源数量。若所有的连接该进程的边均满足上述条件,则这个进程能继续运行直至完成,然后释放它所占有的所有资源)。消去它所有的请求边和分配边,使之成为孤立的结点。在图2-18(a)中,P1是满足这一条件的进程结点,将P1的所有边消去,便得到图248(b)所示的情况。
  2) 进程Pi所释放的资源,可以唤醒某些因等待这些资源而阻塞的进程,原来的阻塞进程可能变为非阻塞进程。在图2-17中,进程P2就满足这样的条件。根据第1) 条中的方法进行一系列简化后,若能消去图中所有的边,则称该图是可完全简化的,如图2-18(c)所示:
  S为死锁的条件是当且仅当S状态的资源分配图是不可完全简化的,该条件为死锁定理。
  死锁的解除
  一般来说,由于操作系统有并发,共享以及随机性等特点,通过预防和避免的手段达到排除死锁的目的是很困难的。这需要较大的系统开销,而且不能充分利用资源。为此,一种简便的方法是系统为进程分配资源时,不采取任何限制性措施,但是提供了检测和解脱死锁的手段:能发现死锁并从死锁状态中恢复出来。因此,在实际的操作系统中往往采用死锁的检测与恢复方法来排除死锁。
  死锁检测与恢复是指系统设有专门的机构,当死锁发生时,该机构能够检测到死锁发生的位置和原因,并能通过外力破坏死锁发生的必要条件,从而使得并发进程从死锁状态中恢复出来。
  一旦检测出死锁,就应立即釆取相应的措施,以解除死锁。死锁解除的主要方法有:
  1) 资源剥夺法。挂起某些死锁进程,并抢占它的资源,将这些资源分配给其他的死锁进程。但应防止被挂起的进程长时间得不到资源,而处于资源匮乏的状态。
  2) 撤销进程法。强制撤销部分、甚至全部死锁进程并剥夺这些进程的资源。撤销的原则可以按进程优先级和撤销进程代价的高低进行。
  3) 进程回退法。让一(多)个进程回退到足以回避死锁的地步,进程回退时自愿释放资源而不是被剥夺。要求系统保持进程的历史信息,设置还原点。

死锁解除的主要方法有:1) 资源剥夺法。挂起某些死锁进程,并抢占它的资源,将这些资源分配给其他的死锁进程。但应防止被挂起的进程长时间得不到资源,而处于资源匮乏的状态。   2) 撤销进程法。强制撤销部分、甚至全部死锁进程并剥夺这些进程的资源。撤销的原则可以按进程优先级和撤销进程代价的高低进行。   3) 进程回退法。让一(多)个进程回退到足以回避死锁的地步,进程回退时自愿释放资源而不是被剥夺。要求系统保持进程的历史信息,设置还原点。
  此外,还有进程回退策略,即让参与死锁的进程回退到没有发生死锁前某一点处,并由此点处继续执行,以求再次执行时不再发生死锁。虽然这是个较理想的办法,但是操作起来系统开销极大,要有堆栈这样的机构记录进程的每一步变化,以便今后的回退,有时这是无法做到的。
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