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死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中,由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象,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。 比如:两个线程A、B各自持有一个无法共享的资源,并且他们都需要获取对方现在持有的资源才能进行下一步,但是他们又必须等对方释放了才能去获取,于是A等待B,B也在等待A。如此这般,死锁就产生了。 产生死锁的四个条件死锁的发生必须具备以下四个必要条件 互斥条件(Mutual exclusion)资源不能被共享,只能由一个进程使用。请求与保持条件(Hold and wait)已经得到资源的进程可以再次申请新的资源。不可剥夺条件(No pre-emption)已经分配的资源不能从相应的进程中被强制地剥夺。环路/循环等待条件(Circular wait)系统中若干进程组成环路,该环路中每个进程都在等待相邻进程正占用的资源。了解四个必要条件后再来看看开始的例子: 两个线程各自持有一个无法共享(互斥条件)的资源,并且他们都需要获取(请求与保持条件)对方现在持有的资源才能进行下一步,但是他们又必须等对方释放了才能去获取(不可剥夺条件),于是A等待B,B也在等待A(环路等待条件)。如此这般,死锁就产生了。 预防死锁通过破坏四个必要条件中的一个或多个,使死锁永远无法满足。实现简单,但是由于所施加的限制条件往往太严格,可能会导致系统资源利用率和系统吞吐量降低。 预先资源分配法一次性申请所有需要的资源,只要有一种资源不满足要求,哪怕其它需要的资源都足够,也不做任何分配。这样一来就没有“保持”资源的状态,只有“请求”资源的状态,破坏了请求与保持条件。 有序资源分配法在申请不同类资源时,必须按指定顺序申请,破坏了环路等待条件。 正例:线程A、B申请资源顺序均为R1->R2;反例:A申请顺序为R1->R2,B申请顺序为R2->R1。避免死锁也是预发死锁,但不会事先去破坏死锁的必要条件,只是有人请求资源时,用某种方法防止系统进入不安全的状态(死锁),从而避免发生死锁。 银行家算法基本思想是分配资源之前,判断系统是否是安全的;若是,才分配。 检测死锁和解除不采取措施防止死锁产生,允许系统产生死锁,但是可以通过一些手段检测出死锁,然后将死锁解除。 检测方法: 定时检测效率低时检测进程等待时检测解除死锁方法: 根据具体业务场景,可以撤销或挂起死锁的进程/线程,使资源释放。 |
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