死锁的概念

在多道程序系统中，由于多个进程的并发执行，改善了系统资源的利用率并提高了系统的处理能力。然而，多个进程的并发执行也带来了新的问题———死锁。

当多个进程因竞争系统资源或相互通信而处于永远阻塞状态时，若无外力作用，这些进程都将无法向前推进。这些进程中的每一个进程，均无限期地等待此组进程中某个其他进程占有的、自己永远无法得到的资源，这种现象称为死锁。

图1：死锁

[size=10.5000pt]1. 线程A或者B需要过独木桥(使用该进程),而C还没有走完(进程还在占用),于是三方僵死；

[size=10.5000pt]2. 也可以是没有C 的情况下,A和B互不礼让僵死.A和B都认为自己优先级较高应该使用该进程.

死锁产生的原因

[size=10.5000pt]A. 系统资源不足

[size=10.5000pt]B. 进程推进顺序不当

系统资源不足是产生死锁的根本原因，设计操作系统的目的就是使并发进程共享系统资源。而进程推进顺序不当是产生死锁的重要原因，当系统资源刚好够进程使用时，进程的推进顺序不当就很容易导致进程彼此占有对方需要的资源，从而导致死锁。

死锁产生的必要条件

[size=10.5000pt]A. 互斥条件

[size=10.5000pt]B. 不剥夺条件

[size=10.5000pt]C. 请求与保持条件

[size=10.5000pt]D. 环路等待条件

处理死锁的基本方法

[size=10.5000pt]A. 鸵鸟算法

[size=10.5000pt]B. 预防死锁

[size=10.5000pt]C. 避免死锁

[size=10.5000pt]D. 检测及解除死锁

死锁的预防

想要防止死锁的发生，只需要破坏死锁产生的4个必要条件之一即可。

[size=10.5000pt]1. 通过破坏互斥条件来防止死锁的发生时不大可能的。

[size=10.5000pt]2. 不剥夺条件----破坏此条件的策略实现比较复杂。

[size=10.5000pt]3. 为了破坏请求和保持条件，可以采用预先静态分配方法。

[size=10.5000pt]4. 为了破坏环路等待条件，可以采用有序资源分配法。

死锁的避免

[size=10.5000pt]1. 安全状态与不安全状态

[size=10.5000pt]2. 银行家算法

死锁与饿死

死锁、饥饿、饿死通常是容易混淆的概念

当进程等待时间给进程推进和响应带来明显影响时，则称此时发生了进程饿死，当饥饿到一定程度，进程所赋予的任务即使完成也不再具有实际意义时，称该进程被饿死。

考虑一台打印机分配的例子，当有多个进程需要打印文件时，系统按照短作业优先（SJF）的策略排序，该策略具有平均等待时间短的优点，似乎非常合理，但当短文件打印任务源源不断出现时，长文件的打印任务将被无限延期推迟，导致饥饿以至饿死。

                                                图2：饿死

这是个独木桥(单进程),桥上只能走一个人,B来到时A在桥上,B等待;而此时比B年龄小的C来了,B让C现行(A走完后系统把进程分给了C),C上桥后,D又来了,B又让D现行(C走完后系统把进程分个了D),以此类推B一直是等待状态.

与饥饿相关的另一个概念是活锁。在忙时等待条件下发生的饥饿，称为活锁，例如不公平的互斥算法。虽然此时进程仍然在执行，但有些进程由于无法调度执行，好像发生了死锁一样。

                                                                图3：活锁

饿死与死锁有一定联系：二者都是由于竞争资源而引起的，但又有明显的差别，主要表现在如下几个方面。

1. 从进程状态考虑，死锁进程都处于等待状态；忙时等待（处于运行或就绪状态）的进程并非处于等待状态，但却可能被饿死。

2. 死锁进程等待的是永远不会被释放的资源；而饿死进程等待的是会被释放但却不会分配给自己的资源，表现为等待时间没有上界（排队等待或忙时等待）。

3. 死锁一定发生了循环等待，而饿死则不然。这也表明通过资源分配图可以检测死锁存在与否，但却不能检测是否有进程饿死。

4. 死锁一定涉及多个进程，而饥饿或被饿死的进程可能只有一个。

饥饿与饿死与资源分配策略有关，因而可从公平性方面考虑防止饥饿与饿死，以确保所有进程不被忽视，如多级反馈队列调度算法。

                                                                        阻塞

锁就是对象

       

锁的作用是保证线程同步，解决线程安全问题。

持有锁的线程可以在同步中执行，没有锁的线程即使获得cpu执行权，也进不去。

死锁的概念

在多道程序系统中，由于多个进程的并发执行，改善了系统资源的利用率并提高了系统的处理能力。然而，多个进程的并发执行也带来了新的问题———死锁。

当多个进程因竞争系统资源或相互通信而处于永远阻塞状态时，若无外力作用，这些进程都将无法向前推进。这些进程中的每一个进程，均无限期地等待此组进程中某个其他进程占有的、自己永远无法得到的资源，这种现象称为死锁。

图1：死锁

[size=10.5000pt]1. 线程A或者B需要过独木桥(使用该进程),而C还没有走完(进程还在占用),于是三方僵死；

[size=10.5000pt]2. 也可以是没有C 的情况下,A和B互不礼让僵死.A和B都认为自己优先级较高应该使用该进程.

死锁产生的原因

[size=10.5000pt]A. 系统资源不足

[size=10.5000pt]B. 进程推进顺序不当

系统资源不足是产生死锁的根本原因，设计操作系统的目的就是使并发进程共享系统资源。而进程推进顺序不当是产生死锁的重要原因，当系统资源刚好够进程使用时，进程的推进顺序不当就很容易导致进程彼此占有对方需要的资源，从而导致死锁。

死锁产生的必要条件

[size=10.5000pt]A. 互斥条件

[size=10.5000pt]B. 不剥夺条件

[size=10.5000pt]C. 请求与保持条件

[size=10.5000pt]D. 环路等待条件

处理死锁的基本方法

[size=10.5000pt]A. 鸵鸟算法

[size=10.5000pt]B. 预防死锁

[size=10.5000pt]C. 避免死锁

[size=10.5000pt]D. 检测及解除死锁

死锁的预防

想要防止死锁的发生，只需要破坏死锁产生的4个必要条件之一即可。

[size=10.5000pt]1. 通过破坏互斥条件来防止死锁的发生时不大可能的。

[size=10.5000pt]2. 不剥夺条件----破坏此条件的策略实现比较复杂。

[size=10.5000pt]3. 为了破坏请求和保持条件，可以采用预先静态分配方法。

[size=10.5000pt]4. 为了破坏环路等待条件，可以采用有序资源分配法。

死锁的避免

[size=10.5000pt]1. 安全状态与不安全状态

[size=10.5000pt]2. 银行家算法

死锁与饿死

死锁、饥饿、饿死通常是容易混淆的概念

当进程等待时间给进程推进和响应带来明显影响时，则称此时发生了进程饿死，当饥饿到一定程度，进程所赋予的任务即使完成也不再具有实际意义时，称该进程被饿死。

考虑一台打印机分配的例子，当有多个进程需要打印文件时，系统按照短作业优先（SJF）的策略排序，该策略具有平均等待时间短的优点，似乎非常合理，但当短文件打印任务源源不断出现时，长文件的打印任务将被无限延期推迟，导致饥饿以至饿死。

                                                图2：饿死

这是个独木桥(单进程),桥上只能走一个人,B来到时A在桥上,B等待;而此时比B年龄小的C来了,B让C现行(A走完后系统把进程分给了C),C上桥后,D又来了,B又让D现行(C走完后系统把进程分个了D),以此类推B一直是等待状态.

与饥饿相关的另一个概念是活锁。在忙时等待条件下发生的饥饿，称为活锁，例如不公平的互斥算法。虽然此时进程仍然在执行，但有些进程由于无法调度执行，好像发生了死锁一样。

                                                                图3：活锁

饿死与死锁有一定联系：二者都是由于竞争资源而引起的，但又有明显的差别，主要表现在如下几个方面。

1. 从进程状态考虑，死锁进程都处于等待状态；忙时等待（处于运行或就绪状态）的进程并非处于等待状态，但却可能被饿死。

2. 死锁进程等待的是永远不会被释放的资源；而饿死进程等待的是会被释放但却不会分配给自己的资源，表现为等待时间没有上界（排队等待或忙时等待）。

3. 死锁一定发生了循环等待，而饿死则不然。这也表明通过资源分配图可以检测死锁存在与否，但却不能检测是否有进程饿死。

4. 死锁一定涉及多个进程，而饥饿或被饿死的进程可能只有一个。

饥饿与饿死与资源分配策略有关，因而可从公平性方面考虑防止饥饿与饿死，以确保所有进程不被忽视，如多级反馈队列调度算法。

                                                                        阻塞

锁就是对象

       

锁的作用是保证线程同步，解决线程安全问题。

持有锁的线程可以在同步中执行，没有锁的线程即使获得cpu执行权，也进不去。