死鎖是什么原因

　　死鎖是什么?死鎖是什么原因?死鎖的預防方法有哪些?下面就由學習啦小編告訴大家吧!

　　死鎖是什么

　　死鎖(Deadlock)，這里指的是進程死鎖，是個計算機技術名詞。它是操作系統(tǒng)或軟件運行的一種狀態(tài)：在多任務系統(tǒng)下，當一個或多個進程等待系統(tǒng)資源，而資源又被進程本身或其它進程占用時，就形成了死鎖。由于資源占用是互斥的，當某個進程提出申請資源后，使得有關進程在無外力協(xié)助下，永遠分配不到必需的資源而無法繼續(xù)運行，這就產(chǎn)生了一種特殊現(xiàn)象。

　　死鎖是什么原因

　　1.競爭資源引起進程死鎖

　　當系統(tǒng)中供多個進程共享的資源如打印機、公用隊列的等，其數(shù)目不足以滿足諸進程的需要時，會引起諸進程對資源的競爭而產(chǎn)生死鎖。

　　1)可剝奪資源和不可剝奪資源

　　系統(tǒng)中的資源可以分為兩類，一類是可剝奪資源，是指某進程在獲得這類資源后，該資源可以再被其他進程或系統(tǒng)剝奪。例如，優(yōu)先權高的進程可以剝奪優(yōu)先權低的進程的處理機。又如，內(nèi)存區(qū)可由存儲器管理程序，把一個進程從一個存儲區(qū)移到另一個存儲區(qū)，此即剝奪了該進程原來占有的存儲區(qū)，甚至可將一進程從內(nèi)存調(diào)到外存上，可見，CPU和主存均屬于可剝奪性資源。另一類資源是不可剝奪資源，當系統(tǒng)把這類資源分配給某進程后，再不能強行收回，只能在進程用完后自行釋放，如磁帶機、打印機等。

　　2)競爭不可剝奪資源

　　在系統(tǒng)中所配置的不可剝奪資源，由于它們的數(shù)量不能滿足諸進程運行的需要，會使進程在運行過程中，因爭奪這些資源而陷于僵局。例如，系統(tǒng)中只有一臺打印機R1和一臺磁帶機R2，可供進程P1和P2共享。假定PI已占用了打印機R1，P2已占用了磁帶機R2，若P2繼續(xù)要求打印機R1，P2將阻塞;P1若又要求磁帶機，P1也將阻塞。于是，在P1和P2之間就形成了僵局，兩個進程都在等待對方釋放自己所需要的資源，但是它們又都因不能繼續(xù)獲得自己所需要的資源而不能繼續(xù)推進，從而也不能釋放自己所占有的資源，以致進入死鎖狀態(tài)。

　　3)競爭臨時資源

　　上面所說的打印機資源屬于可順序重復使用型資源，稱為永久資源。還有一種所謂的臨時資源，這是指由一個進程產(chǎn)生，被另一個進程使用，短時間后便無用的資源，故也稱為消耗性資源，如硬件中斷、信號、消息、緩沖區(qū)內(nèi)的消息等，它也可能引起死鎖。例如，SI，S2，S3是臨時性資源，進程P1產(chǎn)生消息S1，又要求從P3接收消息S3;進程P3產(chǎn)生消息S3，又要求從進程P2處接收消息S2;進程P2產(chǎn)生消息S2，又要求從P1處接收產(chǎn)生的消息S1。如果消息通信按如下順序進行：

　　P1:···Relese(S1);Request(S3);···

　　P2:···Relese(S2);Request(S1);···

　　P3:···Relese(S3);Request(S2);···

　　并不可能發(fā)生死鎖。但若改成下述的運行順序：

　　P1:···Request(S3);Relese(S1);···

　　P2:···Request(S1);Relese(S2);···

　　P3:···Request(S2);Relese(S3);···

　　則可能發(fā)生死鎖。

　　2.進程推進順序不當引起死鎖

　　由于進程在運行中具有異步性特征，這可能使P1和P2兩個進程按下述兩種順序向前推進。

　　1)進程推進順序合法

　　當進程P1和P2并發(fā)執(zhí)行時，如果按照下述順序推進：P1：Request(R1);P1：Request(R2);P1:Relese(R1);P1:Relese(R2);P2：Request(R2);P2：Request(R1);P2:Relese(R2);P2:Relese(R1);這兩個進程便可順利完成，這種不會引起進程死鎖的推進順序是合法的。

　　2)進程推進順序非法

　　若P1保持了資源R1,P2保持了資源R2，系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)，因為這兩個進程再向前推進，便可能發(fā)生死鎖。例如，當P1運行到P1：Request(R2)時，將因R2已被P2占用而阻塞;當P2運行到P2：Request(R1)時，也將因R1已被P1占用而阻塞，于是發(fā)生進程死鎖。

　　死鎖的預防方法

　　理解了死鎖的原因，尤其是產(chǎn)生死鎖的四個必要條件，就可以最大可能地避免、預防和解除死鎖。所以，在系統(tǒng)設計、進程調(diào)度等方面注意如何不讓這四個必要條件成立，如何確定資源的合理分配算法，避免進程永久占據(jù)系統(tǒng)資源。此外，也要防止進程在處于等待狀態(tài)的情況下占用資源,在系統(tǒng)運行過程中，對進程發(fā)出的每一個系統(tǒng)能夠滿足的資源申請進行動態(tài)檢查，并根據(jù)檢查結果決定是否分配資源，若分配后系統(tǒng)可能發(fā)生死鎖，則不予分配，否則予以分配。因此，對資源的分配要給予合理的規(guī)劃。

　　下面幾種方法可用以避免重裝死鎖的發(fā)生：

　?、僭试S目的節(jié)點將不完整的報文遞交給目的端系統(tǒng);

　?、谝粋€不能完整重裝的報文能被檢測出來，并要求發(fā)送該報文的源端系統(tǒng)重新傳送;

　　③為每個節(jié)點配備一個后備緩沖空間，用以暫存不完整的報文。

　?、?、②兩種方法不能很滿意地解決重裝死鎖，因為它們使端系統(tǒng)中的協(xié)議復雜化了。一般的設計中，網(wǎng)絡層應該對端系統(tǒng)透明，也即端系統(tǒng)不該考慮諸如報文拆、裝之類的事。③方法雖然不涉及端系統(tǒng),但使每個節(jié)點增加了開銷。

　　有序資源分配法

　　這種算法資源按某種規(guī)則系統(tǒng)中的所有資源統(tǒng)一編號(例如打印機為1、磁帶機為2、磁盤為3、等等)，申請時必須以上升的次序。系統(tǒng)要求申請進程：

　　1、對它所必須使用的而且屬于同一類的所有資源，必須一次申請完;

　　2、在申請不同類資源時，必須按各類設備的編號依次申請。例如：進程PA，使用資源的順序是R1，R2;進程PB，使用資源的順序是R2，R1;若采用動態(tài)分配有可能形成環(huán)路條件，造成死鎖。

　　采用有序資源分配法：R1的編號為1，R2的編號為2;

　　PA：申請次序應是：R1，R2

　　PB：申請次序應是：R1，R2

　　這樣就破壞了環(huán)路條件，避免了死鎖的發(fā)生

　　銀行算法

　　避免死鎖算法中最有代表性的算法是DijkstraE.W于1968年提出的銀行家算法：

　　該算法需要檢查申請者對資源的最大需求量，如果系統(tǒng)現(xiàn)存的各類資源可以滿足申請者的請求，就滿足申請者的請求。

　　這樣申請者就可很快完成其計算，然后釋放它占用的資源，從而保證了系統(tǒng)中的所有進程都能完成，所以可避免死鎖的發(fā)生。