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关于互斥锁的死锁及解决措施

2018-05-17

什么是死锁:一般情况下,如果同一个线程先后两次调用lock,在第二次调用时,由于锁已经被占用,该线程会挂起等待别的线程释放锁,然而锁正是被自己占用着的,该线程又被挂起而没有机会释放锁,因此就永远处于挂起等待状态了,这叫做死锁(Deadlock)。

死锁:

1、什么是死锁:一般情况下,如果同一个线程先后两次调用lock,在第二次调用时,由于锁已经被占用,该线程会挂起等待别的线程释放锁,然而锁正是被自己占用着的,该线程又被挂起而没有机会释放锁,因此就永远处于挂起等待状态了,这叫做死锁(Deadlock)。

另一种:若线程A获得了锁1,线程B获得了锁2,这时线程A调用lock试图获得锁2,结果是需要挂起等待线程B释放锁2,而这时线程B也调用lock试图获得锁1,结果是需要挂起等待线程A释放锁1,于是线程A和B都永远处于挂起状态了。

2、死锁产生的四个必要条件:

(1)互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用

(2)请求与保持条件:一个进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。

(3)不剥夺条件:进程已获得的资源,在末使用完之前,不能强行剥夺。

(4)循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。这四个条件是死锁的必要条件,只要系统发生死锁,这些条件必然成立,而只要上述条件之一不满足,就不会发生死锁。

3、如何避免死锁:

预防死锁:

资源一次性分配:(破坏请求和保持条件)

可剥夺资源:即当某进程新的资源未满足时,释放已占有的资源(破坏不可剥夺条件)

资源有序分配法:系统给每类资源赋予一个编号,每一个进程按编号递增的顺序请求资源,释放则相反(破坏环路等待条件)

避免死锁:

预防死锁的几种策略,会严重地损害系统性能。因此在避免死锁时,要施加较弱的限制,从而获得 较满意的系统性能。由于在避免死锁的策略中,允许进程动态地申请资源。因而,系统在进行资源分配之前预先计算资源分配的安全性。若此次分配不会导致系统进入不安全状态,则将资源分配给进程;否则,进程等待。其中最具有代表性的避免死锁算法是银行家算法。

检测死锁

首先为每个进程和每个资源指定一个唯一的号码;

然后建立资源分配表和进程等待表,例如:

解除死锁:

当发现有进程死锁后,便应立即把它从死锁状态中解脱出来,常采用的方法有:

剥夺资源:从其它进程剥夺足够数量的资源给死锁进程,以解除死锁状态;

撤消进程:可以直接撤消死锁进程或撤消代价最小的进程,直至有足够的资源可用,死锁状态.消除为止;所谓代价是指优先级、运行代价、进程的重要性和价值等。

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