死锁预防 死锁预防是保证系统不进入死锁状态的静态策略
本篇文章给大家谈谈死锁预防，以及死锁预防是保证系统不进入死锁状态的静态策略对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。
本文目录一览：
- 1、死锁预防
- 2、试述死锁产生的原因和解决办法
- 3、避免死锁的方法有哪些?
- 4、预防死锁的方法
- 5、死锁的四个必要条件是什么？
- 6、如何避免死锁？
死锁预防
应用的比较多的是死锁的检测和预防，死锁产生的有下列四个条件:
1、互斥
2、占有且等待
3、不可抢占
4、环路等待
这四个条件都是死锁发生所必须的条件，只要破坏这其中的某一个条件就行了
操作系统中有若干进程并发执行， 它们不断申请、使用、释放系统资源，虽然系统的进
程协调、通信机构会对它们进行控制，但也可能出现若干进程都相互等待对方释放资源才能
继续运行，否则就阻塞的情况。此时，若不借助外界因素， 谁也不能释放资源， 谁也不能解
除阻塞状态。根据这样的情况，操作系统中的死锁被定义为系统中两个或者多个进程无限期
地等待永远不会发生的条件，系统处于停滞状态，这就是死锁。
产生死锁的原因主要是:
(1) 因为系统资源不足。
(2) 进程运行推进的顺序不合适。
(3) 资源分配不当等。
如果系统资源充足， 进程的资源请求都能够得到满足，死锁出现的可能性就很低， 否则
就会因争夺有限的资源而陷入死锁。其次，进程运行推进顺序与速度不同，也可能产生死锁。
产生死锁的四个必要条件:
(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。
死锁的解除与预防:
理解了死锁的原因， 尤其是产生死锁的四个必要条件，就可以最大可能地避免、预防和
解除死锁。所以， 在系统设计、进程调度等方面注意如何不让这四个必要条件成立， 如何确
定资源的合理分配算法， 避免进程永久占据系统资源。此外， 也要防止进程在处于等待状态
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的情况下占用资源。因此，对资源的分配要给予合理的规划。
死锁的防止方法:如果有死锁形成，则4个必要条件一定同时成立，于是，只要采用的资源分配策略能使其中之一不成立，则就能防止死锁的发生。
(1)互斥条件
要使互斥使用资源的条件不成立，唯一的资源分配策略是允许进程共享资源。
如“只读文件”是一种很好的共享资源。
要破坏“互斥使用资源”的条件经常是行不通的。如:打印机不能被多个进程共享。对可共享的磁盘来说，任何时刻也只允许一个进程启动它。
(2)占有并等待条件
要是占有并等待资源的条件不成立，经常使用两种资源分配策略:静态分配资源和释放已占资源。
静态分配资源策略(也称为预分配资源)——要求每个进程在开始执行前就申请它所需要的全部资源，仅当系统能满足进程的资源申请要求且把资源分配给进程后，该进程才能开始执行。
特点:静态分配资源的策略实现简单，但降低了资源的利用率。
释放已占资源策略——这种分配策略是仅当进程没有占有资源时才允许它去申请资源。如果进程已占用了某些资源而又要再申请资源，则它应先归还所占的资源后再申请新资源。
特点:仍会使进程处于等待资源状态，但不会出现占有了部分资源再等待其它资源的现象。
(3)可抢夺条件
抢占式资源分配策略:要使不可抢占其它进程占有的资源不成立，可以约定如下:如果一个进程已经占有了某些资源又要申请新资源，而新资源不能满足必须等待时，系统可以
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抢夺该进程已有的资源。具体做法如下:
一个进程申请的资源尚未被占用，则系统可把资源分配给该进程。
若进程A申请的资源R已被进程B占用，则查看进程B的状态。如果进程B处于等待另一个资源的状态，那么就抢夺进程B已占的资源R并把R分配给进程A;如果进程B不是处于等待资源状态，则让进程A处于等待资源R的状态。
一个等待资源的进程只有再得到自己申请的新资源和所有被抢夺的老资源后才能继续执行。
这种可抢夺的资源分配策略不是对所有资源都适用的，它只适合于主存和处理器。
例如:对打印机、磁带机等就不能采用抢夺的方式，否则会造成混乱。
(4)循环等待条件
按序分配资源——要使循环等待条件不成立可采用按序分配的资源分配策略。具体做法是把系统中所有资源排序，对每个资源确定一个编号，规定任何一个进程申请两个以上的资源时，总是先申请编号最小的资源，再申请编号大的资源。
试述死锁产生的原因和解决办法
产生原因
1、竞争资源引起进程死锁
当系统中供多个进程共享的资源如打印机、公用队列的等，其数目不足以满足诸进程的需要时，会引起诸进程对资源的竞争而产生死锁。
2、可剥夺资源和不可剥夺资源
系统中的资源可以分为两类，一类是可剥夺资源，是指某进程在获得这类资源后，该资源可以再被其他进程或系统剥夺。
3、竞争不可剥夺资源
在系统中所配置的不可剥夺资源，由于它们的数量不能满足诸进程运行的需要，会使进程在运行过程中，因争夺这些资源而陷于僵局。
解决方法
1、死锁预防。
这是一种较简单和直观的事先预防的方法。方法是通过设置某些限制条件，去破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或者几个，来预防发生死锁。预防死锁是一种较易实现的方法，已被广泛使用。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。
2、死锁避免。
系统对进程发出的每一个系统能够满足的资源申请进行动态检查，并根据检查结果决定是否分配资源；如果分配后系统可能发生死锁，则不予分配，否则予以分配。这是一种保证系统不进入死锁状态的动态策略。
3、死锁检测和解除。
先检测：这种方法并不须事先采取任何限制性措施，也不必检查系统是否已经进入不安全区，此方法允许系统在运行过程中发生死锁。但可通过系统所设置的检测机构，及时地检测出死锁的发生，并精确地确定与死锁有关的进程和资源。
扩展资料：
死锁的产生条件
1、斥条件：指进程对所分配到的资源进行排它性使用，即在一段时间内某资源只由一个进程占用。如果此时还有其它进程请求资源，则请求者只能等待，直至占有资源的进程用毕释放。
2、请求和保持条件：指进程已经保持至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其它进程占有，此时请求进程阻塞，但又对自己已获得的其它资源保持不放。
3、不剥夺条件：指进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。
4、环路等待条件：指在发生死锁时，必然存在一个进程——资源的环形链，即进程集合{P0，P1，P2，···，Pn}中的P0正在等待一个P1占用的资源；P1正在等待P2占用的资源，……，Pn正在等待已被P0占用的资源。
避免死锁的方法有哪些?
1、避免给一个锁嵌套上锁，在持有一个锁的时候，不要再给这个锁上锁。如果使用多个锁，使用std::lock。
2、在持有锁时，不要调用别人提供的函数，因为你不清楚别人的代码怎么实现的，不知道它是不是在使用锁。
3、给多个锁上锁时，固定顺序。如果在给多个所上锁，并且无法使用std::lock，最好的做法就是在每一个线程中，都按照同样的顺序。
4、分层次来使用锁，把程序分成几个层次。区分每个层次中使用的锁，当一个线程已经持有更低层次的锁时，不允许使用高层次的锁。可以在程序运行时给不同的锁加上层次号，记录每个线程持有的锁。
扩展资料：
解决方法
在系统中已经出现死锁后，应该及时检测到死锁的发生，并采取适当的措施来解除死锁。
死锁预防。
这是一种较简单和直观的事先预防的方法。方法是通过设置某些限制条件，去破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或者几个，来预防发生死锁。预防死锁是一种较易实现的方法，已被广泛使用。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。
死锁避免。
系统对进程发出的每一个系统能够满足的资源申请进行动态检查，并根据检查结果决定是否分配资源；如果分配后系统可能发生死锁，则不予分配，否则予以分配。这是一种保证系统不进入死锁状态的动态策略。
死锁检测和解除。
先检测：这种方法并不须事先采取任何限制性措施，也不必检查系统是否已经进入不安全区，此方法允许系统在运行过程中发生死锁。但可通过系统所设置的检测机构，及时地检测出死锁的发生，并精确地确定与死锁有关的进程和资源。检测方法包括定时检测、效率低时检测、进程等待时检测等。
然后解除死锁：采取适当措施，从系统中将已发生的死锁清除掉。
这是与检测死锁相配套的一种措施。当检测到系统中已发生死锁时，须将进程从死锁状态中解脱出来。常用的实施方法是撤销或挂起一些进程，以便回收一些资源，再将这些资源分配给已处于阻塞状态的进程，使之转为就绪状态，以继续运行。死锁的检测和解除措施，有可能使系统获得较好的资源利用率和吞吐量，但在实现上难度也最大。
参考资料：死锁百度百科
预防死锁的方法
1、避免一个线程同时获取多个锁。
2、避免一个线程在锁内同时占用多个资源，尽量保证每个锁只占用一个资源。
3、尝试使用定时锁，使用Lock.tryLock（timeout）来替代使用内部锁机制。
4、对于数据库锁，加锁和解锁须在一个数据库连接里，否则会出现解锁失败的情况。
死锁的四个必要条件是什么？
四个必要条件是：
1、互斥：某种资源一次只允许一个进程访问，即该资源一旦分配给某个进程，其他进程就不能再访问，直到该进程访问结束。
2、占有且等待：一个进程本身占有资源，同时还有资源未得到满足，正在等待其他进程释放该资源。
3、不可抢占：别人已经占有了某项资源，你不能因为自己也需要该资源，就去把别人的资源抢过来。
4、循环等待：存在一个进程链，使得每个进程都占有下一个进程所需的至少一种资源。
避免死锁的方法
1、死锁预防，确保系统永远不会进入死锁状态。产生死锁需要四个条件，那么，只要这四个条件中至少有一个条件得不到满足，就不可能发生死锁了。由于互斥条件是非共享资源所必须的，不仅不能改变，还应加以保证，主要是破坏产生死锁的其他三个条件。
2、避免死锁，在使用前进行判断，只允许不会产生死锁的进程申请资源的死锁避免是利用额外的检验信息，在分配资源时判断是否会出现死锁，只在不会出现死锁的情况下才分配资源。
如何避免死锁？
什么是死锁，如何避免死锁？
线程A需要资源X，而线程B需要资源Y，而双方都掌握有对方所要的资源，这种情况称为死锁（deadlock），或死亡拥抱（thedeadlyembrace）。在并发程序设计中，昆明电脑培训建议死锁(deadlock)是一种十分常见的逻辑错误。通过采用正确的编程方式，死锁的发生不难避免。
死锁的四个必要条件
在计算机专业的教材中，通常都会介绍死锁的四个必要条件。这四个条件缺一不可，或者说只要破坏了其中任何一个条件，死锁就不可能发生。我们来复习一下，这四个条件是：
互斥（Mutualexclusion）：存在这样一种资源，它在某个时刻只能被分配给一个执行绪（也称为线程）使用；
持有（Holdandwait）：当请求的资源已被占用从而导致执行绪阻塞时，资源占用者不但无需释放该资源，而且还可以继续请求更多资源；
不可剥夺（Nopreemption）：执行绪获得到的互斥资源不可被强行剥夺，换句话说，只有资源占用者自己才能释放资源；
环形等待（Circularwait）：若干执行绪以不同的次序获取互斥资源，从而形成环形等待的局面，想象在由多个执行绪组成的环形链中，每个执行绪都在等待下一个执行绪释放它持有的资源。
解除死锁的必要条件
不难看出，在死锁的四个必要条件中，第二、三和四项条件比较容易消除。通过引入事务机制，往往可以消除第二、三两项条件，方法是将所有上锁操作均作为事务对待，一旦开始上锁，即确保全部操作均可回退，同时通过锁管理器检测死锁，并剥夺资源（回退事务）。这种做法有时会造成较大开销，而且也需要对上锁模式进行较多改动。
消除第四项条件是比较容易且代价较低的办法。具体来说这种方法约定：上锁的顺序必须一致。具体来说，我们人为地给锁指定一种类似“水位”的方向性属性。无论已持有任何锁，该执行绪所有的上锁操作，必须按照一致的先后顺序从低到高（或从高到低）进行，且在一个系统中，只允许使用一种先后次序。
请注意，放锁的顺序并不会导致死锁。也就是说，尽管按照锁A,锁B,放A,放B这样的顺序来进行锁操作看上去有些怪异，但是只要大家都按先A后B的顺序上锁，便不会导致死锁。
解决方法：
1使用事务时，尽量缩短事务的逻辑处理过程，及早提交或回滚事务（细化处理逻辑，执行一段逻辑后便回滚或者提交，然后再执行其它逻辑，直到事物执行完毕提交）；
2设置死锁超时参数为合理范围，如：3分钟-10分种；超过时间，自动放弃本次操作，避免进程悬挂；
3优化程序，检查并避免死锁现象出现；
4对所有的脚本和SP都要仔细测试，在正是版本之前。
5所有的SP都要有错误处理（通过@error）
6一般不要修改SQLSERVER事务的默认级别。不推荐强行加锁
另外参考的解决方法：
按同一顺序访问对象
如果所有并发事务按同一顺序访问对象，则发生死锁的可能性会降低。例如，如果两个并发事务获得Supplier表上的锁，然后获得Part表上的锁，则在其中一个事务完成之前，另一个事务被阻塞在Supplier表上。第一个事务提交或回滚后，第二个事务继续进行。不发生死锁。将存储过程用于所有的数据修改可以标准化访问对象的顺序。
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