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系统进程死锁是什么原因如何让进程不死锁

当电脑同时运行多个程序时,资源竞争几乎是不可避免的。一旦资源不够用,进程就会进入等待状态;更要命的是,如果某个进程等待的资源恰好被另一个也在等待的进程占着,那就可能永远僵持下去——这就是系统进程死锁。那么,到底有没有办法让系统进程不死锁呢? 要想从根本上防止死锁,就得让产生死锁的四个必要条件缺位。换

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    当电脑同时运行多个程序时,资源竞争几乎是不可避免的。一旦资源不够用,进程就会进入等待状态;更要命的是,如果某个进程等待的资源恰好被另一个也在等待的进程占着,那就可能永远僵持下去——这就是系统进程死锁。那么,到底有没有办法让系统进程不死锁呢?

    要想从根本上防止死锁,就得让产生死锁的四个必要条件缺位。换句话说,只要破坏其中任何一个,死锁就玩不转了。下面就来拆解一下,每个条件该怎么破。

    破坏互斥条件

    这个思路很简单:允许多个进程同时访问同一个资源。但问题在于,很多资源的“互斥使用”是天生的,改不了。比如打印机,要是几个进程同时打印,每行都来自不同进程,输出的结果根本没法看。所以,靠破坏互斥条件来防死锁,在大多数场合行不通。

    破坏占有和等待条件

    采用资源静态分配法可以做到这一点。具体说,就是在进程运行之前,一次性把它需要的所有资源都申请好。如果系统能全部满足,就一次性分配;如果其中任何一个资源不满足,那就干脆一个都不给。这样,进程在运行期间不再提新的资源请求,自然也就不会“占着茅坑等别的坑”。

    这种方法控制简单、容易实现,但代价也很明显:进程提前占用了全部资源,哪怕有些资源只用很短的时间,也得一直霸着。这会导致资源利用率大幅下降,同时其他等着资源的进程也被硬生生推迟。

    破坏不剥夺条件

    利用剥夺式控制方法可以破坏这个条件。意思是,如果一个进程已经占了一些资源,但新的资源请求得不到满足,它就得先释放已占的所有资源(被迫放弃),然后重新等待,以后再一起申请。这样可以防止死锁,但实现起来相当麻烦:要保存进程放弃资源时的现场,后面还得恢复,代价很高。而且这种方法只适合处理机和存储器,对其他资源基本不适用。

    破坏循环等待条件

    资源顺序分配法就是用来解决这个的。核心思想是:把系统所有资源分成若干层次,一个进程拿到某一层的资源后,只能再申请更高层的资源;释放时则相反,必须先释放较高层的资源。如果进程想在同一层里再申请另一个资源,也得先释放该层已占的。这样一来,循环等待链条就被切断了,死锁自然无从发生。

    使用这种方法要特别注意资源的层次安排。通常把各进程经常用到的、比较普遍的资源放在较低层次,重要且相对匮乏的放在较高层次,这样才能最大限度提高利用率。相比前面几种方法,它在资源利用率和系统吞吐量上都有明显改善,但也不是没有缺陷:

    • 低层次资源必须在申请高层次资源之前提前占用,如果暂时不用,就会闲置浪费。
    • 资源层次一旦确定,就不能经常改动,限制了新类型设备的加入。
    • 层次设置是按大多数进程的使用顺序来的,如果某个进程的资源使用模式与层次不匹配,资源浪费仍然存在。

    一旦死锁发生,进程就永远无法完成,系统资源被死死占用,其他作业也无法启动。所以,让系统进程远离死锁,是值得每一个开发者认真对待的事。

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