电商食品网站建设,asp网站只能打开首页,wordpress5.0新版如何发布文章,网站建设轮播大图什么是死锁#xff1f; 死锁(Deadlock)是指两个或多个线程/进程在执行过程中,由于资源的互相占用和等待,而陷入一种互相等待的僵局,无法继续往下执行的情况。 产生死锁的四个必要条件: #xff08;1#xff09;互斥条件(Mutual Exclusion)#xff1a;至少有一个资源是非共享…什么是死锁 死锁(Deadlock)是指两个或多个线程/进程在执行过程中,由于资源的互相占用和等待,而陷入一种互相等待的僵局,无法继续往下执行的情况。 产生死锁的四个必要条件: 1互斥条件(Mutual Exclusion)至少有一个资源是非共享的,即在一个时间内只由一个线程/进程占用。 2占有并等待(Hold and Wait)一个线程/进程已经占用了至少一个资源,并且在等待获取其他资源。 3不可剥夺(No Preemption)资源只能被线程/进程自愿释放,不能被强制剥夺。 4循环等待(Circular Wait)两个或多个线程/进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
一个具体的死锁场景
如下: 假设有两个线程T1和T2,各自需要两个资源A和B。
1T1首先申请并获得了资源A,T2首先申请并获得了资源B。 2之后T1申请资源B,但被阻塞,因为资源B已经被T2占用。 3同时T2申请资源A,但也被阻塞,因为资源A已经被T1占用。 4此时双方都在等待对方释放资源,形成了死锁。
这种情况下,T1和T2将永远阻塞下去,无法继续执行,除非有外部干预。
因此,避免死锁的关键是要及时发现并及时打破其中的一个条件。通常可以通过合理的资源申请顺序、死锁检测和资源抢占等方式来预防和解决死锁问题。
常见的死锁场景
多个线程/进程占用部分资源,又互相等待其他资源,形成循环等待。某个线程/进程获得资源后不及时释放,造成其他线程/进程无法获得所需资源。资源分配不合理,导致资源耗尽或分配不均。系统管理不善,未对资源访问顺序等进行合理控制。
如何预防死锁
预防和避免死锁主要有以下几种常见的方法:
合理的资源分配和申请顺序 给每个线程/进程分配资源时遵循固定的顺序 申请资源时按照固定顺序申请,防止循环等待死锁检测和解决 动态检测系统中是否存在死锁 一旦发现死锁,通过抢占资源或者回滚等方式打破死锁资源有限分配 限制系统中资源的总量,防止资源耗尽 合理分配资源,避免某些线程/进程占用太多资源破坏不可抢占条件 允许强制从一个线程/进程中获取资源 当资源被占用时,可以暂时将其抢占回来利用死锁避免算法 如银行家算法等,动态检查并拒绝可能导致死锁的资源分配请求合理的线程/进程执行顺序 按照一定的调度策略,合理安排线程/进程的执行顺序超时检测和处理 对于长时间阻塞的线程/进程,可以主动超时中止,避免永久阻塞
总之,预防死锁需要从多个方面着手,既要从设计层面预防,又要在运行时动态监测和处理。只有采取多种措施,才能更好地避免和解决死锁问题。
银行家算法
假设你是一家银行的银行家,你负责管理银行的资金分配。银行里有很多客户(相当于进程),每个客户都有一定的贷款需求(相当于资源需求)。
当一个新客户来申请贷款时,作为银行家你需要做以下几步:
先弄清楚每个客户的最大贷款需求是多少(系统需要提前知道每个进程的最大资源需求)。你要保持一个可用资金池,记录银行当前还有多少可用的资金(相当于可用资源向量)。当新客户来申请贷款时,你要先检查能否满足他的需求,如果可以就批准贷款;如果不行,就暂时把他的申请放在等待队列里(相当于将该请求暂时保存)。你会定期检查等待队列里的申请,看看是否能安全地满足某些申请(相当于检查等待队列中的请求)。如果你能找到一个安全序列,即按照某个顺序依次满足所有客户的贷款需求,那么说明系统处于安全状态,你可以批准贷款;否则你就拒绝贷款申请(相当于判断系统是否处于安全状态)。
这就是银行家算法的核心思想。它可以动态地检测系统是否处于安全状态,从而避免发生死锁(即客户永远无法获得贷款)。这种算法在操作系统、数据库等领域都有广泛应用。
银行家算法的基本思想和优点
银行家算法(Banker’s Algorithm)是一种预防死锁的常见算法,它是由操作系统先驱E.W. Dijkstra提出的。
银行家算法的基本思想是:
系统需要提前知道每个进程所需的最大资源需求。系统保持一个可用资源向量,记录当前系统中可用的各类资源数量。当进程请求资源时,系统先检查是否能满足这个请求,如果可以,则分配资源;如果不可以,则将该请求暂时保存在等待队列中。系统会周期性地检查等待队列中的请求,看是否可以安全地满足某些请求。如果系统能找到一个安全序列,即能按照这个序列依次满足所有进程的资源需求,则认为系统处于安全状态,可以分配资源。否则拒绝分配资源。
银行家算法的优点是: 1能够动态地检测系统是否处于安全状态,防止发生死锁。 2能够合理地分配资源,最大化资源利用率。 3相对简单易实现,可以应用于多种资源分配场景。
