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摘 要：在多道程序系统中,虽可借助于多个进程的并发执行,来改善系统的资源利用率,提高系统的吞吐量,但由于系统中资源分配不当或进程间推进顺序非法可能发生死锁.死锁是不能完全避免的,只能尽可能的去完善操作系统中的各项功能体系的设计,减少死锁的发生概率.通过简单实例,从死锁产生的原因和条件出发,讨论了避免和解除死锁的几种方法.

关 键 词：死锁；银行家算法；进程；共享资源

中图分类号：TP316文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)01-0201-03

TheDiscussionofProcessDeadlockinOperatingSystem

ZHANGJun

(hulunbuirCollege,Hulunbuir021008,China)

Abstract:Althoughpeoplecanimprovetheusingrateofresourcesandthroughputofsystembymeansoftheconcurrencyofmultipleprocessesinmultiprogrammingsystem,deadlylockcanstilloccurduetoimproperresourceallocationandillegalexecutionsequence.Deadlylockisunavoidable.PeoplecanonlyimprovethedesignoftheallkindsoffunctionsarchitectureofOStodecreasetheoccurrenceofdeadlylock.Thethesisdiscussessomemeanstoavoidandreleasedeadlylockfromthereasonsandconditionsthroughsomesimpleexamples.

Keywords:deadlylock,bankeralgorithm,process,sharingresourses

1死锁的引入

在计算机的许多专业课（如操作系统、数据库系统以及网络通信）中,由于进程的并发执行和资源的共享,当系统中资源分配顺序或者进程推进顺序不当时就会造成系统死锁.处于死锁状态的系统中,进程之间互相等待资源而永远不能继续向前推进,严重地影响了系统的可靠性.

在日常生活中经常会出现一种现象,图1给出了某一个街区交通死锁的情况,从图中可以看到四个街区的路口都被连续的车辆堵塞,使得各车辆无法再前进的状态,这四个街口正是车流相互竞争的共享资源,谁占据后都不愿意主动放弃,最后造成谁也不会释放自己占有的资源,谁也得不到所需资源,大家都处在相互等待中,形成所谓的死锁.

在操作系统中也有类似的情况.在两个或多个并发进程中,如果每个进程锁定了其他进程试图锁定的资源,此时会造成这些进程都想得到资源而又都得不到资源,永久阻塞,从而出现死锁.图2是两个进程发生死锁的例子（p1和p2是进程,s1和s2是共享资源）,p1占有s1,p2占有s2,p1申请s2却申请不到,因为p2没执行完不会放弃s2,只能等待,p2申请s1也申请不到,因为p1没执行完不会放弃s1,只能等待,p1和p2互相等待永远不可能发生的事件,操作系统中这样的现象就是死锁.

2可以死锁的资源

每个用户进程要想得到执行可能获取或等待获取各种资源.以下类型的资源可能会造成阻塞,并最终导致死锁.

1）锁.等待获取资源（如对象、页、行、元数据和应用程序）的锁可能导致死锁.如图2所示,进程P1在S1上有共享锁（S锁）并等待获取S2的排他锁（X锁）.进程P2在S2上有共享锁（S锁）并等待获取S1的排他锁（X锁）.这将导致一个锁循环,其中,P1和P2都等待对方释放已锁定的资源.

2）工作线程.排队等待可用工作线程的任务可能导致死锁.如果排队等待的任务拥有阻塞所有工作线程的资源,则将导致死锁.例如,进程P1获取S1的共享锁（S锁）后,进入睡眠状态.在所有可用工作线程上运行的进程正尝试获取S1的排他锁（X锁）.因为进程P1无法获取其他工作线程,所以无法执行完并释放S1的锁,这将导致死锁.3）内存.当并发请求等待获得内存,而当前的可用内存无法满足其需要时,可能发生死锁.例如,两个并发查询（Q1和Q2）作为用户定义函数执行,分别获取10MB和20MB的内存.如果每个查询需要30MB,而可用总内存10MB,则Q1和Q2必须等待对方释放内存,然后申请执行,这将导致死锁.

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4）用户资源.线程等待可能被用户应用程序控制的资源时,该资源将被视为外部资源或用户资源,并将按锁进行处理.

除了以上资源还有进程互斥体,查询语句等多种资源,这里不再列举.

3死锁产生的条件

3.1进程数条件

1）参与死锁的进程最少是两个；

2）参与死锁的进程至少有两个已经占有资源；3）