死锁的处理策略之预防死锁

1. 破坏互斥条件

互斥条件:只有对必须互斥使用的资源的争抢才会导致死锁。

如果把只能互斥使用的资源改造为允许共享使用,则系统不会进入死锁状态。比如: spooLing技术。操作系统可以采用SPOOLing技术把独占设备在逻辑上改造成共享设备。比如,用SPOOLing技 术将打印机改造为共享设备。
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该策略的缺点:并不是所有的资源都可以改造成可共享使用的资源。并且为了系统安全,很多地方还必须保护这种互斥性。因此,很多时候都无法破坏互斥条件。

2. 破坏不可剥夺条件

不可剥夺条件:进程所获得的资源在未使用完之前,不能由其他进程强行夺走,只能主动释放。

破坏不可剥夺条件:
方案一:当某个进程请求新的资源得不到满足时,它必须立即释放保持的所有资源,待以后需要时再重新申请。也就是说,即使某些资源尚未使用完,也需要主动释放,从而破坏了不可剥夺条件。
方案二:当某个进程需要的资源被其他进程所占有的时候,可以由操作系统协助,将想要的资源强行剥夺。这种方式- -般需要考虑各进程的优先级(比如:剥夺调度方式,就是将处理机资源强行剥夺给优先级更高的进程使用)

该策略的缺点:
1.实现起来比较复杂。
2.释放已获得的资源可能造成前一阶段工作的失效。因此这种方法一般只适用于易保存和恢复状态的资源,如CPU.
3.反复地申请和释放资源会增加系统开销,降低系统吞吐量。
4.若采用方案一,意味着只要暂时得不到某个资源,之前获得的那些资源就都需要放弃,以后再重新申请。如果一直发生这样的情况,就会导致进程饥饿。

3. 破坏请求和保持条件

请求和保持条件:进程已经保持了至少一个资源,但又提出了新的资源请求,而该资源又被其他进程占有,此时请求进程被阻塞,但又对自己已有的资源保持不放。

可以采用静态分配方法,即进程在运行前一次申请完它所需要的全部资源,在它的资源未满足前,不让它投入运行。一旦投入运行后,这些资源就一直归它所有, 该进程就不会再请求别的任何资源了。

该策略实现起来简单,但也有明显的缺点:
有些资源可能只需要用很短的时间,因此如果进程的整个运行期间都一直保持着所有资源,就会造成严重的资源浪费,资源利用率极低。另外,该策略也有可能导致某些进程饥饿。

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4. 破坏循环等待条件

循环等待条件:存在一种进程资源的循环等待链,链中的每一个进程已获得的资源同时被下一个进程所请求。

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可采用顺序资源分配法。首先给系统中的资源编号,规定每个进程必须按编号递增的顺序请求资源,同类资源(即编号相同的资源) 一次申请完。

原理分析:一个进程只有已占有小编号的资源时,才有资格申请更大编号的资源。按此规则,已持有大编号资源的进程不可能逆向地回来申请小编号的资源,从而就不会产生循环等待的现象。

在任何一个时刻,总有一个进程拥有的资源编号是最大的,那这个进程申请之后的资源必然畅通无阻。因此,不可能出现所有进程都阻塞的死锁现象。

该策略的缺点:
1.不方便增加新的设备,因为可能需要重新分配所有的编号:
2.进程实际使用资源的顺序可能和编号递增顺序不一致,会导致资源浪费:
3.必须按规定次序申请资源,用户编程麻烦。

5. 小结

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