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【作業系統】
須知
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參考資料：《計算機作業系統》 湯小鳳 梁紅兵 哲鳳屏 湯子贏 編著
死鎖
- 須知
- 死鎖概述
- ?死鎖定義
- 產生死鎖的原因
- 產生死鎖的必要條件
- 死鎖的處理方法
- 預防死鎖
- 避免死鎖
- 死鎖的檢測與解除
- 死鎖檢測的方法
- 死鎖定理
- 死鎖解除的方法
- 后話
死鎖概述
?死鎖定義
??死鎖是計算機中的一種狀態，會因為一些原因，導致程式阻塞，無法繼續運行，
產生死鎖的原因
??產生死鎖的兩個主要原因：競爭資源和程式推進不當，
產生死鎖的必要條件
??程式中產生死鎖，都會同時具有以下四個條件：
??1.互斥條件
??2.請求和保持條件
??3.不可搶占條件
??4.回圈等待條件
死鎖的處理方法
??通常處理死鎖的方式有三種：
??1.預防死鎖
??2.避免死鎖
??3.檢測和解除死鎖
??預防死鎖是再程式運行之前進行的處理方法，避免死鎖則是在程式運行中解決的，而檢測和解除死鎖則是在死鎖發生后的處理，
預防死鎖
??在程式運行之前，為了預防產生死鎖，我們只需要破壞死鎖產生的條件之一即可，
??常用的方法有：
??1.破壞“請求和保持”條件
??2.破壞“不可搶占”條件
??3.破壞“回圈等待”條件
避免死鎖
??在程式運行中，為了避免產生死鎖，我們會判斷系統的是否安全狀態，通過使用銀行家演算法來求出安全序列來保證程式處理安全狀態，從而不會出現死鎖，
??銀行家演算法舉例（注意此處表示有四類資源，每類資源的個數，而不是數字1622）：
| Process | Allocation | Need | Avaliable |
|---|---|---|---|
| P0 | 0032 | 0012 | 1622 |
| P1 | 1000 | 1750 | |
| P2 | 1354 | 2356 | |
| P3 | 0332 | 0652 | |
| P4 | 0014 | 0656 |
(1)該狀態是否安全？
(2)若行程P2提出請求Requset(1,2,2,2)后，系統能否將資源分配給它？
解：
(1)系統是安全的，
根據題意可以得出：
| Process | Max（總共需要的資源量） | Allocation（目前已有的資源量） | Need （所需的資源量） | Avaliable （現有的資源量） |
|---|---|---|---|---|
| P0 | 0044 | 0032 | 0012 | 1622 |
| P1 | 2750 | 1000 | 1750 | |
| P2 | 36 10 10 | 1354 | 2356 | |
| P3 | 0984 | 0332 | 0652 | |
| P4 | 066 10 | 0014 | 0656 |
據此表可以推出安全序列為{P0，P3，P1，P2，P4}
具體推理程序如下：
1.如果先對P0進行分配則：Av = 1622 - Need=1 6 2 2 - 0 0 1 2 = 1610
遍歷剩下的，1610不足以為下面的資源進行二次分配
程式P0運行完成，釋放資源Av = 1610 + Max = 1654
2.從頭開始遍歷未執行完的程式，通過比較當前Av和Need(if（Av>Need）進行分配；else 跳過)，不足以為P1進行分配，不足以為P2進行分配，足以為P3進行分配，
3.對P3進行分配：Av = 1654 - Need = 1002
遍歷剩下的，1002不足以為下面的資源進行二次分配
程式P3運行完成，釋放資源Av = 1002+Max = 1 9 8 6
4.從頭開始遍歷未執行完的程式，通過比較當前Av和Need(if（Av>Need）進行分配；
足以對P1進行分配，
5.對P1進行分配：Av = 19 8 6 - Need = 0236
遍歷剩下的，0236不足以未下面的資源進行二次分配
程式P1運行完成，釋放資源Av = 0236 + Max = 2986
6.從頭開始遍歷未執行完的程式，通過比較當前Av和Need(if（Av>Need）進行分配；
足以對P2進行分配，
7.對P2進行分配：Av = 2 9 8 6 - Need = 0630
遍歷剩下的，0630不足以未下面的資源進行二次分配
程式P2運行完成，釋放資源Av = 0630 + Max = 3 12 13 10
8.從頭開始遍歷未執行完的程式，通過比較當前Av和Need(if（Av>Need）進行分配；
足以對P4進行分配，
9.對P4進行分配：Av = 3 12 13 10 - Need = 3 6 8 4
遍歷剩下的，無可分配資源
程式P4運行完成，釋放資源Av = 3684 + Max = 3 12 14 14
10.運行完畢，序列為{P0，P3，P1，P2，P4}
(2)先為P2分配1，2，2，2資源之后，剩余的資源量不足以為其他資源進行分配，同時P2資程式也未能執行完畢，不能釋放資源，造成死鎖，所以不能分配給它，
死鎖的檢測與解除
死鎖檢測的方法
??我們可以定時或者當資源利用率低的時候進行死鎖檢測，可以采用的方法有：
??資源分配圖（圖片來自網路，侵權洗掉）
??其中圓圈代表程式；舉行代表資源；矩形中的○代表資源的個數，
??觀察P1，已有兩個資源，需要r2的一個資源，并且r2有且分配給P1了，所以P1釋放資源，
??P2有足夠的資源，運行完畢，釋放資源，
??此處的為：多資源、有環、無死鎖，具體的在死鎖定理里面有提及，
死鎖定理
- 如果每類資源只有一個，那么形成環路之后，必定死鎖
- 如果每類資源不只有一個，那么形成環路之后，不一定死鎖
- 死鎖的充分條件是：資源分配圖不可完全簡化，
死鎖解除的方法
??1.回退行程
??2.撤銷所有行程
后話
- 首先給大家說一下，博主經常在線，如果有什么問題或者想法，可以在下方評論，我會積極反饋的，
- 其次還是要請大家能夠多多指出問題，我也會在評論區等候大家！
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