【OS笔记 28】处理死锁的四种方法——预防死锁(破坏四个必要条件之一)

article/2025/9/21 17:59:16

前面讲过预防死锁是通过破坏死锁的四个必要条件,所以就有四个预防死锁的方法吗?错!只有三种,因为互斥条件是必须的,不仅不能改变,还应该加以保证。因此只能破坏后三个条件。

一、破坏请求和保持条件

• 方法一 —— 破坏“请求”条件(预先静态分配法)
每个进程执行之前,必须一次性地申请其在整个运行期间所需的全部资源,全部申请到了才能运行。这样它在整个运行过程中便不会再提出资源请求,从而破坏了“请求”条件。

缺点:
① 资源利用率很低:有些资源可能在最后才会用到,它却一直占用了那么久
② 进程可能出现饥饿现象:可能由于个别资源别其他进程占用而导致某进程迟迟不能开始

• 方法二 —— 破坏“保持”条件
每个进程提出申请资源前必须释放已占有的一切资源



二、破坏非抢占条件

• 方法一 —— 走不通就放弃自己的已有资源造福别人
进程 Pi 申请 Rj 类资源时,检查 Rj 中有无可用资源:有则分配给 Pi ;否则将 Pi 占有的资源全部释放而进入等待状态(Pi等待其原占有的所有资源和申请的资源)

• 方法二 —— 走不通先去抢别人的(前提是别人也走不通),抢不到就放弃自己的
当进程 Pi 申请 Rj 类型的资源时检查 Rj 中有无可用资源:有则分配给 Pi ;否则检查已获得 Rj 类资源的进程 Pk ,若 Pk 处于等待资源状态,则抢占 Pk 的 Rj 类资源并分配给 Pi,若 Pk 不处于等待资源状态,则置 Pi 于等待资源状态(此时Pi原已占有的资源可能被抢占)

这两种方法的缺点:
① 有的资源是不可抢占资源,比如打印机,被抢占后可能导致前一阶段的工作失效
② 延长了周转时间,降低了系统吞吐量,增加了系统开销:因为某些进程的执行可能会被无限推迟



三、破坏循环等待条件(有序资源使用法)

给系统中的所有资源类型进行排序编号
• 每个进程只能按递增顺序申请资源,即进程申请了序号为 8 的资源后,下次只能申请序号为 9 或以上资源
• 如果进程需要同一资源类型的多个实例(也就是序号相同的资源),则必须对它们一起进行申请
• 如果进程后面又想申请序号低的资源(比如5),那就必须把现在拥有的序号为5及其以上的资源全部释放

为什么这种规则可以破坏循环等待条件?
核心: 每个进程只能按递增顺序申请资源
因此每个时刻总有一个进程占据了较高序号的资源,那么它后面继续申请的资源一定是空闲的,这就保证了进程是可以一直向前推进的,举个例子:

在这里插入图片描述

优点:
与前两种策略相比,其资源利用率和系统吞吐量都有明显的改善

缺点:
① 序号必须相对稳定,这就限制了新设备的增加
② 如果作业使用各类资源的顺序与系统规定的递增顺序不符合的话,就会造成资源的浪费
③ 按规定次序申请资源的方法会限制用户简单、自主地编程


http://chatgpt.dhexx.cn/article/WkX8Pt6f.shtml

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