《“死鎖”四個必要條件的合理解釋》分為三個部分:
【1】“死鎖”的含義
【2】“死鎖”的原因及四個必要條件的合理解釋
【3】“死鎖”的預防和解除
1.“死鎖”的含義
所謂死鎖:是指兩個或兩個以上的進程在執(zhí)行過程中,由于競爭資源或者由于彼此通信而造成的一種阻塞的現(xiàn)象,若無外力作用,它們都將無法推進下去。此時稱系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)或系統(tǒng)產(chǎn)生了死鎖,這些永遠在互相等待的進程稱為死鎖進程。
2.“死鎖”產(chǎn)生的原因以及四個必要條件的合理解釋
產(chǎn)生死鎖的原因可歸結(jié)為如下兩點:
(1)競爭資源。當系統(tǒng)中供多個進程共享的資源如打印機、公用隊列等,其數(shù)目不足以滿足進程的需要時,會引起諸進程的競爭而產(chǎn)生死鎖。
(2)進程間推進順序非法。進程在運行過程中,請求和釋放資源的順序不當,也同樣會導致產(chǎn)生進程死鎖。
產(chǎn)生死鎖的四個必要條件:
1.互斥(Mutual exclusion):存在這樣一種資源,它在某個時刻只能被分配給一個執(zhí)行緒(也稱為線程)使用;
2.持有(Hold and wait):當請求的資源已被占用從而導致執(zhí)行緒阻塞時,資源占用者不但無需釋放該資源,而且還可以繼續(xù)請求更多資源;
3.不可剝奪(No preemption):執(zhí)行緒獲得到的互斥資源不可被強行剝奪,換句話說,只有資源占用者自己才能釋放資源;
4.環(huán)形等待(Circular wait):若干執(zhí)行緒以不同的次序獲取互斥資源,從而形成環(huán)形等待的局面,想象在由多個執(zhí)行緒組成的環(huán)形鏈中,每個執(zhí)行緒都在等待下一個執(zhí)行緒釋放它持有的資源。
發(fā)現(xiàn)到目前為止,所有的內(nèi)容都可以在課本書籍、百度、論壇、博客上找到,似乎是教條的羅列。
我們發(fā)現(xiàn)看過多次,但每每需要的時候(開發(fā)、筆試、面試)卻總要回頭再看難以擺脫遺忘、記憶的循環(huán)我覺得產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是因為:停留在機械記憶。
因為我們的教科書、論壇、博客的內(nèi)容十有八九在羅列這些概念~但很少有進一步解釋、闡釋其存在的必然(四個必然條件為什么不多一個,又為什么不少一個?)及其內(nèi)在邏輯。
或許下面的闡釋能讓你再遇到這個問題時,可以不翻教科書,不上網(wǎng)百度就能侃侃而談~
<1>.“死鎖”產(chǎn)生有幾個必要條件?
“死鎖”中“死”音通“四”是四個條件。(雖然很牽強,但對于識記,你會發(fā)現(xiàn)很有用?。?/p>
<2>.“四”鎖的必要條件都是指哪些?
1.資源互斥性(資源的屬性,不會同時屬于/分配給多個進程)->2.持有和等待(進程被分配(持有)資源后而且在等待(申請)其他資源)->3不可剝奪(對于已分配的資源,不可再強制收回來)->4.環(huán)形等待(進程之間資源等待形成相互依賴,互不禮讓)
用再通俗的話,進一步解釋這個逐漸升級的狀況。1->2->3->4是資源分配逐漸條件遞進、加強、升級的過程:資源是互斥的每次屬于一個進程(1.互斥);
資源分配了我占著而且我還要申請其他資源(2.持有和等待);
我占著的資源你沒法拿,你占著的資源我沒法拿(3.不可剝奪);
我申請的資源在你那,你申請的資源在我這(4.循環(huán)等待),最終形成了一個相互占有、相互等待的僵持局面~
3.“死鎖”的預防和解除
理解了死鎖的原因,尤其是產(chǎn)生死鎖的四個必要條件,就可以最大可能地避免、預防和解除死鎖,消除產(chǎn)生死鎖的四個必要條件中的任何一個都可以預防和解除死鎖。
不難看出,在死鎖的四個必要條件中,第二、三和四項條件比較容易消除。
1、靜態(tài)分配:采用資源靜態(tài)分配策略(進程資源靜態(tài)分配方式是指一個進程在建立時就分配了它需要的全部資源),破壞"部分分配"條件;
2、可剝奪:允許進程剝奪使用其他進程占有的資源,從而破壞"不可剝奪"條件;
3、有序分配:采用資源有序分配法,破壞"環(huán)路"條件。