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操作系统——管程&&死锁

Java 更新时间:发布时间: 百科书网 趣学号
一、管程 1.定义&基本特征

管程是一种特殊的软件模块,相当于java里面的类,有这些部分组成:

  1. 局部于管程的共享数据结构说明;
  2. 对该数据结构进行操作的一组过程;
  3. 对局部于管程的共享数据设置初始值的语句;
  4. 管程有一个名字。

Tips:“过程”其实就是“函数”

管程的基本特征:

  1. 局部于管程的数据只能被局部于管程的过程所访问;
  2. 一个进程只有通过调用管程内的过程才能进入管程访问共享数据;
  3. 每次仅允许一个进程在管程内执行某个内部过程。
2.可以解决生产者消费者问题

3.总结

二、死锁 1.死锁的概念

在并发环境下,各进程因竞争资源而造成的一种互相等待对方手里的资源,导致各进程都阻塞,都无法向前推进的现象,就是“死锁”。发生死锁后若无外力干涉,这些进程都将无法向前推进。

产生死锁必须同时满足以下四个条件,只要其中任一条件不成立,死锁就不会发生。

①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(如哲学家的筷子、打印机设备)。像内存、扬声器这样可以同时让多个进程使用的资源是不会导致死锁的(因为进程不用阻塞等待这种资源)。

②不剥夺条件

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。

③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。

④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。


发生死锁时一定有循环等待,但是发生循环等待时未必死锁(循环等待是死锁的必要不充分条件)。
如果同类资源数大于1,则即使有循环等待,也未必发生死锁。但如果系统中每类资源都只有
一个,那循环等待就是死锁的充分必要条件了。

总结

2.预防死锁–破坏必要条件

死锁的产生必须满足四个必要条件,只要其中一个或者几个条件不满足,死锁就不会发生。
死锁预防:破坏死锁产生的必要条件 。

  • 互斥条件:一般情况下不能破坏
  • 请求和保持条件:静态资源分配
  • 不可剥夺条件:抢占资源
  • 循环等待条件:资源编号,按序分配

3.避免死锁–银行家算法

如果处于安全状态,就一定不会发生死锁;如果进入不安全这个黄土,可能会发生死锁(不安全状态未必就是发生了死锁,但发生死锁一定是在不安全状态)。

银行家算法,就是表示出每个进程最多还需要多少资源,每个资源都还剩多少。

4.死锁的检测与解除

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