考研操作系统-死锁
操作系统中的死锁问题
操作系统中的死锁问题死锁是指多个进程因争夺资源而导致相互等待的一种状态，从而使得它们都无法继续执行下去，造成系统无法前进的现象。
在操作系统中，死锁问题是一个十分重要的议题，因为它可能会严重影响计算机系统的性能和可靠性。
本文将会就操作系统中的死锁问题进行详细的介绍，并探讨一些常见的解决方法。
一、死锁的原因死锁问题的产生通常是由于多个进程之间相互竞争资源而导致的。
在操作系统中，资源包括硬件资源（如CPU、内存、IO设备）和软件资源（如文件、信号量、锁等）。
当进程之间争夺这些资源时，可能会出现死锁的情况。
通常死锁发生的原因有以下几种：1. 互斥：多个进程因为争夺独占资源而无法共享，导致相互等待。
2. 不可剥夺：进程已经获得了一部分资源并且正在使用，但是又需要另外一部分资源才能继续执行，而这些资源又被其他进程占用。
3. 请求与保持：进程已经占有了一些资源，并且在请求另外一些资源的过程中被阻塞，而同时又在等待那些资源被其他的进程释放。
4. 循环等待：多个进程之间形成一个循环，每个进程都在等待着下一个进程释放资源。
由于这些原因，当系统中的进程相互之间存在这种相互等待的情况时，就有可能导致死锁的发生。
二、死锁的特征在实际的计算机系统中，死锁通常是非常隐蔽的，因为它并不会导致系统崩溃或者明显的错误信息。
一旦发生死锁，系统的性能就会明显下降，甚至导致系统无法继续正常运行。
了解死锁的特征是非常重要的。
1. 互相等待：在死锁状态下，每个进程都在等待其他进程所持有的资源。
2. 空闲资源：虽然系统中有足够的资源，但由于它们被进程所独占而无法被其他进程使用，导致系统资源利用率下降。
3. 死锁的周期性：死锁可能会以一定的周期性出现，例如每隔一段时间系统就会出现死锁。
4. 死锁的持续性：一旦系统陷入死锁状态，如果不采取相应的措施，那么它就会一直持续下去，直到系统崩溃或者重启。
通过观察这些特征，我们可以及时发现死锁的存在，并采取相应的措施来解决它。
考研操作系统-死锁
考研操作系统-死锁(总分：62.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：8，分数：16.00)1.以下关于资源分配图的描述中正确的是( )。
A.有向边包括进程指向资源类的分配边和资源类指向进程申请边两类B.矩阵框表示进程，其中的圆点表示申请同一类资源的各个进程C.圆圈结点表示资源类D.资源分配图是一个有向图，用于表示某时刻系统资源与进程之间的状态√2.以下关于死锁的叙述中正确的是( )。
A.死锁的出现只与资源的分配策略有关B.死锁的出现只与并发进程的执行速度有关C.死锁是系统的一种僵持状态，任何进程无法继续运行D.进程竞争互斥资源是产生死锁的根本原因√3.用银行家算法避免死锁时，检测到( )时才分配资源。
A.进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和不超过对资源的最大需求量，且现存资源能满足本次申请量，但不能满足尚需要的最大资源量B.进程首次申请资源时对资源的最大需求量超过系统现存的资源量C.进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和不超过对资源的最大需求量，且现存资源能满足尚需要的最大资源量√D.进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和超过对资源的最大需求量4.通过终止进程或抢夺资源可以解除死锁，下面说法中错误的是( )。
A.一次终止一个进程比终止所有涉及死锁进程的耗费大√B.检测死锁适用于不经常发生死锁的系统中，不适用于经常发生死锁的系统中C.终止进程可以终止涉及死锁的所有进程或一次终止一个进程D.抢夺资源时从执行时间短的进程中抢夺可以避免进程“死”现象5.死锁的4个必要条件中，无法破坏的是( )。
A.环路等待资源B.互斥使用资源√C.占有且等待资源D.非抢夺式分配6.静态分配破坏了( )两个死锁的必要条件。
A.占有且等待资源和环路等待资源√B.互斥使用资源和非抢夺式分配C.占有且等待资源和互斥使用资源D.环路等待资源和互斥使用资源7.死锁的防止是根据( )采取措施实现的。
A.防止系统进入不安全状态B.配置足够的系统资源C.破坏产生死锁的四个必要条件之一√D.使进程的推进顺序合法8.按序分配资源是为了( )。
考研操作系统-处理机调度与死锁(一)
考研操作系统-处理机调度与死锁(一)(总分：84.00，做题时间：90分钟)一、选择题(总题数：21，分数：44.00)1.为了使系统中各部分资源得到均衡使用，就必须选择对资源需求不同的作业进行合理搭配。
这项工作是由( )完成的。
A．作业调度 B．中级调度 C．进程调度 D．设备调度（分数：2.00）A. √B.C.D.解析：[解析] 本题目考查作业调度的概念。
作业调度的主要功能是根据作业控制块中的信息，审查系统能否满足用户作业的资源需求，以及按照一定的算法，从外存的后备队列中选取某些作业调入内存，并为它们创建进程、分配必要的资源。
因此应该选择A。
2.为了照顾紧迫型作业，应采用( )。
A．先来先服务调度算法 B．短作业优先调度算法C．时间片轮转调度算法 D．优先权调度算法（分数：2.00）A.B.C.D. √解析：[解析] 本题目考查各种调度算法的特点。
在优先权调度算法中，可以给赋予较高的优先级，从而使紧迫性作业优先得到调度。
因此应该选择D。
3.一个作业8:00到达系统，估汁运行时间为1小时。
若10:00开始执行该作业，其响应比是( )。
A．2 B．1 C．3 D．4（分数：2.00）A.B.C. √D.解析：[解析] 本题目考查响应比的计算。
响应比R p=1+(等待时间/要求服务的时间)=1+(10-8)/1=3。
因此应该选择C。
4.现有3个同时到达的作业J1、J2和J3，它们的执行时间分别是T1、T2和T3，且T1＜T2＜T3。
系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，则平均周转时间是( )。
A．T1+T2+T3 B．(T1+T2+T3)/3C．(3T1+2T2+T3)/3 D．(T1+2T2+3T3)/3（分数：2.00）A.B.C. √D.解析：[解析] 本题目考查短作业调度算法。
根据短作业调度算法，三个作业的调度顺序为J1、J2、J3。
J1到达即可得到调度，因此，其周转时间为T1; J1完成后调度J2，J2的等待时间为T1，则其周转时间为T1+T2；J3在J2完成后调度，等待时间为T1+T2，则其周转时间为T1+T2+T3。
操作系统中的死锁问题与解决方法
操作系统中的死锁问题与解决方法在计算机科学中，操作系统是计算机硬件与应用软件之间的关键层。
然而，操作系统的设计与实现中存在着一些挑战，其中之一就是死锁问题。
死锁是指两个或多个进程因争夺系统资源而被无限期地阻塞的状态。
本文将探讨操作系统中的死锁问题以及解决方法。
一、死锁问题的原因死锁问题通常发生在多任务环境中，其中任务之间相互竞争有限的系统资源，如内存、打印机或磁盘驱动器等。
它们之间的竞争可能导致以下四个必要条件的出现：1. 互斥条件：某个资源一次只能被一个进程占用。
2. 占有并等待条件：一个进程占有资源并请求其他进程占有的资源。
3. 不可抢占条件：一个资源不能被强制性地从一个进程中移除，只能由占有它的进程显示地释放。
4. 循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相连的循环等待资源的关系。
当这四个条件同时满足时，就会发生死锁。
解决死锁问题的关键在于破坏其中一个或多个条件。
二、死锁的解决方法1. 预防死锁预防死锁的方法是在进程运行之前采取预防措施。
常用的预防死锁策略有以下几种：（1）破坏互斥条件：允许多个进程同时访问资源，例如，将独占资源改为共享资源。
（2）破坏占有并等待条件：要求进程获取所有所需资源后才能开始执行，避免在运行过程中请求其他资源。
（3）破坏不可抢占条件：强制性地从进程中移除资源，以满足其他进程的请求。
（4）破坏循环等待条件：通过对系统资源进行编号，规定进程只能按照编号递增的顺序请求资源。
2. 避免死锁避免死锁是在进程运行过程中采取的策略，它通过系统的资源分配算法来避免产生死锁。
避免死锁的方法包括：（1）安全状态检测：在系统运行过程中，实时检测系统资源的分配情况，预测将来是否会引发死锁，并采取相应措施。
（2）资源动态分配策略：根据系统资源的状态和进程的资源请求情况，动态分配资源，避免形成死锁。
3. 检测与恢复死锁检测与恢复死锁是在死锁已经发生的情况下进行的，具体方法如下：（1）死锁检测：使用图论等方法，建立资源分配图，检测是否存在环路以判断是否发生死锁。
《操作系统》习题集：第6章死锁
《操作系统》习题集：第6章死锁第6章死锁-习题集⼀、选择题1.在操作系统中，死锁出现是指（）。
【＊，★，联考】A. 计算机系统发⽣重⼤故障B. 资源个数远远⼩于进程数C. 若⼲进程因竞争资源⽽⽆限等待其他进程释放已占有的资源D. 进程同时申请的资源数超过资源总数2.在（）的情况下，系统出现死锁。
【＊，联考】A. 计算机系统发⽣了重⼤故障B. 有多个封锁的进程同时存在C. 若⼲进程因竞争资源⽽⽆休⽌地相互等待他⽅释放已占有的资源D. 资源数远远⼩于进程数或进程同时申请的资源数远远超过资源总数3.当出现（）情况下，系统可能出现死锁。
【＊，联考】A. 进程释放资源B. ⼀个进程进⼊死循环C. 多个进程竞争资源出现了循环等待D. 多个进程竞争共享型设备4.为多道程序提供的可共享资源不⾜时，可能出现死锁。
但是，不适当的（）也可能产⽣死锁。
【＊＊，联考】A. 进程优先级B. 资源线性分配C. 进程推进顺序D. 分配队列优先权5.采⽤资源剥夺法可以解除死锁，还可以采⽤（）⽅法解除死锁。
【＊，★，联考】A. 执⾏并⾏操作B. 撤销进程C. 拒绝分配新资源D. 修改信号量6.死锁产⽣的原因之⼀是（）。
【＊，联考】A. 系统中没有采⽤SPOOLing技术B. 使⽤的P、V操作过多C. 有共享资源存在D. 资源分配不当7.产⽣死锁的4个必要条件是：互斥、（）、循环等待和不剥夺。
【＊，联考，？】A. 请求与阻塞B. 请求与保持C. 请求与释放D. 释放与阻塞8.⼀个进程在获得资源后，只能在使⽤完资源后由⾃⼰释放，这属于死锁必要条件的（）。
【＊，联考】A. 互斥条件B. 请求和释放条件C. 不剥夺条件D. 环路等待条件9.死锁的预防是根据（）⽽采取措施实现的。
【＊，★，联考】A. 配置⾜够的系统资源B. 使进程的推进顺序合理C. 破坏死锁的四个必要条件之⼀D. 防⽌系统进⼊不安全状态10.资源的有序分配策略可以破坏死锁的（）条件。
操作系统死锁处理基础知识全面解析
操作系统死锁处理基础知识全面解析在计算机科学的领域中，操作系统是一个重要的组成部分，负责管理和控制计算机硬件及软件资源。
然而，在多任务处理环境下，操作系统往往面临一个严重的问题，那就是死锁。
本文将对操作系统死锁处理的基础知识进行全面解析。
一、死锁的定义和原因死锁是指两个或多个进程在执行过程中，由于竞争系统资源而造成的一种僵局状态，如果不采取适当的措施，这些进程将无法继续执行下去。
造成死锁的原因主要有以下几个方面：1. 互斥：某些资源只能同时被一个进程访问，即一次只允许一个进程使用。
2. 占有并等待：进程在等待其他进程释放资源的同时，占有自己已获得的资源。
3. 不可抢占：已分配给进程的资源不允许被其他进程抢占，只能由进程自己释放。
4. 循环等待：进程之间形成一种循环等待资源的关系。
二、死锁的预防和避免针对死锁问题，操作系统可以采取一些预防和避免策略，以确保系统的正常运行。
下面分别介绍这两种处理方法：1. 死锁的预防死锁的预防是通过破坏死锁产生的四个必要条件来实现的：（1）破坏互斥条件：允许多个进程同时访问某些资源；（2）破坏占有并等待条件：要求进程在申请资源时不需要保持原有已分配的资源；（3）破坏不可抢占条件：对进程已获得的资源进行抢占，以满足更高优先级的请求；（4）破坏循环等待条件：对系统资源进行排序，按照顺序申请，避免循环等待。
2. 死锁的避免死锁的避免是通过动态地分配资源来避免进程进入死锁状态。
操作系统能够根据系统资源的运行情况，进行资源分配，并利用算法判断是否会导致死锁的发生。
如果判断可能导致死锁，则拒绝分配该资源。
三、死锁的检测和解除除了预防和避免死锁外，操作系统还需要进行死锁的检测与解除。
检测死锁主要有两个方法：资源分配图和银行家算法。
1. 资源分配图资源分配图使用有向图表示系统中的进程和资源之间的关系，根据图中的环路判断是否存在死锁。
如果存在环路，则说明系统处于死锁状态。
2. 银行家算法银行家算法是一种死锁避免的算法，通过判断申请资源的进程是否符合安全序列，以避免死锁的发生。
操作系统死锁知识点
操作系统死锁知识点什么是死锁？在操作系统中，死锁是指两个或多个进程（线程）因争夺系统资源而陷入无限等待的状态。
这些进程都在等待其他进程释放资源，导致系统无法继续执行下去。
死锁是操作系统中一个重要的概念，我们需要了解死锁的原因、特征以及如何预防和避免死锁的发生。
死锁的原因死锁的发生通常由以下四个必要条件共同导致：1.互斥条件：进程对所分配到的资源进行排他性使用，即一次只能有一个进程使用。
2.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，而该资源已被其他进程占有。
3.不剥夺条件：进程已获得的资源在未使用完之前不能强行剥夺，只能自愿释放。
4.循环等待条件：存在一种进程资源的循环等待链，使得每个进程都等待下一个进程所占有的资源。
只要这四个条件同时满足，就有可能引发死锁。
死锁的特征死锁发生时，通常会具有以下特征：1.互斥：被占用的资源一次只能被一个进程使用。
2.占有和等待：进程已经占有了至少一个资源，并且还在等待另一个被其他进程占有的资源。
3.不可剥夺：进程已经获得的资源在未使用完之前不能被其他进程强行剥夺。
4.循环等待：存在一个进程资源的循环等待链。
这些特征的存在表明系统可能陷入死锁状态。
死锁的处理方法为了避免和解决死锁问题，可以采取以下方法：1.死锁预防：通过破坏死锁发生的四个必要条件中的一个或多个来预防死锁的发生。
常见的预防方法包括资源分配策略、资源有序分配策略等。
2.死锁避免：根据进程对资源的需求进行静态或动态的安全性检查，只允许那些不会引发死锁的进程运行。
3.死锁检测与恢复：运行时检测系统中是否存在死锁，并采取措施解除死锁。
常见的方法包括资源分配图算法、银行家算法等。
4.死锁忽略：一些系统可以选择忽略死锁，因为死锁的发生概率很低，解决死锁问题会增加系统开销。
5.死锁的处理策略：当死锁发生时，可以通过剥夺资源、撤销进程等手段来解除死锁。
总结了解操作系统死锁的知识对于程序员和系统开发人员来说非常重要。
操作系统中的死锁分析和解决方法
操作系统中的死锁分析和解决方法在计算机操作系统中，死锁是指两个或多个进程互相请求对方的资源而导致的无限等待状态，从而导致系统资源无法被释放和并发进程无法运行，这是一个非常棘手的问题，需要在系统设计阶段和编程阶段考虑和解决。
本文将深入探讨操作系统中的死锁分析和解决方法。
一、死锁的原因和特征1.1 原因发生死锁主要是因为系统中的资源分配不当和进程调度算法不合理，以下几种情况容易导致死锁的发生：互斥：资源只能同时被一个进程使用，当一个进程持有一个资源并请求另一个已被其他进程持有的资源时，就会发生死锁。
占有和等待：一个进程持有一个资源并请求其他资源时，不释放已拥有的资源，就会阻塞其他进程的资源获取。
非抢占：只能在进程完成任务时才能释放资源，不能抢占已分配的资源，造成其他进程无法获得所需资源。
循环等待：多个进程形成了一个资源循环等待的环，每个进程都在等待其它进程占有的资源，造成死锁。
1.2 特征死锁有如下的特征：互相竞争的进程循环地发出请求并阻塞等待资源。
必须有一个或多个资源被进程独占。
资源持有者必须等待一个或多个资源，以便在未来请求成功，这就造成了死循环，因此它是死锁。
二、死锁的检测方法检测死锁可以使用各种算法。
2.1 系统状态图系统状态图是死锁检测算法的重要方法，其基本思想是利用一个图形来表示系统进程与资源之间的关系，当且仅当环路上所有进程都在等待其它进程所控制的资源时，才判断系统当前进入了死锁状态。
因此，如果状态图中没有环，那么系统就没有死锁；否则，就存在死锁。
2.2 资源分配图资源分配图同样是死锁检测算法的主要方法，其基本思想是用直接图或无向图来表示系统中所有资源和进程之间的关系，并且每个进程节点只能有一种颜色，可以表示两种不同的状态：执行和阻塞。
如果某一进程所有节点都已被染黑，但并未完全配额时，就可能存在死锁。
2.3 安全序列安全序列是指与系统状态图相对应的进程调度序列，它可以用来判断是否会发生死锁。
操作系统——死锁的概念以及死锁处理策略
操作系统——死锁的概念以及死锁处理策略⼀、什么是死锁死锁（Deadlock）：是指两个或两个以上的进程在执⾏过程中，因争夺资源⽽造成的⼀种互相等待的现象，若⽆外⼒作⽤，它们都将⽆法推进下去。
称此时系统处于死锁状态或系统产⽣了死锁。
称这些永远在互相等待的进程为死锁进程。
所占⽤的资源或者需要它们进⾏某种合作的其它进程就会相继陷⼊死锁，最终可能导致整个系统处于瘫痪状态。
学到这⾥，我们可能会对前⾯提到的⼏个名词感到困惑，死锁，饥饿，死循环⼀样吗？都代表什么意思呢？死锁和饥饿是操作系统导致的问题，⽽死循环则是被管理者的问题，也就是程序员的问题。
针对上⾯银⾏家算法，防⽌死锁发⽣可采取的措施：（1）最多允许4个哲学家同时坐在桌⼦周围。
（2）仅当⼀个哲学家左右两边的筷⼦都可⽤时，才允许他拿筷⼦。
（3）给所有哲学家编号，奇数号的哲学家必须⾸先拿左边的筷⼦，偶数号的哲学家则反之。
这⾥给出⼀个不会发⽣死锁的哲学家进餐过程的算法描述。
semaphore S[5] = {1,1,1,1,1};//5双筷⼦semaphore mutex = 4;//最多允许4个哲学家Pi(){while(1){P(mutex);P(S[i]);拿起左边的叉⼦;P(S[i＋1]mod5);拿起右边的叉⼦;吃通⼼粉;放下左边的叉⼦;V(S[i]);放下右边的叉⼦;V(S[i＋1]mod5);V(mutex);}}⼆、产⽣死锁的必要条件互斥条件不可剥夺条件占有并请求条件循环等待条件三、产⽣死锁的原因主要原因有两个：竞争临界资源和进程推进顺序不当。
总之就是对不可剥夺资源的不合理分配，可能导致死锁。
⼀个⼩问题：⼀个OS有20个进程，竞争使⽤65个同类资源，申请⽅式是逐个进⾏的，⼀旦某个进程获得它所需要的全部资源，则⽴即归还所有资源。
每个进程最多使⽤三个资源。
若仅考虑这类资源，该系统有⽆可能产⽣死锁，为什么？答：不可能。
因为死锁产⽣的原因有两点：系统资源不⾜或推进顺序不当，在本题中，进程所需的最⼤资源数为60，⽽系统共有该类资源65个，其资源数已⾜够系统内各进程使⽤。
操作系统---死锁
操作系统---死锁操作系统死锁在计算机操作系统的世界里，有一个颇为棘手的问题，那就是死锁。
死锁就像是交通堵塞中的死结，一旦形成，整个系统的运行就会陷入僵局，无法正常推进任务。
那到底什么是死锁呢？简单来说，死锁是指多个进程或线程在执行过程中，因为争夺资源而造成的一种互相等待的僵持局面。
想象一下，有两个小朋友，小明和小红，他们都在玩积木。
小明手里拿着红色的积木，想要蓝色的积木，而蓝色的积木在小红手里。
小红呢，拿着蓝色的积木，想要红色的积木，他们谁也不愿意先把自己手里的积木给对方，于是就僵持在那里，这就是一个简单的死锁例子。
在操作系统中，资源可以分为两类，一类是可剥夺资源，比如 CPU 资源，系统可以强行剥夺正在使用 CPU 的进程，将其分配给其他更紧急的进程；另一类是不可剥夺资源，像打印机、磁带机等，一旦进程获得了这类资源，就只能由该进程主动释放。
死锁通常就发生在多个进程对不可剥夺资源的竞争中。
死锁的发生需要满足四个必要条件。
第一个条件是互斥使用，也就是说资源在同一时刻只能被一个进程或线程使用。
比如前面提到的打印机，如果两个进程能同时使用同一台打印机打印，那就乱套了，所以打印机这种资源必须是互斥使用的。
第二个条件是请求和保持，进程在持有部分资源的同时，还请求获取其他被占用的资源。
还是拿小明和小红举例，小明拿着红色积木还想要蓝色积木，小红拿着蓝色积木还想要红色积木，这就是请求和保持。
第三个条件是不可剥夺，进程已经获得的资源在未使用完之前不能被剥夺，这是导致死锁的关键因素之一。
最后一个条件是循环等待，存在一组进程，每个进程都在等待下一个进程所持有的资源，形成一个环形的等待链。
那么，死锁会给操作系统带来什么样的危害呢？首先，死锁会导致系统的资源利用率大幅降低。
因为陷入死锁的进程占用着资源却不进行有效的工作，其他需要这些资源的进程无法获得资源，从而使得整个系统的工作效率低下。
其次，死锁会增加系统的开销。
为了检测和解除死锁，操作系统需要花费大量的时间和计算资源，这无疑增加了系统的负担。
操作系统中的死锁问题及解决方法
操作系统中的死锁问题及解决方法操作系统作为计算机系统的核心，负责管理和协调计算机硬件与软件资源的分配和调度。
然而，在多任务并发执行的环境中，死锁问题成为操作系统面临的重要挑战。
本文将讨论操作系统中的死锁问题，并介绍几种常见的解决方法。
一、死锁问题的定义和特征死锁是指在多个进程争夺资源时，彼此无法继续执行并永久等待的一种状态。
在死锁状态下，进程之间相互等待对方所占有的资源，造成资源无法释放，从而导致系统无法继续正常运行。
死锁的发生可以分为以下四个必要条件：1. 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程占用。
2. 请求和保持条件：一个进程在申请新的资源时，会保持原有的资源不释放。
3. 不可剥夺条件：进程已获得的资源，在未使用完之前不能被其他进程抢占。
4. 环路等待条件：存在一种进程资源的循环等待链。
二、死锁产生的原因和场景死锁问题通常发生在多进程共享有限资源的情况下。
常见的死锁场景包括：1. 进程资源竞争：多个进程同时请求同一资源，但由于互斥条件，只有一个进程能够占用资源，其他进程需要等待，可能导致死锁。
2. 进程推进顺序不当：如果进程在申请资源时的推进顺序不当，可能导致循环等待的条件出现，从而引发死锁。
3. 资源分配不当：资源分配策略不当，无法满足进程的资源请求，导致系统进入死锁状态。
三、死锁预防和避免策略为有效解决死锁问题，操作系统可以采取以下预防和避免策略：1. 死锁预防：采取措施避免四个必要条件中的任意一个条件满足，例如，破坏不可剥夺条件，即无法满足当前请求的资源可被剥夺，以确保系统能够正常运行。
2. 死锁避免：通过安全序列算法来避免系统进入死锁状态。
安全序列是指系统中所有进程按照特定顺序分配资源，能够避免死锁发生。
3. 死锁检测与恢复：在发生死锁时，系统能够检测到死锁的存在，并采取相应措施进行恢复。
例如，通过剥夺进程资源，重新分配给其他进程以解除死锁。
四、死锁解决方案除了上述的死锁预防和避免策略外，还有一些解决死锁问题的方法：1. 进程剥夺：当系统资源紧张，无法满足新进程的资源请求时，可以剥夺某些进程已获得的资源，并分配给需要的进程，以避免死锁的发生。
操作系统中的死锁问题
操作系统中的死锁问题操作系统中的死锁问题是指在多个进程并发执行时，由于竞争资源导致进程之间相互等待，无法继续执行的一种状态。
死锁一般由以下四个条件引起：1. 互斥条件：至少有一个资源每次只能被一个进程使用，即该资源具有独占性。
2. 请求和保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不释放。
3. 不剥夺条件：已获得的资源只能由进程自己释放，其他进程无法强行将其剥夺。
4. 循环等待条件：存在一个进程的资源等待链，使得每个进程都在等待下一个进程所占有的资源。
死锁的发生会导致系统无法正常运行，从而造成资源浪费和系统性能下降。
为了解决死锁问题，可以采用以下几种方法：1. 死锁预防：通过破坏死锁发生的四个条件中的任何一个或多个来预防死锁。
比如引入资源有序分配策略，即规定所有进程对资源的请求必须按照某种全局资源顺序来进行。
2. 死锁避免：通过对进程的资源请求进行动态检查，判断是否会导致死锁，从而进行资源分配。
常见的死锁避免算法有银行家算法和安全序列算法等。
3. 死锁检测与恢复：将系统处于死锁状态视为正常现象，但需要不断地检测系统是否处于死锁状态，若检测到死锁发生，再通过剥夺资源等方式解除死锁。
常见的死锁检测算法有图算法、资源分配图算法等。
4. 死锁忽略：在某些情况下，由于死锁发生的概率极低或者解除死锁的代价过高，系统可以选择忽略死锁问题，并且不采取任何措施来预防或解除死锁。
在实际操作系统中，通常会综合使用以上多种方法来处理死锁问题。
在分布式系统中，可以采用死锁预防和死锁避免的策略来预防和避免死锁的发生；而在分时系统中，可以采用死锁检测与恢复的策略来及时解除死锁。
死锁问题是操作系统中一个需要重视并解决的重要问题。
通过合理的资源分配策略和死锁处理机制，可以有效地预防、避免和解除死锁，保证系统的正常运行。
计算机操作系统 第5章 死 锁ppt课件
5.1.2 死锁产生的条件(续)
2. 资源分配图由结点和边组成。结点有二类，一类是进程结点，用园圈表示；另一 类是资源结点，用小方框表示一类资源，用方框中的小圈表示资源数。边也有二 类，一类是分配边，它由资源结点指向进程结点，另一类是恳求边，它由进程结 点指向资源结点。
前往 P1
○ R1
P2 R2 ○
互斥运用是资源本身特征所决议的。运用硬软件结合可改动资源本身特性，例 如采用SPOOLing技术可将“独享〞 打印机改动为“共享〞的打印机。 2。破坏不可抢占条件 抢占式调度法主要用于处置机和存贮器资源调度，它们的形状容易保管和恢复。 但此法对外部设备和私存数据不宜运用。
5.2 死 锁 预 防(Deadlock Prevention) -1
一个资源，但又提出了新的资源要求，而该资源又已被其它 进程占有，此时恳求进程阻塞，但又对曾经获得的其它资源 坚持不放。 环路等待〔 Circular wait 〕条件：当每类资源只需一个时， 在发生死锁时，必然存在一个进程-资源的环形链。如一系 统形状的资源分配图所示，P1正在等待一个P2 占用的资源 R2，P2正在等待一个P1占用的资源R1。
• 这样三进程可按照〔P2、P1、P3〕序列顺序地一个个执行 完成，那么〔P2、P1、P3〕序列是平安序列，T0时辰形状也 是平安形状。
• 2.由平安形状向不平安形状的转换
• 假设在T0 形状不按平安序列进展分配，能够会导致系统进 入一个不平安形状，例如在T0形状下P3中恳求1台磁带机。如 系统实施此次分配使系统形状由T0变为T1形状，分析T1形状 平安情况。
银行家算法例：
假定系统中有五个进程{P0、P1、P2、P3、P4}和三种类型资源{A、B、C}，每一种 资源的数量分别为10、5、7。各进程的最大需求、T0时辰资源分配情况如下 所示。
计算机操作系统第5章死锁
死锁的特性
互斥性
至少有一个资源被占用，且 不为其他进程所共享，即资 源一旦被占用，则一直被占 用，直到释放。
占有并等待
非抢占Βιβλιοθήκη 至少有一个进程已占有至少 一个资源，并等待获取被其 他进程占用的至少一个资源。
资源只能由占有它的进程主 动释放，不能被其他进程抢 占。
循环等待
存在一个进程链，使得每个 进程都等待下一个进程释放 资源。
计算机操作系统第5 章死锁
目录
• 死锁的定义与特性 • 死锁的产生原因 • 死锁的预防 • 死锁的检测与恢复 • 死锁的预防与检测实例
01
死锁的定义与特性
死锁的定义
01
死锁是指两个或多个进程在无限 期地等待对方释放资源的现象。
02
当系统中存在死锁时，一些进程 将无法继续执行，导致资源的浪 费和系统的瘫痪。
02
死锁的产生原因
资源竞争
01
多个进程同时请求同一资源，导致资源被占用，形成资源竞争。
02
当每个进程都持有部分资源并等待获取其他进程持有的资源时，
就会形成死锁。
解决方法：对资源进行合理分配，避免资源竞争。
03
请求与保持
01
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当一个进程请求一个资 源，而该资源被其他进 程持有，该进程被阻塞 ，同时继续持有其他资
源。
其他进程在等待被该进 程持有的资源时也被阻
塞，形成死锁。
解决方法：对请求资源 的数量进行限制，确保 不会同时请求多个资源
。
不剥夺
1
当一个进程已经获得了一部分资源，即使它释放 了部分资源，也不允许其他进程剥夺已分配给它 的资源。
2
这导致其他等待资源的进程无法获得所需的资源， 形成死锁。
计算机操作系统中的死锁问题
计算机操作系统中的死锁问题一、什么是死锁在计算机操作系统中，死锁是指两个或者多个进程无限期地等待对方所持有的资源，导致程序无法继续执行的情况。
这种情况下，系统处于一种死循环状态，无法恢复正常运行。
死锁问题是并行计算领域中的一个经典问题，是计算机科学中的一个重要主题。
二、死锁的产生原因死锁的产生原因一般有以下几种：1.资源互斥：当若干个进程都需要独占某些共享资源时，这些资源就会变成互斥资源，每次只有一个进程可以访问它们。
2.资源不足：如果系统中的资源已全部被使用，新的进程需要等待其他进程释放资源后才能使用，就可能引发死锁问题。
3.进程等待：当一个进程等待某个被其他进程占用的资源时，如果该进程占用的资源又被其他进程占用，就可能引发进程之间的等待关系。
4.循环等待：多个进程之间形成了循环等待的状态，这是产生死锁的必要条件。
三、死锁的检测和解决方法为了避免死锁的发生，需要采取一些措施来检测和解决死锁问题。
1.死锁的检测方法死锁的检测一般有两种方法：(1) 死锁预防：在程序设计时，预测死锁的发生，采取一些措施避免死锁的发生。
(2) 死锁检测：在程序运行时，通过算法检测死锁的发生，尝试解除死锁状态。
2.死锁的解决方法在死锁出现后，需要尽快解决死锁问题。
以下是解决死锁问题的方法：(1)死锁预防：在程序设计时，预测死锁的发生，采取一些措施避免死锁的发生。
(2)死锁避免：通过对资源的分配进行限制，预防死锁的发生。
(3)死锁解除：当系统检测到死锁时，采用解除死锁的方法，尽快恢复系统状态。
(4)死锁忽略：当死锁发生概率非常小，或者解决死锁会带来更大的开销时，可以选择忽略死锁。
四、案例分析以银行家算法为例，通过控制资源的分配来避免死锁。
银行家算法是一种死锁避免算法，其基本思想是：当进程请求资源时，需要让系统判断是否会发生死锁。
如果发现资源分配会导致死锁，就不分配资源，等到后续请求时再分配。
这样，银行家算法可以有效避免死锁的发生。
计算机操作系统考研试题及答案
计算机操作系统考研试题及答案一、选择题1.操作系统是指A.计算机的硬件部分B.计算机的软件部分C.计算机的输入输出设备D.计算机的存储设备答案：B2.以下关于进程和线程的说法，错误的是A.进程是程序在计算机上的一次执行过程，是系统资源分配和调度的基本单位B.线程是进程中的一个实体，是 CPU 调度和分派的基本单位C.一个进程可以包含多个线程，线程之间共享进程的资源D.进程是一个静态的概念，线程是一个动态的概念答案：D3.以下关于死锁的说法，正确的是A.死锁是指两个或多个进程无限期地等待对方已经获得的资源B.死锁可以通过引入抢占机制来解决C.死锁会造成系统资源的浪费和降低系统的吞吐量D.死锁只会发生在并发执行的系统中答案：A、C4.以下关于页面置换算法的说法，正确的是A.先进先出（FIFO）算法是一种最佳的页面置换算法B.最近最少使用（LRU）算法在实现上比较复杂，但是效果很好C.时钟算法是一种静态的页面置换算法D.最佳（OPT）算法是指每次淘汰最少使用的页面答案：B、D5.以下关于文件系统的说法，错误的是A.文件系统负责对文件进行存储和管理B.文件是数据存储的基本单位，由数据块组成C.文件系统中的目录层次结构是一种树状结构D.文件系统只能在磁盘上进行存储答案：D二、填空题1.进程间通信的方式有（信号、管道、共享内存、消息队列、套接字）。
2.页面置换算法中，时钟算法是一种（动态）的页面置换算法。
3.调度算法中，短作业优先采用（非抢占）方式进行调度。
三、解答题1.请简要解释进程的概念。
答：进程是指在计算机上运行的程序的一次执行过程，是系统资源分配和调度的基本单位。
每个进程都有自己的地址空间、资源和状态。
进程可以并发执行，通过进程间通信机制进行数据交换和同步。
2.请解释死锁的原因和解决方法。
答：死锁的原因通常有四个条件：互斥条件、请求和保持条件、不可剥夺条件和循环等待条件。
解决方法主要有预防死锁、避免死锁和检测和解除死锁。
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考研操作系统-死锁(总分：62.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：8，分数：16.00)1.以下关于资源分配图的描述中正确的是( )。
A.有向边包括进程指向资源类的分配边和资源类指向进程申请边两类B.矩阵框表示进程，其中的圆点表示申请同一类资源的各个进程C.圆圈结点表示资源类D.资源分配图是一个有向图，用于表示某时刻系统资源与进程之间的状态√2.以下关于死锁的叙述中正确的是( )。
A.死锁的出现只与资源的分配策略有关B.死锁的出现只与并发进程的执行速度有关C.死锁是系统的一种僵持状态，任何进程无法继续运行D.进程竞争互斥资源是产生死锁的根本原因√3.用银行家算法避免死锁时，检测到( )时才分配资源。
A.进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和不超过对资源的最大需求量，且现存资源能满足本次申请量，但不能满足尚需要的最大资源量B.进程首次申请资源时对资源的最大需求量超过系统现存的资源量C.进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和不超过对资源的最大需求量，且现存资源能满足尚需要的最大资源量√D.进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和超过对资源的最大需求量4.通过终止进程或抢夺资源可以解除死锁，下面说法中错误的是( )。
A.一次终止一个进程比终止所有涉及死锁进程的耗费大√B.检测死锁适用于不经常发生死锁的系统中，不适用于经常发生死锁的系统中C.终止进程可以终止涉及死锁的所有进程或一次终止一个进程D.抢夺资源时从执行时间短的进程中抢夺可以避免进程“死”现象5.死锁的4个必要条件中，无法破坏的是( )。
A.环路等待资源B.互斥使用资源√C.占有且等待资源D.非抢夺式分配6.静态分配破坏了( )两个死锁的必要条件。
A.占有且等待资源和环路等待资源√B.互斥使用资源和非抢夺式分配C.占有且等待资源和互斥使用资源D.环路等待资源和互斥使用资源7.死锁的防止是根据( )采取措施实现的。
A.防止系统进入不安全状态B.配置足够的系统资源C.破坏产生死锁的四个必要条件之一√D.使进程的推进顺序合法8.按序分配资源是为了( )。
A.死锁的检测B.死锁的防√C.死锁的避免D.死锁的解除二、填空题(总题数：12，分数：12.00)9. 1是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，若无外力作用，这些进程都将永远不能再向前推进。
填空项1:__________________ （正确答案：死锁）10.产生死锁的原因可以归结为两点： 1和 2。
填空项1:__________________ （正确答案：竞争资源）填空项1:__________________ （正确答案：进程推进顺序非法）11.CPU和主存属于 1资源；磁带机和打印机属于 2资源。
填空项1:__________________ （正确答案：可剥夺性）填空项1:__________________ （正确答案：不可剥夺性）12.由于进程具有异步性，这就可能使进程按下述两种顺序向前推进： 1和 2。
填空项1:__________________ （正确答案：进程推进顺序合法）填空项1:__________________ （正确答案：进程推进顺序非法）13.产生死锁的4个必要条件是 1、 2、 3和 4。
填空项1:__________________ （正确答案：互斥条件）填空项1:__________________ （正确答案：请求和保持条件）填空项1:__________________ （正确答案：不剥夺条件）填空项1:__________________ （正确答案：环路等待条件）14.目前用于处理死锁的方法可归结为以下四种： 1、 2、 3和 4。
填空项1:__________________ （正确答案：预防死锁）填空项1:__________________ （正确答案：避免死锁）填空项1:__________________ （正确答案：检测死锁）填空项1:__________________ （正确答案：解除死锁）15. 1，有可能使系统获得较好的资源利用率和系统吞吐量，但在实现上难度也最大。
填空项1:__________________ （正确答案：死锁的检测和解除措施）16.在死锁的预防中，摒弃“请求和保持”条件的方法的缺点是： 1和 2。
填空项1:__________________ （正确答案：资源严重浪费）填空项1:__________________ （正确答案：进程延迟运行）17.避免死锁的实质在于： 1。
填空项1:__________________ （正确答案：如何使系统不进入不安全状态）18.最有代表性的避免死锁算法，是Dijkstra的 1。
填空项1:__________________ （正确答案：银行家算法）19.系统死锁可利用 1来描述。
填空项1:__________________ （正确答案：资源分配图）20.当发现有进程死锁时，便应立即把它们从死锁状态中解脱出来，常采用的两种方法是 1和 2。
填空项1:__________________ （正确答案：剥夺资源）填空项1:__________________ （正确答案：撤消进程）三、判断改错题(总题数：2，分数：4.00)21.预防死锁的方法，优点是简单、易于实现且很安全，而且资源利用率高，进程也能以较快地进行( )。
A.正确B.错误√应改为：预防死锁的方法，优点是简单、易于实现且很安全，但资源严重浪费而且进程延迟运行。
22.检测死锁能够有效地将进程从死锁状态下解脱下来。
( )A.正确B.错误√应改为：检测死锁不能将进程从死锁状态下解脱下来，必须与解除死锁配合使用。
四、简答题(总题数：4，分数：20.00)23.简述死锁的检测和解除。
__________________________________________________________________________________________ 死锁的检测方法对资源的分配不加限制，只要有剩余的资源，就可把资源分配给申请者。
操作系统要做的工作是定时判断系统是否出现了死锁，当有死锁发生时设法解除死锁。
1)每个资源类中只有一个资源的死锁检测。
记录进程使用资源的情况采用占用表和等待表，前者记录哪些进程占用了什么资源，后者记录处于等待资源状态的进程正在等待什么资源。
死锁检测程序反复检测这两张表，列出所有等待占用关系，若其中有一组进程循环等待资源，则系统出现了死锁。
2)资源类中含有若干资源的死锁检测。
根据进程对各类资源的占有量、尚需量和系统中各类资源的剩余量，检测是否有死锁存在。
检测可分3步：①打出资源已满足的进程，置上标志，并把它们已占的资源与剩余量相加作为“可分配资源”。
②若无标志进程中找出尚需资源量不超过可分配资源量的里程，置上标志，重复此步骤直到所有进程均有标志，或无标志的进程尚需资源均超过可分配的资源量。
③若存在无标志进程，表示当前系统已有死锁形成，反之则不会产生死锁。
3)死锁的解除。
死锁的解除就是当死锁检测程序检测到有死锁存在时，设法让系统从死锁状态中恢复过来。
解除死锁一般采用两种方法：一种是终止进程，另一种是抢夺资源。
·终止进程：终止一个或几个进程的执行以破坏循环等待．死锁解除后重启动进程时最简单的办法是从头开始执行，有的系统可让进程退回到死锁发生前的校验点开始执行。
·抢夺资源：从涉及死锁的一个或多个进程中抢夺资源。
24.简述银行家算法。
__________________________________________________________________________________________ 操作系统按银行家制定的规则为进程分配资源，可以使系统保持在安全状态，具体方法如下：①进程首次申请资源的分配。
如果系统现存资源可以满足该进程的最大需求量，则按当前的申请量分配资源，否则推迟分配。
②进程在执行中继续申请资源的分配。
若该进程已占用的资源与本次申请的资源之和不超过对资源的最大需求量，且现存资源能满足该进程尚需要的最大资源量，则按当前申请量分配资源，否则推迟分配。
③至少一个进程能完成。
在任何时刻保证至少有一个进程能得到所需要的全部资源而执行到结束。
银行家算法通过动态地检测系统中资源分配情况和进程对资源的需求情况来决定如何分配资源，并能在确保系统处于安全状态时才把资源分配给申请者，从而避免系统发生死锁。
25.简述死锁的防止。
__________________________________________________________________________________________ 要防止死锁的发生，只要采用的资源分配策略能使这4个条件中的一个条件不成立。
只有允许进程共享设备才能使互斥使用资源条件不成立，而计算机系统中大多数资源必须互斥使用，所以无法互斥条件不成立而防止死锁。
①静态分配资源和释放已占资源。
使占有并等待资源的条件不成立，常用两种方法。
·静态分配资源：静态分配是要求每一个进程在开始执行前中请它所需要的全部资源，当系统能满足里程资源申请要求且把资源分配给进程后，该进程才能开始执行。
这种策略也称预分配资源。
此法实现简单，但降低了资源的利用率。
·释放已占资源：这种分配策略是只有在进程没有占用资源时，才允许它申请资源。
若进程已占某种资源又要中请其他资源，则它应归还所占的资源后再中请新资源。
②抢夺式分配资源。
要使不可抢夺其他进程占用的资源条件不成立，可以这样做：一个进程已经占有了某些资源又要申请新资源，而新资源不能满足必须等待时，系统可以抢夺该进程已占有的资源。
目前抢夺式分配策略只适用于主存空间和处理器，而对打印机、磁带机等不能采用这种分配策略。
③按序分配资源。
使循环等待条件不成立可采用按序分配的资源分配策略。
具体做法是把系统中所有资源排一个顺序，对每一个资源确定编号，规定任何一个进程申请两个以上的资源时，总是先申请编号最小的资源，再申请编号大的资源。
可以证明这种策略分配资源时不会出现循环等待资源的情况。
26.若系统只有一个进程，它会被卷入死锁吗?请说明理由。
__________________________________________________________________________________________ 若系统中只有一个进程，无论该进程涉及多少资源的使用，只要使用得当；就不会产生死锁。
我们用反证法来说明问题：证明：假定系统中只有一个进程时出现死锁，则根据产生死锁的必要条件可知：此时系统进程必同时具备以下4个必要条件：·互斥使用资源；·请求并等待资源；·不可抢夺资源；·环路等待资源。