死锁检测与解除算法
死锁检测算法(操作系统)
死锁检测算法(操作系统)死锁检测算法(操作系统)1.引言在多进程/线程的操作系统中，死锁是一种非常常见的问题。
当多个进程或线程彼此持有对方需要的资源，并且又无法释放自己持有的资源时，就会发生死锁。
死锁会导致系统陷入无法继续执行的状态，严重影响系统的可用性和性能。
因此，设计有效的死锁检测算法是操作系统的重要任务之一。
2.死锁概述死锁是指系统中的若干进程或线程因为竞争有限资源而陷入无限等待的状态。
死锁通常具有以下四个必要条件：●互斥条件：每个资源同时只能被一个进程或线程持有；●占有并等待：进程或线程至少占有一个资源，并且正在等待获取其他进程或线程占有的资源；●不可抢占：资源只能由占有者自愿释放，不能被其他进程或线程抢占；●循环等待：存在一个进程或线程的等待链，使得环路形成。
3.死锁检测算法分类为了检测死锁，操作系统可以采用以下两种常见的死锁检测算法：3.1 鸽巢原理算法它的基本思想是假定系统中没有死锁，并通过不断监测系统的资源分配状态来验证这种假设。
当检测到系统的资源分配状态将导致无法满足至少一个进程或线程的资源申请时，就表明可能发生了死锁。
3.2 资源分配图算法资源分配图算法使用有向图来描述系统中的进程或线程和资源之间的关系。
该算法通过检测资源分配图中是否存在环路来判断是否发生死锁。
如果存在环路，则表示发生了死锁。
4.鸽巢原理算法详解鸽巢原理算法的实现步骤如下：1) 初始化：将系统中所有进程或线程标记为未访问状态。
2) 模拟资源分配过程：按照系统当前的资源分配状态，模拟进程或线程请求和释放资源的过程。
3) 检查系统状态：检查系统当前的资源分配状态是否能够满足所有进程或线程的资源需求。
如果不能，则有可能发生死锁。
4) 恢复系统状态：根据资源的请求和释放情况，恢复系统的资源分配状态。
5) 重复步骤2至步骤4，直到确认系统无死锁。
5.资源分配图算法详解资源分配图算法的实现步骤如下：1) 初始化：根据系统中的进程或线程和资源，构建初始的资源分配图，包括进程或线程节点和资源节点。
数据库中解决死锁的常用方法
数据库中解决死锁的常用方法在数据库管理系统中，死锁是一种常见但麻烦的问题。
当多个事务同时请求数据库中的资源，并且这些资源被彼此占用，但是又无法相互释放时，就会发生死锁。
死锁的出现可能导致系统性能下降，甚至是数据库崩溃。
因此，解决死锁问题是数据库管理人员需要重视和解决的重要任务。
那么，在数据库中，有哪些常用的方法来解决死锁问题呢？下面将为大家介绍几种常见且有效的死锁解决方法。
第一种方法是通过设置超时时间来解决死锁。
当一个事务请求某个资源时，如果在规定的超时时间内无法获取到该资源，系统就会自动中断这个事务，并回滚所有已经执行的操作。
这种方法虽然简单，但是可能会引起一些业务问题，因为这样做会导致一些事务被中断，可能需要重新执行。
第二种方法是通过死锁检测来解决死锁。
这种方法通常通过算法来检测死锁，并且在检测到死锁时采取一些措施来解决它。
常见的死锁检测算法有银行家算法和图论算法。
这些算法可以在死锁发生时，找到导致死锁的事务，并且选择一个事务进行回滚，从而解除死锁。
但是，这种方法需要消耗系统资源，可能会影响数据库的性能。
第三种方法是通过锁粒度的优化来解决死锁。
将原本被一次性锁住的资源拆分为多个资源，可以降低死锁的概率。
例如，如果一个事务需要修改多个记录，可以将这些记录分开，分别为每个记录加锁。
这样做可以减少死锁的发生，但是也增加了系统的复杂性。
第四种方法是通过加锁顺序的优化来解决死锁。
如果多个事务都会请求相同的资源集合，可以约定一个统一的加锁顺序。
例如，可以规定按照资源的唯一标识符进行加锁，这样不同的事务就会按照相同的顺序加锁，避免了死锁的发生。
这种方法适用于事务之间需要访问多个资源的情况。
第五种方法是通过动态资源分配来解决死锁。
在数据库管理系统中，可以通过动态分配资源的方式来避免死锁。
例如，可以实时监测事务的资源请求情况，并根据当前系统情况来决定是否分配资源。
如果系统资源紧张，可以选择不分配资源，以避免死锁的发生。
如何进行编程中的死锁检测和解决方案
如何进行编程中的死锁检测和解决方案在多线程编程中，死锁是一种常见而又棘手的问题。
当两个或多个线程彼此等待对方释放资源，而导致所有线程无法继续执行时，就发生了死锁。
死锁不仅会导致程序的崩溃，还会耗尽系统资源，导致性能下降。
本文将介绍编程中的死锁检测和解决方案。
一、死锁的原因和特征死锁产生的原因通常有以下几个方面：1. 互斥条件：一个资源同时只能被一个线程占用。
2. 请求和保持条件：一个线程在获取一些资源的同时保持对已有资源的请求。
3. 不可剥夺条件：已经获得的资源在未使用完之前不能被其他线程剥夺。
4. 循环等待条件：存在一个线程资源的循环链。
死锁的特征主要包括：1. 互斥：至少有一个资源被一个线程排他性地使用，即不能同时被其他线程使用。
2. 占有并等待：至少有一个线程在等待其他线程占有的资源。
3. 不可剥夺：至少有一个资源不能被其他线程抢占。
4. 循环等待：存在一个线程-资源的循环链。
二、死锁检测方法在编程中，检测死锁的方法有以下几种：1. 鸵鸟算法：将死锁问题无视，期望问题不会发生。
但这种方法是不可靠的，因为死锁一旦发生，将会导致程序挂起或崩溃。
2. 静态分析：通过对程序代码进行静态代码分析，找出可能导致死锁的代码。
但这种方法通常需要大量的时间和精力，且不够准确。
3. 动态检测：通过运行时监控线程的状态和资源的使用情况，检测是否存在死锁。
常用的方法包括资源分配图算法和银行家算法。
三、死锁解决方案当发现死锁后，需要采取相应的解决方案来解决问题。
以下是几种常用的死锁解决方案：1. 预防死锁：通过破坏死锁产生的四个条件之一来预防死锁。
例如，避免循环等待，确保资源有序分配等。
这需要在设计和编写代码的过程中就进行考虑，以尽量避免死锁问题的发生。
2. 避免死锁：在程序运行时，控制资源的申请和分配，避免出现死锁的情况。
常用的算法有安全序列算法和银行家算法。
这些算法可以根据系统的资源情况来动态地分配资源，以确保不会发生死锁。
死锁的检测与解除C语言代码
if(i>0)
break;
printf("%2d",available[j]);
}
printf("\n");
}
}
主要数据结构
和银行家算法类似，需要建立相应的数组 int allocation[M][M]; int request[M][M]; int available[M]; int line[M]; //管理不占用资源的进程 int no[M]; //记录造成死锁的进程 int work[M]；
流程图
否
开始 输入总进程
数 输入资源数
输入 Allocation 矩阵
输入 Request 矩阵
输入 available 矩阵
是否发生死锁 是
死锁解除
结束
运行结果
图（1）不会发生死锁时 图（1）当发生死锁时
附录
源代码如下：
# include "stdio.h" # define M 50 int allocation[M][M]; int request[M][M]; int available[M]; int line[M]; int no[M]; int n,m,i,j,f,a=0; main() {
if(f==0) { printf("该系统将发生死锁！\n");
printf("造成死锁的进程为："); for(i=0;i<n;i++) printf("%2d",no[i]); printf("\n"); remove(); show(); } else{ printf("不会发生死锁！\n"); }
操作系统中的死锁问题及解决方法讨论
操作系统中的死锁问题及解决方法讨论在计算机科学中，死锁是指两个或多个进程互相等待对方释放资源，从而导致它们都无法继续执行的情况。
死锁是多道程序系统中常见的问题，如果不及时解决，会导致系统资源占用不当，影响系统的稳定性和性能。
死锁通常发生在进程之间相互竞争有限的资源时，例如内存、文件、网络连接等。
当一个进程持有一些资源并等待另一个进程持有的资源时，就可能发生死锁。
为了避免死锁问题，操作系统设计者提出了多种解决方法：1. 预防死锁：通过合理地设计系统资源分配算法，尽量避免进程发生死锁。
例如，可以使用银行家算法来保证资源请求序列是安全的，从而避免死锁的发生。
2. 避免死锁：在资源分配之前，系统可以根据当前的资源状态来判断是否分配资源会导致死锁，如果是，则不分配资源。
常用的避免死锁算法有资源分配图算法和银行家算法。
3. 检测死锁：系统可以周期性地检测系统中是否存在死锁情况，一旦检测到死锁，就采取相应的措施进行恢复。
常用的检测死锁算法有图论算法、银行家算法等。
4. 解除死锁：一旦系统检测到死锁的存在，就需要解除死锁。
解除死锁的常用方法包括资源剥夺和进程终止。
资源剥夺是指系统剥夺一些进程的资源，以解除死锁；进程终止是指系统终止一些进程，以释放资源。
死锁问题是操作系统中一个重要且常见的问题，在设计和使用操作系统时，需要重视死锁问题并采取相应的预防和解决措施。
合理地设计系统资源分配策略、优化进程调度算法、定期检测死锁情况等都可以帮助系统避免死锁，提高系统的可靠性和稳定性。
操作系统的死锁问题及解决方法一直是计算机科学领域的研究热点，希望未来能够提出更加有效的死锁预防和解决方案，为操作系统的稳定性和性能提供更好的保障。
数据库死锁的检测与解决策略(一)
数据库死锁的检测与解决策略引言在现代科技快速发展的时代，数据库系统扮演着非常重要的角色，它们用于存储和管理大量的数据。
然而，在多用户环境下，数据库死锁成为了一个普遍存在的问题。
本文将探讨数据库死锁的检测与解决策略，帮助读者了解如何优化数据库系统的性能和可靠性。
一、数据库死锁的定义数据库死锁指的是多个事务同时请求数据库中的资源，但由于资源的互斥使用，导致彼此之间无法继续进行。
这种情况下，数据库系统就进入了一个死锁的状态。
二、数据库死锁的检测方法1. 图论算法图论算法是一种经典的死锁检测方法。
它通过构建和分析事务之间的资源依赖关系图来判断是否存在死锁。
如果图中存在一个循环路径，即表示存在死锁。
2. 等待图算法等待图算法也是一种常用的死锁检测方法。
它通过构建和分析等待图来判断是否存在死锁。
等待图中的节点表示事务，边表示等待关系。
如果存在一个闭合环，即表示存在死锁。
三、数据库死锁的解决策略1. 死锁预防死锁预防是一种在设计阶段已经采取的策略，目的是防止死锁的发生。
其中，最常用的方法是资源顺序分配法。
通过对多个资源设置一个固定的分配顺序，保证每个事务按照相同的顺序请求资源，从而避免死锁的发生。
2. 死锁避免死锁避免是一种动态的策略，根据系统的当前状态来判断是否允许某个事务继续执行。
银行家算法是常用的死锁避免算法之一。
在银行家算法中，系统根据当前的资源分配情况，判断是否存在安全序列。
如果存在安全序列，则事务可以继续执行，否则将被阻塞。
3. 死锁检测与解除死锁检测与解除是一种被动的策略，通过定期检测死锁的存在并采取相应的解锁操作。
常见的方法有超时检测和资源剥夺。
超时检测是指设置一个时间阈值，如果某个事务在一段时间内无法获取所需的资源，则判定为死锁，需要解除。
资源剥夺是指当一个事务请求某个资源时，如果该资源已经被其他事务占用，系统会临时中断其他事务的资源，将资源分配给当前请求事务，以避免死锁。
四、数据库死锁实例分析在一个银行系统中，存在两个事务，分别是转账事务和提现事务。
有效解决数据库死锁问题的方法与技巧
有效解决数据库死锁问题的方法与技巧数据库死锁是数据库管理系统中一种常见的并发控制问题。
当多个事务同时访问数据库中的资源，如果这些事务之间存在互相竞争的关系，可能导致死锁的发生。
死锁会造成事务的阻塞，降低数据库的性能和可用性。
因此，有效解决数据库死锁问题至关重要。
本文将介绍一些方法和技巧，帮助解决数据库死锁问题。
一、死锁的概念和原因在解决数据库死锁问题之前，我们需要了解死锁的概念和产生死锁的原因。
死锁是指两个或多个事务或进程因互相等待后继续执行而导致的循环等待现象。
死锁的产生通常由以下四个条件引起：1. 互斥条件：一个资源同时只能被一个事务所持有。
2. 破坏互斥条件的请求和保持条件：一个事务因请求资源而被阻塞时，不会释放已经持有的资源。
3. 破坏不剥夺条件的不可剥夺条件：已经被一个事务获得的资源不会被强制性地释放，只能由事务自行释放。
4. 破坏环路等待条件的环路等待条件：存在一个等待资源的循环链，从而形成死锁。
二、预防死锁的常用方法预防死锁是解决数据库死锁问题的最好方法。
下面介绍几种常用的预防死锁的方法：1. 加锁顺序：定义一个明确的加锁顺序，要求所有事务按照相同的顺序请求资源。
这样可以避免死锁产生的循环等待条件。
2. 一次性获取所有资源：将事务对多个资源的请求封装为一个原子操作，要求事务在执行前必须获取到所有需要的资源。
这样可以避免死锁产生的保持和等待条件。
3. 超时机制：为每个事务设置一个超时时间，在超时时间内未能成功获取资源的事务将主动释放已经获取的资源，以避免死锁的发生。
三、检测和解决死锁的常用方法即使采取了预防措施，死锁问题仍有可能发生。
下面介绍几种常用的检测和解决死锁的方法：1. 死锁检测：通过周期性地检测系统中是否存在死锁，当检测到死锁时，采取相应的解锁策略。
常用的死锁检测算法有资源分配图算法和银行家算法。
2. 死锁恢复：当检测到死锁时，可以通过解锁某些资源来打破死锁循环。
解锁资源的选择可以采用以下策略：撤销部分事务、回滚事务、选择牺牲代价最小的事务等。
数据库中死锁的检测与解决方法
数据库中死锁的检测与解决方法死锁是数据库中常见的并发控制问题，指的是两个或多个事务在互相等待对方释放资源或锁的状态，导致所有事务无法继续执行的情况。
数据库中的死锁会导致资源浪费、系统性能下降甚至系统崩溃。
因此，死锁的检测与解决方法是数据库管理中非常重要的一环。
1. 死锁的检测方法死锁的检测旨在及时发现死锁并采取措施进行解决。
以下是几种常见的死锁检测方法。
1.1 死锁检测图算法死锁检测图算法是通过构建资源分配图以及等待图来检测死锁。
资源分配图以资源为节点，以事务与资源之间的分配关系为边；等待图以事务为节点，以事务之间等待请求关系为边。
如果存在一个循环等待的环，那么就可以判断系统中存在死锁。
可以采用深度优先搜索或广度优先搜索的算法遍历图，查找是否存在环。
1.2 超时监控方法超时监控方法是通过设定一个时间阈值，在事务等待资源的过程中进行计时。
如果某个事务等待资源的时间超过阈值，系统将判断该事务可能存在死锁，并采取相应的措施解锁资源。
1.3 等待图算法等待图算法是通过分析等待图来检测死锁。
等待图的构建是以事务为节点，以资源之间的竞争关系为边。
如果图中存在一个有向环，那么就可以判断系统中存在死锁。
2. 死锁的解决方法一旦死锁被检测到，必须采取措施加以解决。
以下是几种常见的死锁解决方法。
2.1 死锁剥夺死锁剥夺是通过终止一个或多个死锁事务来解决死锁。
首先需要选择一个死锁事务，然后终止该死锁事务并释放其所占用的资源。
这种方法会造成一些事务的回滚，需要谨慎操作。
2.2 死锁预防死锁预防是通过对资源的分配与释放进行约束，从而避免死锁的发生。
例如，可以采用事务串行化，即每次只允许一个事务执行；或者采用事务超时，即设定一个时间阈值，如果事务等待时间超过阈值，则自动结束事务。
2.3 死锁检测与恢复死锁检测与恢复是在发生死锁后，通过死锁检测算法找到死锁并进行恢复。
方法可以是终止一个或多个死锁事务，也可以是通过资源抢占来解除死锁。
处理死锁的基本方法
处理死锁的基本方法死锁是指在并发系统中，两个或多个进程无限期地等待对方持有的资源而无法向前推进的状态。
当同时发生以下四个条件时，就可能产生死锁：互斥条件、请求与保持条件、不可剥夺条件和循环等待条件。
为了解决死锁问题，可以采取以下几种基本方法：1. 预防死锁：通过破坏产生死锁的四个必要条件之一，来预防死锁的发生。
例如，破坏互斥条件可以将资源设计成可共享的；破坏请求与保持条件可以规定进程在申请资源时需要一次性地申请完所有需要的资源；破坏不可剥夺条件可以允许操作系统主动剥夺进程所占用的资源；破坏循环等待条件可以对所有资源实施编号，并规定进程只能按编号递增的顺序来请求资源。
2. 避免死锁：通过系统资源分配时的策略来避免死锁的发生。
例如，可以使用银行家算法来避免死锁，该算法通过动态地判断分配资源后是否可能产生死锁，来决定是否分配资源给进程。
3. 检测死锁：可以通过死锁检测算法来判断系统是否发生了死锁。
其中最著名的算法是银行家算法中的安全性算法。
当然，死锁检测算法也是一种比较耗费系统资源的方法。
4. 解除死锁：在检测到死锁后，可以采取一定的措施来解除死锁。
常用的方法有资源剥夺和进程回退。
资源剥夺是指操作系统强制剥夺某些进程所占用的资源，然后将这些资源分配给其他进程，从而放弃死锁进程的资源请求，以解除死锁。
进程回退是指选择一个或多个死锁进程进行回退操作，即将这些进程回退到足以避免死锁的位置。
回退的方式可以是撤销进程所做的部分工作，或者是将进程回到上一个检查点。
当然，对于死锁的处理并没有一种通用的最佳方法，每种方法都有其特定的优点和局限性，需要根据具体情况选择合适的方法。
在实际应用中，可根据系统的特点和需求选择合适的死锁处理方法，或结合多种方法进行处理。
另外，为了减少死锁的发生，还可以采取一些辅助措施，如合理安排进程的资源请求顺序、避免长时间占用资源、使用超时机制等。
此外，对于并发程序的设计和开发过程中，也可以采用一些规范和标准化的方法，如遵循资源获取的顺序、使用互斥访问机制等，减少死锁的发生几率。
死锁 和 解决死锁的方法
死锁和解决死锁的方法
死锁是指两个或多个进程因为相互等待对方所持有的资源而陷入无限等待状态，每个进程都在等待其他进程所持有的资源。
如果不采取措施解决死锁，系统将永远停滞下去。
解决死锁的方法有以下四种：
1. 预防死锁：通过合理规划资源的分配顺序，避免进程发生死锁。
例如，使用银行家算法预测系统的安全状态，判断在分配资源时是否会导致死锁的发生。
2. 避免死锁：基于资源需求量、可用资源量、已分配资源量等信息，动态地判断系统是否安全，是否存在死锁，从而避免死锁的发生。
例如，使用银行家算法，只有在系统安全状态才会分配资源，从而避免死锁的发生。
3. 检测死锁：为了避免死锁的发生，可以定期检测系统的资源分配状态，判断是否存在死锁。
一旦检测到死锁，可以通过回滚、剥夺资源等方法解除死锁。
例如，使用死锁检测算法来检测死锁并解除死锁。
4. 解除死锁：当检测到死锁时，可以采取解除死锁的措施，如剥夺某个进程所占用的资源、撤回某个进程的资源申请等，以解除死锁状态。
通常需要考虑到进程的优先级、资源占用量等因素，选择合适的解除死锁策略。
死锁的检测与解除
死锁的检测与解除--操作系统实验报告题目：死锁的检测与解除指导老师：班级：姓名：学号：时间：实验二 死锁的检测与解除一、实验目的系统为进程分配资源时并不一定能满足进程的需求，因此检测系统的安全性是非常有必要的。
安全性的检测在之前的实验中用银行家算法得以实现，此次实验增加了另一个问题：即当系统死锁时如何解除死锁。
通过此次实验，可以深刻的体会死锁的检测与解除的方法。
二、实验内容编程实现死锁的检测与解除，并上机验证。
实验环境：Microsoft Visual Studio 2010三、算法描述程序中的数据结构：1) 可用资源向量Available : 这是一个含有m 个元素的数组，其中的每一个元素代表一类可利用资源数目。
2) 最大需求矩阵Max : 它是一个n m ⨯的矩阵，定义了系统中n 个进程中得每一个进程对m 类资源的最大需求。
3) 可分配矩阵Allocation : 这也一个n m ⨯的矩阵，定义了系统中每一类资源当前已分配给每一进程的资源数。
4) 需求矩阵Need : 这表示每一个进程尚需的各类资源数。
5) 综上所述：[][][][][][]Need i j Max i j Allocation i j =-。
该程序是在银行家算法的基础上添加了死锁的解除模块得来的，死锁的解除采用的方法是：找到已分配资源最大的死锁进程，剥夺其已分配资源，再次检测是否发生死锁。
1) 设i request 是进程i P 的请求向量，如果[]i request j K =，表示进程i P 需要K 个j R 类型起源。
当i P 发出资源请求后，进行检查，如果合格，修改Available 、Allocation 、Need 的值。
2) 用安全性算法检查是否存在安全序列，如果存在，输出安全序列；如果不存在，即为死锁，进行解锁操作。
3) 统计[,]Allocation i j 的值，找出占用资源最多的进程i P ，将其撤销，回收占用的资源，修改一下的数据结构中的值：[]:[]+[,]Available j Available j Allocation i j =；[,]:0Allocation i j =；用安全性算法进行检查，如果仍有死锁，重复步骤3，知道解锁为止。
数据库并发控制中的死锁与解决方案解决方法
数据库并发控制中的死锁与解决方案解决方法在数据库管理系统（DBMS）中，同时执行的多个事务可能会导致死锁的发生。
死锁是指两个或多个事务同时互相等待对方释放资源，从而导致系统无法继续执行下去的情况。
死锁的发生会严重影响数据库的性能和可用性，因此，控制并发中的死锁是数据库管理的重要问题之一。
本文将探讨数据库并发控制中的死锁问题，并介绍一些解决方案。
一、死锁的原因及示例当多个事务并发执行时，可发生死锁的原因主要有以下两个：1. 竞争资源：多个事务同时请求某个资源，但该资源在同一时刻只能被一个事务所使用。
当事务 A 持有资源 X 并请求资源 Y，而事务 B持有资源 Y 并请求资源 X 时，就会出现死锁。
示例：事务 A 请求订单表中订单记录的读和写权限，同时事务 B 请求支付表中支付记录的读和写权限。
2. 循环等待：多个事务形成一个循环，并且每个事务都在等待下一个事务所持有的资源。
例如，事务 A 等待事务 B，事务 B 等待事务 C，而事务 C 又等待事务 A。
这种情况下，就会发生死锁。
二、死锁的解决方案为了解决数据库并发控制中的死锁问题，可以采取以下几种方案：1. 死锁检测与恢复：死锁检测可以周期性地检查系统中是否存在死锁。
一旦检测到死锁的存在，系统可以选择一种恢复策略来解决死锁。
常用的恢复策略有回滚（将所有事务恢复到死锁发生前的状态）和剥夺（终止一个或多个事务以解除死锁）。
然而，死锁检测与恢复机制的实现通常需要额外的存储空间和系统性能开销。
2. 死锁预防：死锁预防的目标是防止死锁的产生。
为了预防死锁，可以采用以下方法：资源有序分配策略（按照某一全局的资源顺序进行资源分配）、资源预留策略（事务在执行前先将需要的全部资源进行预留）和资源剥夺策略（当一个事务在请求资源时，如果发现该资源正在被其他事务持有，则可以剥夺该资源并分配给当前事务）。
然而，死锁预防策略可能会牺牲系统的并发性能。
3. 死锁避免：死锁避免是在事务执行过程中动态地避免可能导致死锁的状态。
[整理]死锁的四个必要条件以及处理策略
![[整理]死锁的四个必要条件以及处理策略](https://img.taocdn.com/s3/m/c463fc4076232f60ddccda38376baf1ffc4fe34d.png)
[整理]死锁的四个必要条件以及处理策略⽬录⼀、什么是死锁多线程以及多进程改善了系统资源的利⽤率并提⾼了系统的处理能⼒。
然⽽，并发执⾏也带来了新的问题：死锁。
死锁是指两个或两个以上的进程（线程）在运⾏过程中因争夺资源⽽造成的⼀种僵局（Deadly-Embrace [ɪm'breɪs]拥抱) ，若⽆外⼒作⽤，这些进程（线程）都将⽆法向前推进。
下⾯我们通过⼀些实例来说明死锁现象。
先看⽣活中的⼀个实例:2个⼈⼀起吃饭但是只有⼀双筷⼦，2⼈轮流吃（同时拥有2只筷⼦才能吃）。
某⼀个时候，⼀个拿了左筷⼦，⼀⼈拿了右筷⼦，2个⼈都同时占⽤⼀个资源，等待另⼀个资源，这个时候甲在等待⼄吃完并释放它占有的筷⼦，同理，⼄也在等待甲吃完并释放它占有的筷⼦，这样就陷⼊了⼀个死循环，谁也⽆法继续吃饭。
在计算机系统中也存在类似的情况。
例如，某计算机系统中只有⼀台打印机和⼀台输⼊设备，进程P1正占⽤输⼊设备，同时⼜提出使⽤打印机的请求，但此时打印机正被进程P2 所占⽤，⽽P2在未释放打印机之前，⼜提出请求使⽤正被P1占⽤着的输⼊设备。
这样两个进程相互⽆休⽌地等待下去，均⽆法继续执⾏，此时两个进程陷⼊死锁状态。
关于死锁的⼀些结论：参与死锁的进程数⾄少为两个参与死锁的所有进程均等待资源参与死锁的进程⾄少有两个已经占有资源死锁进程是系统中当前进程集合的⼀个⼦集死锁会浪费⼤量系统资源，甚⾄导致系统崩溃。
⼆、死锁、饥饿、活锁饥饿（Starvation[stɑr'veɪʃn]）指某⼀线程或多个线程在某种情况下⽆法获取所需要的资源，导致程序⽆法执⾏。
⽐如，当某个线程的优先级太低的时候，那么⾼优先级的线程会始终霸占着资源，⽽低优先级的线程由于⽆法得到相应的资源⽽⽆法⼯作。
活锁（Livelock）指的是线程不断重复执⾏相同的操作，但每次操作的结果都是失败的。
尽管这个问题不会阻塞线程，但是程序也⽆法继续执⾏。
活锁通常发⽣在处理事务消息的应⽤程序中，如果不能成功处理这个事务那么事务将回滚整个操作。
实验报告死锁
一、实验目的1. 理解死锁的概念和产生条件；2. 掌握死锁的避免、检测和解除方法；3. 通过实验加深对死锁处理策略的理解。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Python3.73. 实验工具：Python内置模块三、实验原理死锁是指多个进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，这些进程都将无法向前推进。
死锁的产生条件包括：互斥条件、占有和等待条件、非抢占条件、循环等待条件。
四、实验内容1. 死锁的产生与避免2. 死锁的检测与解除五、实验步骤1. 死锁的产生与避免（1）定义进程与资源首先，定义一个进程类，包含进程名、资源需求列表和资源分配列表。
资源类包含资源名和数量。
```pythonclass Process:def __init__(self, name, resource_list, allocation_list): = nameself.resource_list = resource_listself.allocation_list = allocation_listclass Resource:def __init__(self, name, count): = nameself.count = count```（2）创建进程与资源实例创建若干进程和资源实例，并初始化资源数量。
```pythonprocess_list = [Process('P1', ['R1', 'R2'], ['R1', 'R2']),Process('P2', ['R1', 'R2'], ['R1', 'R2']),Process('P3', ['R3', 'R4'], ['R3', 'R4'])]resource_list = [Resource('R1', 2), Resource('R2', 2), Resource('R3', 2), Resource('R4', 2)]```（3）实现死锁避免算法采用银行家算法，判断当前分配情况是否满足安全序列。
死锁检测与解除
死锁检测： 允许死锁发生，操作系统不断监 视系统进展情况，判断死锁是否发 生 一旦死锁发生则采取专门的措施， 解除死锁并以最小的代价恢复操作 系统运行
死锁的检测与解除
检测时机： 当进程等待时检测死锁 （其缺点是系统的开销大） 定时检测 系统资源利用率下降时检测死锁
死锁的检测与解除
死锁的解除
重要的是以最小的代价恢复系统 的运行。方法如下： 1）重新启动 2）撤消进程 3）剥夺资源(本实验) 4）进程回退
死锁检测算法 * 每个进程和资源指定唯一编号 * 设置一张资源分ห้องสมุดไป่ตู้表 记录各进程与其占用资源之间的关系 * 设置一张进程等待表 记录各进程与要申请资源之间的关系
死锁的检测与解除
检测系统死锁 1 如果进程资源分配图中无环路，此时系统 没有发生死锁。 2 如果进程资源分配图中有环路，且每个资 源类中仅有一个资源，则系统中发生死锁。 3 如果进程资源分配图中有环路，且所涉及 的资源类中有多个资源，则环路存在只是 产生死锁的必要条件，系统未必发生死锁。
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。
如何进行编程中的死锁检测和解决
如何进行编程中的死锁检测和解决编程中的死锁检测和解决编程中的死锁问题是指两个或多个进程被永久地阻塞，它们都在等待彼此释放资源，从而无法继续执行的情况。
这是一种非常常见的并发编程问题，如果不及时解决，会严重影响系统的性能和可用性。
本文将介绍如何进行编程中的死锁检测和解决，以帮助开发人员有效地应对这一问题。
一、死锁检测死锁检测是指通过系统资源分配状态的周期性检测，来判断是否存在死锁的发生。
一般来说，常用的死锁检测算法有图论算法、资源分配图算法和银行家算法。
图论算法是通过构建进程和资源之间的有向图，来判断是否存在环路从而判断是否有死锁发生。
资源分配图算法是通过绘制资源和进程之间的关系图，来判断是否存在进程等待环路。
而银行家算法则是一种比较常用的死锁检测算法，它通过模拟系统资源的状态和进程请求资源的情况，来判断是否有死锁的可能性。
二、死锁解决在检测到死锁后，我们需要采取相应的解决方法来消除死锁。
常用的死锁解决方法有以下几种。
1. 资源剥夺法资源剥夺法是指当系统检测到死锁发生时，通过剥夺一些占用资源的进程来解除死锁。
这种方法需要根据一定的策略选择被剥夺的进程，并释放其占用的资源。
常用的策略包括优先级、资源占用量等。
2. 撤销进程法撤销进程法是指当检测到死锁发生时，直接撤销死锁的进程来解除死锁。
这种方法需要先选定一个进程进行撤销，然后释放该进程占用的资源。
选择哪个进程撤销可以根据一定的策略进行选择，如撤销时间、运行时间等。
3. 进程回退法进程回退法是指当检测到死锁发生时，要求造成死锁的进程回退到一个安全点（即无死锁状态），以解除死锁。
这种方法需要保存进程在发生死锁前的状态，通过回退操作将进程恢复到死锁发生之前的状态。
4. 进程终止法进程终止法是指当检测到死锁发生时，直接终止所有死锁进程来解除死锁。
这种方法比较激进，会丢失一定的进程信息和数据，因此需要慎重使用。
三、预防死锁在编程过程中，除了死锁的检测和解决，我们还应该注意预防死锁的发生。
死锁检测与解除算法
死锁检测与解除算法死锁是指在并发系统中，两个或多个进程因为争夺有限的资源而陷入无限等待的状态，无法继续执行下去。
为了避免和解决死锁问题，需要进行死锁检测与解除。
死锁检测算法是通过资源分配图进行分析，来判断系统是否处于死锁状态。
资源分配图是一个有向图，其中节点表示进程和资源，边表示进程对资源的请求和分配关系。
常用的死锁检测算法有图算法和银行家算法。
图算法通过深度优先或广度优先来遍历资源分配图，从而检测出是否存在环路。
如果存在环路，则说明存在死锁。
该算法的时间复杂度为O(n^2)，其中n为进程数或资源数。
银行家算法是一种基于资源的分配和回收策略的死锁避免算法。
该算法通过安全状态判断来检测死锁。
安全状态是指系统能够按照一些进程请求资源的顺序分配资源，使得所有进程都能顺利执行完毕而不会进入死锁状态。
如果系统处于安全状态，则说明不存在死锁。
该算法的时间复杂度为O(n*m^2)，其中n为进程数，m为资源数。
死锁解除算法是在检测到系统处于死锁状态时，通过释放资源和回滚进程等方式来解除死锁。
常用的死锁解除算法有抢占法、撤销法和回滚法。
抢占法是指终止一个或多个进程并回收其资源，以解除死锁。
在实施抢占前，需要对进程进行优先级排序，选择优先级最低的进程进行终止。
然后将被终止进程的资源释放给等待资源的进程。
抢占法虽然可以解除死锁，但会导致被终止进程的工作丢失，因此需要谨慎使用。
撤销法是指回滚一个或多个进程的动作，从而释放它们所占用的资源。
撤销是通过记录进程的执行状态和资源分配信息，并按照回滚机制进行恢复。
撤销法通常会涉及进程的暂停和恢复，对系统的影响较大，需要谨慎考虑。
回滚法是指将系统恢复到之前的安全状态，从而解除死锁。
回滚方法的实现需要保留系统历史状态的信息，并进行状态回滚。
回滚通常需要使用一种类似于文件系统的持久化存储来保存系统状态，以便在死锁发生时进行恢复。
回滚法对系统的影响较小，但需要一定的开销去保持历史状态信息。
08-死锁
23
2、资源分配图化简法检测死锁： 系统发生死锁，当且仅当该状态的资源分配图 是不可完全简化的。 完全简化：逐个找出既不阻塞又非独立的进程结 点，消去其请求边和分配边，直至所有进程结点 都孤立。 P1
4
P、V操作使用不当时引起死锁：
生产者: P(mutex) P(empty) …… 消费者: P(mutex) P(full) ……
竞争临时性资源可能引起死锁： 进程间要产生一个消息同时要接收一个消息时：
P1接收S3
P1
P1产生S1
S3
P3产生S3
S1
P2接收S1
P3
P3接收S2
P2 S2
P2产生S2
破坏循环等待条件： 资源有序分配法：系统内每个资源一个编号，各 进程对资源的申请必须严格按编号递增的顺序进行。 释放资源时按编号递减的顺序进行。
磁带机=2
P1
打印机=4
P2
存在一个让每个 人都满意的编号 次序吗？
9
§8.3 死锁的避免 死锁避免算法动态检查资源分配状态，确保循环 等待条件不成立。 分配资源前先计算是否会导致系统处于不安全状 态，若安全则分配资源，否则不分配。 一、系统的安全状态： 安全状态：存在一个由所有进程构成的安全序列 （<P1，P2，…，Pn>）。如果系统按照这个顺序 为每个进程分配所需资源，直至最大需求，可以使 每个进程都运行完。 不安全状态：系统中不存在任何一个安全序列。 不安全状态≠死锁状态
4> 再进行安全性检查，Available(2，1，0)不能满足任何 进程，进入不安全状态，恢复旧数据结构， P1等待。
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§8.4 死锁的检测与解除 一、死锁的检测：一种检测算法
资源分配表 资源号 进程号 R1 P1 R2 P2 R3 P3 进程等待表 进程号 资源号 P1 R2 P2 R3 P3 R1
数据库事务管理中的死锁检测与解决方法
数据库事务管理中的死锁检测与解决方法死锁是在多并发环境下，当两个或多个事务互相等待对方释放资源时变成无限等待状态的情况。
死锁会导致系统资源浪费，同时也会影响系统的性能和可用性。
在数据库事务管理中，死锁的发生是常见的，因此采取适当的死锁检测与解决方法是至关重要的。
1. 死锁检测方法1.1 死锁定位在死锁检测之前，首先需确定是否存在死锁。
一种常用的方法是通过等待图(Wait-for Graph)来检测死锁。
等待图是用来表示多个事务之间资源的竞争关系，当等待图中存在环路时，就意味着存在死锁。
1.2 系统资源监控监控数据库系统的资源使用情况，包括锁、事务等。
通过定期获取数据库系统的资源信息，可以发现死锁的发生情况。
1.3 死锁检测算法常见的死锁检测算法有：图算法、等待-图算法、死锁定时调度算法等。
其中图算法和等待-图算法较为常用，可以通过构建资源使用和等待的有向图来检测死锁。
2. 死锁解决方法2.1 死锁避免死锁避免是通过合理地预防死锁的发生，使得系统在运行时避免出现死锁。
这种方法主要基于资源请求和资源释放的顺序，通过对事务的资源请求进行动态分配和回收，避免死锁的发生。
常见的死锁避免算法有银行家算法和证据排斥检验算法。
2.2 死锁检测与解除如果死锁的避免方法不能满足需求，系统可能还是会发生死锁。
这时需要采取死锁检测和解除的方法。
常见的解除死锁的方式有回滚事务和剥夺资源。
回滚事务是指撤销某个或某些事务的执行，放弃已经占有的资源，以解除死锁。
而资源剥夺是指系统强制终止某个事务，然后再释放其所占有的资源，以解除死锁。
2.3 死锁超时处理死锁超时处理是通过设置一个死锁最大等待时间来处理死锁。
当一个事务遇到死锁时，如果等待超过设定的时间仍未解锁，系统会检测到死锁，并按照事先设定的处理方式来解锁。
3. 实践建议3.1 合理设计操作顺序在设计数据库应用时，应该尽量避免事务之间出现循环等待的情况。
在对资源进行请求时，需要明确资源请求的顺序，避免出现互相等待资源的情况。