死锁
死锁的原因及解决方法
死锁的原因及解决方法死锁是指在并发系统中，两个或多个进程无限地等待对方释放已占用资源的状态。
死锁是多进程协作的一种异常情况，普遍存在于操作系统中。
理解死锁的原因以及采取适当的解决方法是确保计算机系统稳定运行的重要一环。
本文将探讨死锁的原因以及解决方法。
一、死锁的原因1. 互斥条件死锁发生的首要原因是资源的互斥使用。
即某一资源在同一时间只能被一个进程使用，如果有其他进程请求该资源，则必须等待，直至该资源被释放。
当出现多个进程同时占用多个资源，并且它们之间互相等待对方所占用的资源时，就可能产生死锁。
2. 请求与保持条件当一个进程请求资源而该资源又被其他进程占用时，请求进程必须等待，但同时保持已获得的资源不被释放。
如果多个进程都在等待其他进程占用的资源同时保持自己占用的资源，则可能形成循环等待，导致死锁的发生。
3. 不可剥夺条件资源分配后不能被剥夺的特性也会导致死锁。
即已分配的资源只能由拥有它的进程主动释放，其他进程无法将其剥夺。
当一个进程占用资源并等待获取其他资源时，如果其他进程无法剥夺已占用的资源，那么这种情况会导致死锁。
4. 循环等待条件当存在一组进程互相等待对方所占用的资源时，就会产生循环等待的条件。
这个循环等待的环路可以是单个资源的循环，也可以是多个资源之间的循环，但无论是哪种情况，只要出现循环等待，就会发生死锁。
二、死锁的解决方法1. 预防死锁预防死锁是通过破坏死锁发生的四个必要条件来防止死锁的产生。
其中最直接有效的方法是破坏循环等待条件，可以通过引入资源有序分配来达到目的。
也可以通过破坏请求与保持条件，即请求资源时一次性申请所需要的全部资源，而不是一次请求一个资源，以消除死锁发生的可能性。
2. 避免死锁避免死锁是在程序执行时进行资源分配，通过安全序列的原理来避免系统进入不安全状态。
所谓安全序列，即在系统中存在一个进程执行顺序，使得每个进程能够按照顺序执行并顺利完成。
通过安全序列的判断，可以避免死锁的发生。
死锁
死锁（Deadlock），这里指的是进程死锁，是个计算机技术名词。
它是操作系统或软件运行的一种状态：在多任务系统下，当一个或多个进程等待系统资源，而资源又被进程本身或其它进程占用时，就形成了死锁。
有个变种叫活锁。
死锁的规范定义：集合中的每一个进程都在等待只能由本集合中的其他进程才能引发的事件，那么该组进程是死锁的。
一种情形，此时执行程序中两个或多个线程发生永久堵塞（等待），每个线程都在等待被其他线程占用并堵塞了的资源。
例如，如果线程A 锁住了记录1并等待记录2，而线程B锁住了记录2并等待记录1，这样两个线程就发生了死锁现象。
计算机系统中，如果系统的资源分配策略不当，更常见的可能是程序员写的程序有错误等，则会导致进程因竞争资源不当而产生死锁的现象。
在两个或多个任务中，如果每个任务锁定了其他任务试图锁定的资源，此时会造成这些任务永久阻塞，从而出现死锁。
例如：事务A 获取了行 1 的共享锁。
事务B 获取了行 2 的共享锁。
现在，事务A 请求行 2 的排他锁，但在事务 B 完成并释放其对行 2 持有的共享锁之前被阻塞。
现在，事务B 请求行 1 的排他锁，但在事务 A 完成并释放其对行 1 持有的共享锁之前被阻塞。
事务B 完成之后事务 A 才能完成，但是事务 B 由事务 A 阻塞。
该条件也称为循环依赖关系：事务 A 依赖于事务B，事务 B 通过对事务 A 的依赖关系关闭循环。
除非某个外部进程断开死锁，否则死锁中的两个事务都将无限期等待下去。
Microsoft SQL Server 数据库引擎死锁监视器定期检查陷入死锁的任务。
如果监视器检测到循环依赖关系，将选择其中一个任务作为牺牲品，然后终止其事务并提示错误。
这样，其他任务就可以完成其事务。
对于事务以错误终止的应用程序，它还可以重试该事务，但通常要等到与它一起陷入死锁的其他事务完成后执行。
在应用程序中使用特定编码约定可以减少应用程序导致死锁的机会。
有关详细信息，请参阅将死锁减至最少。
什么是死锁？死锁产生的原因？
什么是死锁？死锁产⽣的原因？什么是死锁？ 死锁是指两个或两个以上的进程在执⾏过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信⽽造成的⼀种阻塞的现象，若⽆外⼒作⽤，它们都将⽆法推进下去。
集合中的每⼀个进程都在等待只能由本集合中的其他进程才能引发的事件，那么该组进程是死锁的。
举个例⼦来描述，如果此时有⼀个线程A，按照先锁a再获得锁b的的顺序获得锁，⽽在此同时⼜有另外⼀个线程B，按照先锁b再锁a的顺序获得锁。
如下图所⽰：产⽣死锁的原因？1.竞争资源 系统中的资源可以分为两类：⼀类是可剥夺资源，是指某进程在获得这类资源后，该资源可以再被其他进程或系统剥夺，CPU和主存均属于可剥夺性资源；另⼀类资源是不可剥夺资源，当系统把这类资源分配给某进程后，再不能强⾏收回，只能在进程⽤完后⾃⾏释放，如磁带机、打印机等。
产⽣死锁中的竞争资源之⼀指的是竞争不可剥夺资源（例如：系统中只有⼀台打印机，可供进程P1使⽤，假定P1已占⽤了打印机，若P2继续要求打印机打印将阻塞） 产⽣死锁中的竞争资源另外⼀种资源指的是竞争临时资源（临时资源包括硬件中断、信号、消息、缓冲区内的消息等），通常消息通信顺序进⾏不当，则会产⽣死锁2.进程间推进顺序⾮法 若P1保持了资源R1,P2保持了资源R2，系统处于不安全状态，因为这两个进程再向前推进，便可能发⽣死锁。
例如，当P1运⾏到P1：Request（R2）时，将因R2已被P2占⽤⽽阻塞；当P2运⾏到P2：Request（R1）时，也将因R1已被P1占⽤⽽阻塞，于是发⽣进程死锁产⽣死锁的四个必要条件：互斥条件：进程要求对所分配的资源进⾏排它性控制，即在⼀段时间内某资源仅为⼀进程所占⽤。
请求和保持条件：当进程因请求资源⽽阻塞时，对已获得的资源保持不放。
不剥夺条件：进程已获得的资源在未使⽤完之前，不能剥夺，只能在使⽤完时由⾃⼰释放。
环路等待条件：在发⽣死锁时，必然存在⼀个进程--资源的环形链。
如何预防死锁？资源⼀次性分配：⼀次性分配所有资源，这样就不会再有请求了：（破坏请求条件）只要有⼀个资源得不到分配，也不给这个进程分配其他的资源：（破坏请保持条件）可剥夺资源：即当某进程获得了部分资源，但得不到其它资源，则释放已占有的资源（破坏不可剥夺条件）资源有序分配法：系统给每类资源赋予⼀个编号，每⼀个进程按编号递增的顺序请求资源，释放则相反（破坏环路等待条件）死锁检测1.Jstack命令 jstack是java虚拟机⾃带的⼀种堆栈跟踪⼯具。
预防死锁的三种方法
预防死锁的三种方法
死锁是多任务操作系统中常见的问题，它会导致系统资源无法释放，进而影响系统的正常运行。
因此，预防死锁是非常重要的。
下面我们将介绍三种常见的方法来预防死锁。
第一种方法是加锁顺序。
加锁顺序是指在对多个资源进行加锁时，要按照统一的顺序来加锁，而不是随意加锁。
这样可以避免不同的进程因为加锁的顺序不同而导致死锁的发生。
通过规定加锁的顺序，可以降低死锁的概率，提高系统的稳定性。
第二种方法是加锁超时。
在进行资源的申请时，可以规定一个超时时间，如果在规定的时间内无法获得所需的资源，就放弃当前的资源申请，避免进程长时间等待而导致死锁的发生。
这种方法可以有效地减少死锁的发生，同时也能够提高系统的响应速度。
第三种方法是死锁检测与解除。
系统可以通过监控资源的分配情况，及时发现潜在的死锁情况，并采取相应的措施来解除死锁。
这种方法可以在死锁已经发生时及时解决问题，保证系统的正常运行。
综上所述，预防死锁是多任务操作系统中非常重要的问题。
通过合理的加锁顺序、加锁超时和死锁检测与解除等方法，可以有效地预防死锁的发生，提高系统的稳定性和可靠性。
希望大家能够重视预防死锁这一问题，从而保证系统的正常运行。
什么是死锁？如何避免死锁的算法
什么是死锁？如何避免死锁的算法所谓死锁：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。
此时称系统处于死锁状态或系统产⽣了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。
由于资源占⽤是互斥的，当某个进程提出申请资源后，使得有关进程在⽆外⼒协助下，永远分配不到必需的资源⽽⽆法继续运⾏，这就产⽣了⼀种特殊现象死锁。
虽然进程在运⾏过程中，可能发⽣死锁，但死锁的发⽣也必须具备⼀定的条件，死锁的发⽣必须具备以下四个必要条件。
1）互斥条件：指进程对所分配到的资源进⾏排它性使⽤，即在⼀段时间内某资源只由⼀个进程占⽤。
如果此时还有其它进程请求资源，则请求者只能等待，直⾄占有资源的进程⽤毕释放。
2）请求和保持条件：指进程已经保持⾄少⼀个资源，但⼜提出了新的资源请求，⽽该资源已被其它进程占有，此时请求进程阻塞，但⼜对⾃⼰已获得的其它资源保持不放。
3）不剥夺条件：指进程已获得的资源，在未使⽤完之前，不能被剥夺，只能在使⽤完时由⾃⼰释放。
4）环路等待条件：指在发⽣死锁时，必然存在⼀个进程——资源的环形链，即进程集合{P0，P1，P2，···，Pn}中的P0正在等待⼀个P1占⽤的资源；P1正在等待P2占⽤的资源，……，Pn正在等待已被P0占⽤的资源。
1) 预防死锁。
这是⼀种较简单和直观的事先预防的⽅法。
⽅法是通过设置某些限制条件，去破坏产⽣死锁的四个必要条件中的⼀个或者⼏个，来预防发⽣死锁。
预防死锁是⼀种较易实现的⽅法，已被⼴泛使⽤。
但是由于所施加的限制条件往往太严格，可能会导致系统资源利⽤率和系统吞吐量降低。
a 破坏互斥条件 如果允许系统资源都能共享使⽤，则系统不会进⼊死锁状态。
但有些资源根本不能同时访问，如打印机等临界资源只能互斥使⽤。
所以，破坏互斥条件⽽预防死锁的⽅法不太可⾏，⽽且在有的场合应该保护这种互斥性。
b 破坏不剥夺条件 当⼀个已保持了某些不可剥夺资源的进程，请求新的资源⽽得不到满⾜时，它必须释放已经保持的所有资源，待以后需要时再重新申请。
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。
死锁产生条件以及预防和处理算法
死锁产⽣条件以及预防和处理算法 ⼀、死锁的概念 在多道程序系统中，虽可借助于多个进程的并发执⾏，来改善系统的资源利⽤率，提⾼系统的吞吐量，但可能发⽣⼀种危险━━死锁。
所谓死锁(Deadlock),是指多个进程在运⾏中因争夺资源⽽造成的⼀种僵局(Deadly_Embrace),当进程处于这种僵持状态时，若⽆外⼒作⽤，它们都将⽆法再向前推进。
⼀组进程中，每个进程都⽆限等待被该组进程中另⼀进程所占有的资源，因⽽永远⽆法得到的资源，这种现象称为进程死锁，这⼀组进程就称为死锁进程。
⼆、死锁产⽣的原因 产⽣死锁的原因主要是： （1）因为系统资源不⾜。
（2）进程运⾏推进的顺序不合适。
（3）资源分配不当等。
如果系统资源充⾜，进程的资源请求都能够得到满⾜，死锁出现的可能性就很低，否则就会因争夺有限的资源⽽陷⼊死锁。
其次，进程运⾏推进顺序与速度不同，也可能产⽣死锁。
产⽣死锁的四个必要条件： （1）互斥条件：⼀个资源每次只能被⼀个进程使⽤。
（2）请求与保持条件：⼀个进程因请求资源⽽阻塞时，对已获得的资源保持不放。
（3）⾮抢占:进程已获得的资源，在末使⽤完之前，不能强⾏抢占。
（4）循环等待条件:若⼲进程之间形成⼀种头尾相接的循环等待资源关系。
三、死锁处理⽅法： （1）可使⽤协议以预防或者避免死锁，确保系统不会进⼊死锁状态； （2）可允许系统进⼊死锁状态，然后检测他，并加以恢复； （3）可忽视这个问题，认为死锁不可能发⽣在系统内部。
四、死锁预防 1、互斥：对于⾮共享资源，必须要有互斥条件； 2、占有并等待： 为了确保占有并等待条件不会出现在系统中，必须保证：当⼀个进程申请⼀个资源时，它不能占有其他资源。
⼀种可以使⽤的协议是每个进程在执⾏前申请并获得所有资源，可以实现通过要求申请资源的系统调⽤在所有的其他系统调⽤之前执⾏。
3、⾮抢占： 为了确保第三个条件不成⽴，可以使⽤如下协议：如果⼀个进程占有资源并申请另⼀个不能⽴即分配的资源，那么其现已分配资源都可被抢占； 4、循环等待： 为了确保循环等待条件不成⽴，⼀种可⾏的算法是：对所有资源进程排序，且要求每个进程按照递增顺序来申请进程。
处理死锁的四种基本方法
处理死锁的四种基本方法
1. 预防死锁：通过避免并发操作或者避免并发资源竞争来防止死锁的产生。
可以采用资源分配策略、进程调度策略等方式来实现。
2. 避免死锁：通过系统运行时不断地检测资源分配情况，判断是否有可能发生死锁，然后采取一定措施避免死锁的发生。
3. 检测与恢复死锁：通过设置死锁检测器，检测是否存在死锁，在检测到死锁后，采取恢复策略，如撤销一些进程、回收资源等。
4. 忽略死锁：虽然死锁是一种不合理的情况，但是在实际应用中，一些死锁情况出现的概率非常小，或者解决死锁会带来更大的开销，因此可以忽略死锁，让系统正常运行下去。
死锁是什么原因
死锁是什么原因推荐文章朴槿惠性丑闻真实原因是什么事件原委热度：飞机失事都是什么原因热度：出现梦游的原因是什么热度：四季形成的原因是什么热度：动物冬眠的原因是什么热度：死锁是什么?死锁是什么原因?死锁的预防方法有哪些?下面就由店铺告诉大家吧!死锁是什么死锁(Deadlock)，这里指的是进程死锁，是个计算机技术名词。
它是操作系统或软件运行的一种状态：在多任务系统下，当一个或多个进程等待系统资源，而资源又被进程本身或其它进程占用时，就形成了死锁。
由于资源占用是互斥的，当某个进程提出申请资源后，使得有关进程在无外力协助下，永远分配不到必需的资源而无法继续运行，这就产生了一种特殊现象。
死锁是什么原因1.竞争资源引起进程死锁当系统中供多个进程共享的资源如打印机、公用队列的等，其数目不足以满足诸进程的需要时，会引起诸进程对资源的竞争而产生死锁。
1)可剥夺资源和不可剥夺资源系统中的资源可以分为两类，一类是可剥夺资源，是指某进程在获得这类资源后，该资源可以再被其他进程或系统剥夺。
例如，优先权高的进程可以剥夺优先权低的进程的处理机。
又如，内存区可由存储器管理程序，把一个进程从一个存储区移到另一个存储区，此即剥夺了该进程原来占有的存储区，甚至可将一进程从内存调到外存上，可见，CPU和主存均属于可剥夺性资源。
另一类资源是不可剥夺资源，当系统把这类资源分配给某进程后，再不能强行收回，只能在进程用完后自行释放，如磁带机、打印机等。
2)竞争不可剥夺资源在系统中所配置的不可剥夺资源，由于它们的数量不能满足诸进程运行的需要，会使进程在运行过程中，因争夺这些资源而陷于僵局。
例如，系统中只有一台打印机R1和一台磁带机R2，可供进程P1和P2共享。
假定PI已占用了打印机R1，P2已占用了磁带机R2，若P2继续要求打印机R1，P2将阻塞;P1若又要求磁带机，P1也将阻塞。
于是，在P1和P2之间就形成了僵局，两个进程都在等待对方释放自己所需要的资源，但是它们又都因不能继续获得自己所需要的资源而不能继续推进，从而也不能释放自己所占有的资源，以致进入死锁状态。
判断死锁的公式
在计算机科学中，判断死锁的公式可以使用图论中的资源分配图模型或资源分配矩阵进行分析。
以下是一种常见的判断死锁的公式：
资源分配图模型：
1. 绘制资源分配图，其中节点表示进程（P）和资源（R）。
2. 连接进程和它所请求或占用的资源之间的边。
箭头指向资源从进程到资源的请求，箭头指向进程从资源到进程的占用。
3. 检查是否存在一个或多个进程形成了一个环路，并且每个进程都在等待它所请求的资源已被其他进程占用。
资源分配矩阵：
1. 构建资源分配矩阵，其中行表示进程，列表示资源。
每个元素表示资源Rj被进程Pi占用的数量。
2. 构建需求矩阵，其中行表示进程，列表示资源。
每个元素表示进程Pi对资源Rj的需求量。
3. 使用银行家算法或其他类似的算法分析矩阵，检查是否存在一个或多个进程无法满足其资源需求，从而导致无法进行进一步的执行。
通过以上公式，可以分析资源的分配和请求情况，进而判断是否存在死锁。
如果发现任何环路或无法满足进程资源需求的情况，那么就可以判断存在死锁。
死锁
死锁例子
进程P 进程 1 ： 申请打印机P 申请打印机 申请磁带机T 申请磁带机T … 释放磁带机T 释放磁带机 释放打印机 打印机P 释放打印机 … 进程P 进程 2 ： 申请磁带机T 申请磁带机 … 申请打印机 申请打印机P 打印机 … 释放打印机 打印机P 释放打印机 释放磁带机T 释放磁带机 …
安全性算法
从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程： (1) 从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程：
① (Finish［i］=false；② Need［i,j］≤Work［j］) ；如果 (Finish［ =false； Need［i,j］≤Work［ 找到， (2)，否则， (3)； 找到，转(2)，否则， 转(3)；
死锁
死锁的概念 + 死锁定义 + 死锁的原因 + 死锁的必要条件 解决死锁的方法 + 预防死锁 + 避免死锁 + 检测和恢复死锁 检测和恢复死锁
死锁的概念
定义：死锁是指多个并发进程彼此等待对方所拥 定义： 有的资源， 有的资源，且这些并发进程在得到对方的资源之 前不会释放自己所拥有的资源， 前不会释放自己所拥有的资源，从而使得各进程 不能继续向前推前。 不能继续向前推前。 原因： 原因： + 系统资源不足； 系统资源不足； + 进程推进顺序不合适； 进程推进顺序不合适；
（图 ） 1
银行家算法之例（ 银行家算法之例（二）
时刻的安全性： （1）T0时刻的安全性：
时刻存在一个安全序列{p ,因此系统是安全的 在T0时刻存在一个安全序列{p1,p3,p4,p2,p0} ,因此系统是安全的 。
银行家算法之例（ 银行家算法之例（三）
（2）P1请求资源：P1发出请求向量Request1(1，0，2)， P1请求资源：P1发出请求向量Request1(1， 请求资源 发出请求向量Request1(1 2)， 系统按银行家算法进行检查： 系统按银行家算法进行检查： 2) ① Request1(1, 0, 2)≤Need1(1, 2, 2) 2) ② Request1(1, 0, 2)≤Available1(3, 3, 2) 系统先假定可为P1分配资源， P1分配资源 ③ 系统先假定可为P1分配资源，并修改 Allocation1和Need1向量 向量， Available, Allocation1和Need1向量，由此形成的资源 中的圆括号所示。 变化情况如图 1中的圆括号所示。 再利用安全性算法检查此时系统是否安全。 ④ 再利用安全性算法检查此时系统是否安全。
死锁的定位分析方法
死锁的定位分析方法
死锁是多线程并发编程中的一种常见问题，发生在多个线程因争夺有限的资源而无法继续执行的情况。
以下是一些常用的方法用于定位和分析死锁问题：
1. 日志分析：通过分析应用程序的日志来查找死锁发生的线索。
查看线程的执行顺序、锁请求和释放操作，以及资源的分配情况，可能可以发现死锁的原因。
2. 调试工具：使用调试工具，如调试器或性能分析器，来观察线程的执行状态和资源的使用情况。
调试工具可以帮助你跟踪线程的执行路径和资源的分配情况。
3. 可视化工具：使用可视化工具来展示线程、锁和资源之间的关系。
通过可视化的方式可以更直观地了解线程之间的依赖关系，从而更容易发现死锁问题。
4. 静态分析工具：使用静态分析工具对代码进行分析，以检测潜在的死锁问题。
静态分析可以帮助你找出代码中可能导致死锁的部分，从而更早地发现和解决问题。
5. 代码审查：通过代码审查的方式检查代码中是否存在可能引发死锁的情况。
例如，检查是否有线程对多个资源进行了串行化的访问，或者是否有未正确释放的锁。
6. 模型检查：使用模型检查工具对并发程序进行形式化验证，以发现潜在的死
锁情况。
模型检查工具通常会基于并发程序的形式化模型进行分析，并生成验证结果。
以上方法可以帮助你定位和分析死锁问题，但请注意死锁问题可能是复杂的，并且可能需要根据具体情况采用不同的方法来解决。
死锁的原因及解决方法
死锁的原因及解决方法死锁是指在并发系统中，两个或多个进程因竞争系统资源而造成阻塞，且它们都无法继续执行，称为死锁。
一旦发生死锁，系统资源无法恢复，只能通过终止其中一个或多个进程来解除死锁。
以下是死锁的原因及解决方法的详细回答。
一、死锁的原因：1. 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用，其他进程必须等待。
2. 请求与保持条件：一个进程在请求其他资源的同时继续占有已分配到的资源。
3. 不可剥夺条件：已分配的资源不能被其他进程抢占，只能由占有它的进程主动释放。
4. 循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的等待资源关系，形成了一个进程等待环路。
二、解决方法：1. 预防死锁：a. 破坏互斥条件：如允许多个进程同时访问资源。
b. 破坏请求与保持条件：一次性申请所有所需资源。
c. 破坏不可剥夺条件：允许资源被抢占。
d. 破坏循环等待条件：通过资源静态分配顺序来规避循环等待。
2. 避免死锁：a. 资源分配图算法：进程和资源之间可以表示为图，通过回溯法进行动态检查资源分配是否会造成死锁，并进行资源分配决策。
b. 银行家算法：通过银行家对于进程资源请求的审核来避免死锁，确保系统资源分配的安全性。
3. 检测死锁：a. 死锁检测算法：利用资源分配图算法，检测系统是否进入死锁状态，若检测到死锁，则采取相应的措施解除死锁。
b. 资源分配状态记录：记录系统的资源分配状态，通过不断的实时检测资源的分配和释放情况来判断是否发生了死锁。
4. 解除死锁：a. 抢占恢复法：通过抢占一些资源来解除死锁，抢占的资源可以由进程主动释放或回收。
b. 撤销进程法：从系统中选择一个或多个进程终止，将它们释放占有的资源。
c. 进程回滚法：将一个或多个进程回滚到之前的检查点，释放已经占有的资源。
d. 动态分配资源法：在发生死锁时，应根据进程优先级和资源的重要性进行资源重新分配。
总结：死锁是并发系统中一个常见的问题，解决死锁的过程是一个繁琐而复杂的任务。
死锁定理和作用
死锁定理和作用介绍如下：
死锁定理是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。
此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。
死锁定理的作用是描述和解决进程间因竞争资源而造成的僵局问题。
当系统发生死锁时，若无外力作用，这些进程都将永远不能再向前推进，从而造成系统资源浪费，甚至导致系统崩溃。
因此，研究和解决死锁问题对于保证系统的稳定性和可靠性具有重要意义。
死锁产生的原因以及解决方法
死锁产⽣的原因以及解决⽅法⼀.什么是死锁？ 死锁是由于两个或以上的线程互相持有对⽅需要的资源，导致这些线程处于等待状态，⽆法执⾏。
⼆.产⽣死锁的四个必要条件 1.互斥性：线程对资源的占有是排他性的，⼀个资源只能被⼀个线程占有，直到释放。
2.请求和保持条件：⼀个线程对请求被占有资源发⽣阻塞时，对已经获得的资源不释放。
3.不剥夺：⼀个线程在释放资源之前，其他的线程⽆法剥夺占⽤。
4.循环等待：发⽣死锁时，线程进⼊死循环，永久阻塞。
三.产⽣死锁的原因 1.竞争不可抢占性资源 p1已经打开F1，想去打开F2，p2已经打开F2，想去打开F1，但是F1和F2都是不可抢占的，这是发⽣死锁。
2.竞争可消耗资源引起死锁 进程间通信，如果顺序不当，会产⽣死锁，⽐如p1发消息m1给p2，p1接收p3的消息m3，p2接收p1的m1，发m2给p3，p3，以此类推，如果进程之间是先发信息的那么可以完成通信，但是如果是先接收信息就会产⽣死锁。
3.进程推进顺序不当 进程在运⾏过程中，请求和释放资源的顺序不当，也同样会导致产⽣进程死锁。
四.避免死锁的⽅法 1.破坏“请求和保持”条件 想办法，让进程不要那么贪⼼，⾃⼰已经有了资源就不要去竞争那些不可抢占的资源。
⽐如，让进程在申请资源时，⼀次性申请所有需要⽤到的资源，不要⼀次⼀次来申请，当申请的资源有⼀些没空，那就让线程等待。
不过这个⽅法⽐较浪费资源，进程可能经常处于饥饿状态。
还有⼀种⽅法是，要求进程在申请资源前，要释放⾃⼰拥有的资源。
2.破坏“不可抢占”条件 允许进程进⾏抢占，⽅法⼀：如果去抢资源，被拒绝，就释放⾃⼰的资源。
⽅法⼆：操作系统允许抢，只要你优先级⼤，可以抢到。
3.破坏“循环等待”条件 将系统中的所有资源统⼀编号，进程可在任何时刻提出资源申请，但所有申请必须按照资源的编号顺序（升序）提出五.死锁的检测 1.每个进程、每个资源制定唯⼀编号 2.设定⼀张资源分配表，记录各进程与占⽤资源之间的关系 3.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 资源分配表资源进程r1p2r2p5r3p4r4p1 进程等待表资源进程p1r1p2r3p4r4 p1-r1-p2-r3-p4-r4-p1 出现环路引起死锁六.死锁的解除 1.抢占资源，从⼀个或多个进程中抢占⾜够数量的资源，分配给死锁进程，以解除死锁状态。
死锁
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例如:进程 使用资源的顺序是R1,R2; 例如 进程PA,使用资源的顺序是 进程 使用资源的顺序是 进程PB,使用资源的顺序是R ,R1 PB,使用资源的顺序是 进程PB,使用资源的顺序是Rห้องสมุดไป่ตู้,R1; 无限制条件, 死锁。 若采用无限制条件 有可能形成环路条件,造成死锁 若采用无限制条件,有可能形成环路条件,造成死锁。 采用有序资源分配法: 的编号为1,R2的编号为2 采用有序资源分配法:R1的编号为1,R2的编号为2; PA:申请次序应是 申请次序应是:R1,R2 申请次序应是 PB:申请次序应是 申请次序应是:R1,R2 申请次序应是 这样就破坏了环路条件,避免了死锁的发生 避免了死锁的发生。 这样就破坏了环路条件 避免了死锁的发生。
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3.6.1 预防死锁
原理 该方法是通过对资源分配的原则进行限制, 该方法是通过对资源分配的原则进行限制,从而 使产生死锁的四个必要条件中的第2 使产生死锁的四个必要条件中的第2、3、4个条件之 能成立,来预防产生死锁。 一不能成立,来预防产生死锁。 互斥:这个条件不可能被禁止 这个条件不可能被禁止。 互斥 这个条件不可能被禁止。 摒弃“请求和保持” 1. 摒弃“请求和保持”条件 摒弃“不剥夺” 2. 摒弃“不剥夺”条件 摒弃“环路等待” 3. 摒弃“环路等待”条件
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预防死锁
1.摒弃“请求和保持”条件 1.摒弃“请求和保持” 摒弃 所有进程在开始运行之前必须一次性 一次性的申请整个运行过 所有进程在开始运行之前必须一次性的申请整个运行过 程所需的全部资源。 程所需的全部资源。 优点:简单、易于实现、安全。 优点:简单、易于实现、安全。 缺点:(1)资源浪费严重 缺点:(1)资源浪费严重 (2)进程延迟运行 (2)进程延迟运行
死锁的原因及解决方法
死锁的原因及解决方法死锁是指在并发程序中，两个或多个进程无限期地等待对方持有的资源，从而导致程序无法继续执行的一种情况。
死锁产生的原因：1. 竞争资源：多个进程同时竞争有限的资源。
当每个进程在等待某个资源时，这个资源正好被其他进程占用，就可能导致死锁。
2. 资源的互斥使用：资源一次只允许一个进程使用，如果多个进程同时需要多个互斥资源，且彼此无法让出正在使用的资源，就可能导致死锁。
3. 进程推进顺序不当：进程按照一定的顺序获得和释放资源，如果进程之间的资源申请和释放过程无序，就可能导致死锁。
4. 系统资源不足：系统中可用的资源数量不足以满足各个进程的需求，进而导致死锁。
解决死锁的方法：1. 预防死锁：在程序设计的阶段，通过合理的资源分配策略来避免死锁的发生。
a. 资源一次性分配：进程在开始运行之前，一次性请求所有需要的资源，保证所有资源都能得到满足，避免死锁的发生。
但这种方式会导致资源的浪费。
b. 可剥夺资源：操作系统可以剥夺进程目前占有的资源来满足其他进程的需要，直到剥夺的进程被满足为止。
这种方式较为复杂，需要合理的资源申请策略。
c. 有序资源分配：系统给进程分配资源时，按照特定的顺序进行分配，从而避免进程之间因资源竞争而造成死锁。
d. 资源的动态分配与回收：允许进程在运行时申请资源，使用后释放资源。
系统会根据当前的资源分配情况，来判断是否满足进程的资源需求，以避免死锁。
2. 避免死锁：在程序运行时，通过系统资源的动态分配和回收来避免进程死锁。
a. 银行家算法：系统通过银行家算法来判断进程在请求资源时是否会导致死锁，只有在安全状态下才会分配资源给进程。
b. 死锁检测：系统周期性地检测系统资源及进程资源的占用情况，通过资源分配图或者资源申请图等方式，检测是否存在死锁。
如果检测到死锁，则采取相应措施解除死锁。
3. 解除死锁：一旦检测到死锁的存在，系统必须采取措施解除死锁。
a. 资源抢占：系统可以从已经占有资源的进程中剥夺一些资源，给其他进程使用，以解除死锁。
数据库事务处理中的死锁与并发控制策略
数据库事务处理中的死锁与并发控制策略在数据库管理系统中，死锁和并发控制是关键的概念，涉及到确保多个并发事务能够同时运行而不发生冲突的问题。
本文将讨论数据库事务处理中的死锁和并发控制策略，以解决这些问题。
一、死锁的概念和原因1. 死锁的定义死锁是指两个或多个事务互相等待对方持有的资源，并导致彼此无法继续执行的情况。
如果不采取措施来解决死锁，系统将进入无限等待的状态。
2. 死锁的产生原因死锁通常由以下四个条件同时满足而产生：- 互斥条件：资源只能被一个事务占用，其他事务需要等待。
- 持有并等待条件：事务在持有一些资源的同时，还等待获取其他资源。
- 不可剥夺条件：已被一事务占用的资源不能被其他事务剥夺。
- 循环等待条件：一系列事务形成一种循环等待资源关系。
二、死锁的检测与解决策略1. 死锁的检测死锁的检测是指通过算法检测系统中是否有死锁的发生，一旦检测到死锁，系统可以采取相应的策略来解决。
常见的死锁检测算法有图论算法和资源分配图算法。
2. 死锁的解决策略- 死锁预防：通过破坏死锁产生的四个必要条件之一来预防死锁的发生。
例如，破坏持有并等待条件，要求事务在执行前一次性申请所需的全部资源。
- 死锁避免：通过事务请求资源时的动态分配，根据资源的状况决定是否分配给请求资源的事务。
常用的避免算法有银行家算法和资源分配图算法。
- 死锁检测与解除：先进行死锁检测，一旦检测到死锁的存在，通过撤销事务、资源抢占或回滚等方式解除死锁。
三、并发控制策略1. 一致性与隔离级别一致性和隔离级别是数据库中的重要概念，用于定义并发事务的行为和执行结果的可见性。
- 一致性：确保并发事务的执行结果与顺序执行结果相同。
基本原则是事务应该遵守数据库的完整性约束和业务逻辑。
- 隔离级别：定义了一种隔离的程度，用于控制并发事务间相互干扰的程度。
隔离级别从低到高分为读未提交、读提交、可重复读和串行化。
2. 并发控制技术为了确保并发执行的多个事务能够正确地访问和修改数据库，数据库管理系统中使用了多种并发控制技术。
产生死锁的三个必要条件
产生死锁的三个必要条件
产生死锁的三个必要条件是：
1.互斥条件：某个资源在一段时间内只能由一个进程占有，不能同时被两个
或两个以上的进程占有。
这种独占资源如CD-ROM驱动器，打印机等等，必须在占有该资源的进程主动释放它之后，其它进程才能占有该资源。
2.占有并等待条件：进程至少已经占有一个资源，但又申请新的资源；由于
该资源已被另外进程占有，此时该进程阻塞；但是，它在等待新资源之时，仍继续占用已占有的资源。
3.不可剥夺条件：已获资源只能由进程自愿释放，不允许被其他进程剥夺。
当这些条件同时满足时，就会产生死锁。
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3.产生死锁的根本原因 竞争资源 进程间推进顺序非法
3.5 死锁的产生 产生死锁的必要条件： 互斥条件 请求和保持条件 不剥夺条件 环路等待条件
①互斥条件 资源独占 ②不剥夺条件 不能强行抢夺对方资源 ③请求和保持条件 资源分配并非一次到位 ④环路等待条件 构成环路
(4) 如果所有进程的Finish［i］=true 都满足， 则表示系统处于安全状态； 否则，系统处于不安全状态。
举例
T0时刻的资源分配情况
假定系统中有四个进程P1, P2, P3, P4和三类资源R1, R2, R3，各种资 源的数量分别为9、3、6
资源 情况 进程
Max R1 R2 R3 3 6 3 4 2 1 1 2 2 2 3 4
(4) 系统执行安全性算法，检查此次资源分配 后，系统是否处于安全状态。若安全，才正式 将资源分配给进程Pi，完成本次分配；否则， 试探分配失败，让进程Pi阻塞等待。
3）安全性算法 （1）设置两个工作向量 ①设置一个数组Finish［n］。 当Finish［i］∶=true （0≤i≤n，n为系统中的进程数）时，表示进程 Pi可获得其所需的全部资源，而顺利执行完成。 ②设置一个临时向量Work，表示系统可提供给进程 继续运行的资源的集合。安全性算法刚开始执行 时 Work∶=Available
(3) 系统试探着把资源分配给进程Pi，并修改下 面数据结构中的数值：
Available［j］∶=Available［j］-Requesti［j］; Allocation［i,j］∶=Allocation［i,j］+Requesti［j］; Need［i,j］∶=Need［i,j］-Requesti［j］;
Finish
True True True True
2. 假设T0时刻，P1请求资源：P1发出请求向量 Request1(0，0，1)，系统按银行家算法进行检 查： 2) ① Request1(0, 0,1)≤Need1(2, 2, 2) ② Request1(0, 0, 1)≤Available(0, 1, 1) 故，系统试探性地为P1分配资源，并修 改Available，Allocation1，Need1向量 如图示：
3. 假设T0时刻，P4请求资源：P4发出请求向量 Request4(1，2，0)，系统按银行家算法进行检 查： ① Request4(1, 2,0)≤Need4(4, 2, 0) ② Request4(1, 2, 0) ≥Available (0, 1, 1) P4的请求向量超过系统的可用资源向量，故 P4的请求不能满足，进程P4阻塞等待。 考虑：如果T0时刻，进程P4申请资源，其 请求向量为Request4(0, 1,0)，系统能否将 资源分配给它？
(2) 从进程集合中找到一个能满足下述条件的 进程： ① Finish［i］=false; 并且② Need［i,j］≤Work［j］； 若找到， 执行步骤(3)， 否则，执行步骤(4)。 (3) 当进程Pi获得资源后，可顺利执行，直至 完成，并释放出分配给它的资源，故应执行： Work［j］∶=Work［i］+Allocation［i,j］ Finis h［i］∶=true; go to step 2; 转向步骤（2）
3.死锁的检测与恢复
可以满足的话， 可以满足的话，执行完就会释 放它的资源，成为独立的点。 放它的资源，成为独立的点。
化简资源分配图，说明有无进程处于死锁状态？ 化简资源分配图，说明有无进程处于死锁状态？
R0
P1 P0
R1 R2 R3 R4
P2
P3 P4
P0
P1
P2
P3
P4
系统处于死锁状态的充分条件是：当且仅当其进程资源图是 不可完全化简的。
(3) 分配矩阵Allocation。这也是一个n×m的 矩阵，它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。如果Allocation［i,j］ =K，则表示进程i当前已分得Rj类资源的数目为 K。 (4) 需求矩阵Need。这也是一个n×m的矩阵， 用以表示每一个进程尚需的各类资源数。如果 Need［i,j］=K，则表示进程i还需要Rj类资源K 个，方能完成其任务。 上述三类矩阵存在下述关系： Need［i,j］=Max［i,j］-Allocation［i,j］
进 程 P1 P2 P3 P4 1 6 2 0
Allocation R1 R2 R3 0 1 1 0 2 1 2 1
Need R1 R2 R3 2 0 1 4 2 0 0 2 0 1 3 1
Available R1 R2 R3 0 1 0
进行安全性检查： 可用资源Available（0，1，0）已不能满足任何 进程的需要，系统进入不安全状态。 P1请求的资源不能分配。
说明
四个条件必须同时具备，才会 发生死锁
3.6 处理死锁的对策 预防 避免 检测与解除
1.死锁的预防 预防死锁的基本思想: 打破产生死锁的四个必 要条件中的一个或几个。 这是排除死锁的静态策略
1.死锁的预防 预防死锁的可行策略 ①打破“请求和保持”条 件 运行前一次分配资源 ②打破“循环等待”条件 资源事先分类编号，按顺序（如递增） 分配 资源：R1 序号：1 R2 2 … Rn n
进程 P1 P2 P3
最大需求 12 4 9
已分配 5 2 4
还需要 7 2 5 3
可用
T0时刻是安全的， 存在一个安全序列< P2,P3,P1>
若系统处于安全状态，则还会进入 死锁状态。 若产生死锁，则系统一定处于不安 全状态。 但是，系统进入不安全状态，也未 必会产生死锁。
③著名的避免死锁的算法：银行家算法 基本思想：为每个进程分配资源之前， 先判断系统是否是安全的，若是，才分 配。
1）数据结构 (1) 可利用资源向量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 用的资源数目，其初始值是系统中所配置的该类 全部可用资源的数目，其数值随该类资源的分配 和回收而动态地改变。如果Available［j］=K， 则表示系统中现有Rj类资源K个。 (2) 最大需求矩阵Max。这是一个n×m的矩阵， 它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类 资源的最大需求。如果Max［i,j］=K，则表示 进程i需要Rj类资源的最大数目为K。
③打破不剥夺条件
例子
小河中铺了一垫脚石用于过河。 试说明什么是过河问题中的死锁？ 并给出破坏死锁4个必要条件均可 用于过河问题的解法。 当垫脚石每次只允许一个人通过， 并且两人在河中相遇并且都不退让 时则出现了死锁。
破坏互斥条件:加宽垫脚石, 破坏互斥条件:加宽垫脚石,允许两人共享同一 块垫脚石。 破坏部分分配条件：在过河前，每个人必须申 破坏部分分配条件：在过河前，每个人必须申 请使用河中的所有垫脚石。 破坏不剥夺条件：当两人在河中相遇时强行要 破坏不剥夺条件：当两人在河中相遇时强行要 求过河的另一方撤回。 破坏环路等待条件：为避免河中两人都要求对 破坏环路等待条件：为避免河中两人都要求对 方的垫脚石而铺设两串垫脚石。
2.死锁的避免 这是排除死锁的动态策略 在资源分配过程中，若预测有发 生死锁的可能性，则加以避免。
①安全序列 系统是安全的，是指系统中的所用进 程能够按照某一种次序分配资源，并 且依次的运行完毕，这种进程序列 （P1，P2，…Pn)就是安全序列。
假定
系统中有三个进程P1、 P2和P3，共有14台 磁带机。 进程P1总共要求12台磁带机，P2和P3分别 要求4台和9台。 假设在T0时刻，进程P1、P2和P3已分别获 得5台、2台和4台磁带机，尚有3台空闲未分 配，如下表所示：
Allocation R1 R2 R3 1 6 2 0 0 1 1 0 2 0 2 1
Need R1 R2 R3 2 0 1 4 2 0 0 2 0 1 3 2
Available R1 R2 R3 0 1 1
P1 P2 P3 P4
1.T0时刻的安全性 T0时刻存在着一个安全序列< P2, P1, P4, i是进程Pi的请求向量，如果 Requesti［j］=K，表示进程Pi需要K个Rj类型 的资源。当Pi发出资源请求后，系统按下述步 骤进行检查： (1) 如果Requesti［j］≤Need［i,j］，便转 向步骤2；否则认为出错，因为它所需要的资 源数已超过它所宣布的最大值。 (2) 如果Requesti［j］≤Available［j］， 便转向步骤(3)；否则， 表示尚无足够资源， Pi须等待。
一时刻系统是安全的
进 程
P2 P1 P4 P3 Work R1 R2 R3 0 6 7 7 1 1 2 3 2 3 2 5 Need R1 R2 R3 0 2 4 1 0 2 2 0 3 1 2 0 Allocation R1 R2 R3 6 1 0 2 1 0 0 1 2 0 2 1 Work+Allocation R1 R2 R3 6 7 7 9 2 2 2 3 5 6 3 3