第八章 Deadlocks(死锁)
死锁习题及答案
死鎖習題及答案一、填空題1．進程の“同步”和“互斥”反映了進程間①和②の關系。
【答案】①直接制約、②間接制約【解析】進程の同步是指在異步環境下の並發進程因直接制約而互相發送消息，進行相互合作、相互等待，使得各進程按一定の速度執行の過程；而進程の互斥是由並發進程同時共享公有資源而造成の對並發進程執行速度の間接制約。
2．死鎖產生の原因是①和②。
【答案】①系統資源不足、②進程推進路徑非法【解析】死鎖產生の根本原因是系統の資源不足而引發了並發進程之間の資源競爭。
由於資源總是有限の，我們不可能為所有要求資源の進程無限地提供資源。
而另一個原因是操作系統應用の動態分配系統各種資源の策略不當，造成並發進程聯合推進の路徑進入進程相互封鎖の危險區。
所以，采用適當の資源分配算法，來達到消除死鎖の目の是操作系統主要研究の課題之一。
3．產生死鎖の四個必要條件是①、②、③、④。
【答案】①互斥條件、②非搶占條件、③占有且等待資源條件、④循環等待條件【解析】互斥條件：進程對它所需の資源進行排它性控制，即在一段時間內，某資源為一進程所獨占。
非搶占條件：進程所獲得の資源在未使用完畢之前，不能被其它進程強行奪走，即只能由獲得資源の進程自己釋放。
占有且等待資源條件：進程每次申請它所需の一部分資源，在等待新資源の同時，繼續占有已分配到の資源，循環等待條件：存在一進程循環鏈，鏈中每一個進程已獲得の資源同時被下一個進程所請求。
4．在操作系統中，信號量是表示①の物理實體，它是一個與②有關の整型變量，其值僅能由③原語來改變。
【答案】①資源，②隊列，③P-V【解析】信號量の概念和P-V原語是荷蘭科學家E．W．Dijkstra提出來の。
信號量是一個特殊の整型量，它與一個初始狀態為空の隊列相聯系。
信號量代表了資源の實體，操作系統利用它の狀態對並發進程共享資源進行管理。
信號量の值只能由P-V原語來改變。
5．每執行一次P原語，信號量の數值S減1。
如果S>=0，該進程①；若S<0，則②該進程，並把它插入該③對應の④隊列中。
计算机专业术语大全(中-英文版)
******************************* <计算机专业术语大全(中~英文版)> ******************************* #include <iostream.h>class Myclas{private:int m-number;publicvoid setNumber(int number){m-number = number;}int getNumber(){return m-number}};void showMe(){cout<<"我是一个类"<<endl;}};void main (){Myclass mc;//mc.m_number=10;mc.setNumber(10);cout<<mc.showMe()<<endl;}AGP(Accelerated Graphics Port) －图形加速接口Access Time－存取时间Address-地址ANSI (American National Standards Institute) 美国国家标准协会ASCII （American Standard Code for Information Interchange）Async SRAM-异步静态内存BSB (Backside Bus)Bandwidth－带宽Bank －内存库Bank Schema －存储体规划Base Rambus －初级的Rambus内存Baud －波特BGA (Ball Grid Array)－球状引脚栅格阵列封装技术Binary －二进制BIOS (Basic Input-Output System) －基本输入/输出系统Bit－位、比特BLP－底部引出塑封技术Buffer－缓冲区Buffered Memory－带缓冲的内存BEDO (Burst EDO RAM) －突发模式EDO随机存储器Burst Mode－突发模式Bus－总线Bus Cycle－总线周期Byte－字节Cacheability－高速缓存能力Cache Memory－高速缓存存储器CAS (Column Address Strobe)－列地址选通脉冲CL（CAS Latency ）－列地址选通脉冲时间延迟CDRAM （Cache DRAM）－快取动态随机存储器Checksum－检验和，校验和Chipset－芯片组Chip-Scale Package (CSP)－芯片级封装Compact Flash－紧凑式闪存Concurrent Rambus－并发式总线式内存Continuity RIMM (C-RIMM)－连续性总线式内存模组CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semicomductor）－互补金属氧化物半导体用于晶体管CPU (Central Processing Unit)－中央处理单元Credit Card Memory －信用卡内存DDR(Double Data Rate SDRAM)－双数据输出同步动态存储器。
计算机专业术语大全中-英文版
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名词解释死锁定理
名词解释死锁定理一、引言死锁，这一概念在现实生活中并不常见，但在计算机科学中却十分重要。
当多个进程或线程因为竞争资源而产生的一种相互等待的现象，而这种等待无法由系统本身通过资源分配和释放来解决时，我们就说系统陷入了死锁。
了解和掌握死锁的原理能帮助我们提高在计算机科学相关领域的知识水平和应用能力。
本文将详细解释死锁定理的概念、条件、解决方法及其在各类技术、设备和系统设计中的应用。
二、死锁定义死锁定理描述了在两个或多个进程中发生的特定状态，这些进程相互等待对方释放资源，从而导致所有进程都无法继续执行。
例如，考虑两个线程A和B，A持有资源1并请求资源2，而B持有资源2并请求资源1。
在这种情况下，即使A和B都拥有部分所需资源，但由于互相等待对方释放更多资源，因此它们都不能继续执行，形成了死锁。
三、死锁条件死锁的形成需要满足一定的条件。
一般来说，导致死锁的必要条件有四个：互斥、占有并等待、非抢占和非循环等待。
只有这四个条件同时满足，才可能发生死锁。
而充分条件则是：当系统中只剩下一个资源且有两个或以上进程互相等待时，或者当一个进程等待一个被另一个只释放了部分资源的进程所持有的资源时，就会发生死锁。
四、解除死锁方法解除死锁的方法有很多种，其中最常用的是预防死锁的方法和检测与解除死锁的方法。
预防死锁的方法包括避免产生死锁的必要条件（如避免互斥条件、限制占有并等待、避免非抢占和非循环等待等）、预先分配所有资源以及设定一个安全序列来避免死锁。
检测与解除死锁的方法则包括检测死锁的发生、确定涉及的进程和资源、撤销或挂起某些进程或资源以打破循环等待等。
五、实际应用死锁定理在计算机系统的设计中具有广泛的应用。
例如，在操作系统中，通过合理地分配和释放资源，可以避免发生死锁。
在数据库系统中，通过锁定机制来保证数据的一致性和完整性，防止死锁的发生。
在网络通信中，死锁的防止对于确保可靠的数据传输是至关重要的。
另外，在设计并发系统、实时系统和嵌入式系统时，了解和应用死锁定理也是至关重要的。
产生死锁的原因和必要条件
编辑课件
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• 虽然并非所有不安全状态都是死锁状态， 但当系统进入不安全状态后，便有可能 进入死锁状态；反之只要系统处于安全 状态，系统便可避免进入死锁状态。因 此，避免死锁的实质是如何使系统不进 入不安全状态。
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安全状态的例子
例：假定系统有三个进程P1、P2、P3，共有12台磁带机。 进程P1总共要求10台磁带机，P2和P3分别要求4台和九 台。设在T0时刻，进程P1、P2和P3已经获得5台、2台和
• 当进程在申请资源未获准许的情况下, 如主动释放资源(一种剥夺式),然后才 去等待，以后再一起向系统提出申请, 也能防止死锁。
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死锁的防止
3.摒弃”环路等待”条件层次
– 资分源配被策分成略多（个破层坏次条件2和4）
– 当进程得到某一层的一个资源后，它 只能再申请较高层次的资源
– 当进程要释放某层的一个资源时，必 须先释放占有的较高层次的资源
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1:防止部分分配（摒弃请求和保持条件）
系统要求任一进程必须预先申请它所需的 全部资源，而且仅当该进程的全部资源要求能 得到满足时，系统才能给予一次性分配，然后 启动该进程运行，但是在分配时只要由一种资 源不满足，系统就不会给进程分配资源。进程 运行期间，不会再请求新的资源，所以，再分 配就不会发生（摒弃了部分分配）。
例４对临时性资源使用不加限制引起死锁
• 进程通信使用的信件是一种临时性资 源，如果对信件的发送和接收不加限 制，可能引起死锁。
• 进程P1等待进程P3的信件S3来到后再 向进程P2发送信件S1；P2又要等待P1 的信件S1来到后再向P3发送信件S2； 而P3也要等待P2的信件S2来到后才能 发出信件S3。这种情况下形成了循环 等待，产生死锁。
OperatingSystem总结
2020/7/3
8 Deadlocks
• 概念：死锁，进程资源图，死锁预防， 死锁避免，死锁检测，死锁恢复
• 产生死锁的原因，四个必要条件。
2020/7/3
Chapter 9 Memory Management
• Background（背景） • Logical versus Physical Address Space（
• Global vs. Local Allocation • Thrashing（抖动）and page-fault rate(缺页率) • Other Considerations（其他考虑）- Prepaging、
Page size selection、 Program structure • Demand Segmentation（请求段式）
• Dynamic Loading and Dynamic Linking • Overlays • Swapping • Memory Management Strategies
– Contiguous Allocation – Paging – Segmentation – Segmentation with Paging
冲池 • 设备分配：共享和独享、静态和动态、假脱机
技术 • 设备控制：工作过程、实现方式、设备驱动程
序
2020/7/3
考试题型
• 填空题 • 计算填空题 • 判断对错题 • 问答题 • 编程题(PV操作题)
2020/7/3
例题 填空题
• 在批处理系统中，用户的作业是由＿＿＿、＿ ＿＿、＿＿＿组成的。
2020/7/3
ASP术语解释
ASP术语解释activate（激活）一个编程过程。
它将一个对象装载到内存中，使其处于可执行或正运行状态。
或者，也指绑定对象使其进入运行状态的过程。
Active client（活动客户）活动平台的客户端元件。
它实现内容和应用程序的跨平台操作，包括对HTML、脚本语言（包括VBScript 和JScript）、Java小程序、ActiveX组件、ActiveX控件，以及Active文档的支持。
Active document（活动文档）一个基于Windows的、嵌入到浏览器中的非HTML应用程序，提供了从浏览器界面访问这些应用程序的功能的方法。
Active Group,The一个由The Open Group赞助的标准组织。
它是一个开放的、为客户服务的委员会，负责ActiveX技术和许可的发展和管理。
Active platform（活动平台）一个综合了客户、活动客户和服务器、活动服务器的完整集合。
它采用了基于组件的开发技术，使得开发者易于将Internet的连通性和个人计算机的强大功能结合起来。
Active server（活动服务器）活动平台的服务器方元件，具体来说，就是由Windows NT发布的服务器方技术的集合，它提供了一致的服务器方组件和脚本模式，以及一整套的针对组件应用程序管理、数据库访问、事务处理和消息处理的服务。
Active Server Page (ASP)Microsoft Internet Information Server 4.0中的服务器方执行环境。
它在服务器上执行ActiveX脚本和ActiveX组件。
ActiveX一套与语言无关的内部操作技术。
它使得采用不同语言编写的软件组件能够在网络环境中一起工作。
ActiveX的核心技术元件是COM和DCOM。
ActiveX automation（ActiveX自动化）一种与语言无关的、从应用程序外部操作ActiveX组件的方法的方式。
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。
死锁
所谓deadlocks（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，他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。
产生死锁的4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）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。
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。
这4个条件是死锁的必要条件，只要系统发生死锁，这些条件必然成立，而且只要上述条件之一不满足，就不会发生死锁。
死锁的解除与预防方法如下：
理解了死锁的原因，尤其是产生死锁的4个必要条件，就可以最大可能地避免、预防和解除死锁。
所以，在系统设计、进程调度等方面注意如何不让这4个必要条件成立，如何确定资源的合理分配算法，避免进程永久占据系统资源。
此外，也要防止进程在处于等待状态的情况下占用资源，在系统运行过程中，对进程发出的每一个系统能够满足的资源申请进行动态检查，并根据检查结果决定是否分配资源，若分配后系统可能发生死锁，则不分配，否则予以分配。
因此，对资源的分配要给予合理的规划。
为此，可以采取下列3中预防措施：
1）采用资源静态分配策略，破坏“部分分配”条件。
2）允许进程剥夺使用其他进程占有的资源，从而破坏“不可剥夺”条件。
3）采用资源有序分配法，破坏“环路”条件。
注：互斥条件无法被破坏。
避免死锁算法中最有代表性的算法是Dijkstra E.W于1968年提出的银行家算法。
数据库死锁原因及解决办法（全）
数据库死锁原因及解决办法（全）死锁（Deadlock）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。
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。
锁有多种实现⽅式，⽐如，共享－排他锁，锁表，树形协议，时间戳协议等等。
锁还有多种粒度，⽐如可以在表上加锁，也可以在记录上加锁。
产⽣死锁的原因主要是：（1）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）不剥夺条件:进程已获得的资源，在末使⽤完之前，不能强⾏剥夺。
（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。
这四个条件是死锁的必要条件，只要系统发⽣死锁，这些条件必然成⽴，⽽只要上述条件之⼀不满⾜，就不会发⽣死锁。
死锁的预防和解除：理解了死锁的原因，尤其是产⽣死锁的四个必要条件，就可以最⼤可能地避免、预防和解除死锁。
所以，在系统设计、进程调度等⽅⾯注意如何不让这四个必要条件成⽴，如何确定资源的合理分配算法，避免进程永久占据系统资源。
百度百科死锁
死锁百科名片所谓死锁：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。
deadlocks（死锁）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。
【转】Deadlock的一些总结（死锁分析及处理）
【转】Deadlock的⼀些总结（死锁分析及处理）1.1.1 摘要在系统设计过程中，系统的稳定性、响应速度和读写速度⾄关重要，就像那样，当然我们可以通过提⾼系统并发能⼒来提⾼系统性能总体性能，但在并发作⽤下也会出现⼀些问题，例如死锁。
今天的博⽂将着重介绍死锁的原因和解决⽅法。
1.1.2 正⽂定义：死锁是由于并发进程只能按互斥⽅式访问临界资源等多种因素引起的，并且是⼀种与执⾏时间和速度密切相关的错误现象。
的定义：若在⼀个进程集合中，每⼀个进程都在等待⼀个永远不会发⽣的事件⽽形成⼀个永久的阻塞状态，这种阻塞状态就是死锁。
死锁产⽣的必要条件：1.互斥mutual exclusion)：系统存在着临界资源；2.占有并等待(hold and wait)：已经得到某些资源的进程还可以申请其他新资源；3.不可剥夺(no preemption)：已经分配的资源在其宿主没有释放之前不允许被剥夺；4.循环等待(circular waiting)：系统中存在多个（⼤于2个）进程形成的封闭的进程链，链中的每个进程都在等待它的下⼀个进程所占有的资源；图1死锁产⽣条件我们知道哲学家就餐问题是在计算机科学中的⼀个经典问题（并发和死锁），⽤来演⽰在并⾏计算中多线程同步(Synchronization)时产⽣的问题，其中⼀个问题就是存在死锁风险。
图2哲学家就餐问题（图⽚源于wiki）⽽对应到数据库中，当两个或多个任务中，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阻塞，从⽽出现死锁；这些资源可能是：单⾏(RID，堆中的单⾏)、索引中的键(KEY，⾏锁)、页(PAG，8KB)、区结构(EXT，连续的8页)、堆或B树(HOBT) 、表(TAB，包括数据和索引)、⽂件(File，数据库⽂件)、应⽤程序专⽤资源(APP)、元数据(METADATA)、分配单元(Allocation_Unit)、整个数据库(DB)。
假设我们定义两个进程P1和P2，它们分别拥有资源R2和R1，但P1需要额外的资源R1恰好P2也需要R2资源，⽽且它们都不释放⾃⼰拥有的资源，这时资源和进程之间形成了⼀个环从⽽形成死锁。
死锁问题及其解决方法
死锁问题及其解决方法一、死锁的介绍死锁（Deadlocks）通常发生在两个或多个进程（sessions）对被彼此锁住的资源发出请求的情况下。
其最常见的锁的类型为：行级锁（row-level locks）和块级锁（block-level locks）。
ORACLE会自动侦察到死锁情况，并通过回滚其中一个造成死锁的语句，从而释放其中一个锁来解决它，如上图中的C时间所示。
需要说明的，如果一个事务中的某个语句造成死锁现象，回滚的只是这个语句而不是整个事务。
二、行级死锁及其解决方法行级锁的发生如下图所示，在A时间，Transacrion1和Transction2分别锁住了它们要update的一行数据，没有任何问题。
但每个Transaction都没有终止。
接下来在B时间，它们又试图update当前正被对方Transaction锁住的行，因此双方都无法获得资源，此时就出现了死锁。
之所以称之为死锁，是因为无论每个Transaction等待多久，这种锁都不会被释放。
行级锁的死锁一般是由于应用逻辑设计的问题造成的，其解决方法是通过分析trace文件定位出造成死锁的SQL语句、被互相锁住资源的对象及其记录等信息，提供给应用开发人员进行分析，并修改特定或一系列表的更新（update）顺序。
以下举例说明出现行级死锁时如何定位问题所在。
1．环境搭建create table b (b number);insert into b values(1);insert into b values(2);commit;session1: update b set b=21 where b=2;session2: update b set b=11 where b=1;session1: update b set b=12 where b=1;session2: update b set b=22 where b=2;此时出现死锁现象。
死锁的概念
死锁的概念死锁是指在并发编程中的一种特殊情况，其中两个或多个进程（线程）被永久地阻塞，无法继续执行，因为每个进程都在等待其他进程释放某个资源，而这些资源被其他进程占用，并且无法被释放。
死锁通常发生在多个进程（线程）共享有限的资源的情况下。
资源可以是硬件设备（如打印机、网络连接），也可以是软件资源（如文件、数据库记录）。
进程在执行过程中会请求这些资源，当某个进程请求资源时，如果该资源已被其他进程占用，该进程将被阻塞，直到该资源可用。
如果若干个进程都处于等待资源的状态，且每个进程都占用了其他进程需要的资源，就会发生死锁。
死锁的发生通常需要满足以下四个条件：1. 互斥条件（Mutual Exclusion）：对于一种资源，同一时间只能被一个进程占用。
当一个进程占用了某个资源时，其他进程无法同时占用该资源。
2. 占有且等待条件（Hold and Wait）：进程在持有某些资源的同时，还在等待其他资源。
即进程在请求其他资源时不会释放已经持有的资源。
3. 不可抢占条件（No Preemption）：进程已经拥有的资源无法被强制性地抢占，只能在进程主动释放时释放。
4. 循环等待条件（Circular Wait）：存在一个进程等待序列，每个进程都在等待下一个进程释放所需的资源，形成一个循环等待的条件。
当这四个条件同时满足时，就会发生死锁。
例如，假设有两个进程A和B，同时需要资源X和资源Y。
进程A先占用了资源X，然后等待资源Y，但此时资源Y 被进程B占用。
同样，进程B先占用了资源Y，再等待资源X，但此时资源X 被进程A占用。
两个进程相互等待对方释放资源，导致无法继续执行，就形成了死锁。
死锁对于系统的影响是非常严重的，它会导致系统停止响应，资源无法正常利用，从而影响系统的性能与可靠性。
因此，解决死锁问题是并发编程中的一个重要课题。
为了解决死锁问题，可以采取以下策略：1. 避免死锁：通过破坏四个必要条件之一，即可避免死锁的发生。
第八章 死锁习题及答案
第八章死锁习题及答案一、填空题1．进程的“同步”和“互斥”反映了进程间① 和② 的关系。
【答案】①直接制约、②间接制约【解析】进程的同步是指在异步环境下的并发进程因直接制约而互相发送消息，进行相互合作、相互等待，使得各进程按一定的速度执行的过程；而进程的互斥是由并发进程同时共享公有资源而造成的对并发进程执行速度的间接制约。
2．死锁产生的原因是① 和② 。
【答案】①系统资源不足、②进程推进路径非法【解析】死锁产生的根本原因是系统的资源不足而引发了并发进程之间的资源竞争。
由于资源总是有限的，我们不可能为所有要求资源的进程无限地提供资源。
而另一个原因是操作系统应用的动态分配系统各种资源的策略不当，造成并发进程联合推进的路径进入进程相互封锁的危险区。
所以，采用适当的资源分配算法，来达到消除死锁的目的是操作系统主要研究的课题之一。
3．产生死锁的四个必要条件是① 、② 、③ 、④ 。
【答案】①互斥条件、②非抢占条件、③占有且等待资源条件、④循环等待条件【解析】互斥条件：进程对它所需的资源进行排它性控制，即在一段时间内，某资源为一进程所独占。
非抢占条件：进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其它进程强行夺走，即只能由获得资源的进程自己释放。
占有且等待资源条件：进程每次申请它所需的一部分资源，在等待新资源的同时，继续占有已分配到的资源，循环等待条件：存在一进程循环链，链中每一个进程已获得的资源同时被下一个进程所请求。
4．在操作系统中，信号量是表示① 的物理实体，它是一个与② 有关的整型变量，其值仅能由③ 原语来改变。
【答案】①资源，②队列，③P-V【解析】信号量的概念和 P-V原语是荷兰科学家 E．W．Dijkstra提出来的。
信号量是一个特殊的整型量，它与一个初始状态为空的队列相联系。
信号量代表了资源的实体，操作系统利用它的状态对并发进程共享资源进行管理。
信号量的值只能由P-V原语来改变。
5．每执行一次P原语，信号量的数值S减1。
死锁的解决方案
死锁的解决方案1. 什么是死锁？在计算机科学中，死锁（Deadlock）是指两个或多个进程（或线程）在执行过程中，因竞争资源而造成的一种僵局，若无外力作用，将无法进行下去。
这种情况下，进程无法向前推进，也无法终止，处于一种长时间等待的状态。
死锁的四个必要条件： 1. 互斥条件：资源不能被共享，只能被一个进程使用。
2. 请求与保持条件：进程因请求资源而被阻塞时，已获得的资源被保持不放。
3.不剥夺条件：进程已获得的资源，在使用完之前不能被剥夺。
4. 循环等待条件：存在一个进程资源的循环等待链。
2. 死锁的解决方案为了解决死锁问题，可以采取以下几种常见的方法：2.1. 预防死锁（Deadlock Prevention）预防死锁是一种被动的策略，采取这种方法需要破坏死锁的四个必要条件之一。
下面介绍三种预防死锁的方法。
2.1.1. 破坏互斥条件互斥条件允许资源在同一时间内只能被一个进程使用。
为了破坏这个条件，可以采取以下策略： - 尝试将一些可共享的资源设置为非互斥的，以允许多个进程同时访问。
- 引入虚拟资源（例如副本），使得每个进程都可以有一个副本，而不会引发访问冲突。
2.1.2. 破坏请求与保持条件请求与保持条件意味着一个进程在请求资源时会保持其已获得的资源。
为了破坏这个条件，可以采取以下策略： - 引入资源预先分配策略，确保一个进程一次性获得其需要的全部资源，而不需要在执行过程中继续请求其他资源。
- 采取“一次性请求”的方法，即进程一次性请求所有需要的资源，而不是分阶段请求。
2.1.3. 破坏不剥夺条件不剥夺条件意味着一个进程已获得的资源不能被剥夺。
为了破坏这个条件，可以采取以下策略： - 引入资源强制剥夺策略，当一个进程请求无法满足时，可以选择剥夺该进程已获得的资源，以满足其他进程的请求。
2.2. 避免死锁（Deadlock Avoidance）避免死锁是一种主动的策略，采取这种方法需要通过资源分配的安全检查来避免进入死锁的状态。
嵌入式英语
A ASIC（专用集成电路）Application-Specific Integrated Circuit. A piece of custom-designed hardware in a chip.专用集成电路。
一个在一个芯片上定制设计的硬件。
address bus （地址总线）A set of electrical lines connected to the processor and all of the peripherals withwhich itcommunicates. The address bus is used by the processor to select aspecific memory location or register within a particular peripheral. If the address bus contains n electrical lines, the processor can uniquely address up to 2^n such locations.一个连接处理器与所有外设的，用来通讯的电子线路集。
地址总线被处理器用来选择在特定外设中的存储器地址或寄存器。
如果地址总线有n条电子线路，处理器能唯一寻址高达2^n的地址空间。
application software（应用软件）Describes software modules specific to a particular embedded project. Theapplication software is unlikely to be reusable across embedded platforms, simplybecause each embedded system has a different application.用来描述一个特定的嵌入式项目中的某一软件模块。
postgresql监控指标
postgresql监控指标PostgreSQL是一款开源的关系型数据库管理系统，广泛应用于各个领域。
为了保证数据库的稳定运行和性能优化，我们需要监控一些关键的指标。
本文将介绍一些常见的PostgreSQL监控指标，帮助管理员和开发人员更好地了解数据库的运行状态和性能表现。
1. 连接数（Connections）连接数是指当前正在与数据库建立连接的客户端数目。
通过监控连接数可以了解数据库的负载情况，及时发现可能存在的连接泄漏或连接数过高的情况。
可以通过查询系统视图`pg_stat_activity`来获取当前连接数的信息。
2. 查询执行时间（Query Execution Time）查询执行时间是指执行SQL查询所消耗的时间。
通过监控查询执行时间可以了解数据库的性能表现，找出慢查询，并进行性能优化。
可以通过查询系统视图`pg_stat_statements`来获取SQL查询的执行时间信息。
3. 缓存命中率（Cache Hit Ratio）缓存命中率是指从共享缓存中获取数据的次数与总的数据访问次数之比。
缓存命中率的高低直接影响数据库的性能。
可以通过查询系统视图`pg_stat_bgwriter`来获取缓存命中率的信息。
4. 磁盘空间使用率（Disk Space Usage）磁盘空间使用率是指数据库占用的磁盘空间与总磁盘空间之比。
监控磁盘空间使用率可以及时预警并进行磁盘空间的管理和扩容。
可以通过查询系统视图`pg_stat_file`来获取数据库占用的磁盘空间信息。
5. 锁等待（Lock Waits）锁等待是指在并发环境下，一个事务请求的资源被其他事务锁定而导致等待的情况。
通过监控锁等待可以了解数据库的并发性能，及时发现可能存在的锁竞争问题。
可以通过查询系统视图`pg_stat_activity`来获取锁等待的信息。
6. 数据库连接池（Connection Pool）数据库连接池是一种管理数据库连接的技术，通过复用连接来提高系统性能和资源利用率。
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Applied Operating System Concepts
8.11
Silberschatz ,Galvin, and Gagne1999
Methods for Handling Deadlocks 处理死锁的方法
• • •
Ensure that the system will never enter a deadlock state. （确保系统永远不会进入死锁状态） Allow the system to enter a deadlock state and then recover.
•
No preemption: a resource can be released only voluntarily by the process holding it, after that process has completed its task. （不可抢占：一个资源只有当持有它的进程完成任务后，自由的释放） Circular wait: there exists a set {P0, P1, …, P0} of waiting processes such that P0 is waiting for a resource that is held by P1, P1 is waiting for a resource that is held by P2, …, Pn–1 is waiting for a resource that is held by Pn, and P0 is waiting for a resource that is held by P0.（循环等待：等待资源的进程之间存在环）
•
• •
If a deadlock occurs, it can be resolved if one car backs up (preempt resources and rollback).
（如果死锁发生，它可以由一辆车返回而解决，抢占资源并回退） Several cars may have to be backed upif a deadlock occurs.
• •
request edge – directed edge P1 Rj（请求边：直接P1 Rj ） assignment edge – directed edge Rj Pi（分配边：P1 Rj ）
Applied Operating System Concepts
8.6
Silberschatz ,Galvin, and Gagn不返回）
Starvation is possible.（有可能产生饥饿）
8.3 Silberschatz ,Galvin, and Gagne1999
Applied Operating System Concepts
System Model（系统模型）
• • •
Resource types （资源类型）R1, R2, . . ., Rm CPU cycles, memory space, I/O devices （CPU周期，内存空间，I/O设备） Each resource type Ri has Wi instances. （每一种资源Ri有Wi 种实例） Each process utilizes a resource as follows （每一个进程如下的利用资源） – request （申请） – use （使用） – Release（释放）
8.2 Silberschatz ,Galvin, and Gagne1999
Applied Operating System Concepts
Bridge Crossing Example（过桥的例子）
• •
Traffic only in one direction.（只有一个方向） Each section of a bridge can be viewed as a resource. （桥的每一个部分都可以看成资源）
Applied Operating System Concepts
8.4
Silberschatz ,Galvin, and Gagne1999
Deadlock Characterization（死锁的特性）
Deadlock can arise if four conditions hold simultaneously. （四个条件同时出现，死锁将会发生）
•
Applied Operating System Concepts
8.5
Silberschatz ,Galvin, and Gagne1999
Resource-Allocation Graph（资源分配图）
A set of vertices V and a set of edges E.（一个顶点的集合V和边的集合E）
8.1
Silberschatz ,Galvin, and Gagne1999
The Deadlock Problem（死锁问题）
•
A set of blocked processes each holding a resource and waiting to acquire a resource held by another process in the set. （一组等待的进程，其中每一个进程都持有资源，并且等待着由 这个组中其他进程所持有的资源）
Module 8: Deadlocks（死锁）
• • • • • • • •
System Model（系统模型） Deadlock Characterization（死锁特征） Methods for Handling Deadlocks（处理死锁的方法）
Deadlock Prevention（预防死锁）
•
V is partitioned into two types:（V被分为两个部分） – P = {P1, P2, …, Pn}, the set consisting of all the processes in the system.（P：含有系统中全部的进程） – R = {R1, R2, …, Rm}, the set consisting of all resource types in the system.（R：含有系统中全部的资源）
• • •
If graph contains no cycles no deadlock. （如果图没有环，那么不会有死锁） If graph contains a cycle （如果图有环） – if only one instance per resource type, then deadlock. （如果每一种资源类型只有一个实例，那么死锁发生） – if several instances per resource type, possibility of deadlock. （如果一种资源类型有多个实例，可能死锁）
• •
Mutual Exclusion – not required for sharable resources; must hold for nonsharable resources. （互斥：共享资源不是必须的，必须保持非共享资源） Hold and Wait – must guarantee that whenever a process requests a resource, it does not hold any other resources. （占有并等待：必须保证进程申请资源的时候没有占有其他资源） – Require process to request and be allocated all its resources before it begins execution, or allow process to request resources only when the process has none. （要求进程在执行前一次申请全部的资源，只有没有占有资源时才 可以分配资源） – Low resource utilization; starvation possible. （利用率低，可能出现饥饿）
•
Example （例如） – System has 2 tape drives.（系统有两个磁带设备） – P1 and P2 each hold one tape drive and each needs another one.（进程P1和P2各占有一个磁带设备并且实际需 要两个磁带） – Example – semaphores A and B, initialized to 1（信号量A，B初始化 为1） P0 wait (A); wait (B); P1 wait(B) wait(A)
（允许系统进入死锁状态，然后恢复系统）
Ignore the problem and pretend that deadlocks never occur in the system; used by most operating systems, including UNIX.（忽略这个问题，假装系统中从未出现过死锁。这个方法被 大部分的操作系统采用，包括UNIX）
• •
Mutual exclusion: only one process at a time can use a resource.（ 互斥：一次只有一个进程可以使用一个资源） Hold and wait: a process holding at least one resource is waiting to acquire additional resources held by other processes. （占有并等待：一个至少持有一个资源的进程等待获得额外的由其他进程 所持有的资源）
Applied Operating System Concepts