如何避免死锁

一句话一张图说明银行家算法

 

问题：

死锁产生的条件， 以及如何避免死锁，银行家算法，产生死锁后如何解决

 

产生死锁的四个必要条件（互请不循）：

（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。

 

避免死锁：

(1).按同一顺序访问对象。(注：避免出现循环)

(2).避免事务中的用户交互。(注：减少持有资源的时间，较少锁竞争)

(3).保持事务简短并处于一个批处理中。(注：同(2)，减少持有资源的时间)

(4).使用较低的隔离级别。(注：使用较低的隔离级别（例如已提交读）比使用较高的隔离级别（例如可序列化）持有共享锁的时间更短，减少锁竞争)

(5).使用基于行版本控制的隔离级别：

 

银行家算法

银行家算法是一个避免死锁的著名算法，它是以银行借贷系统的分配策略为基础，判断并保证系统的安全运行。

 

一句话：

当一个进程申请使用资源的时候，银行家算法通过【先 试探 分配给该进程资源】，然后【通过安全性算法判断分配后的系统是否处于安全状态】，若不安全则试探分配作废，让该进程继续等待。

 

当一进程提出资源申请时，银行家算法执行下列步骤以决定是否向其分配资源：

1）检查该进程所需要的资源是否已超过它所宣布的最大值。

2）检查系统当前是否有足够资源满足该进程的请求。

3）系统试探着将资源分配给该进程，得到一个新状态。

4）执行安全性算法，若该新状态是安全的，则分配完成；若新状态是不安全的，则恢复原状态，阻塞该进程。

 

假设资源P1申请资源，银行家算法先试探的分配给它（当然先要看看当前资源池中的资源数量够不够），【若申请的资源数量小于等于Available，然后接着判断分配给P1后剩余的资源，能不能使进程队列的某个进程执行完毕】，【若没有进程可执行完毕，则系统处于不安全状态】（即此时没有一个进程能够完成并释放资源，随时间推移，系统终将处于死锁状态）。

 

若有进程可执行完毕，则假设回收已分配给它的资源（剩余资源数量增加），把这个进程标记为可完成，并继续判断队列中的其它进程，若所有进程都可执行完毕，则系统处于安全状态，并根据可完成进程的分配顺序生成安全序列（如{P0，P3，P2，P1}表示将申请后的剩余资源Work先分配给P0–>回收（Work+已分配给P0的A0=Work）–>分配给P3–>回收（Work+A3=Work）–>分配给P2–>······满足所有进程）。