什么是死锁举个例子简单说明

什么是死锁举个例子简单说明,第1张

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,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;

举例:一根独木桥上有两个人迎面走,相遇时,都在等着对方让路,但是谁也不同意退回去让对方先走,导致谁也到不了对岸,两个人就是两个程序,他们都占有桥这个资源不愿放手,于是便一直处于等待状态。

死锁: 可以认为是两个线程或进程在请求对方占有的资源。

饥饿:一个线程在无限地等待另外两个或多个线程相互传递使用并且用不会释放的资源。

出现以下四种情况会产生死锁:

1,相互排斥。一个线程或进程永远占有共享资源,比如,独占该资源。

2,循环等待。例如,进程A在等待进程B,进程B在等待进程C,而进程C又在等待进程A。

3,部分分配。资源被部分分配,例如,进程A和B都需要访问一个文件,同时需要用到打印机,进程A得到了这个文件资源,进程B得到了打印机资源,但两个进程都不能获得全部的资源了。

4,缺少优先权。一个进程获得了该资源但是一直不释放该资源,即使该进程处于阻塞状态。

扩展资料

死锁和活锁的区别:活锁和死锁很像似。 只是活锁的状态可以发生改变。不过虽然状态可以改变,却没有实质的进展。比如两个人在一个很宅的胡同里。 一次只能并排过两个人。 两人比较礼貌,都要给对方让路。 结果一起要么让到左边,要么让到右边,结果仍然是谁也过不去。 类似于原地踏步或者震荡状态。

活锁一般是由于对死锁的不正确处理引起的。由于处于死锁中的多个线程同时采取了行动。 而避免的方法也是只让一个线程释放资源。

第一,内存泄漏

C/C++程序还可能产生另一个指针问题:丢失对已分配内存的引用。当内存是在子程序中被分 配时,通常会出现这种问题,其结果是程序从子程序中返回时不会释放内存。如此一来,对已分配的内存的引用就会丢失,只要 *** 作系统还在运行中,则进程就会一 直使用该内存。这样的结果是,曾占用更多的内存的程序会降低系统性能,直到机器完全停止工作,才会完全清空内存。

第二,C指针错误

用C或C++编写的程序,如Web服务器API模块,有可能导致系统的崩溃,因为只要间接引 用指针(即,访问指向的内存)中出现一个错误,就会导致 *** 作系统终止所有程序。另外,使用了糟糕的C指针的Java模拟量(analog)将访问一个空的 对象引用。Java中的空引用通常不会导致立刻退出JVM,但是前提是程序员能够使用异常处理方法恰当地处理错误。在这方面,Java无需过多的关注,但 使用Java对可靠性进行额外的度量则会对性能产生一些负面影响。

第三,数据库中的临时表不够用

许多数据库的临时表(cursor)数目都是固定的,临时表即保留查询结果的内存区域。在临时表中的数据都被读取后,临时表便会被释放,但大量同时进行的查询可能耗尽数目固定的所有临时表。这时,其他的查询就需要列队等候,直到有临时表被释放时才能再继续运行。

第四,线程死锁

由多线程带来的性能改善是以可靠性为代价的,主要是因为这样有可能产生线程死锁。线程死锁 时,第一个线程等待第二个线程释放资源,而同时第二个线程又在等待第一个线程释放资源。我们来想像这样一种情形:在人行道上两个人迎面相遇,为了给对方让 道,两人同时向一侧迈出一步,双方无法通过,又同时向另一侧迈出一步,这样还是无法通过。双方都以同样的迈步方式堵住了对方的去路。假设这种情况一直持续 下去,这样就不难理解为何会发生死锁现象了。

第五,磁盘已满

导致系统无法正常运行的最可能的原因是磁盘已满。一个好的网络管理员会密切关注磁盘的使用情况,隔一定的时间,就需要将磁盘上的一些负载转存到备份存储介质中(例如磁带)。

日志文件会很快用光所有的磁盘空间。Web服务器的日志文件、SQLNet的日志文件、 JDBC日志文件,以及应用程序服务器日志文件均与内存泄漏有同等的危害。可以采取措施将日志文件保存在与 *** 作系统不同的文件系统中。日志文件系统空间已 满时Web服务器也会被挂起,但机器自身被挂起的几率已大大减低。

第六,服务器超载

Netscape Web服务器的每个连接都使用一个线程。Netscape Enterprise Web服务器会在线程用完后挂起,而不为已存在的连接提供任何服务。如果有一种负载分布机制可以检测到服务器没有响应,则该服务器上的负载就可以分布到其 它的Web服务器上,这可能会致使这些服务器一个接一个地用光所有的线程。这样一来,整个服务器组都会被挂起。 *** 作系统级别可能还在不断地接收新的连接, 而应用程序(Web服务器)却无法为这些连接提供服务。用户可以在浏览器状态行上看到connected(已连接)的提示消息,但这以后什么也不会发生。

总之,还有许多因素也极有可能导致Web香港服务器租用或香港服务器托管站点无法工作。有许多种原因可能导致Web站点无法正常工作,这使得系统地检查所有问题变得很困难。

死锁是进程死锁的简称,是由Dijkstra于1965年研究银行家算法时首先提出来的。它是计算机 *** 作系统乃至并发程序设计中最难处理的问题之一。实际上,死锁问题不仅在计算机系统中存在,在我们日常生活中它也广泛存在。

1什么是死锁

我们先看看这样一个生活中的例子:在一条河上有一座桥,桥面较窄,只能容纳一辆汽车通过,无法让两辆汽车并行。如果有两辆汽车A和B分别由桥的两端驶上该桥,则对于A车来说,它走过桥面左面的一段路(即占有了桥的一部分资源),要想过桥还须等待B车让出右边的桥面,此时A车不能前进;对于B车来说,它走过桥面右边的一段路(即占有了桥的一部分资源),要想过桥还须等待A车让出左边的桥面,此时B车也不能前进。两边的车都不倒车,结果造成互相等待对方让出桥面,但是谁也不让路,就会无休止地等下去。这种现象就是死锁。如果把汽车比做进程,桥面作为资源,那麽上述问题就描述为:进程A占有资源R1,等待进程B占有的资源Rr;进程B占有资源Rr,等待进程A占有的资源R1。而且资源R1和Rr只允许一个进程占用,即:不允许两个进程同时占用。结果,两个进程都不能继续执行,若不采取其它措施,这种循环等待状况会无限期持续下去,就发生了进程死锁。

在计算机系统中,涉及软件,硬件资源都可能发生死锁。例如:系统中只有一台CD-ROM驱动器和一台打印机,某一个进程占有了CD-ROM驱动器,又申请打印机;另一进程占有了打印机,还申请CD-ROM。结果,两个进程都被阻塞,永远也不能自行解除。

所谓死锁,是指多个进程循环等待它方占有的资源而无限期地僵持下去的局面。很显然,如果没有外力的作用,那麽死锁涉及到的各个进程都将永远处于封锁状态。从上面的例子可以看出,计算机系统产生死锁的根本原因就是资源有限且 *** 作不当。即:一种原因是系统提供的资源太少了,远不能满足并发进程对资源的需求。这种竞争资源引起的死锁是我们要讨论的核心。例如:消息是一种临时性资源。某一时刻,进程A等待进程B发来的消息,进程B等待进程C发来的消息,而进程C又等待进程A发来的消息。消息未到,A,B,C三个进程均无法向前推进,也会发生进程通信上的死锁。另一种原因是由于进程推进顺序不合适引发的死锁。资源少也未必一定产生死锁。就如同两个人过独木桥,如果两个人都要先过,在独木桥上僵持不肯后退,必然会应竞争资源产生死锁;但是,如果两个人上桥前先看一看有无对方的人在桥上,当无对方的人在桥上时自己才上桥,那麽问题就解决了。所以,如果程序设计得不合理,造成进程推进的顺序不当,也会出现死锁。

2产生死锁的必要条件

从以上分析可见,如果在计算机系统中同时具备下面四个必要条件时,那麽会发生死锁。换句话说,只要下面四个条件有一个不具备,系统就不会出现死锁。

〈1〉互斥条件。即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。这是由资源本身的属性所决定的。如独木桥就是一种独占资源,两方的人不能同时过桥。

〈2〉不可抢占条件。进程所获得的资源在未使用完毕之前,资源申请者不能强行地从资源占有者手中夺取资源,而只能由该资源的占有者进程自行释放。如过独木桥的人不能强迫对方后退,也不能非法地将对方推下桥,必须是桥上的人自己过桥后空出桥面(即主动释放占有资源),对方的人才能过桥。

〈3〉占有且申请条件。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。还以过独木桥为例,甲乙两人在桥上相遇。甲走过一段桥面(即占有了一些资源),还需要走其余的桥面(申请新的资源),但那部分桥面被乙占有(乙走过一段桥面)。甲过不去,前进不能,又不后退;乙也处于同样的状况。

〈4〉循环等待条件。存在一个进程等待序列{P1,P2,,Pn},其中P1等待P2所占有的某一资源,P2等待P3所占有的某一源,,而Pn等待P1所占有的的某一资源,形成一个进程循环等待环。就像前面的过独木桥问题,甲等待乙占有的桥面,而乙又等待甲占有的桥面,从而彼此循环等待。

上面我们提到的这四个条件在死锁时会同时发生。也就是说,只要有一个必要条件不满足,则死锁就可以排除。

82 死锁的预防

前面介绍了死锁发生时的四个必要条件,只要破坏这四个必要条件中的任意一个条件,死锁就不会发生。这就为我们解决死锁问题提供了可能。一般地,解决死锁的方法分为死锁的预防,避免,检测与恢复三种(注意:死锁的检测与恢复是一个方法)。我们将在下面分别加以介绍。

死锁的预防是保证系统不进入死锁状态的一种策略。它的基本思想是要求进程申请资源时遵循某种协议,从而打破产生死锁的四个必要条件中的一个或几个,保证系统不会进入死锁状态。

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。

程序死锁的解决办法:

(1)合理安排表访问顺序。

(2)在事务中尽量避免用户干预,尽量使一个事务处理的任务少些, 保持事务简短并在一个批处理中。

(3)数据访问时域离散法, 数据访问时域离散法是指在客户机/服务器结构中,采取各种控制手段控制对数据库或数据库中的对象访问时间段。主要通过以下方式实现: 合理安排后台事务的执行时间,采用工作流对后台事务进行统一管理。工作流在管理任务时,一方面限制同一类任务的线程数(往往限制为1个),防止资源过多占用; 另一方面合理安排不同任务执行时序、时间,尽量避免多个后台任务同时执行,另外, 避免在前台交易高峰时间运行后台任务。

(4)数据存储空间离散法。数据存储空间离散法是指采取各种手段,将逻辑上在一个表中的数据分散到若干离散的空间上去,以便改善对表的访问性能。主要通过以下方法实现: 第一,将大表按行或列分解为若干小表; 第二,按不同的用户群分解。

(5)使用尽可能低的隔离性级别。隔离性级别是指为保证数据库数据的完整性和一致性而使多用户事务隔离的程度,SQL92定义了4种隔离性级别:未提交读、提交读、可重复读和可串行。如果选择过高的隔离性级别,如可串行,虽然系统可以因实现更好隔离性而更大程度上保证数据的完整性和一致性,但各事务间冲突而死锁的机会大大增加,大大影响了系统性能。

(6)使用绑定连接, 绑定连接允许两个或多个事务连接共享事务和锁,而且任何一个事务连接要申请锁如同另外一个事务要申请锁一样,因此可以允许这些事务共享数据而不会有加锁的冲突。

作为一个系统设计员,我想是不会考虑用单一的办法解决死锁问题,应该具体问题具体分析。

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