死锁预防机制内容ppt课件.pptx

死锁预防机制内容

目录死锁定义死锁产生的原因死锁预防机制死锁预防机制的优缺点死锁预防机制的应用场景

01死锁定义Part

什么是死锁死锁是指两个或多个进程在执行过程中，因竞争资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法向前推进。死锁是一种特殊的状态，发生在多个进程相互之间，每个进程等待其他进程释放资源，而其他进程同样在等待该进程释放资源。

死锁具有相互性如果一个进程P1等待另一个进程P2释放资源，而P2又在等待P1释放资源，则会发生死锁。死锁具有请求保持性当进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放，又对其他资源不断请求。死锁具有不可抢占性资源只能由拥有它的进程主动释放，不能被其他进程抢占。死锁的特性

通过避免死锁的发生来确保系统的安全运行。通过预先设计一些策略来避免系统进入死锁状态。死锁的示例避免死锁技术银行家算法

02死锁产生的原因Part

资源竞争资源竞争是指多个进程同时请求对方占用的资源，导致每个进程都在等待对方释放资源。例如，进程A请求资源R1，同时进程B请求资源R2，如果R1和R2都被A和B占用，则A和B都会等待对方释放资源，从而产生死锁。

VS请求和保持是指进程在请求新的资源时，已经持有了部分资源，并且保持不放。如果请求的资源被其他进程占用，则该进程会一直等待，从而导致死锁。请求和保持

不剥夺是指当一个进程已经获得了一些资源后，如果它再次请求其他资源而被拒绝，它不会释放已经获得的资源。这会导致其他进程无法获得所需的资源，从而产生死锁。不剥夺

环路等待是指存在一个等待序列，其中每个进程都在等待下一个进程释放资源。如果这个等待序列形成一个环路，则每个进程都在等待其他进程释放资源，从而产生死锁。环路等待

03死锁预防机制Part

在系统设计阶段，通过一些策略来避免死锁的发生，例如资源有序分配、预先分配资源、按序请求资源等。避免死锁的策略在系统实现阶段，可以采用一些方法来避免死锁，例如设置锁的超时时间、使用信号量、使用事务型内存等。避免死锁的方法避免死锁

死锁检测算法系统可以采用一些算法来检测死锁，例如银行家算法、资源分配图算法等。这些算法可以在系统运行过程中检测到死锁的发生。解除死锁的方法一旦检测到死锁，系统可以采用一些方法来解除死锁，例如回滚、资源抢占、重启进程等。检测与解除死锁

预防死锁的策略系统中的所有资源都按照一定的顺序进行编号，进程请求资源时必须按照编号顺序进行，从而避免死锁的发生。这种方法适用于多个进程共享一组资源的系统。资源有序分配将系统中的资源按照重要程度进行分级，不同级别的资源具有不同的分配顺序，从而避免死锁的发生。资源分级在进程运行前，预先分配所有需要的资源，从而避免死锁的发生。这种方法适用于一些长时间运行的进程或者资源需求已知的进程。资源预先分配

04死锁预防机制的优缺点Part

提高系统性能通过预防死锁，系统可以避免不必要的等待和资源争用，从而提高整体性能。简化系统设计预防机制通常比检测和解除死锁的方法更为简单和直接，因此有助于简化系统设计。避免死锁发生预防机制通过一系列措施，如资源有序分配、预先请求等，有效避免了死锁的发生，从而保证了系统的正常运行。优点

可能过度限制资源分配为了预防死锁，一些预防机制可能会限制资源的分配方式，这可能导致资源利用率降低。可能增加系统开销实施死锁预防机制可能需要额外的管理开销，例如维护资源分配状态、实施预请求等。可能降低系统灵活性由于资源分配受到限制，系统在处理突发需求或应对变化时可能缺乏足够的灵活性。缺点

05死锁预防机制的应用场景Part

在多线程编程中，由于线程间的资源竞争和相互等待，可能导致死锁。死锁预防机制可以帮助程序员避免死锁，确保程序的正确运行。避免死锁为了避免死锁，可以采用资源有序分配策略，即按照一定的顺序请求资源，确保每个线程在请求下一个资源之前已经释放了之前的资源。资源有序分配为了避免死锁，可以为锁设置超时时间，如果线程在一定时间内无法获取到锁，则自动释放该锁并尝试重新获取。锁超时设置多线程编程

数据库系统数据库锁定机制数据库系统中的锁定机制可以防止多个事务同时修改同一数据而导致的数据不一致问题，但同时也可能导致死锁。死锁预防机制可以帮助数据库系统避免死锁的发生。事务隔离级别通过设置合适的事务隔离级别，可以减少事务间的相互影响，降低死锁发生的概率。死锁检测与解除数据库系统可以定期检测死锁情况，一旦发现死锁，可以自动解除其中一个事务的锁定，使其他事务得以继续执行。

网络通信在网络通信中，协议的设计对于防止死锁至关重要。通过合理设计协议，可以避免通信双方在发送和接收数据时发生死锁。资源有序分配在网络通信中，也可以采用资源有序分配策略来预防死锁。例如，按照一定的顺序发送和接收数据包，确保每个数据包在发送下一个数据包之前已经得到确认。