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死锁的检测和解除

时间:05-11来源:作者:点击数:

前面绍的死锁预防和避免算法,都是在为进程分配资源时施加限制条件或进行检测,若系统为进程分配资源时不取任何措施,则应该提供死锁检测和解除的手段。

资源分配图

系统死锁,可利用资源分配图来描述。如图2-17所示,用圆圈代表一个进程,用框代表一类资源。由于一种类型的资源可能有多个,用框中的一个点代表一类资源中的一个资源。从进程到资源的有向边叫请求边,表示该进程申请一个单位的该类资源;从资源到进程的边叫分配边,表示该类资源已经有一个资源被分配给了该进程。 


图2-17  资源分配示例图

在图2-17所示的资源分配图中,进程P1已经分得了两个R1资源,并又请求一个R2 资源;进程P2分得了一个R1和一个R2资源,并又请求一个R1资源。

死锁定理

可以通过将资源分配图简化的方法来检测系统状态S是否为死锁状态。简化方法如下:

1) 在资源分配图中,找出既不阻塞又不是孤点的进程Pi(即找出一条有向边与它相连,且该有向边对应资源的申请数量小于等于系统中已有空闲资源数量。若所有的连接该进程的边均满足上述条件,则这个进程能继续运行直至完成,然后释放它所占有的所有资源)。消去它所有的请求边和分配边,使之成为孤立的结点。在图2-18(a)中,P1是满足这一条件的进程结点,将P1的所有边消去,便得到图248(b)所示的情况。

2) 进程Pi所释放的资源,可以唤醒某些因等待这些资源而阻塞的进程,原来的阻塞进程可能变为非阻塞进程。在图2-17中,进程P2就满足这样的条件。根据第1) 条中的方法进行一系列简化后,若能消去图中所有的边,则称该图是可完全简化的,如图2-18(c)所示。

S为死锁的条件是当且仅当S状态的资源分配图是不可完全简化的,该条件为死锁定理。

死锁的解除

一旦检测出死锁,就应立即取相应的措施,以解除死锁。死锁解除的主要方法有:

1) 资源剥夺法。挂起某些死锁进程,并抢占它的资源,将这些资源分配给其他的死锁进程。但应防止被挂起的进程长时间得不到资源,而处于资源匮乏的状态。

2) 撤销进程法。强制撤销部分、甚至全部死锁进程并剥夺这些进程的资源。撤销的原则可以按进程优先级和撤销进程代价的高低进行。 


图2-18  资源分配图的化简

3) 进程回退法。让一(多)个进程回退到足以回避死锁的地步,进程回退时自愿释放资源而不是被剥夺。要求系统保持进程的历史信息,设置还原点。

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