【架构-20】死锁

什么是死锁?

在这里插入图片描述

死锁(Deadlock)是指两个或多个线程/进程在执行过程中,由于资源的互相占用和等待,而陷入一种互相等待的僵局,无法继续往下执行的情况。
产生死锁的四个必要条件:
(1)互斥条件(Mutual Exclusion):至少有一个资源是非共享的,即在一个时间内只由一个线程/进程占用。
(2)占有并等待(Hold and Wait):一个线程/进程已经占用了至少一个资源,并且在等待获取其他资源。
(3)不可剥夺(No Preemption):资源只能被线程/进程自愿释放,不能被强制剥夺。
(4)循环等待(Circular Wait):两个或多个线程/进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

一个具体的死锁场景

如下:
假设有两个线程T1和T2,各自需要两个资源A和B。

(1)T1首先申请并获得了资源A,T2首先申请并获得了资源B。
(2)之后T1申请资源B,但被阻塞,因为资源B已经被T2占用。
(3)同时T2申请资源A,但也被阻塞,因为资源A已经被T1占用。
(4)此时双方都在等待对方释放资源,形成了死锁。

这种情况下,T1和T2将永远阻塞下去,无法继续执行,除非有外部干预。

因此,避免死锁的关键是要及时发现并及时打破其中的一个条件。通常可以通过合理的资源申请顺序、死锁检测和资源抢占等方式来预防和解决死锁问题。

常见的死锁场景

  1. 多个线程/进程占用部分资源,又互相等待其他资源,形成循环等待。
  2. 某个线程/进程获得资源后不及时释放,造成其他线程/进程无法获得所需资源。
  3. 资源分配不合理,导致资源耗尽或分配不均。
  4. 系统管理不善,未对资源访问顺序等进行合理控制。

如何预防死锁?

预防和避免死锁主要有以下几种常见的方法:

  1. 合理的资源分配和申请顺序
    给每个线程/进程分配资源时遵循固定的顺序
    申请资源时按照固定顺序申请,防止循环等待
  2. 死锁检测和解决
    动态检测系统中是否存在死锁
    一旦发现死锁,通过抢占资源或者回滚等方式打破死锁
  3. 资源有限分配
    限制系统中资源的总量,防止资源耗尽
    合理分配资源,避免某些线程/进程占用太多资源
  4. 破坏不可抢占条件
    允许强制从一个线程/进程中获取资源
    当资源被占用时,可以暂时将其抢占回来
  5. 利用死锁避免算法
    如银行家算法等,动态检查并拒绝可能导致死锁的资源分配请求
  6. 合理的线程/进程执行顺序
    按照一定的调度策略,合理安排线程/进程的执行顺序
  7. 超时检测和处理
    对于长时间阻塞的线程/进程,可以主动超时中止,避免永久阻塞

总之,预防死锁需要从多个方面着手,既要从设计层面预防,又要在运行时动态监测和处理。只有采取多种措施,才能更好地避免和解决死锁问题。

银行家算法?

假设你是一家银行的银行家,你负责管理银行的资金分配。银行里有很多客户(相当于进程),每个客户都有一定的贷款需求(相当于资源需求)。

当一个新客户来申请贷款时,作为银行家你需要做以下几步:

  1. 先弄清楚每个客户的最大贷款需求是多少(系统需要提前知道每个进程的最大资源需求)。
  2. 你要保持一个可用资金池,记录银行当前还有多少可用的资金(相当于可用资源向量)。
  3. 当新客户来申请贷款时,你要先检查能否满足他的需求,如果可以就批准贷款;如果不行,就暂时把他的申请放在等待队列里(相当于将该请求暂时保存)。
  4. 你会定期检查等待队列里的申请,看看是否能安全地满足某些申请(相当于检查等待队列中的请求)。
  5. 如果你能找到一个"安全序列",即按照某个顺序依次满足所有客户的贷款需求,那么说明系统处于安全状态,你可以批准贷款;否则你就拒绝贷款申请(相当于判断系统是否处于安全状态)。

这就是银行家算法的核心思想。它可以动态地检测系统是否处于安全状态,从而避免发生"死锁"(即客户永远无法获得贷款)。这种算法在操作系统、数据库等领域都有广泛应用。

银行家算法的基本思想和优点?

银行家算法(Banker’s Algorithm)是一种预防死锁的常见算法,它是由操作系统先驱E.W. Dijkstra提出的。

银行家算法的基本思想是:

  1. 系统需要提前知道每个进程所需的最大资源需求。
  2. 系统保持一个可用资源向量,记录当前系统中可用的各类资源数量。
  3. 当进程请求资源时,系统先检查是否能满足这个请求,如果可以,则分配资源;如果不可以,则将该请求暂时保存在等待队列中。
  4. 系统会周期性地检查等待队列中的请求,看是否可以安全地满足某些请求。
  5. 如果系统能找到一个安全序列,即能按照这个序列依次满足所有进程的资源需求,则认为系统处于安全状态,可以分配资源。否则拒绝分配资源。

银行家算法的优点是:
(1)能够动态地检测系统是否处于安全状态,防止发生死锁。
(2)能够合理地分配资源,最大化资源利用率。
(3)相对简单易实现,可以应用于多种资源分配场景。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/865801.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Elasticsearch:结合稀疏、密集和地理字段

作者:来自 Elastic Madhusudhan Konda 如何以自定义方式组合多个稀疏、密集和地理字段 Elasticsearch 是一款强大的工具,可用于近乎实时地搜索和分析数据。作为开发人员,我们经常会遇到包含各种不同字段的数据集。有些字段是必填字段&#x…

力扣2615.等值距离和

力扣2615.等值距离和 分组求距离和 class Solution {public:vector<long long> distance(vector<int>& nums) {int n nums.size();unordered_map<int, vector<int>> groups;for (int i 0; i < n; i)groups[nums[i]].emplace_back(i);vecto…

python开发基础——day10 复习2

一、复习 流程控制语句 三大执行方式&#xff1a; 1.顺序执行&#xff1a;程序从上往下依次执行 2.选择执行&#xff1a;根据条件满足与否&#xff0c;循环执行对应的代码 以上提到的条件满足&#xff0c;都是基于bool来判断 if 选择执行/分…

relation-graph——数据组装+鼠标移入后的详情(自定义插槽的用法)——js技能提升

最近在写后台管理系统的时候&#xff0c;遇到一个需求&#xff0c;就是给我一些节点&#xff0c;让我渲染到页面上&#xff0c;效果图如下&#xff1a; 之前写过一篇文章关于relation-graph关系图组件http://t.csdnimg.cn/7BGYm的用法 还有一篇关于relation-graph——实现右击…

回溯算法-以单位人事管理系统为例

1.回溯算法介绍 1.来源 回溯算法也叫试探法&#xff0c;它是一种系统地搜索问题的解的方法。 用回溯算法解决问题的一般步骤&#xff1a; 1、 针对所给问题&#xff0c;定义问题的解空间&#xff0c;它至少包含问题的一个&#xff08;最优&#xff09;解。 2 、确定易于搜…

Mac挂载NTFS移动硬盘进行读写操作

在Mac上&#xff0c;默认情况对NTFS磁盘的挂载方式是只读(read-only)的&#xff0c;其实Mac原生是支持NTFS的&#xff0c;但是后来由于微软的限制&#xff0c;苹果把这个功能给屏蔽了&#xff0c;但是我们可以通过命令行方式打开这个选项。 接入移动硬盘后&#xff0c;我们首先…

rk3568 OpenHarmony 串口uart与电脑通讯开发案例

一、需求描述&#xff1a; rk3568开发板运行OpenHarmony4.0&#xff0c;通过开发板上的uart串口与电脑进行通讯&#xff0c;相互收发字符串。 二、案例展示 1、开发环境&#xff1a; &#xff08;1&#xff09;rk3568开发板 &#xff08;2&#xff09;系统&#xff1a;OpenHar…

实战篇(八):使用Processing创建动态图形:诡异八爪鱼

使用Processing创建动态图形:诡异八爪鱼 引言 在这个教程中,我们将深入探讨如何使用Processing编程语言创建一个动态的图形效果。我们将通过一个具体的例子,展示如何绘制一个跟随鼠标移动的“鱿鱼”图形,并使其颜色和形状动态变化。这个项目不仅适合初学者学习Processing…

又一个被催的相亲对象!家庭不和,是因为智慧不够?——早读(逆天打工人爬取热门微信文章解读)

你相亲过吗&#xff1f; 引言Python 代码第一篇 洞见 家庭不和&#xff0c;是因为智慧不够第二篇 口播结尾 引言 yue 昨天居然忘记了 正事&#xff1a;拍视频j 居然忘记了 别着急 让我找下理由&#xff08;借口&#xff09; 前天我妈给我介绍了个相亲对象 推给我了她的微信 我…

白骑士的C语言教学进阶篇 2.3 结构体与联合体

系列目录 上一篇&#xff1a;白骑士的C语言教学进阶篇 2.2 指针与内存管理 在本节中&#xff0c;我们将探讨C语言中的结构体、联合体和枚举类型。结构体和联合体都是用于组合不同数据类型的自定义数据类型&#xff0c;而枚举类型用于定义具有命名常量的变量。 结构体定义与使…

以创新思维驱动下的盲盒小程序:重塑用户体验

一、引言 在数字化浪潮的推动下&#xff0c;小程序以其便捷、高效、无需下载安装的特性&#xff0c;迅速成为移动互联网的新宠。其中&#xff0c;盲盒小程序以其独特的玩法和惊喜感&#xff0c;吸引了大量用户的关注和参与。然而&#xff0c;随着市场竞争的加剧&#xff0c;如…

vue 跳转新窗口的方法

1.使用router-link <router-link :to"{ name: pageA, params: { id: Id}}" tag"a" target"_blank">新页面</router-link>to 指的要跳转的路由以及参数&#xff0c;params指的参数需要在URL中隐藏 &#xff1b;如果需要显示在URL中&…

网络攻防——kali操作系统基本使用

1.阅读前的声明 本文章中生成的木马带有一定的攻击性&#xff0c;使用时请遵守网络安全相关的法律法规&#xff08;恶意攻击操作系统属于违法行为&#xff09;。 2.环境安装 生成木马主要需要如下工具&#xff1a;kali操作系统&#xff0c;VMware15&#xff08;搭建kali操作…

Beyond Compare 解锁版下载及安装教程 (文件和文件夹比较工具)

前言 Beyond Compare 是一款功能强大的文件和文件夹比较工具。它支持文件夹比较、文件夹合并与同步、文本比较、表格比较、图片比较、16进制比较、注册表比较、版本比较等多种功能。通过 Beyond Compare&#xff0c;您可以轻松调查文件和文件夹之间的不同之处&#xff0c;并使…

【Qwen2部署实战】探索Qwen2-7B:通过FastApi框架实现API的部署与调用

系列篇章&#x1f4a5; No.文章1【Qwen部署实战】探索Qwen-7B-Chat&#xff1a;阿里云大型语言模型的对话实践2【Qwen2部署实战】Qwen2初体验&#xff1a;用Transformers打造智能聊天机器人3【Qwen2部署实战】探索Qwen2-7B&#xff1a;通过FastApi框架实现API的部署与调用4【Q…

电脑恢复技巧:如何在 Windows 10 中恢复删除的文件夹

丢失文件和文件夹是一件非常可怕的事情&#xff0c;尤其是当你不知情的情况下删除它们时。别撒谎。我们知道你也经历过这种情况&#xff0c;而且你也知道我们在说什么&#xff01; 我们都曾有过这样的经历&#xff0c;而且大多数人很快就会再次经历。在 Windows 中&#xff0c…

从内外参推导IPM变换方程及代码实现(生成AVM环视拼接图)

一、前言 最近想实现AVM拼接&#xff0c;看了不少博客和论文&#xff0c;不过比较愚钝&#xff0c;一直没能很好理解原理&#xff0c;尤其是怎么在实现时把下文式1与式2中Z1和Z2消除的&#xff0c;所以严谨的推导了一下对应的公式&#xff0c;如有不对&#xff0c;水平有限&am…

Qt Group与华为合作开发OpenHarmony版本,打造无缝跨设备操作系统

在华为开发者大会2024上&#xff0c;跨平台软件开发和质量保证工具的领先供应商 Qt Group&#xff08;Nasdaq, Helsinki: QTCOM&#xff09;荣幸地宣布成为OpenHarmony生态系统合作伙伴。这是继近几年华为采用Qt开发框架和自动化测试工具Squish的商业许可后&#xff0c;Qt Grou…

Elasticsearch集群部署(下)

目录 上篇&#xff1a;Elasticsearch集群部署&#xff08;上&#xff09;-CSDN博客 七. Filebeat 部署 八. 部署Kafka 九. 集群测试 链接&#xff1a;https://pan.baidu.com/s/1AFXSmDdY5xBb7g35ipKoaw?pwdfa9m 提取码&#xff1a;fa9m 七. Filebeat 部署 为什么用 F…

搭建基础库~

前言 项目中会用到工具库、函数库以及一些跟框架绑定的组件&#xff0c;如果这些基础模块每个项目都实现一套&#xff0c;维护起来那真的头大&#xff0c;你说呢&#x1f609; 搭建流程 准备工作 创建文件夹myLib、安装Git以及pnpm 目录大概就系这样子&#xff1a; myLib ├…