一、基本概念
安全状态:指系统能按某种进程顺序(P1,P2,…,Pn),来为每个进程Pi分配其所需资源,直至满足每个进程对资源的最大需求,使每个进程都可顺利地完成。如果系统能找到一个这样的安全序列,则称系统处于安全状态。
不安全状态:指系统无法找到一个安全序列的状态。此时系统可能会进入死锁状态,但并非一定会发生死锁。
二、死锁避免的策略
1、资源分配前的预判:
在分配资源之前,系统需要先预判此次资源分配后系统是否仍处于安全状态。 如果预判结果表明分配资源后系统仍处于安全状态,则可以进行资源分配;否则,系统将拒绝此次资源分配请求,并让进程等待。
2、安全性算法:
安全性算法是判断系统是否处于安全状态的一种有效方法。 它通过模拟资源分配和释放的过程,检查是否存在一个安全序列,使得所有进程都能顺利完成。 著名的银行家算法就是一种经典的安全性算法。
3、银行家算法:
银行家算法的基本思想是:在进程提出资源申请时,先预判此次分配是否会导致系统进入不安全状态。 它通过维护一系列数据结构(如可利用资源向量、最大需求矩阵、需求矩阵、分配矩阵等)来跟踪系统的资源使用情况和每个进程的资源需求。 当进程提出资源申请时,银行家算法会按照一定规则进行检查和预判,并根据预判结果决定是否分配资源。
三、死锁避免的优缺点
优点: 能在资源动态分配过程中有效地避免死锁的发生。 提高了系统的资源利用率和并发性。
缺点: 需要维护额外的数据结构来跟踪系统的资源使用情况和每个进程的资源需求。 预判过程可能比较复杂,需要消耗一定的时间和计算资源。
四、总结
死锁避免是操作系统中一种重要的死锁处理策略。它通过预判资源分配后的系统状态来确保系统不会进入不安全状态,从而有效地避免死锁的发生。然而,在实际应用中需要根据系统的具体需求和资源情况来选择合适的死锁避免策略,并权衡其优缺点。