【文章內(nèi)容簡介】 型的鎖，但是不能再申請任何鎖。 　　例如事務(wù)T1遵守兩段鎖協(xié)議，其封鎖序列是：(如右) 　　又如事務(wù)T2不遵守兩段鎖協(xié)議，其封鎖序列是： 　　Slock A … Unlock A … Slock B … Xlock C … Unlock C … Unlock B； 　　可以證明，若并發(fā)執(zhí)行的所有事務(wù)均遵守兩段鎖協(xié)議，則對這些事務(wù)的任何并發(fā)調(diào)度策略都是可串行化的。 　　另外要注意兩段鎖協(xié)議和防止死鎖的一次封鎖法的異同之處。一次封鎖法要求每個事務(wù)必須一次將所有要使用的數(shù)據(jù)全部加鎖，否則就不能繼續(xù)執(zhí)行，因此一次封鎖法遵守兩段鎖協(xié)議；但是兩段鎖協(xié)議并不要求事務(wù)必須一次將所有要使用的數(shù)據(jù)全部加鎖，因此遵守兩段鎖協(xié)議的事務(wù)可能發(fā)生死鎖。11. 死鎖及處理提示：所謂死鎖： 是指兩個或兩個以上的進(jìn)程在執(zhí)行過程中，因爭奪資源而造成的一種互相等待的現(xiàn)象，若無外力作用，它們都將無法推進(jìn)下去。此時稱系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)或系統(tǒng)產(chǎn)生了死鎖，這些永遠(yuǎn)在互相等待的進(jìn)程稱為死鎖進(jìn)程。 由于資源占用是互斥的，當(dāng)某個進(jìn)程提出申請資源后，使得有關(guān)進(jìn)程在無外力協(xié)助下，永遠(yuǎn)分配不到必需的資源而無法繼續(xù)運(yùn)行，這就產(chǎn)生了一種特殊現(xiàn)象死鎖。產(chǎn)生死鎖的原因1. 競爭資源引起進(jìn)程死鎖　　當(dāng)系統(tǒng)中供多個進(jìn)程共享的資源如打印機(jī)、公用隊列的等，其數(shù)目不足以滿足諸進(jìn)程的需要時，會引起諸進(jìn)程對資源的競爭而產(chǎn)生死鎖。 　　(1). 可剝奪資源和不可剝奪資源 　　系統(tǒng)中的資源可以分為兩類，一類是可剝奪資源，是指某進(jìn)程在獲得這類資源后，該資源可以再被其他進(jìn)程或系統(tǒng)剝奪。例如，優(yōu)先權(quán)高的進(jìn)程可以剝奪優(yōu)先權(quán)低的進(jìn)程的處理機(jī)。又如，內(nèi)存區(qū)可由存儲器管理程序，把一個進(jìn)程從一個存儲區(qū)移到另一個存儲區(qū)，此即剝奪了該進(jìn)程原來占有的存儲區(qū)，甚至可將一進(jìn)程從內(nèi)存調(diào)到外存上，可見，CPU和主存均屬于可剝奪性資源。另一類資源是不可剝奪資源，當(dāng)系統(tǒng)把這類資源分配給某進(jìn)程后，再不能強(qiáng)行收回，只能在進(jìn)程用完后自行釋放，如磁帶機(jī)、打印機(jī)等。 　　(2). 競爭不可剝奪資源 　　在系統(tǒng)中所配置的不可剝奪資源，由于它們的數(shù)量不能滿足諸進(jìn)程運(yùn)行的需要，會使進(jìn)程在運(yùn)行過程中，因爭奪這些資源而陷于僵局。例如，系統(tǒng)中只有一臺打印機(jī)R1和一臺磁帶機(jī)R2，可供進(jìn)程P1和P2共享。假定PI已占用了打印機(jī)R1，P2已占用了磁帶機(jī)R2，若P2繼續(xù)要求打印機(jī)R1，P2將阻塞；P1若又要求磁帶機(jī)，P1也將阻塞。于是，在P1和P2之間就形成了僵局，兩個進(jìn)程都在等待對方釋放自己所需要的資源，但是它們又都因不能繼續(xù)獲得自己所需要的資源而不能繼續(xù)推進(jìn)，從而也不能釋放自己所占有的資源，以致進(jìn)入死鎖狀態(tài)。 　　(3). 競爭臨時資源 　　上面所說的打印機(jī)資源屬于可順序重復(fù)使用型資源，稱為永久資源。還有一種所謂的臨時資源，這是指由一個進(jìn)程產(chǎn)生，被另一個進(jìn)程使用，短時間后便無用的資源，故也稱為消耗性資源，如硬件中斷、信號、消息、緩沖區(qū)內(nèi)的消息等，它也可能引起死鎖。例如，SI，S2，S3是臨時性資源，進(jìn)程P1產(chǎn)生消息S1，又要求從P3接收消息S3；進(jìn)程P3產(chǎn)生消息S3，又要求從進(jìn)程P2處接收消息S2；進(jìn)程P2產(chǎn)生消息S2，又要求從P1處接收產(chǎn)生的消息S1。如果消息通信按如下順序進(jìn)行： 　　P1: Relese(S1)；Request(S3)； 　　P2: Relese(S2)；Request(S1)； 　　P3: Relese(S3)；Request(S2)； 　　并不可能發(fā)生死鎖。但若改成下述的運(yùn)行順序： 　　P1: Request(S3)；Relese(S1)； 　　P2: Request(S1)；Relese(S2)； 　　P3: Request(S2)；Relese(S3)； 　　則可能發(fā)生死鎖。 2. 進(jìn)程推進(jìn)順序不當(dāng)引起死鎖　　由于進(jìn)程在運(yùn)行中具有異步性特征，這可能使P1和P2兩個進(jìn)程按下述兩種順序向前推進(jìn)。 　　(1) 進(jìn)程推進(jìn)順序合法 　　當(dāng)進(jìn)程P1和P2并發(fā)執(zhí)行時，如果按照下述順序推進(jìn)：P1：Request(R1)； P1：Request(R2)； P1: Relese(R1)；P1: Relese(R2)； P2：Request(R2)； P2：Request(R1)； P2: Relese(R2)；P2: Relese(R1)；這兩個進(jìn)程便可順利完成，這種不會引起進(jìn)程死鎖的推進(jìn)順序是合法的。 　　(2) 進(jìn)程推進(jìn)順序非法 　　若P1保持了資源R1,P2保持了資源R2，系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)，因為這兩個進(jìn)程再向前推進(jìn)，便可能發(fā)生死鎖。例如，當(dāng)P1運(yùn)行到P1：Request(R2)時，將因R2已被P2占用而阻塞；當(dāng)P2運(yùn)行到P2：Request(R1)時，也將因R1已被P1占用而阻塞，于是發(fā)生進(jìn)程死鎖。 編輯本段產(chǎn)生死鎖的必要條件　　雖然進(jìn)程在運(yùn)行過程中，可能發(fā)生死鎖，但死鎖的發(fā)生也必須具備一定的條件，死鎖的發(fā)生必須具備以下四個必要條件：　　(1)互斥條件：指進(jìn)程對所分配到的資源進(jìn)行排它性使用，即在一段時間內(nèi)某資源只由一個進(jìn)程占用。如果此時還有其它進(jìn)程請求資源，則請求者只能等待，直至占有資源的進(jìn)程用畢釋放。 　　(2)請求和保持條件：指進(jìn)程已經(jīng)保持至少一個資源，但又提出了新的資源請求，而該資源已被其它進(jìn)程占有，此時請求進(jìn)程阻塞，但又對自己已獲得的其它資源保持不放。 　　(3)不剝奪條件：指進(jìn)程已獲得的資源，在未使用完之前，不能被剝奪，只能在使用完時由自己釋放。 　　(4)環(huán)路等待條件：指在發(fā)生死鎖時，必然存在一個進(jìn)程——資源的環(huán)形鏈，即進(jìn)程集合{P0，P1，P2，，Pn}中的P0正在等待一個P1占用的資源；P1正在等待P2占用的資源，……，Pn正在等待已被P0占用的資源。 處理死鎖的基本方法　　在系統(tǒng)中已經(jīng)出現(xiàn)死鎖后，應(yīng)該及時檢測到死鎖的發(fā)生，并采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣斫獬梨i。目前處理死鎖的方法可歸結(jié)為以下四種： 　　(1) 預(yù)防死鎖。 　　這是一種較簡單和直觀的事先預(yù)防的方法。方法是通過設(shè)置某些限制條件，去破壞產(chǎn)生死鎖的四個必要條件中的一個或者幾個，來預(yù)防發(fā)生死鎖。預(yù)防死鎖是一種較易實現(xiàn)的方法，已被廣泛使用。但是由于所施加的限制條件往往太嚴(yán)格，可能會導(dǎo)致系統(tǒng)資源利用率和系統(tǒng)吞吐量降低。 　　(2) 避免死鎖。 　　該方法同樣是屬于事先預(yù)防的策略，但它并不須事先采取各種限制措施去破壞產(chǎn)生死鎖的的四個必要條件，而是在資源的動態(tài)分配過程中，用某種方法去防止系統(tǒng)進(jìn)入不安全狀態(tài)，從而避免發(fā)生死鎖。 　　(3)檢測死鎖。 　　這種方法并不須事先采取任何限制性措施，也不必檢查系統(tǒng)是否已經(jīng)進(jìn)入不安全區(qū)，此方法允許系統(tǒng)在運(yùn)行過程中發(fā)生死鎖。但可通過系統(tǒng)所設(shè)置的檢測機(jī)構(gòu)，及時地檢測出死鎖的發(fā)生，并精確地確定與死鎖有關(guān)的進(jìn)程和資源，然后采取適當(dāng)措施，從系統(tǒng)中將已發(fā)生的死鎖清除掉。 　　(4)解除死鎖。 　　這是與檢測死鎖相配套的一種措施。當(dāng)檢測到系統(tǒng)中已發(fā)生死鎖時，須將進(jìn)程從死鎖狀態(tài)中解脫出來。常用的實施方法是撤銷或掛起一些進(jìn)程，以便回收一些資源，再將這些資源分配給已處于阻塞狀態(tài)的進(jìn)程，使之轉(zhuǎn)為就緒狀態(tài)，以繼續(xù)運(yùn)行。死鎖的檢測和解除措施，有可能使系統(tǒng)獲得較好的資源利用率和吞吐量，但在實現(xiàn)上難度也最大。 解除與預(yù)防　　理解了死鎖的原因，尤其是產(chǎn)生死鎖的四個必要條件，就可以最大可能地避免、預(yù)防和解除死鎖。所以，在系統(tǒng)設(shè)計、進(jìn)程調(diào)度等方面注意如何不讓這四個必要條件成立，如何確定資源的合理分配算法，避免進(jìn)程永久占據(jù)系統(tǒng)資源。此外，也要防止進(jìn)程在處于等待狀態(tài)的情況下占用資源,在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，對進(jìn)程發(fā)出的每一個系統(tǒng)能夠滿足的資源申請進(jìn)行動態(tài)檢查，并根據(jù)檢查結(jié)果決定是否分配資源，若分配后系統(tǒng)可能發(fā)生死鎖，則不予分配，否則予以分配。因此，對資源的分配要給予合理的規(guī)劃。 有序資源分配法　　這種算法資源按某種規(guī)則系統(tǒng)中的所有資源統(tǒng)一編號(例如打印機(jī)為磁帶機(jī)為磁盤為等等)，申請時必須以上升的次序。系統(tǒng)要求申請進(jìn)程： 　　對它所必須使用的而且屬于同一類的所有資源，必須一次申請完； 　　在申請不同類資源時，必須按各類設(shè)備的編號依次申請。例如：進(jìn)程PA，使用資源的順序是R1，R2； 進(jìn)程PB，使用資源的順序是R2，R1；若采用動態(tài)分配有可能形成環(huán)路條件，造成死鎖。 　　采用有序資源分配法