浅议计算机操作系统中死锁问题分析

浅议计算机操作系统中死锁问题分析

党建国

【摘 要】计算机作为新兴产物近年来发展迅速，渗透各个领域应用广泛，为生活和工作提供了许多便利帮助。但实际应用中计算机难免会出现各种故障，死锁正是其中之一。如果想要操作系统正常运行，首先要处理计算机死锁。任何问题都不会无缘无故生成，死锁同样是因某些条件而产生的故障，而想要妥善处理这一问题必须要对这些条件进行深入分析，这也是解决问题最为有效方式。基于此，文章对计算机操作系统中死锁问题进行分析探究，降低死锁出现概率，减少计算机运行受到的影响。

【关键词】计算机；操作系统；死锁

死锁即是计算机当前处于不同状态，死锁生成会对计算机运行造成影响，操作系统可能会因此而彻底瘫痪。任何进程都必须配备相应指导，而各个指导又需要不同的进程作为支撑，而死锁不仅会浪费计算时间，同时进程无法顺利进行，致使资源浪费利用率下降，这对操作系统运行来说十分不利。可以看出对计算机运行过程中出现的死锁问题必须要给予足够重视，同时结合实际情况选用合适措施加以处理，减少因死锁而造成的损失。

1死锁概述

1.1死锁概念

操作系统旨在针对计算机内部软件及硬件进行管理，死锁是操作系统运行过程中必须要处理的问题，是优化资源分配的关键。一般情况下计算机运行阶段操作系统出现的死锁主要是指资源分配受到限制或者进程阻塞。计算机如果不及时处理这种情况，重新安排资源，阻塞情况将愈发严重，系统难以稳定运行，干扰资源管理。可以看出，死锁出现与多个进程同时运行有不可分割的联系，单进程环境下并不会出现堵塞情况。换而言之，死锁是资源释放和资源等待之间的矛盾，如果资源长时间占用系统空间定然会加大浪费，计算机运行过程中之所以出现死机现象大多是由死锁问题导致，正因如此针对死锁进行科学处理不仅可保证资源分配合理性同时能为用户带来更好的应用体验。

1.2计算机操作系统死锁产生原因分析

计算机操作系统运行阶段之所以出现死锁问题主要是以下两方面原因导致，其一若系统资源受到限制即会导致死锁，如果所有进程能可以正常进行则不会出现死锁现象。其二操作系统运行阶段之所以出现死锁是因资源分配缺乏合理性，进而产生死锁问题，资源分配陷入循环，进程占据其它进程需要的资源，资源无法释放，从而出现死锁。对死锁生成的原因进行分析可以看出，死锁生成与下述条件有关：其一资源相互排斥，简单来说资源只能被单个进程占用，无法实现共享；其二请求和保持，进程进行过程中，如果出现堵塞情况，资源无法被释放；其三是不剥夺，进程占用的资源在进程还在使用的过程中不能被剥夺；其四循环等待，多个进程进行过程中形成了循环。如果上述内容有一条没有得到满足则不会出现死锁的情况。探究死锁出现原因，尽量破坏死锁生成条件或规避某一条件即可防止死锁现象发生。另外结合实际情况引入合适的方式进行检测可判断资源分配情况，针对可能引起死锁的进程禁止提供资源。

2计算机操作系统中死锁预防手段

2.1计算机操作系统中死锁预防处理分析

由上述内容可以看出，死锁生成并非无缘无故，上述条件中只需破坏任意一个条件都能够防止死锁问题出现。正因如此针对死锁处理通常也是按照这一思路进行，简单来说首先破坏请求和保持条件，针对进程一次性分配所有资源，通过这种这种方式防止死锁现象出现，这种方式虽然具有一定实用性，但是资源浪费严重利用率较低。其次破坏不剥夺，对现有设计进行优化，即便进程已经占用资源但仍旧能够被释放，优先供给其它进程应用，当进程结束之后，原先占据资源的进程可再次发送请求获取资源，这种方式的难点在于设计难度较高，；再次破坏循环规避死锁现象，通过对系统资源进行编号标识，各个进程对资源申请按照一定的次序进行，通过这样的动态资源分配来破除环路的形成，以此达到死锁情况的避免，相对而言这是一种较为高效的死锁预防处理手段。

2.2预防死锁代表性的算法——银行家算法

该算法是基于银行贷款业务产生的，具体思路是认为银行可供贷款的总钱数是有限的，任何一个客户申请贷款时需要提供其最大贷款额度，并且应保障按时归还，银行家在贷出欠款时不能超过自身最大的钱数，并且尽量满足更多客户的贷款需求。这里的银行家与计算机操作系统对于资源的掌握是一致的，而每个进程对于资源的请求情况则与客户贷款的情况较为类似，当某个进程向操作系统申请资源时，操作系统需要分析该进程最大的资源需求量，当满足其要求时进行分配，否则将延迟分配；当进程再次向操作系统申请资源分配时，系统会对资源的申请量与该类资源的剩余量的关系，一旦超出则继续延迟分配。很显然的，银行家算法能够实现系统的资源分配时出现进程间的死锁现象。

3解决计算机操作系统中死锁问题的措施

当系统中出现了死锁，一般通过死锁检测以及死锁排除两个步骤进行死锁问题的解决。死锁检测思路主要是通过两个容器完成的，其中一个是用来一个容器是用来保存各个进程正在请求的资源，另一个容器则是保存各个进程中已经占有的资源，具体的检测手段是通过遍历正在请求资源的进程的请求资源是否已经被其他进程所占有，反方向再遍历一次，即可发现系统中是否出现了死锁问题。除了这种直接的进程资源方式的检测以外，还可以通过侧面的系统效率检测、进程等待时检测等手段来实现死锁问题的发现。相对而言，计算机操作系统对于进程死锁检测的手段实现起来还是相对比较容易的。一旦发现了操作系统中出现了死锁的现象，那么处理死锁问题则成为了下一步应当解决的问题。处理死锁问题的方法，主要有四种方式，其一，通过撤销所有死锁进程来实现；其二通过依次撤销死锁进程，每撤销一个后进行死锁检测，直至死锁不存在为止；其三，通过释放死锁程序所占资源，来实现死锁问题的解决；最后，则是通过强制性满足被等待进程的一方资源请求来解除死锁。总之，死锁处理方式是围绕资源满足或者资源剥夺的方式进行的。除了上述，操作系统中资源分配的死锁问题以外，计算机网络中也存在死锁情况，最为常见的就是“存储转发死锁”，另外数据库系统中也存在死锁的情况，其解决措施是通过事务的手段来进行的，在此就不具体讨论了。

4结语

由上述内容可以看出，计算机如今已经成为生活和工作中常用工具，虽然提供了许多便利帮助，但是运行过程中经常出现死锁。这一问题之所以生成主要是因资源有限且分配缺乏合理性，导致多个进程进行过程中出现堵塞的情况。文章对计算机操作系统中死锁问题进行了深度解析，探究死锁生成的原因以及条件，并以此作为入手点阐述死锁解决思路，简单来说即是破坏死锁形成条件，通过这种方式降低死锁出现概率，使计算机安全稳定运行。

参考文献

[1]张伟杰.计算机操作系统中死锁问题研究[J].2022(18).

[2]米热古丽·克比尔.还原技术在计算机操作系统维护中的要点分析[J].数字技术与应用,2021,39(9):3.

[3]陈嘉庆.计算机操作系统维护中还原技术的应用分析[J].营销界（理论与实践）,2020(1):1.

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