操作系统中的死锁避免策略-银行家算法

"死锁的避免-黄迪明主编第一章" 在操作系统中，死锁是一个重要的概念，指多个进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力干涉它们都将无法推进下去。为了防止这种现象的发生，有两个主要的方法：预防死锁和避免死锁。预防死锁是通过设定严格的资源分配策略，消除产生死锁的四个必要条件（互斥、占有且等待、不可剥夺和循环等待）。然而，这种方法可能会过于保守，限制了系统的灵活性。 避免死锁则是一种更为灵活的策略，它并不严格限制产生死锁的必要条件存在，而是通过动态地监控系统状态，预测并阻止系统进入可能导致死锁的不安全状态。荷兰科学家Dijkstra提出的银行家算法就是避免死锁的一个经典例子。这个算法模拟了银行的贷款分配过程，系统在分配资源时会进行安全性检查，如果发现当前的资源分配请求会导致系统进入不安全状态，即存在死锁的可能性，那么就不会立即分配资源，从而避免死锁的发生。 操作系统作为计算机系统的核心管理软件，它的主要任务是管理和调度计算机的各种资源，包括CPU、内存、硬盘等。从早期的手工操作阶段，到批量处理阶段，再到引入管理程序阶段，操作系统经历了逐步演进的过程，以适应不断提高的计算机处理能力和用户需求。 在手工操作阶段，用户需要亲自参与计算机的大部分操作，资源利用率低，CPU大部分时间处于等待状态。随着批处理系统的引入，多作业可以被组织成批处理，由监督程序自动执行，提高了计算机的利用率。随后，通道技术和中断技术的出现，使得I/O操作可以与CPU计算并行进行，进一步提升了系统的效率。 在管理程序阶段，操作系统开始具备更复杂的功能，如I/O控制、错误处理等，为后来的多道程序设计和分时系统奠定了基础。随着技术的发展，操作系统不断进化，现在的操作系统已经成为了用户与硬件之间的复杂接口，不仅负责资源的管理和调度，还提供了用户友好的图形界面和各种服务，极大地促进了计算机的普及和应用。