死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局。要发生死锁，以下四个条件必须同时满足：
显然，生产者等待mutex锁的释放，而消费者却在等待生产者生产出来资源后,将自己唤醒.
银行家算法最初级原为银行系统设计，以确保银行在发放现金贷款时，不会发生不能满足所有客户需要的情况。在OS设计中，也可以用它来避免死锁。 为实现银行家算法，每个新进程在进入系统时它必须申明在运行过程中，可能需要的每种资源类型的最大单元数目，其数目不应超过系统所拥有的资源总量。当某一进程请求时，系统会自动判断请求量是否小于进程最大所需，同时判断请求量是否小于当前系统资源剩余量。若两项均满足，则系统试分配资源并执行安全性检查算法。
银行家算法（Banker’s Algorithm）是一个避免死锁（Deadlock）的著名算法，是由艾兹格·迪杰斯特拉（Edsger Wybe Dijkstra）在1965年为T.H.E系统设计的一种避免死锁产生的算法。它以银行借贷系统的分配策略为基础，判断并保证系统的安全运行。
死锁（Deadlock）是在多任务环境中的一种资源竞争问题，其中两个或多个进程（线程）互相等待对方持有的资源，导致所有进程都无法继续执行。死锁是一种非常棘手的问题，因为它会导致系统无法正常运行。
1、定义了一个结构体，结构体里面的三个域分别表示三种资源的数量。 2、定义一个最大需求矩阵，写出已分配资源数矩阵、需求矩阵、可用资源 向量、记录安全序列的数组、试探分配序列。 3、银行家算法使用的是试探分配的策略，如果进程请求分配的资源既不大 于自己尚需的资源，又不大于系统现存的资源，那就可以先试探着将资源分配给该进程，然后测试分配后是不是有可能造成死锁，如果不会引起死锁（即安全状态）就可以完成分配，否则（即不安全状态）就将试探分配的资源回收回来让其等待。 二、实施步骤 1. 银行家算法中的数据结构 为了实现银行家算法，在系统中必须设置这样四个数据结构，分别用来描述系统中可利用的资源、所有进程对资源的最大需求、系统中的资源分配，以及所有进程还需要多少资源的情况。 (1) 可利用资源向量Available。 (2) 最大需求矩阵Max。 (3) 分配矩阵Allocation。 (4) 需求矩阵Need。 2. 银行家算法 设Requesti是进程Pi的请求向量，如果Request i[j]=K，表示进程Pi需要K个Rj类型的资源。当Pi发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查： (1) 如果Request i[j]≤Need[i, j]，便转向步骤(2)； 否则认为出错，因为它所需要的资源数已超过它所宣布的最大值。 (2) 如果Request i[j]≤Available[j]，便转向步骤(3)； 否则，表示尚无足够资源，Pi须等待。 (3) 系统试探着把资源分配给进程Pi，并修改下面数据结构中的数值： Available[j] = Available[j] – Request i[j]; Allocation[i, j] = Allocation[i, j] + Request i[j]; Need[i, j] = Need[i, j] – Request i[j]; (4) 系统执行安全性算法，检查此次资源分配后系统是否处于安全状态。若安全，才正式将资源分配给进程Pi，以完成本次分配；否则，将本次的试探分配作废，恢复原来的资源分配状态，让进程Pi等待。 3. 安全性算法 系统所执行的安全性算法可描述如下： (1) 设置两个向量： ① 工作向量Work，它表示系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数目， 它含有m个元素，在执行安全算法开始时，Work := Available； ② Finish：它表示系统是否有足够的资源分配给进程，使之运行完成。开始时先做Finish[i] := false；当有足够资源分配给进程时，再令Finish[i] := true。实现以下功能。 (2) 从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程： ① Finish[i]=false; ② Need[i, j]≤Work[j]; 若找到，执行步骤(3)，否则，执行步骤(4)。 (3) 当进程Pi获得资源后，可顺利执行，直至完成，并释放出分配给它的资源，故应执行： Work[j] = Work[j]+Allocation[i, j]; Finish[i] =true; go to step 2; (4) 如果所有进程的Finish[i]=true都满足，则表示系统处于安全状态；否则，系统处于不安全状态。 假定系统中有五个进程{P0, P1, P2, P3, P4}和三类资源{A, B, C}，各种资源的数量分别为10、5、7，在T0时刻的资源分配情况如图：
通过编写一个模拟动态资源分配的银行家算法程序，进一步深入理解死锁、产生死锁的必要条件、安全状态等重要概念，并掌握避免死锁的具体实施方法。
在计算机系统中有很多独占性的资源，在任何一个时刻它们都只能被一个进程使用。比如硬件资源：打印机、扫描仪、光驱。也有一些软件资源：数据库表中的某一个记录、文件系统中某些文件等。两个进程同时使用同一个文件系统中的某个文件会引起文件系统的瘫痪，因此操作系统都具有授权一个进程（临时）拍他的访问某一资源的能力。不然可能会因为两个进程同时请求被占用的资源而导致死锁。 本文中的资源可以是硬件资源、软件资源以及一些数据资源（也属于软件资源），死锁可能出现在软件资源和硬件资源上。 本文只讨论进程死锁，至于线程死锁，其原理基本是一样的。
在软考中会有这样一类考题，已知若干进程需要的资源，求至少分配多少资源才不会发生死锁问题。
这几天老师要求使用C语言实现银行家算法，数据可以自定义。想来想去还是照着书现成的数据来模拟一下。
因为课设要做银行家算法，就写着记录一下。在网上看了很多，有java也有c。借鉴别人的，自己试着改了一下。
银行家算法（Banker’s Algorithm）是一个避免死锁（Deadlock）的著名算法，是由艾兹格·迪杰斯特拉在1965年为T.H.E系统设计的一种避免死锁产生的算法。它以银行借贷系统的分配策略为基础，判断并保证系统的安全运行。
如进程、线程同步，可理解为进程或线程A和B一块配合，A执行到一定程度时要依靠B的某个结果，于是停下来，示意B运行;B执行，再将结果给A;A再继续操作。
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进程管理 --死锁 一、死锁的概念 1.死锁的概念 系统中两个或两个以上的进程无限期地相互等待永远不会发生的条件,系统处于一种停滞状态,这种情况称为死锁。 2.死锁产生的原因 (1)进程推进顺序不当 (2)对互斥资源的分配不当[并不是资源不足，但是剩余资源不足是有可能产生死锁的]。 必须要指出的是,系统资源不足并不是产生死锁的原因,进程资源如果不足则进程就不会被创建,只有在资源部分分配以后,剩余的资源不能满足某些个进程的请求,造成进程集无法推进的现象才是死锁。 3.产生死锁的四个必要条件[必须
可用资源向量：Available，是一个数组，表示现在系统中总共还有多少可用的资源。
先来先服务算法指的是按照作业/进程到达的先后顺序进行服务的，主要从“公平”的角度考虑。用于作业调度时，考虑的是哪个作业先到达后备队列；用于进程调度时，考虑的是哪个进程先到达就绪队列，是非抢占式算法，不会导致饥饿（某进程/作业长时间得不到服务）
进程是计算机中正在运行的程序的实例。它拥有自己的地址空间、内存、文件描述符等资源，可以独立地执行和调度。每个进程都是独立运行的，拥有自己的程序计数器、寄存器和堆栈，可以进行上下文切换。
Dijkstra（1965）提出了一种能够避免死锁的调度算法，称为银行家算法（banker's algorithm），这是6.4.1节中给出的死锁检测算法的扩展。该模型基于一个小城镇的银行家，他向一群客户分别承诺了一定的贷款额度。算法要做的是判断对请求的满足是否会导致进入不安全状态。如果是，就拒绝请求；如果满足请求后系统仍然是安全的，就予以分配。在图6-11a中我们看到4个客户A、B、C、D，每个客户都被授予一定数量的贷款单位（比如1单位是1千美元），银行家知道不可能所有客户同时都需要最大贷款额，所以他只保留10个单位而不是22个单位的资金来为客户服务。这里将客户比作进程，贷款单位比作资源，银行家比作操作系统。
死锁是并发编程中常见的问题，它发生在两个或多个线程无限等待彼此持有的资源的情况下。
Need[i, j]=Max[i, j]-Allocation[i, j] #尚需要的资源量=最大资源需求量-已分配资源量
我们就用自定义一个自增线程类继承 threading.Thread 类来模拟资源竞争问题。
银行家算法： 四舍：舍弃的数值：0.000、0.001、0.002、0.003、0.004，因为是舍弃的，对银行家来说，就不用付款给储户了，那每舍弃一个数字就会赚取相应的金额：0.000、0.001、0.002、0.003、0.004。 五入：进位的数值：0.005、0.006、0.007、0.008、0.009，因为是进位，对银行家来说，每进一位就会多付款给储户，也就是亏损了，那亏损部分就是其对应的10进制补数：0.005、0.004、0.003、0.002、0.001。 因为舍弃和进位的数字是在0到9之间均匀分布的，所以对于银行家来说，每10笔存款的利息因采用四舍五入而获得的盈利是：
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Java 语言通过 synchronized 关键字来保证原子性，这是因为每一个 Object 都有一个隐含的锁，这个也称作监视器对象。在进入 synchronized 之前自动获取此内部锁，而一旦离开此方式，无论是完成或者中断都会自动释放锁。显然这是一个独占锁，每个锁请求之间是互斥的。相对于众多高级锁 (Lock/ReadWriteLock 等)，synchronized 的代价都比后者要高。但是 synchronzied 的语法比较简单，而且也比较容易使用和理解。Lock 一旦调用了 lock() 方法获取到锁而未正确释放的话很有可能造成死锁，所以 Lock 的释放操作总是跟在 finally 代码块里面，这在代码结构上也是一次调整和冗余。Lock 的实现已经将硬件资源用到了极致，所以未来可优化的空间不大，除非硬件有了更高的性能，但是 synchronized 只是规范的一种实现，这在不同的平台不同的硬件还有很高的提升空间，未来 Java 锁上的优化也会主要在这上面。既然 synchronzied 都不可能避免死锁产生，那么死锁情况会是经常容易出现的错误，下面具体描述死锁发生的原因及解决方法。
进程具有异步性的特征。异步性是指，各并发执行的进程以各自独立的、不可预知的速度向前推进。
最近一直在忙申请外宿的事情，挺多天没写博客了，其实根本原因是因为数据结构最近进度趋于停滞，OS还好，昨天把死锁这部分看完了，其中死锁的避免这一块格外重要，所以今天就把它拿出来说一说。
银行家算法（Banker’s Algorithm）是一个避免死锁（Deadlock）的著名算法，是由艾兹格·迪杰斯特拉在1965年为T.H.E系统设计的一种避免死锁产生的算法。它以银行借贷系统的分配策略为基础，判断并保证系统的安全运行。
映射到计算机的话则是操作系统的银行家算法，进程要运行的话，必须要有资源才行，如果资源分配不当，整个操作系统就会发生死锁。同样为了避免这种情况的发生，下面引入银行家算法。
当进程需要以独占的方式访问资源时，可能会发生死锁（Deadlock）。死锁是指两个或以上进程因竞争临界资源而造成的一种僵局，即一个进程等待一个已经被占用且永不释放的资源。若无外力作用，这些进程都无法向前推进。
比如A进程占有资源R1，需要资源R2，而B进程占有资源R2并需要资源R1，A、B进程互相等待对方完成任务并释放资源，形成了死锁。
银行家算法是资源和死锁避免的算法，由艾兹格·迪杰斯特拉（Edsger Dijkstra） 设计的算法用于测已确定总数量的资源分配的安全性，在决定是否该分配应该被允许并进行下去之前，通过“s-state”校验码测试资源分配活动期间产生死锁条件的可能性。 该算法是为为THE操作系统设计并且最在在EWD108描述。当一个新的进程进入系统时，进程必须声明所需每个资源实例最大的数量和类型。显然，资源数量不不能超过系统最大的资源数。与此同时，进程获得的资源必须在有限的时间内释放。
银行家算法自然语言描述：设Requesti是进程Pi的请求向量，如果Requesti［j］=K，表示进程Pi需要K个Rj类型的资源。当Pi发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查：
操作系统的死锁 主要是介绍了 进程直接发生的特殊情况，内存中每个进程互相等待对方手里的资源，导致各个进程都阻塞，无法向前推进，导致死锁。
原理： 当一组进程中的每个进程都在等待某个事件发生，而只有这组进程中的其他进程才能触发该事件，这就称这组进程发生了死锁。
所谓死锁，是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，每个进程持有某种资源而又都等待着别的进程释放它或它们现在保持着的资源，当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进的情况，称这一组进程产生了死锁。
银行家算法是避免死锁的一种重要方法，本实验要求用高级语言编写和调试一个简单的银行家算法程序。加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。
我们都见过交通阻塞，一大堆汽车因为争夺行路权，互不相让而造成阻塞，又或者因为车辆发生故障抛锚或两辆车相撞而造成道路阻塞。在这种情况下，所有的车都停下来，谁也无法前行，这就是死锁。本篇就来了解一下什么是死锁，如何应对死锁。
1.顺序程序与并发程序的特征 1）顺序程序特征：顺序性、封闭性（运行环境的封闭性）、确定性、可再现性。 2）并发程序特征：共享性、并发性、随机性。 2.进程互斥 1）由于各进程要求共享资源，而且有些资源需要互斥使用，因此各进程间竞争使用这些资源。进程的这种关系称为互斥 2）系统中某些资源一次只允许一个进程使用，这样的资源称为临界资源或互斥资源。 3）在进程中涉及到互斥资源的程序段叫临界区。 3.进程同步 进程同步指的是多个进程需要相互配合共同完成一项任务 4.进程间通信的目的 1）数据传输：一个进程需要将它的数据发送给另一个进程 2）资源共享：多个进程之间共享同样的资源 3）通知事件：一个进程需要向另一个或一组进程发送消息，通知它（它们）发生了某种事件（比如子进程结束了要通知父进程） 4）进程控制：有些进程希望完全控制另一个进程的执行（比如Debug进程），此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有陷入和异常，并能及时知道它的状态改变。 5.进程间通信的发展 分为三个阶段： 1）管道 2）System V进程间通信 3）POSIX进程间通信 6.进程间通信分类 文件、文件锁、管道（pipe）和有名管道（FIFO）、信号（signal）、消息队列、共享内存、信号量、互斥量、条件变量、读写锁、套接字。 7.System V IPC & POSIX IPC 1）System V IPC：System V 消息队列、System V共享内存、System V信号量 2）POSIX IPC：消息队列、共享内存、信号量、互斥量、条件变量、读写锁 8.IPC对象的持续性 有三种情况 1）随进程持续：一直存在直到打开的最后一个进程结束（如pipe和FIFO） 2）随内核持续：一直存在直到内核自举或显示删除（如System V消息队列、共享内存、信号量） 3）随文件系统持续：一直存在直到显示删除。即使内核自举还存在。（POSIX消息队列、共享内存、信号量如果是使用映射文件来实现） 内核自举：就是重启系统，重新开机。
计算机系统中有很多独占性的资源，在同一时刻只能每个资源只能由一个进程使用，我们之前经常提到过打印机，这就是一个独占性的资源，同一时刻不能有两个打印机同时输出结果，否则会引起文件系统的瘫痪。所以，操作系统具有授权一个进程单独访问资源的能力。
银行的盈利模式是什么?三个字：信息差!从储户手中收拢资金，然后放贷出去，而所谓的“利润”就是这其中的利息差额。 在我国，人民银行规定每个季度月末的20号为银行结息日，每一年四次结息，因此每年需要非常
在并发环境下，各进程因竞争资源而造成的一种互相等待对方手里资源，导致各个进程都阻塞，无法向前推进的现象，称为“死锁”。发生死锁后若无外力的干涉，这些进程都将无法向前推进
当一个进程申请使用资源的时候，银行家算法通过先试探分配给该进程资源，然后通过安全性算法判断分配后的系统是否处于安全状态，若不安全则试探分配作废，让该进程继续等待。
死锁的概念 死锁(Deadlock)，这里指的是进程死锁。它是操作系统或软件运行的一种状态：在多任务系统下，当一个或多个进程等待系统资源，而资源又被进程本身或其他进程占用时，就形成了死锁。 所谓死锁，是指多个进程循环等待它方占有的资源而无限期地僵持下去的局面。 计算机系统产生死锁的根本原因就是资源有限且进程间推进顺序不当 出现死锁的条件 互斥条件 即某个资源在一段时间内只能由一个进程占有，不能同时被两个或两个以上的进程占有。 不剥夺条件 进程所获得的资源在未使用完毕之前，资源申请者不能强行地从资源占有者手中
死锁是一个比较大的概念，在并发场景下的加锁行为都有可能产生死锁问题。在Java 并发编程中会有死锁，操作系统里也有死锁，数据库里也见过死锁，分布式里也有死锁， 看上去蛮常见的，这一篇主要简单的介绍下死锁，然后说一说在并发编程中如何对待死锁。
运维行业正在变革，推荐阅读：30万年薪Linux运维工程师成长魔法 又到了一年一度的秋招，作为运维方向，看了一些面经，收集了一些笔试面试题，总结了一下，贴出来仅供参考，有错误的地方还请指出。 1.Linux设置环境变量 暂时的：export MYNAME=”new name” echo $MYNAME new name 永久的：通过改变/etc/profile实现 EG: export CLASSPATH=./java_HOME/lib;$JAVA_HOME/jre/lib 更改文件后执行 source
在多线程程序中，死锁问题很大一部分是由于线程同时获取多个锁造成的，eg：一个线程获取了第一个锁，然后在获取第二个锁的 时候发生阻塞，那么这个线程就可能阻塞其他线程的执行，从而导致整个程序假死。
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