僵局(deadlock)和作業系統作業系統中的饑餓(starvation in operating system os)的區別

作業系統是計算機上執行的最基本的軟體。它負責管理計算機的記憶體和程序，以及遮蔽使用它的應用程式的硬體細節。計算機的作業系統還確保資源公平地分配給使用者和程式，而不是在程序之間平均分配。公平排程系統允許一個程序使用CPU，而另一個程序在佇列中等待。因此，每個執行緒都可以獲得對有限資源的足夠訪問，從而避免了兩種最常見的情況，否則會延遲程序：死鎖和饑餓。兩者都是相關概念，流程無法訪問資源。本文重點介紹了在不同...

什麼是僵局(deadlock)？

死鎖是一種情況，在這種情況下，一組執行緒被阻塞，因為每個擁有資源的程序都試圖訪問另一個程序擁有的其他一些資源，而這些資源最終阻止了公平的系統排程。當以下四個條件成立時，就會出現死鎖情況：互斥意味著一次只能有一個程序訪問一個資源；無搶佔條件意味著資源只能由持有該資源的程序自動釋放；Hold&wait是指一個擁有資源的程序可以請求其他程序擁有的額外資源；迴圈等待是指兩個或多個程序卡在一個迴圈鏈中，等待每個程序釋放各自的資源。

什麼是饑餓(starvation)？

饑餓是程序無限期地進入等待期時出現的一種情況，因為由於訪問同一資源的高優先順序程序的恆定流，低優先順序程序永遠沒有機會訪問該資源。這是一個資源管理問題，因為程序被拒絕訪問它所需的資源，從而將程序推入一個不確定的等待期。之所以會發生這種情況，是因為它所需的資源從未分配給程序，從而導致程序缺乏資源，因此得名。避免饑餓的最佳方法是使用老化技術，它逐漸增加等待時間較長的程序的優先順序，以確保公平的排程系統。

作業系統中死鎖和饑餓的區別

僵局和饑餓的定義

死鎖和饑餓都是相關的概念，它們阻止了公平的系統排程，程序被阻止訪問資源。顧名思義，死鎖是指一組執行緒或程序被阻塞的情況，因為每個程序都在等待獲取另一個程序佔用的資源，從而導致程式停止執行的死鎖情況。另一方面，饑餓是由死鎖觸發的，死鎖導致程序凍結，因為低優先順序程序被拒絕訪問分配給高優先順序程序的資源。

條件

死鎖是指執行緒或程序進入等待期時發生的一種特定情況，因為它請求的系統資源被另一個程序佔用，而另一個程序又在等待另一個程序釋放其資源，從而產生死鎖。這是由於資源利用率低造成的。饑餓是一種不確定的延遲狀態，低優先順序程序被拒絕訪問它所需的資源，因為資源正被分配給另一個高優先順序程序。它是一個資源管理問題，迫使系統只將資源分配給高優先順序程序。

死鎖與饑餓的表徵

死鎖是在以下四種情況同時發生時所導致的饑餓的最終形式：互斥、不搶佔、保持和等待和迴圈等待。死鎖條件只發生在所有四個條件都保持為真的系統中。饑餓是基於不同的條件發生的，例如當沒有足夠的資源可以迴圈，程序的優先順序開始降低，或者當流程開始將資源不受控制地傳遞給其他程序時。如果低優先順序程序請求為最高優先順序程序保留資源，則該程序將永遠餓死。當資源被任意分配，導致程序等待較長時間時，也會出現饑餓。

預防

饑餓可以透過使用適當的具有優先順序佇列的排程演算法來防止，該演算法實際上也使用了老化技術—一種將老化因子新增到每個請求的優先順序的排程技術，這意味著它增加了等待了很長時間的低優先順序程序的優先順序。同時，為專案提供更多的資源也應該避免資源的持續擁擠。為了防止系統陷入死鎖，必須拒絕程序訪問一個或多個資源，同時等待其他資源，並且一次只能允許一個程序訪問一個資源。

死鎖與饑餓：比較圖

總結 - 僵局(of deadlock) vs. 饑餓(starvation)

死鎖和饑餓都是多處理作業系統或分散式系統中的相關概念，它們會導致一個或多個執行緒或程序陷入等待所需資源的狀態。死鎖是一種情況，當一個或多個程序請求訪問同一資源時導致程序凍結，而饑餓是由死鎖引起的，死鎖將程序推到無限延遲狀態，因為程序被拒絕訪問高優先順序程序所擁有的資源，並且需要永遠等待。

發表於 2021-06-25 16:03
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分類：科技

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