死鎖概念和產(chǎn)生原因
死鎖是指多個(gè)進(jìn)程循環(huán)等待彼此占有的資源而無限期的僵持等待下去的局面羽圃。原因是：
- 系統(tǒng)提供的資源太少了乾胶，遠(yuǎn)不能滿足并發(fā)進(jìn)程對(duì)資源的需求
- 進(jìn)程推進(jìn)順序不合適，互相占有彼此需要的資源朽寞，同時(shí)請(qǐng)求對(duì)方占有的資源识窿，往往是程序設(shè)計(jì)不合理
死鎖產(chǎn)生的必要條件
需要同時(shí)具有以下四個(gè)條件：
- 互斥條件：即某個(gè)資源在一段時(shí)間內(nèi)只能由一個(gè)進(jìn)程占有，不能同時(shí)被兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程占有
- 不可搶占條件：進(jìn)程所獲得的資源在未使用完畢之前脑融，資源申請(qǐng)者不能強(qiáng)行的從資源占有者手中奪取資源喻频，而只能由該資源的占有者進(jìn)程自行釋放
- 占有且等待條件：進(jìn)程至少已經(jīng)占有了一個(gè)資源，但又申請(qǐng)了一個(gè)新的被其他進(jìn)程所占有的資源肘迎，此時(shí)處于等待狀態(tài)
- 循環(huán)等待條件：若干個(gè)進(jìn)程形成環(huán)形鏈甥温，每個(gè)都占用對(duì)方申請(qǐng)的下一個(gè)資源
死鎖的處理策略
為使系統(tǒng)不發(fā)生死鎖锻煌，必須設(shè)法破壞產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件之一，或者允許死鎖產(chǎn)生姻蚓，但當(dāng)死鎖發(fā)生時(shí)能檢測(cè)出思索炼幔，并有能力實(shí)現(xiàn)恢復(fù)。
一般有死鎖的預(yù)防史简、死鎖避免乃秀、死鎖的檢測(cè)與恢復(fù)三種方法。
(1) 死鎖預(yù)防：破壞導(dǎo)致死鎖必要條件中的任意一個(gè)就可以預(yù)防死鎖圆兵。例如跺讯，要求用戶申請(qǐng)資源時(shí)一次性申請(qǐng)所需要的全部資源，這就破壞了保持和等待條件殉农；將資源分層刀脏，得到上一層資源后，才能夠申請(qǐng)下一層資源超凳，它破壞了環(huán)路等待條件愈污。預(yù)防通常會(huì)降低系統(tǒng)的效率。
(2) 死鎖避免：避免是指進(jìn)程在每次申請(qǐng)資源時(shí)判斷這些操作是否安全轮傍，例如暂雹，使用銀行家算法。死鎖避免算法的執(zhí)行會(huì)增加系統(tǒng)的開銷创夜。
(3) 死鎖檢測(cè)：死鎖預(yù)防和避免都是事前措施杭跪，而死鎖的檢測(cè)則是判斷系統(tǒng)是否處于死鎖狀態(tài)，如果是驰吓，則執(zhí)行死鎖解除策略涧尿。
(4) 死鎖解除：這是與死鎖檢測(cè)結(jié)合使用的，它使用的方式就是剝奪檬贰。即將某進(jìn)程所擁有的資源強(qiáng)行收回姑廉，分配給其他的進(jìn)程。
死鎖預(yù)防：
- 打破互斥條件：允許進(jìn)程同時(shí)訪問資源（有些資源就是不可以同時(shí)訪問的翁涤，無實(shí)用價(jià)值）
- 打破不可搶占條件：比如給進(jìn)程設(shè)置優(yōu)先級(jí)桥言，高優(yōu)先級(jí)的可以搶占資源(實(shí)現(xiàn)困難，降低系統(tǒng)性能)
- 打破占有且等待條件：實(shí)行資源預(yù)分配策略迷雪，即進(jìn)程在運(yùn)行前一次性的向系統(tǒng)申請(qǐng)它所需要的全部資源(不可預(yù)測(cè)資源的使用限书，利用率低，降低并發(fā)性)
- 破壞循環(huán)等待條件：采用這種策略章咧，即把資源事先分類編號(hào)，按號(hào)分配能真，使進(jìn)程在申請(qǐng)赁严，占用資源時(shí)不會(huì)形成環(huán)路扰柠。所有進(jìn)程對(duì)資源的請(qǐng)求必須嚴(yán)格按資源序號(hào)遞增的順序提出（限制和編號(hào)實(shí)現(xiàn)困難，增加系統(tǒng)開銷疼约，有些資源暫時(shí)不用也需要先申請(qǐng)卤档，增加了進(jìn)程對(duì)資源的占用時(shí)間）
死鎖避免
允許進(jìn)程動(dòng)態(tài)的申請(qǐng)資源，但系統(tǒng)在進(jìn)行資源分配前程剥，應(yīng)先計(jì)算此次資源分配的安全性劝枣。若此次分配不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)進(jìn)入不安全狀態(tài)，則將資源你分配給進(jìn)程织鲸，否則舔腾，讓進(jìn)程等待。
所謂安全狀態(tài)搂擦，是指系統(tǒng)能按某種進(jìn)程推進(jìn)順序稳诚，為每個(gè)進(jìn)程分配其所需的資源，直至滿足每個(gè)進(jìn)程對(duì)資源的最大需求瀑踢，是每個(gè)進(jìn)程都可以順序的完成扳还。此時(shí)成P1P2P3...為安全序列，如果系統(tǒng)無法找到一個(gè)安全序列橱夭，則稱系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)氨距。
并非所有的不安全狀態(tài)都是死鎖狀態(tài)，但當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入不安全狀態(tài)后棘劣，便可能進(jìn)入死鎖狀態(tài)衔蹲；反之，只要系統(tǒng)處于安全狀態(tài)呈础，系統(tǒng)便可以避免進(jìn)入死鎖狀態(tài)舆驶。
銀行家算法是最著名的死鎖避免算法。
死鎖的檢測(cè)
資源分配圖&&死鎖定理
死鎖解除
1）資源剝奪法而钞。掛起某些思索進(jìn)程沙廉，并搶占它的資源，將這些資源分配給其他的死鎖進(jìn)程臼节。但應(yīng)防止被掛起的進(jìn)程長(zhǎng)時(shí)間得不到資源時(shí)撬陵，而處于資源匱乏的狀態(tài)。
2）進(jìn)程撤銷法网缝。強(qiáng)制撤銷一個(gè)或一部分進(jìn)程并剝奪這些進(jìn)程的資源巨税。撤銷的原則可以按進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)和撤銷進(jìn)程代價(jià)的高低進(jìn)行。
3）進(jìn)程回退法粉臊。讓一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程回退到足以回避死鎖的地步草添，進(jìn)程回退時(shí)資源釋放資源而不是被剝奪。要求系統(tǒng)保持進(jìn)程的歷史信息扼仲，設(shè)置還原點(diǎn)远寸。
