死锁产生的条件以及解决方法

Posted 2020-10-08 傍晚的羔羊

本文主要讲为什么会产生死锁？如何避免以及发生死锁该如何恢复死锁？

产生死锁的四个必要条件：
（1） 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。
（2） 请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
（3） 不可剥夺条件:进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。
（4） 环路等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
只要系统发生了死锁，这些条件必然成立，而只要上述条件之一不满足，就不会发生死锁。

1.预防死锁
预防死锁的发生只需破坏死锁产生的四个必要条件之一即可。
1) 破坏互斥条件
如果允许系统资源都能共享使用，则系统不会进入死锁状态。但有些资源根本不能同时访问，如打印机等临界资源只能互斥使用。所以，破坏互斥条件而预防死锁的方法不太可行，而且在有的场合应该保护这种互斥性。

2) 破坏不剥夺条件
当一个已保持了某些不可剥夺资源的进程，请求新的资源而得不到满足时，它必须释放已经保持的所有资源，待以后需要时再重新申请。这意味着，一个进程已占有的资源会被暂时释放，或者说是被剥夺了，或从而破坏了不可剥夺条件。该策略实现起来比较复杂，释放已获得的资源可能造成前一阶段工作的失效，反复地申请和释放资源会增加系统开销，降低系统吞吐量。这种方法常用于状态易于保存和恢复的资源，如CPU 的寄存器及内存资源，一般不能用于打印机之类的资源。
3) 破坏请求和保持条件

釆用预先静态分配方法，即进程在运行前一次申请完它所需要的全部资源，在它的资源未满足前，不把它投入运行。一旦投入运行后，这些资源就一直归它所有，也不再提出其他资源请求，这样就可以保证系统不会发生死锁。这种方式实现简单，但缺点也显而易见，系统资源被严重浪费，其中有些资源可能仅在运行初期或运行快结束时才使用，甚至根本不使用。而且还会导致“饥饿”现象，当由于个别资源长期被其他进程占用时，将致使等待该资源的进程迟迟不能开始运行。

4) 破坏环路等待条件

为了破坏循环等待条件，可釆用顺序资源分配法。首先给系统中的资源编号，规定每进程，必须按编号递增的顺序请求资源，同类资源一次申请完。也就是说，只要进程提
出申请分配资源Ri，则该进程在以后的资源申请中，只能申请编号大于Ri 的资源。这种方法存在的问题是，编号必须相对稳定，这就限制了新类型设备的增加；尽管在
为资源编号时已考虑到大多数作业实际使用这些资源的顺序，但也经常会发生作业使甩资源的顺序与系统规定顺序不同的情况，造成资源的浪费；此外，这种按规定次序申请资源的方法，也必然会给用户的编程带来麻烦。

2.避免死锁
银行家算法。

3.检测死锁
死锁定理。

4.解除死锁
4.1 从死锁进程处剥夺资源
4.2 终止部分或全部进程