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第二章 进程与线程（四）
2.4 死锁
2.4.1 死锁的概念
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死锁的定义
死锁：多个进程因竞争资源而造成的一种僵局（互相等待），若无外力作用，这些进程都将无法向前推进 -
死锁产生的原因
1）系统资源的竞争：只有对不可剥夺资源的竞争才可能产生死锁，对可剥夺资源的竞争是不会引起死锁的
2）进程推进顺序非法：请求和释放资源的顺序不当；信号量使用不当也会造成死锁
3）死锁产生的必要条件：
互斥：在一段时间内某资源仅为一个进程所占有
不剥夺：进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其他进程强行夺走（只能是主动释放）
请求和保持：进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其他进程占有
循环等待：存在一种进程资源的循环等待链，链中每一个进程已获得的资源同时被链中下一个进程所请求 -
死锁的处理策略
资源分配策略 各种可能模式 主要优点 主要缺点 死锁预防 保守，宁可资源闲置 一次请求所有资源，资源剥夺，资源按序分配 适用于做突发式处理的进程，不必进行剥夺 效率低，进程初始化时间延长；剥夺次数过多；不便灵活申请新资源 死锁避免 是“预防”和“检测”的折中（在运行时判断是否死锁） 寻找可能的安全允许顺序 不必进行剥夺 必须知道将来的资源需求；进程不能被长时间阻塞 死锁检测 宽松，只要允许就分配资源 定期检查死锁是否已经发生 不延长进程初始化时间，允许对死锁进行现场处理 通过剥夺解除死锁，造成损失
2.4.2 死锁预防
- 破坏互斥条件：有些资源必须互斥使用，无法破坏互斥条件
- 破坏不剥夺条件：增加系统开销，降低吞吐量
- 破坏请求和保持条件：采用预先静态分配方法。严重浪费系统资源，还可能导致饥饿现象
- 破坏循环等待条件：为了破坏循环等待条件，可采用顺序资源分配法。浪费系统资源，并造成编程不便
2.4.3 死锁避免
- 系统安全状态：能找到一个分配资源的序列能让所有进程都顺利完成
并非所有的不安全状态都是死锁状态，但当系统进入不安全状态后，便可能进入死锁状态；反之，只要系统处于安全状态，系统便可以避免进入死锁状态。
- 银行家算法：采用预分配策略检查分配完成时系统是否处在安全状态！！！
2.4.4 死锁检测和解除
- 资源分配图：圆圈代表一个进程，框代表一类资源，进程到资源的有向边叫请求边，资源到进程的边叫分配边
- 死锁定理：S为死锁的条件是当且仅当S状态的资源分配图是不可完全简化的；若能消去图中所有的边，则称该图是可完全简化的。
- 死锁解除
1）资源剥夺法：挂起某些死锁进程并抢夺它的资源，以便让其他进程继续推进
2）撤销进程法：强制撤销部分、甚至全部死锁进程并剥夺这些进程的资源
3）进程回退法：让一个或多个进程回退到足以回避死锁的地步，进程回退时自愿释放资源而不是被剥夺
