死锁产生的必要条件

死锁

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一、死锁产生的必要条件

1. 互斥
2. 占有并等待：一个进程必须占有至少一个资源，并等待另一资源，而该资源为其他进程所占有
3. 非抢占
4. 循环等待

二、死锁处理方法

1.死锁预防：确保至少有一个死锁必要条件不成立

• 互斥：通常不能通过否定互斥条件来预防死锁。
• 占有并等待：必须保证当一个进程申请一个资源时，不能占有其他资源。一个进程可以申请一些资源并使用它们，然而在它申请更多其他资源之前必须释放其现已分配的所有资源。
• 非抢占：可以使用如下协议——如果一个进程占有资源并申请另一个不能立即分配的资源，那么其现已分配的资源都可被抢占。
• 循环等待：一个确保此条件不成立的方法是对所有资源类型进行完全排序，且要求每个进程按递增顺序来申请资源。

2.死锁避免

• 资源分配图算法
  • 资源分配图：节点结合包括系统活动进程和系统所有资源类型，申请边和分配边；
  • 如果分配图没有环，那么系统就没有进程死锁。如果分配图有环，那么可能存在死锁。
• 银行家算法：适用于每种资源类型有多个实例的资源分配系统。

3.死锁检测

• 当系统既不采用死锁预防也不采用死锁避免算法，那么可能会出现死锁，在这种环境下，系统应该提供：
  • 一个用来检测系统状态从而确定是否出现了死锁的算法
  • 一个用来从死锁状态恢复的算法
  • 等待图：当且仅当等待图中有一个环，系统存在死锁

4.死锁恢复

• 进程终止：终止所有死锁进程或一次终止一个进程直到取消死锁循环为止；
• 资源抢占：逐步从进程抢占资源给其他进程使用，直到死锁环被打破为止，如果要求使用抢占来处理死锁，那么有三个问题需要处理：
  • 选择一个牺牲品：抢占哪些资源和哪个进程
  • 回滚：如果从一个进程那里抢占了一个资源，那么应对该进程回滚到某个安全状态
  • 饥饿：如何保证资源不会总是从一个进程中被抢占