进程死锁产生条件

什么是死锁？

通俗点讲：死锁就是两个或两个以上的进程或线程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。

案例

某计算机系统中互斥资源 R 的可用数为 8，系统中有 3 个进程竞争 8 个资源，那么每个进程最少需要几个资源，该系统会发生死锁？

如果每个进程都需要4个资源，并且有3个进程，系统中只有8个资源，这种情况下可能会导致死锁。我们可以通过分析一下资源分配的情况来理解这个问题。

死锁条件

死锁的发生需要同时满足以下四个条件：

1. 互斥：资源不能被共享，进程必须独占资源。
2. 占有且等待：进程持有一些资源并等待其他资源。
3. 非抢占：已经分配给进程的资源不能被抢占。
4. 循环等待：存在一个进程集合，使得每个进程都在等待下一个进程持有的资源。

总结 好记：东西少 不抢 还客气 还不着急。

分析情况

第一种情况：需要 3 个资源

我们满足互斥、占有等待、非抢占的条件下，但是不满足循环等待这个条件。

如果一个进程完成其任务并释放它所持有的资源，那么这些资源就可以被进程 3 使用，从而打破循环等待条件。

第二种情况：需要 4 个资源

在你的场景中，假设有3个进程（P1, P2, P3）和8个资源（R1, R2, …, R8），每个进程需要4个资源才能完成。以下是可能的资源分配情况：

1. 初始分配：假设每个进程都请求4个资源，但由于资源限制，无法同时满足所有进程的需求。
2. 占有且等待：P1 持有4个资源并正在执行，而 P2 和 P3 则需要的4个资源都不能得到，这样就形成了占有且等待的状态。
3. 非抢占：由于已分配的资源不能被抢占，P1 无法释放资源，导致 P2 和 P3 只能等待。
4. 循环等待：此时 P2 可能需要 P1 持有的资源，而 P3 需要 P2 持有的资源，形成了循环等待的条件。

如何处理死锁？

在这种情况下，由于每个进程都需要4个资源，但系统的资源总数（8个）不足以满足所有进程同时的需求，因此就可能发生死锁。为避免这种情况，系统需要采用适当的资源管理策略，例如：

1.打破互斥

允许进程 同时访问某些资源

2.打破不剥夺

如果资源已经被进程占据了，允许进程强行从占有者那里夺取某些资源

3.打破请求与保持

进程在运行前申请得到所有的资源，否则该进程不能进入准备执行状态。

避免总是请求其他的资源

4.打破循环等待

避免出现资源申请环路，即对资源事先分类编号，按号分配。

原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/ss123mlk/article/details/107017403

死锁公式

资源数 m > 进程个数 n x （每个进程需要的资源数 w - 1）

m > n * (w - 1)

条件成立：则不会发生死锁；

条件不成立：会发生死锁；

回到案例

某计算机系统中互斥资源 R 的可用数为 8，系统中有 3 个进程竞争 8 个资源，那么每个进程最少需要几个资源，该系统会发生死锁？

代入公式：8 > 3*( w -1 )

当 w = 3 时 ，满足条件，不会发生死锁；

当 w = 4 时，不满足条件，会发生死锁；