死锁是指多个进程因争夺资源而造成的一种僵局，彼此都无法继续执行。文章介绍了死锁、饥饿和死循环的区别，以及死锁发生的四个必要条件：互斥、不剥夺、请求和保持、循环等待。处理死锁的策略包括预防、避免和检测解除。预防死锁可通过破坏四个条件之一，如静态资源分配或顺序资源分配。银行家算法用于避免死锁，而死锁检测和解除则涉及资源分配图的分析。
什么是死锁
各进程互相竞争对手里的资源，导致各进程都阻塞，都无法向前推进
死锁、饥饿、死循环的区别
死锁：各进程互相持有对方想要的资源且不释放，导致各进程阻塞，无法向前推进
饥饿：由于长期得不到想要的资源，某进程无法向前推进
死循环：某进程执行某个过程一直跳不出某个循环的现象
死锁产生的四个必要条件
- 互斥：不互斥不会死锁
- 不剥夺：进程所持有的资源不能被其他进程强行夺走
- 请求和保持：进程至少持有了一个资源，但同时申请新的资源，不释放已持有资源
- 循环等待：存在一个进程资源循环等待链，即每个进程申请的资源已被上一个进程持有，已持有资源被下一个进程申请
什么时候发生死锁
- 竞争不可剥夺资源
- 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，如互斥在同步之前
死锁处理策略
- 预防死锁：破坏四个条件其一或多个
- 避免死锁：银行家算法，避免死锁出现
- 死锁的检测和解除：允许死锁出现，但会检测死锁的发生并采取措施解除死锁
预防死锁
破坏互斥条件
互斥资源变为共享资源，如SPOOLing技术改造打印机，设置空闲缓冲区存储要打印的数据，并为用户申请并填写请求打印表，将此表挂到请求打印队列上，当打印机空闲则从队列中取表，开始打印
破坏不可剥夺条件
不剥夺条件：其他进程不能强行剥夺进程持有的资源
- 当某个进程请求资源得不到满足时，立即释放保持的所有资源，等需要时再重新申请
- 当某个进程需要的资源被其他进程所占有时，可通过操作系统强行剥夺想要的资源
缺点：实现复杂 ，释放持有资源会导致一部分工作失效，反复申请和释放资源会增加系统开销，降低系统吞吐量，有可能综测饥饿
破坏请求和保持条件
静态分配，一次性分配所需全部资源，不然不让他投入运行，运行期间一直归他所有
实现简单，但缺点明显
一部分资源可能只需要使用很短时间，但长期持有造成了浪费，资源利用率低和可能造成进程饥饿
破坏循环等待条件
顺序资源分配法：编号资源，规定每个进程必须按编号递增的顺序请求资源，即持有a号资源，则只能申请大于a的号的资源
缺点在新增设备困难， 编号不方便，实际使用顺序可能不按着递增来，编程困难
避免死锁
安全序列
按照这样的序列分配资源，不会死锁
几种状态间的联系
安全序列不会发生死锁，有安全序列就是安全状态，没有则是不安全状态
不安全状态可能发生死锁，安全序列可能有多个
死锁一定是发生在不安全状态
银行家算法
通过预分配找出安全序列
死锁的检测和解除
死锁的检测
如果这样的图能最后消除所有边，则称是可完全简化的，一定不会死锁，否则会发生死锁
通过图记录资源的请求和分配信息，通过算法检测是否处于死锁状态
死锁的解除
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