操作系统之死锁

概念

各进程互相等待对方手里的资源，导致各进程都阻塞，无法向前推进。

产生的必要条件

互斥

对必须互斥使用的资源的争抢才会导致死锁。

不剥夺

进程保持的资源只能主动释放，不可强行剥夺。

请求和保持

保持着某些资源不放的同时，请求别的资源。

循环等待

存在一种进程资源的循环等待链。

什么时候会发生死锁

对不可剥夺资源的不合理分配，可能导致死锁。

处理策略

预防死锁

破坏互斥条件

将临界资源改造成可共享使用的资源。

可行性不高，很多时候无法破坏互斥条件。

破坏不剥夺条件

申请的资源得不到满足时，立即释放拥有的所有资源；

申请的资源被其他进程占用时，由操作系统协助剥夺。

实现复杂；剥夺资源可能导致部分工作失效；反复申请和释放导致系统开销大；可能导致饥饿。

破坏请求和保持条件

运行前分配好所有需要的资源，之后一直保持。

资源利用率低，可能导致死锁。

破坏循环等待条件

给资源编号，必须按从小到大的顺序申请资源。

不方便增加新设备；会导致资源浪费；用户编程麻烦。

避免死锁

避免系统进入不安全状态（银行家算法）。

死锁的检测和解除

如何检测

数据结构：资源分配图

包括进程结点、资源结点、请求边、分配边。

死锁检测算法

依次消除与不阻塞进程相连的边，直到无边可消。

如何解除

资源剥夺、撤销进程、进程回退。