第二章 进程与线程 十九、死锁的概念

目录

一、定义

二、死锁、饥饿和死循环的区别

三、死锁的必要条件

四、死锁的处理策略

五、总结

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一、定义

死锁是指两个或多个进程等待对方释放自己所持有的资源，导致所有进程都被阻塞，无法继续执行。这种情况可能会导致系统瘫痪，需要通过手动干预才能解除死锁。

通常，死锁发生在以下场景中：

1. 多个进程同时占用共享资源，例如内存、文件等；
2. 进程按照特定顺序申请资源，但顺序不当，可能导致资源被占用而无法释放；
3. 进程之间存在相互依赖，例如一个进程需要另一个进程所持有的资源才能继续执行，而另一个进程同样需要该进程所持有的资源才能继续执行。

二、死锁、饥饿和死循环的区别

死锁、饥饿和死循环是计算机系统中常见的问题，它们的区别如下：

1. 死锁：是多个进程或线程因竞争资源而陷入的僵局，即互相等待对方释放所持有的资源，导致所有进程或线程都无法继续执行。死锁是一种不可避免的系统问题，需要通过算法等手段来避免或解决。

2. 饥饿：是指一个或多个进程长时间得不到需要的资源，导致无法正常执行。这种情况通常是由于资源分配不合理或调度算法不当所致。饥饿虽然不会导致系统瘫痪，但会影响系统的稳定性和性能。

3. 死循环：是指进程或线程在执行中出现无限循环的情况，导致无法执行其他的代码。死循环通常是由于编码错误或算法问题所致。尽管死循环不会导致系统崩溃，但会浪费系统的资源，降低系统的响应速度。

三、死锁的必要条件

死锁的必要条件有四个，称为“死锁的铁四律”：

1. 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用；
2. 请求和保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放；
3. 不剥夺条件：进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被其他进程强行抢占，只能由进程自己释放；
4. 循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源的关系。

只有当这四个条件同时满足时，才会产生死锁。

产生死锁的条件是，当多个进程在占用某些资源的同时，它们又同时请求另外一些资源，而这些资源被其它进程所占用，从而被阻塞。这样，所有进程都在等待其它进程释放它们所需要的资源，形成了一个死循环，被称为死锁。

注意：发生死锁时一定有循环等待，但是循环等待不一定会产生死锁。

四、死锁的处理策略

1. 预防死锁。破坏死锁产生的四个必要条件中的一个或几个。
2. 避免死锁。用某种方法防止系统进入不安全状态，从而避免死锁（银行家算法)
3. 死锁的检测和解除。允许死锁的发生，不过操作系统会负责检测出死锁的发生，然后采取某种措施解除死锁。

五、总结