操作系统——死锁

死锁的概念
死锁定义：多个进程由于竞争资源而造成的阻塞现象，若无外力作用，这些进程将无法继续推进。

相似概念：饥饿
等待时间过长以至于给进程推进和响应带来明显影响，“饿而不死”

死锁产生的原因：

• 系统资源的竞争
• 进程推进顺序非法

死锁产生的必要条件

• 互斥条件：共享资源的排他性访问
• 不剥夺条件：访问时该共享资源不会被剥夺
• 请求与保持条件：保持当前资源时请求另一个资源
• 循环等待条件：存在共享资源的循环等待链

死锁预防

• 破坏互斥条件：
  将只能互斥访问的资源改为同时共享访问
  将独占锁改为共享锁
  不是所有资源都能改成可共享的
• 破坏不剥夺条件：
  请求新资源无法满足时必须释放已有资源
  由OS协助强制剥夺某进程持有的资源
  实现复杂，代价高
  此操作过多导致原进程任务无法推进
• 破坏请求与保持条件：
  进程开始运行事一次性申请所需资源
  资源浪费
  资源饥饿
  阶段性请求和释放资源
• 破坏循环等待条件：
  对所有资源先排序，按序号请求资源
  请求时先低再高
  释放时先高再低
  对资源的编号相对稳定，限制了新增设备增加
  进程使用资源的瞬息可能与系统编号顺序不同
  限制了用户编程

死锁避免： 安全性算法
系统安全状态

• 安全状态一定不会出现死锁
• 不安全状态可能出现死锁

银行家算法

• 系统预判进程请求是否导致不安全状态
• 是则拒绝请求，否则答应请求