浅析死锁

什么是死锁？

死锁就是两个或多个进程在执行的过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞现象，当进程处于这种状态时，如果没有外力的作用，这些进程都无法继续向前进行。这是操作系统层面的一个错误，是进程死锁的简称。

产生死锁的原因：

资源竞争

系统中额资源分为可剥夺资源和不可剥夺资源。可剥夺资源指的是某进程在获得这类资源后，这份资源还可以继续被其他进程或者系统所获得，CPU和主存均属于可剥夺资源，比如说可以把一个进程从一个存储区移到另一个存储区。不可剥夺资源指的是系统把资源分配给某个进程后，就不能强行把这份资源收回，只能在该进程结束后自行释放，比如说一个进程正在使用打印机打印一份文件，这时如果要给这个打印机重新分配一个进程，那么打印出来的文件一定会受损，所以只能等这个进程结束了，自己释放这个打印机。
通俗说:可剥夺资源就是你正在吃的馒头，当你刚拿起馒头时，一个比你彪悍的人和你要这个馒头，你就得给他。不可剥夺资源就是你已经吃进肚子里的馒头，这个彪悍的人想和你要这个已经吃了的馒头也要不到。
产生死锁中有关资源竞争的其中一个就是竞争不可剥夺资源，就按上面的例子，当P1正在使用A打印机的时候，如果P2也要使用打印机A，那么打印机A就会阻塞
产生死锁中有关资源竞争的另一个就是竞争临时资源，这些临时资源一般有中断、信号、消息等，通常消息通信顺序进行不当时，就会产生死锁。

产生死锁的4个必要条件

1、互斥条件
2、请求与保持条件
3、不可剥夺条件
4、环路等待条件
互斥条件：在同一时刻只有一个线程可以操作
请求与保持条件：嘴里吃着馒头，还想要隔壁桌上的馒头，隔壁桌子上的馒头吃不着，自己的也不放
不可剥夺条件上面已经给出
环路等待条件：A拿着A的馒头去请求B的馒头，同时B又拿着B的馒头去请求A的馒头，这样就造成了一个环路

在这里插入图片描述

预防死锁：

破坏四个必要条件中的一个或几个条件，易于实现，但会导致资源利用率和系统吞吐量降低，有效预防死锁的三个方案：
a.舍弃“请求和保持”条件：要求所有的进程一次性申请完所需的全部资源，不出现资源等待
b.舍弃“不剥夺”条件：如果进程已经保持了资源，如果他在提出新的资源要求并且不能立刻满足，这个进程就必须释放自己已经保持的所有资源，以后需要重新申请。
c.舍弃“环路等待”条件：将资源进行分类并按顺序排列，所有进程请求资源时必须严格按照排列好的递增次序来进行，不出现环路情况。