死锁的必要条件及避免

死锁：是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。

         此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。

 

死锁的原因：

 

1. 系统资源的竞争

系统资源的竞争导致系统资源不足，以及资源分配不当，导致死锁。

 

2. 进程运行推进顺序不合适

进程在运行过程中，请求和释放资源的顺序不当，会导致死锁

 

死锁产生的必要条件：

 

（1）互斥条件：某个资源在一段时间内只能由一个进程占有，不能同时被两个以上或两个的进程占有。

 

（2）不可抢占条件：进程所获得的 资源在未使用完毕之前，资源申请者不能强行从资源拥有者手中夺取资源，而只能由该资源的占有者进程自行释放。

 

（3）占有且申请条件：进程至少已经占有一个资源，但又申请新的资源；由于该资源已被另外进程占有，此时该进程阻塞；但是，它在等待新资源之时，扔继续占用已占有的资源。

 

（4）循环等待条件：存在一组进程等待序列{P1,P2,P3....Pn}，其中P1等待P2所占有的某一资源，P2等待P3所占有的某一资源......而Pn等待P1所占有的资源，形成一个进程循环等待。

死锁的预防：

• 打破互斥条件 （一般无法做到）
• 打破不可占抢条件
• 打破循环等待
• 打破占有且申请条件

 

避免死锁的基本思想:

系统对进程发出每一个系统能够满足的资源申请进行动态检查,并根据检查结果决定是否分配资源,如果分配后系统可能发生死锁,则不予分配,否则予以分配。这是一种保证系统不进入死锁状态的动态策略。

理解了死锁的原因，尤其是产生死锁的四个必要条件，就可以最大可能地避免、预防和解除死锁。所以，在系统设计、进程调度等方面注意如何让这四个必要条件不成立，如何确定资源的合理分配算法，避免进程永久占据系统资源。

此外，也要防止进程在处于等待状态的情况下占用资源。因此，对资源的分配要给予合理的规划。

 

死锁的避免：

（1）安全序列

所谓系统是安全的，是指系统中的所有进程能够按照某一次序分配资源，并且依次地运行完毕，这种进程序列就是安全的。如果存在这样一个安全序列，则系统是安全的；如果系统不存在这样一个安全序列，则系统是不安全的。

不安全状态并不一定会发生死锁的危险，但它隐含这样的危险。只要系统能保持安全状态就可以避免死锁的发生。

（2）银行家算法

银行家算法是一个著名的避免死锁的算法。在安全状态下系统接到一个进程资源请求后，就先判断这个资源是否超过了自己所要申请的总的资源数目，判断完毕后再继续进行下一个判断，即判断是否小于系统现有的可以分配的资源数目。

如果这两个判断都通过，则系统把资源分配给该进程，系统检查现在的系统是否处于安全状态，如果安全则正式把资源分配给进程，以完成此次分配，否则刚才的试分配作废。

 

死锁的检测：当进程进行资源请求时检查并发进程组是否构成资源的请求和占用环路，如果不存在环路，则系统不存在死锁；如果存在环路，则系统中可能存在死锁，也可能不存在死锁。

 

死锁的恢复（死锁自后的处理）：重启系统；撤销进程或剥夺资源。

 

参考：http://www.cnblogs.com/calamus/p/5474546.html#