死锁

 1. 死锁：

 一个进程集合中，每一个进程都在等待其他进程释放资源，那么所有进程都将被阻塞，即进程集合中所有进程死锁。

 

  2. 死锁产生的条件：

（1）互斥条件：资源一旦分配给一个进程，其他进程无法使用，只能阻塞以等待该进程释放资源。

（2）占有和等待条件：一个进程可以同时占有多个资源。

（3）不可抢占条件：资源一旦分配给一个进程，只能由该进程显式释放，其他进程无法抢占。

（4）环路等待条件：死锁发生时，一定有两个及以上的进程组成一条环路。（ps：该环路中所有进程等待下一个进程释放资源）

 

  3. 死锁的处理策略：

（1）忽略处理：

 采用鸵鸟算法，即假装死锁没有发生，不进行处理。

（2）检测死锁并恢复：

 检测方法：a. 肉眼判断：画出资源配置图，查看是否有环路。若有环路则发生死锁；否则，没有死锁

                   b. 程序判断： ① 构建节点（进程和资源都是节点）    ② 将节点按连接关系构建资源运行树     ③ 对所有子树进行DFS，一旦检测到子树中有重复的节点，则有死锁；否则，回溯到其他子树     ④ 如果最后回溯到树根节点，则没有死锁。 

 恢复方法：a. 进程回滚，即：一旦发生死锁，则将进程恢复到死锁之前的状态，即回滚到上一个时间点

                   b. 杀死进程

（3）仔细对资源进程分配，避免死锁：

          对死锁的避免，在本质上是不可能的，因为无法在进程运行前确定进程运行中所需的所有资源及资源大小。某些系统可以对进程运行所需资源提前确认，此时可以使用银行家算法（对请求进行检查，若满足请求后仍为安全状态，则满足该请求）

（4）破坏死锁产生条件，防止死锁：

             ① 破坏互斥条件，允许多个进程访问临界区（可能造成临界区混乱）

             ② 破坏占有和等待条件，当进程拥有所有资源才开始运行（难实现，进程运行前无法确认所需资源）

             ③ 破坏不可抢占条件，允许进程互相抢占资源（会造成临界区混乱）

             ④ 破坏环路等待条件，对资源按序编号，进程请求必须按资源编号顺序提出（难以排出各方满意的序号）

 

  4. 活锁和饥饿：

活锁：两个进程都在消耗CPU去请求资源，虽没有阻塞但请求无限进行（从现象上看是死锁现象，本质没有死锁）

饥饿：由于进程请求的资源被无限制地延后，导致进程虽然没有阻塞，但无法运行。（通过先来先服务资源分配策略解决饥饿问题）