死锁

小明一家就是这么饿死的——死锁

我离成功只差一双匡威——死锁

• 哲学家就餐问题
  五个哲学家围圆，哲学家需要思考休息吃饭，但只有5支筷子
  吃饭使用两支筷子，每次只取一支筷子，且只能取身边的筷子，吃完放下筷子。

• 死锁的概念
  两个或多个进程无限期地等待永远不会发生地条件地一种系统状态，结果每个进程都永远阻塞。
  在两个或多个进程中，每个进程都持有某种资源，但又仅需申请其他进程已持有的某种资源。此时每个进程都拥有其运行时所需的一部分资源，但又都不够，从而每个进程都不能向前推进，陷于阻塞状态。

• 死锁的起因
  进程对独占性资源（键盘，打印机等）的竞争而产生死锁
  并发进程的请求和释放资源的顺序不当而产生死锁
  不争取的PV操作也可能产生死锁
  ** 系统资源有限并不会导致死锁**

• 死锁的一些结论
  参与死锁的进程至少是2个
  参与死锁的进程至少有2个已经占有资源
  参与死锁的所有进程都在等待资源
  参与死锁的进程是当前系统所有进程的子集
  死锁会浪费大量系统资源，甚至导致系统崩溃

• 死锁的必要条件
  1.互斥条件：进程互斥使用资源，资源具有独占性
  2.不剥夺条件：进程访问完资源前不能被其他进程强制剥夺
  3.部分分配条件：区别于全部分配，进程边运行边申请资源
  4.环路条件：多个进程构成环路，环中每个进程已占有资源被前一个进程申请，想申请的资源被后一个进程占用
  

  逻辑环路

• 解决死锁

策略	方法
预防策略	通过设置限制条件，破坏4个必要条件中的一个或多个来防止死锁
避免策略	不事先采取限制区破坏产生死锁的条件，而是在资源分配过程中，用某种方法去评估分配资源是否会让系统进入死锁状态，若是，则拒绝此次分配资源，从而避免死锁的方式
检测策略、恢复策略	允许死锁产生，但通过检测机制及时检测出死锁状态，并精确确定与死锁有关的进程和资源，然后采取适当措施，将系统已发生的死锁清除，将进程从死锁状态解脱出来

• 预防策略
  破坏互斥条件（难），破坏不剥夺条件（代价大，不稳定），破坏部分分配条件（预先静态分配），破坏环路条件（有序资源分配）
  较易实现，早期广泛使用，但限制太严格，造成资源利用率和吞吐量降低

• 预先静态分配，破坏部分分配条件
  策略：进程运行前将所需资源一次性全部分配给它，因此进程再运行过程中不再提出资源请求，从而避免出现阻塞或死锁。
  特点：所需资源不能全部满足时，执行会被延迟；运行前估算资源需求，应用开销增大；资源被占而不用，资源利用率低
  改进：可将资源分配的单位由进程改为程序步

• 有序资源分配，破坏环路条件
  策略：系统中每个资源分配有以一个唯一序号，进程每次申请资源时，只能申请序号更大的资源，分配资源时检查资源序号是否复合递增规定

• 避免策略
  银行家算法
  只需要较弱的限制条件，可获取较高的资源利用率和吞吐量，但算法难度大

• 检测和恢复策略
  检测方法复杂，实现难度大
  恢复方法靠人工，撤销一些进程，回收资源再分配

• Windows和Linux采用何种死锁解决方案
  死锁解决算法复杂，取得的效益差，因此现有操作系统认为死锁不会发生而不做处理 ，留给用户进行操作：类似鸵鸟策略，对危险视而不见。