操作系统常见死锁原因和处理策略

• 资源竞争

• 进程推进顺序不合理

产生死锁的四个必要条件：

• 互斥条件

  涉及的资源是非共享的，即一次只能有一个进程使用。如果有另一个进程申请该资源，那么申请进程必须等待，直到该资源被释放。

• 不剥夺条件（非抢占）

  进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其他进程强行夺走，即只能由获得该资源的进程自行释放。

• 占有并等待（部分分配）

  进程每次申请它所需要的一部分资源。在等待一新资源的同时，进程继续占用已分配到的资源。

• 环路条件（循环等待）

  存在一种进程收尾相接的循环链，链中每个进程都在等待下一个进程所持有的资源，造成这组进程处于永远等待状态。

注意：这四个条件是死锁的必要条件，只要系统发生死锁，这些条件必然成立。反之，上述条件只要有一个不满足，就不会发生死锁。所以要避免发生死锁，只需要破坏其必要条件。

对于死锁一般有三种处理策略：预防死锁、避免死锁、死锁的检测及解除

• 新进程进入系统时，它必须说明对各类资源的最大需求量，这一数量不能超过系统的资源总数。只有满足这一条件系统才接纳该进程。

• 当进程申请一组资源时，该算法需要检查进程对各类资源的最大需求量，如果系统现存的各类资源的数量可以满足此时的资源最大需求量时，就分配资源；否则进程必须等待，直到其他进程释放足够的资源为止。
• 进程需要在一定时间内无条件地归还它所申请的全部资源。

• 资源分配路径中没有环路，则系统不会出现死锁
• 资源分配路径中存在环路，则系统可能出现死锁
• 如果环路中的每个资料类中都只有一个资源，则系统存在死锁
• 如果环路中的每个资源类的资源个数不止一个，则环路的存在是产生死锁的必要条件但不是充分条件

• 一次性撤销陷入死锁的所有进程，回收所有占用的资源，等死锁解除后，再重新运行进程。

• 逐个撤销陷入死锁的进程，依次回收其资源并重新分配，直至死锁解除。可以优先撤销优先级低、预计剩余执行时间最长、CPU消耗时间少的进程。

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