死锁基本概念

死锁总概

在两个或多个任务中，如果每个任务锁定了其他任务试图锁定的资源，此时会造成这些任务永久阻塞，从而出现死锁。若无外力作用,它们都将无法推进下去.这些永远在互相等待的进程称为死锁进程.

死锁的四个必要条件：互斥，占有且等待，循环等待。

进程的死锁问题可以用有向图进行准备而形象的描述,这种有向图称为系统资源分配图.一个系统资源分配图SRAG可定义为一个二元组,即SRAG=(V,E),其中V是顶点的集合,而E是有向边的集合.顶点集合可分为两种部分:P=(P1,P2,…Pn),是由系统内的所有进程组成的集合,每一个Pi代表一个进程;R=(r1,r2,…rm),是系统内所有资源组成的集合,每一个ri代表一类资源.

基于上述资源分配图的定义,可给出判定死锁的法则,又称为死锁定理.

(1) 如果资源分配图中没有环路,则系统没有死锁

(2) 如果资源分配图中出现了环路,则系统中可能存在死锁.

预防死锁的方法：

资源一次性分配：（破坏请求和保持条件）

可剥夺资源：即当某进程新的资源未满足时，释放已占有的资源（破坏不可剥夺条件）

资源有序分配法：系统给每类资源赋予一个编号，每一个进程按编号递增的顺序请求资源，释放则相反（破坏环路等待条件）

所以，在系统设计、进程调度等方面注意如何不让这四个必要条件成立，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,在系统运行过程中，对进程发出的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，若分配后系统可能发生死锁，则不予分配，否则予以分配。因此，对资源的分配要给予合理的规划。

其中一个比较好的死锁避免算法是，银行家算法：

当第i个进程需要请求系统资源时，我们就将其对各个资源的需求量送入Re数组中，然后系统依次执行。

(1)若j从1到M，所有Re(j)＜=Need(i，j)，则程序可继续，否则说明i进程的这次请求数量，超出了事先给定的它对Rj资源的最大需求，转出错处理。

(2)若j从1到M，所有Re(j)＜=Av(j)，则程序可继续，否则代表系统中尚无足够的资源满足这次请求，Pi必须等待。

(3)满足Pi这次请求，j从1到M顺序执行：

(4)执行安全性算法：通过调用安全性算法，检查这次资源分配后，系统是否处于安全状态．若安全状态标志为真，说明系统是安全状态，这次分配可能进行，银行家算法运行结束。否则，要恢复刚才分配前的各资源状态，同时让Pi进程等待。

从死锁中恢复可从两种方法进行：挂起/恢复进程和杀死进程。