操做系統之死鎖

死鎖（DeadLock）

死鎖的概念

    所謂死鎖是指兩個或兩個以上的進程在執行過程當中，因爭奪資源而形成的一種互相等待的現象，若無外力做用，它們都將沒法推動下去，此時稱系統處於死鎖狀態或系統產生了死鎖，這些永遠在互相等待的進程稱爲死鎖進程。

    例如，若是線程A鎖住了記錄1並等待記錄2，而線程B鎖住了記錄2並等待記錄1，這樣兩個線程就發生了死鎖現象。

產生死鎖的緣由

    1. 由於系統資源不足。
    2. 進程運行推動的順序不合適。
    3. 資源分配不當等。
　若是系統資源充足，進程的資源請求都可以獲得知足，死鎖出現的可能性就很低，不然就會因爭奪有限的資源而陷入死鎖。其次，進程運行推動順序與速度不一樣，也可能產生死鎖。 

死鎖產生的必要條件

    1. 互斥條件： 一個資源每次只能被一個進程使用。
    2. 請求與保持： 一個進程因請求資源而阻塞時，對已得到的資源保持不放。
    3. 不可剝奪（非搶佔）: 進程已得到的資源，在末使用完以前，不能強行剝奪。
    4. 循環等待： 若干進程之間造成一種頭尾相接的循環等待資源關係。
　這四個條件是死鎖的必要條件，只要系統發生死鎖，這些條件必然成立，而只要上述條件之一不知足，就不會發生死鎖。 

死鎖的處理方法

預防死鎖

事先預防，破壞產生死鎖的四個必要條件之一。

• 摒棄「請求和保持」條件：進程在申請資源時，是一次性的。

  摒棄「請求「：當進程來時，一次性分配全部的資源（若是系統知足），這樣就不會再有」請求「了。

  摒棄「保持「：只要有一個資源得不到分配，也不給這個進程分配其餘的資源。

• 摒棄「不剝奪」條件:在這種方法中，進程是逐個提出對資源的要求的。若是一個進程，得到了部分資源，但得不到其它資源，這時，它釋放本身所佔用的資源。

• 摒棄「環路等待」條件：把資源排序，當進程申請資源時，按序申請。

避免死鎖

事先預防，並非破壞產生死鎖的四個必要條件，而是用某種方法去防止系統進入不安全狀態，目前在較完善的系統中，經常使用此方法。銀行家算法

安全狀態：是指系統能按照某種進程順序（P1,P2,…Pn），來爲每個進程Pi分配其所須要的資源，直到知足每一個進程對資源的最大需求，使每一個進程均可順利地完成。若是系統沒法找到這樣一個安全序列，則稱系統處於不安全狀態。

檢測死鎖

並不事先採起任何限制性的措施，也沒必要檢查系統是否已經進入不安全區，此方法容許發生死鎖，關鍵是，發生死鎖了，系統能夠經過檢測機構發現死鎖，並精確肯定與死鎖有關的進程和資源，而後，採起適當措施，從系統中將已經發生的死鎖清除

解除死鎖

這是與檢測死鎖配套使用。當檢測到系統已經發生了死鎖，要將進程從死鎖狀態中解脫出來。經常使用的方法是撤銷或掛起一些進程，以便回收一些資源，再將這些資源分配給已經處於阻塞狀態的進程，使之轉爲就緒狀態，以繼續運行。