死锁的产生、预防和避免

死锁是由于并发进程只能按互斥方式访问临界资源等多种因素引起的，并且是一种与执行时间和速度密切相关的错误现象。
死锁的一般定义：若在一个进程集合中，每一个进程都在等待一个永远不会发生的事件而形成一个永久的阻塞状态，这种阻塞状态就是死锁。

死锁的产生条件：
1.互斥(mutual exclusion)：系统存在着临界资源；
2.占有并等待(hold and wait)：已经得到某些资源的进程还可以申请其他新资源；
3.不可剥夺(no preemption)：已经分配的资源在其宿主没有释放之前不允许被剥夺；
4.循环等待(circular waiting)：系统中存在多个（大于2个）进程形成的封闭的进程链，链中的每个进程都在等待它的下一个进程所占有的资源；

死锁的预防：
因为独占资源必须以互斥方式进行访问，所以要预防死锁只能从破坏后三个条件下手了。
1.破坏占有并等待条件：
要破坏这个条件，就要求每个进程必须一次性的请求它们所需要的所有资源，若无法全部获取就等待，直到满足为止，也可以采用事务机制，确保可以回滚，即把获取、释放资源做成原子性的。这个方法实现起来可能会比较困难，因为某些情况下，进程并不能事先直到自己需要哪些资源，也有时候并不需要分配到所有资源就可以运行。
2.破坏不可剥夺条件：
一个已占有资源的进程若要再申请新的资源，它必须先释放已占有的资源。若随后再需要这些资源，需要重新申请。
3.破坏循环等待条件：
将系统中所有的资源设置标志位、排序，规定所有的进程申请资源必须以一定的顺序（升序或降序）做操作。

死锁的避免：
死锁的预防是通过破坏产生条件来阻止死锁的产生，但这种方法破坏了系统的并行性和并发性。
死锁产生的前三个条件是死锁产生的必要条件，也就是说要产生死锁必须具备的条件，而不是存在这3个条件就一定产生死锁，那么只要在逻辑上回避了第四个条件就可以避免死锁。
避免死锁采用的是允许前三个条件存在，但通过合理的资源分配算法来确保永远不会形成环形等待的封闭进程链，从而避免死锁。该方法支持多个进程的并行执行，为了避免死锁，系统动态的确定是否分配一个资源给请求的进程。方法如下：
1.如果一个进程的当前请求的资源会导致死锁，系统拒绝启动该进程；
2.如果一个资源的分配会导致下一步的死锁，系统就拒绝本次的分配；
显然要避免死锁，必须事先知道系统拥有的资源数量及其属性。

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