死锁

如果想要了解死锁，首先我们先看一个经典的例子。

哲学家进餐问题

哲学家就餐问题可以这样表述，假设有五位哲学家围坐在一张圆形餐桌旁，做以下两件事情之一：吃饭，或者思考。吃东西的时候，他们就停止思考，思考的时候也停止吃东西。而每个哲学家的左右两边仅有一根筷子，吃饭时，必须同时获得左右两只筷⼦才能吃饭（先获得左边，再获得右边）。 若五位哲学家同时饥饿⽽各⾃拿起了左边的筷⼦，这使五个信号量 chopstick 均为 0，当他们试图去拿起右边的筷⼦时，都将因⽆筷⼦⽽⽆限期地等待下去，即可能会引起死锁。

死锁，饥饿，死循环的区别

死锁、饥饿、死循环的区别 死锁：各进程互相等待对方手里的资源，导致各进程都阻塞，无法向前推进的现象。 饥饿：由于长期得不到想要的资源，某进程无法向前推进的现象。比如：在短进程优先(SPF)算法中，若有源源不断的短进程到来，则长进程将一直得不到处理机，从而发生长进程“饥饿”，甚至会导致长进程“饿死”。 死循环：某进程执行过程中一直跳不出某个循环的现象。有时是因为程序逻辑bug导致的，有时是程序员故意设计的。 共同点：都是进程无法顺利向前推进的现象(故意设计的死循环除外)

死锁产生的必要条件

产生死锁必须同时满足一下四个条件，只要其中任一条件不成立，死锁就不会发生。 互斥条件：只有对必须互斥使用的资源的争抢才会导致死锁(如哲学家的筷子、打印机设备)。像内存、扬声器这样可以同时让多个进程使用的资源是不会导致死锁的(因为进程不用阻塞等待这种资源)。 不剥夺条件：进程所获得的资源在未使用完之前，不能由 其他进程强行夺走，只能主动释放。 请求和保持条件：进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源又被其他有，此时请 求进程被阻塞，但又对自己已有的资源保持不放。 循环等待条件：存在一种进程资源的循环等待链，链中的每一个进程已获得的资源同时被下一个进程所请求。 注意！发生死锁时一定有循环等待，但是发生循环等待时未必死锁（循环等待是死锁的必要不充分条件） 如果同类资源数大于1，则即使有循环等待，也未必发生死锁。但如果系统中每类资源都只有 一个，那循环等待就是死锁的充分必要条件了。

什么时候会发生死锁

1.对系统资源的竞争。各进程对不可剥夺的资源(如打印机)的竞争可能引起死锁，对可剥夺的资源(CPU)的竞争是不会引起死锁的。 2.进程推进顺序非法。请求和释放资源的顺序不当，也同样会导致死锁。例如，并发执行的进程P1、 P2分别申请并占有了资源R1、R2，之后进程P1又紧接着申请资源R2，而进程P2又申请资源R1，两者会因为申请的资源被对方占有而阻塞，从而发生死锁。

1. 信号量的使用不当也会造成死锁。如生产者-消费者问题中，如果实现互斥的P操作在实现同步的 P操作之前，就有可能导致死锁。(可以把互斥信号量、同步信号量也看做是一种抽象的系统资 源) 总之，对不可剥夺资源的不合理分配，可能导致死锁。

如何预防死锁

1. 破坏互斥条件 互斥条件：只有对必须互斥使用的资源的争抢才会导致死锁 将临界资源改造为可共享使用的资源(如SPOOLing技术) 缺点：可行性不高，很多时候无法破坏互斥条件
2. 破坏不剥夺条件 不剥夺条件：进程所获得的资源在未使用完之前，不能被其他进程强行夺走，只能主动释放 方案一，申请的资源得不到满足时，立即释放拥有的所有资源破坏不剥夺条件 方案二，申请的资源被其他进程占用时，由操作系统协助剥夺(考虑优先级） 缺点：实现复杂；剥夺资源可能导致部分工作失效；反复申请和释放导致系统开销大；可能导致饥饿
3. 破坏请求和保持条件 运行前分配好所有需要的资源，之后一直保持 缺点：资源利用率低；可能导致饥饿
4. 破坏循环等待条件 给资源编号，必须按编号从小到大的顺序申请资源 缺点：不方便增加新设备；会导致资源浪费；用户编程麻烦