死锁（deadlocks）

一、定义

    所谓死锁<DeadLock>: 是指两个或两个以上的进程在执行过程当中，因争夺资源而形成的一种互相等待的现象。若无外力做用，它们都将没法推动下去，此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。

    当一个进程想要申请资源A，拥有资源B，而另外一个进程想申请资源B，可是拥有资源A，那么就会产生死锁。

二、原理

　　因为资源占用是互斥的，当某个进程提出申请资源后，使得有关进程在无外力协助下，永远分配不到必需的资源而没法继续运行，这就产生了一种特殊现象死锁。
　　一种情形，此时执行程序中两个或多个线程发生永久堵塞（等待），每一个线程都在等待被其余线程占用并堵塞了的资源。例如，若是线程A锁住了记录1并等待记录2，而线程B锁住了记录2并等待记录1，这样两个线程就发生了死锁现象。
　　计算机系统中,若是系统的资源分配策略不当，更常见的多是程序员写的程序有错误等，则会致使进程因竞争资源不当而产生死锁的现象。

三、缘由

产生死锁的缘由主要是：

（1） 由于系统资源不足；
（2） 进程运行推动的顺序不合适；
（3） 资源分配不当等。
若是系统资源充足，进程的资源请求都可以获得知足，死锁出现的可能性就很低，不然就会因争夺有限的资源而陷入死锁。其次，进程运行推动顺序与速度不一样，也可能产生死锁。

四、必要条件

产生死锁的四个必要条件：

（1） 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。
（2） 请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已得到的资源保持不放。
（3） 不剥夺条件:进程已得到的资源，在末使用完以前，不能强行剥夺。
（4） 循环等待条件:若干进程之间造成一种头尾相接的循环等待资源关系。
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，而只要上述条件之一不知足，就不会发生死锁。

五、解除与预防

　　理解了死锁的缘由，尤为是产生死锁的四个必要条件，就能够最大可能地避免、预防和解除死锁。因此，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，如何肯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状况下占用资源,在系统运行过程当中，对进程发出的每个系统可以知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，不然予以分配 。所以，对资源的分配要给予合理的规划。
 

（1）避免死锁

    a、有序资源分配法
    这种算法资源按某种规则系统中的全部资源统一编号（例如打印机为一、磁带机为二、磁盘为三、等等），申请时必须以上升的次序。系统要求申请进程：
    一、对它所必须使用的并且属于同一类的全部资源，必须一次申请完；
    二、在申请不一样类资源时，必须按各种设备的编号依次申请。例如：进程PA，使用资源的顺序是R1，R2； 进程PB，使用资源的顺序是R2，R1；若采用动态分配有可能造成环路条件，形成死锁。
    采用有序资源分配法：R1的编号为1，R2的编号为2；
    PA：申请次序应是：R1，R2
    PB：申请次序应是：R1，R2
    这样就破坏了环路条件，避免了死锁的发生
    b、银行算法
    避免死锁算法中最有表明性的算法是Dijkstra E.W 于1968年提出的银行家算法：
    该算法须要检查申请者对资源的最大需求量，若是系统现存的各种资源能够知足申请者的请求，就知足申请者的请求。
    这样申请者就可很快完成其计算，而后释放它占用的资源，从而保证了系统中的全部进程都能完成，因此可避免死锁的发生。

（2）死锁排除的方法

一、撤消陷于死锁的所有进程； 二、逐个撤消陷于死锁的进程，直到死锁不存在； 三、从陷于死锁的进程中逐个强迫放弃所占用的资源，直至死锁消失； 四、从另一些进程那里强行剥夺足够数量的资源分配给死锁进程，以解除死锁状态。