死锁产生的原因+如何避免死锁：

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一，死锁产生的原因：

1）什么是死锁？

​ 所谓死锁，是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局；

​ 当进程处于这种僵持状态，而且无外力作用时，它们都将无法再向执行任务。

举个例子来描述：

​ 如果此时有一个线程A，按照先获取锁a、再获得锁b的顺序来获取锁，而此时同时还有一个线程B，按照先获取锁b、再获得锁a的顺序来获得锁。

如下图所示：

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2）产生死锁的原因：

可归结为如下两点：

​ 1）竞争资源；

​ 2）进程间推进顺序非法；

a. 竞争资源：

系统中的资源可以分为两类：
可剥夺资源，是指某进程在获得这类资源后，该资源可以再被其他进程夺走，比如：CPU就属于可剥夺性资源；
不可剥夺资源，是指当系统把这类资源分配给某进程后，不能再强制收回，只能在进程将任务完成后、自行释放，比如：磁带机、打印机等。

​ 产生死锁中的一个原因：竞争资源，指的就是竞争不可剥夺资源。

​ 比如：现在只有一台打印机，可供进程P1使用，假定P1已占用了打印机，而此时进程P2也需要使用打印机，那么P2将阻塞。）

b. 进程间推进顺序非法

​ 若进程P1保持了资源R1，进程P2保持了资源R2，此时这两个进程再向前推进，

​ 即，P1想要获取资源R2、P2想要获取资源R1，那么，P1将因资源R2已被P2占有而阻塞，P2将因资源R1已被P1占有而阻塞，此时便发生了进程死锁。

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3）死锁产生的4个必要条件：

产生死锁的必要条件：

​ 1>互斥条件：进程要求对所分配的资源进行排它性控制，即在一段时间内某资源仅为一进程所占用。
​ 2>请求和保持条件：当进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
​ 3>不可剥夺条件：进程已获得的资源在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由进程自己释放。
​ 4>循环等待条件：即存在一个循环等待队列，P1占有P2的资源，P2占有P3的资源，P3又占有P1的资源，这样就形成了一个等待回路。

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二，解决死锁问题：

概括：
	1）预防死锁；（资源一次性分配、一个资源也不分配、可剥夺资源、资源有序分配法）
	2）避免死锁；（银行家算法）
	3）解除死锁；（给予资源、撤消进程）

1）预防死锁：

1> 资源一次性分配：

​ 一次性分配完所有的资源，这样就不会再有进程请求获取资源了。（破坏了请求条件）

2> 一个资源也不分配：

​ 就是，给一个进程分配资源时，如果无法给该进程分配它所需的所有资源，则直接，一个资源也不给该进程分配！（破坏请保持条件）

3> 可剥夺资源：

​ 即当某进程获得了部分资源，但得不到其它资源，则自动释放自己已经占有的资源。（破坏不可剥夺条件）

4> 资源有序分配法：

​ 即，让系统给每类资源都赋予一个编号，每一个进程按编号递增的顺序请求资源，释放则相反（破坏循环等待条件）

2）避免死锁:

引言：

​ 预防死锁的几种策略，会严重地损害系统性能。

​ 因此，还有避免死锁的策略，可以更好的解决死锁问题且尽量得到较满意的系统性能。

1> 简介：

​ 在避免死锁的策略中，允许进程动态地申请资源。因而，系统在进行资源分配之前，预先估算一下资源分配的安全性。

​ 如果发现此次分配不会导致系统进入不安全的状态，则将资源分配给进程；否则，进程等待。

​ 其中最具有代表性的避免死锁算法是，银行家算法。

2> 银行家算法：

	银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法。
	简单描述就是：在避免死锁方法中`允许进程动态地申请资源`，但系统在进行资源分配之前，应先计算此次分配资源的安全性，若分配不会导致系统进入不安全状态，则分配，否则等待。 

1.如何判断分配资源的安全性：
	存在安全序列则说明系统是安全的，如果不存在则系统不安全，但不安全状态不一定引起死锁。

2.什么是安全序列：
	安全序列是指一个进程序列{P1，…，Pn}是安全的，即，对于每一个进程Pi(1≤i≤n），它以后需要的资源量 不超过 系统当前剩余资源量与所有进程Pj (j < i )当前已占有的资源量之和。（即在分配过程中，不会出现 某一进程后续需要的资源量 比 其他所有进程及当前剩余资源量总和 还大的情况。）

3.原理过程：
	系统给当前进程分配资源时，先检查是否安全：
	在满足当前的进程X的资源申请之前，判断一下，是否还能有足够的资源去满足 下一个 距最大资源需求最近 的进程，若可以满足，则继续检查下一个 距最大资源需求最近 的进程，若均能满足所有进程，则表示为安全，可以允许给当前进程X分配其所需的资源申请，否则让该进程X进行等待。
	注：检查是否安全的过程中，每满足了一个进程，则进行下个检查时，当前可用资源为回收上一个进程资源的总值，每满足一个进程表示此进程已结束，资源可回收。）

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3）解除死锁:

​ 当发现有进程死锁后，应立即把它从死锁状态中解脱出来，常采用的方法有以下几种：

1> 给予资源：

​ 从其它进程剥夺足够数量的资源，给予死锁进程，以解除它的死锁状态；

2> 撤消进程：

​ 可以直接撤消死锁进程或撤消代价最小的进程，直至有足够的资源可用，死锁状态消除为止；

​ 所谓代价是指优先级、进程的重要性和价值等。

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