产生死锁的必要条件有哪些-如何预防死锁-优质

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产生死锁的必要条件有互斥条件、占有并等待条件 、不可剥夺条件和循环等待条件四个 。预防死锁的方法：死锁预防、死锁避免
、死锁检测及恢复和死锁忽略。

一、产生死锁的四个必要条件：

1 、互斥条件：指一个资源在一段时间内只能由一个进程占用
，其他进程需等待其释放
。

2
、占有并等待条件：指一个进程占有了部分资源，但还需要其他资源时 ，在等待其他资源的同时
，不释放已拥有的资源。

3、不可剥夺条件：指一个进程占有的资源在完成任务之前不能被其他进程强行夺走，只能由该进程自愿释放 。

4 、循环等待条件：指存在一组进程 ，其中的每一个进程都在等待一个其他进程所占有的资源
，且资源分配图是一个闭环
。

二
、预防死锁的方法主要有以下四种：

1、死锁预防：破坏死锁的四个必要条件之一，如：避免一个进程同时占有多个资源 、让进程在开始时就申请所有所需资源等。

2
、死锁避免：通过合理的资源分配策略确保系统始终处于安全状态 ，如：银行家算法 。

3、死锁检测及恢复：在系统运行过程中检测死锁
，发现死锁后采取措施恢复，如：撤销进程 、逐步剥夺资源等
。

4
、死锁忽略：将死锁当作系统异常处理 ，通过重启系统或其他错误恢复机制解决。

死锁处理的策略和具体应用：

1、死锁预防策略

在实际应用中
，可以通过对资源访问进行规划，例如按照一定顺序申请资源 ，避免同一时间占有多个资源等 。这种策略适合于资源需求较为明确且可控的场景，例如数据库事务处理 、多线程编程等
。

2、死锁避免策略

在系统设计阶段
，通过引入资源分配算法，如银行家算法等 ，对进程进行评估
，确保系统始终处于安全状态。这种策略适用于资源需求和资源分配可以预测的场景，例如操作系统资源管理
、分布式系统等 。

3、死锁检测及恢复策略

在系统运行过程中 ，通过设计死锁检测机制
，对死锁进行实时监控并在发现死锁时采取措施恢复
。这种策略适用于资源需求和资源分配具有一定不确定性的场景，例如云计算 、大规模分布式计算等。

4
、实际应用

对于死锁忽略策略 ，实际应用中往往作为一种补充手段 。在对系统性能和稳定性要求较高的场景下
，可以设定一定的监控和报警机制，通过重启系统或其他错误恢复手段解决死锁问题 ，以保障系统的持续运行。

死锁预防是指在任何系统操作前（例如分配资源、调度进程等）
，事先评估系统的可能 情况，严格采取措施使得死锁的四个必要条件不成立
。

― 、死锁预防的概念

死锁预防的基本思想是防范于未然。

操作系统在系统设计时事先确定资源分配的算法 ，限制进程对资源的申请，从而保证不发生死锁 。具体的做法是破坏产生死锁的四个必要条件之一
。

在本章第一节第三部分中讨论了产生死锁的四个必要条件。如果设法使四个条件中的一个不能成立
，那么就破坏了死锁产生的必要条件，从而可以预防死锁的发生 。其中 ，打破四个必要条件中的2
、3和4是一种保证系统不进人死锁状态的静态分配策略
。这将在本章第 二节第二部分中进行介绍。

对于条件1
，我们要区别对待不同的资源情况 。若某些资源是由于资源数量不足而造成 的，可以通过增加资源数量的方法来进行预防
。例如对于第一节第二部分中的例5. 2 ， 内存是可重用资源
，进程在使用有限的内存时一般通过分时交替使用来实现资源共享。若系 统能提供足够多的内存，使得各个进程均可以独享自己的内存空间 ，那么也就不需要互斥使 用内存了
，也就打破了死锁的四个必要条件之一 。但是这种死锁预防的方法代价高昂
。另一 类资源的数量有限和互斥使用是资源的固有特性，例如系统中的共享写数据 ，各种信号量 等
，这些资源不能通过增加资源数量来解决，所以这种情况下通过破坏互斥条件来预防死锁不现实。

二、资源的静态分配策略

在预防死锁的静态分配策略中 ，资源分配的原则如下 。

一个进程在申请新资源的要求不能立即得到满足时，便处于等待状态。而一个处于等待状态的进程的全部资源可以被剥夺
。就是说
，这些资源隐式地释放了，被剥夺的资源重新加 入到资源表中。仅当该进程重新获得它原有的资源以及得到新申请的资源时 ，才能重新启动 执行 。这种方法破坏了不可剥夺条件
。

具体实施方法如下。

(1)若一个进程已占用了某些资源
，又要申请一个新的资源，在申请新的资源时 ，不能立即得到满足
，在变为等待状态之前，该进程必须释放已占有的所有资源 ，

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