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死锁与处理策略

一、死锁的概念

死锁是指进程因资源竞争而相互等待对方释放资源，导致各进程无法继续运行的现象。在并发环境下，当两个或多个进程因相互竞争有限资源而被阻塞时，就形成了死锁。

二、死锁产生的必要条件

死锁的发生必须满足以下四个条件：

• 互斥性：资源是互斥的，只能由一个进程占用。
• 不可抢占性：进程在未释放所有所占资源前不能被抢占。
• 请求与保持性：进程已占有资源并请求新的资源。
• 循环等待性：存在资源被循环等待的环。

这些条件共同导致了死锁的产生。

三、死锁的处理策略

死锁的处理策略主要包括预防死locks、避免死locks以及死锁检测与解除。

3.1 预防死锁

预防死锁的核心是破坏形成死锁的条件，实现资源安全分配。通过合理设计互斥资源的访问保护机制，减少进程争夺可以有效预防死锁。

3.2 避免死锁

安全序列是避免死锁的关键。当资源分配遵循某种安全序列时，系统处于安全状态。银行家算法通过预判后续资源分配是否会导致不安全状态，决定是否响应当前请求。这一机制能有效防止死锁的发生。

3.3 死锁检测与解除

• 资源剥夺法：挂起死锁进程并抢占其资源。
• 终止进程法：移除死锁进程资源。
• 进程回退法：让死锁进程回退至安全状态（需支持进程快照功能）。