操作系统中的进程死锁

当两个或更多个进程需要一些资源来完成它们的执行，而这些资源由另一个进程持有时，操作系统中会发生死锁。

在上图中，进程1拥有资源1并且需要获取资源2。同样，进程2拥有资源2并且需要获取资源1。进程1和进程2陷入了死锁状态，因为它们都需要对方的资源来完成执行，但它们都不愿意放弃自己的资源。

Coffman条件

如果满足以下四个Coffman条件，就会发生死锁。但这些条件并非互斥。

Coffman条件如下所示−

• 互斥

应该有一个资源一次只能由一个进程持有。在下图中， Resource 1只有一个实例，并且只被进程1持有。

• 持有和等待

一个进程可以持有多个资源，并且仍然可以从持有这些资源的其他进程请求更多资源。在下图中，进程2持有 Resource 2和 Resource 3，并且正在请求由进程1持有的 Resource 1。

• 不可抢占

不能强制从一个进程中抢占资源。进程只能自愿释放资源。在下图中，进程2不能从进程1中抢占Resource 1。只有当进程1自愿放弃资源并且完成执行后，该资源才会被释放。

• 循环等待

一个进程正在等待第二个进程持有的资源，第二个进程正在等待第三个进程持有的资源，依此类推，直到最后一个进程正在等待由第一个进程持有的资源。这形成了一个循环链。例如：进程1被分配了Resouce 2，并且正在请求Resource 1。同样，进程2被分配了Resouce 1，并且正在请求Resource 2。这形成了一个循环等待环。

死锁检测

资源调度程序可以检测到死锁，因为它会跟踪分配给不同进程的所有资源。在检测到死锁之后，可以使用以下方法解决死锁−

• 终止所有参与死锁的进程。这不是一个好的方法，因为这些进程所做的所有进展将被销毁。
• 资源可以从某些进程中抢占并分配给其他进程，直到死锁被解决。

死锁预防

在死锁发生之前预防死锁非常重要。因此，系统在执行每个事务之前都会检查它，以确保它不会导致死锁。如果有哪怕一点机会某个事务未来可能导致死锁，系统将不允许其执行。

死锁规避

最好是在发生死锁之前避免死锁而不是事后采取措施。等待图可以用于死锁规避。然而，这只对较小的数据库有用，因为在较大的数据库中可能变得非常复杂。