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零、什么是死锁

有两个或者以上的进程的资源请求组成了一条环路，该环路中的每一个进程都在等待下一个进程所占有的资源。

一、死锁检测

1. 对每种类型一个资源的死锁检测

先对各个进程的资源占用情况进行建模成一个有向图。
每种类型一个资源的死锁检测算法是通过检测有向图是否存在环来实现，从一个节点出发进行深度优先搜索，对访问过的节点进行标记，如果访问了已经标记的节点，就表示有向图存在环，也就是检测到死锁的发生

2. 对每种类型多个资源的死锁检测

上图中，有三个进程四个资源，每个数据代表的含义如下：

1. E 向量：资源总量
2. A 向量：资源剩余量
3. C 矩阵：每个进程所拥有的资源数量，每一行都代表一个进程拥有资源的数量
4. R 矩阵：每个进程请求的资源数量

算法如下:

1. 寻找一个没有标记的进程 Pi，它所请求的资源小于等于 A。
2. 如果找到了这样一个进程，那么将 C 矩阵的第 i 行向量加到 A 中，标记该进程，并转回 1。
3. 如果没有这样一个进程，算法终止。

二、死锁恢复

死锁恢复的策略主要有以下三种：

1. 利用抢占恢复
2. 利用回滚恢复
3. 通过杀死进程恢复

三、死锁预防

死锁预防的策略主要有以下几种：

1. 破坏互斥条件
2. 破坏占用和等待条件
3. 破坏不可抢占条件
4. 破坏环路等待

四、死锁避免

1 面向单个资源的银行家算法

一个小城镇的银行家，他向一群客户分别承诺了一定的贷款额度，算法要做的是判断对请求的满足是否会进入不安全状态，如果是，就拒绝请求；否则予以分配。

上图 c 为不安全状态，因此算法会拒绝之前的请求，从而避免进入图 c 中的状态。

2 面向多个资源的银行家算法

上图中有五个进程，四个资源。左边的图表示已经分配的资源，右边的图表示还需要分配的资源。最右边的 E、P 以及 A 分别表示：总资源、已分配资源以及可用资源，注意这三个为向量，而不是具体数值，例如 A=(1020)，表示 4 个资源分别还剩下 1/0/2/0。

检查一个状态是否安全的算法如下：

查找右边的矩阵是否存在一行小于等于向量 A。如果不存在这样的行，那么系统将会发生死锁，状态是不安全的。
假若找到这样一行，将该进程标记为终止，并将其已分配资源加到 A 中。
重复以上两步，直到所有进程都标记为终止，则状态时安全的。

总结

银行家算法的核心就是避免系统进行系统资源分配的不安全状态