死锁

当一个进程想要申请资源A，拥有资源B，而另一个进程想申请资源B，但是拥有资源A，那么就会产生死锁。

死锁的必要条件：

1.互斥。即资源不能被多个进程所占有。这点其实除了只读文件，其他基本都满足。
2.占有并等待：进程占有一些资源，还需要的一些资源被其他进程占有，所以处在等待状态。
3.非抢占：资源不能被中途抢占。
4.循环等待：
只要4个条件满足，则说明必定死锁。

死锁处理：

死锁预防。

通过不满足四个必要条件之一。
（1）互斥：很难不满足。
（2）占有并等待：第一，可要求进程创建就要申请好全部的资源；或第二，进程申请资源时要释放占有的资源。
但是第一种情况会发生饥饿。因为如果一个进程需要很多很多进程，这些资源几乎不会同时有，则这个进程永远不会执行。
（3）非抢占：如果A进程想要申请资源a，但是a被B进程占有，且B进程在等待资源b，则A进程可以抢占B进程的资源a执行。等到B进程得到原本拥有的资源a和申请的b，则执行。 抢占和被抢占
（4）循环等待：规定资源被申请的顺序，每个进程申请资源的顺序被规定了。如果需要Rj（j<i）则需要先释放Ri。

死锁避免。

前面讨论的预防死锁的解决方案中包括限制资源的申请，但是这对资源的利用率来说下降太多了。
所以引出了死锁避免：要求事先得到进程申请资源和拥有的资源的信息 来判定是否值得等待。

最简单的方法是事先告诉每个进程对于每个资源类型的最大需求。从而使得循环等待不成立。
（1）安全状态:能确定一个进程序列<p1,p2...>，按照这种顺序执行进程就不会死锁（一个结束一个开始）。使得当Pi申请资源时，申请的资源一定要小于剩余可用资源+pi队列前面的进程所占有的资源，则称为安全的。因为你想，Pi最多就等的长一点时间，但是最终还是能行的。
安全则不会死锁。不安全不一定会死锁。
只有资源分配后能安全状态，才允许申请。

银行家算法

（1）可利用资源向量Available。这是一个含有m个元素的数组，其中的，每一个元素代表一类可利用的资源数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源的数目，其数值随该类资源的分配和回收而动态地改变。如果Available[j]=K，则表示系统中现有Rj类资源K个。
（2）最大需求矩阵Max。这是一个nm的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求。如果Max[i,j]=K，则表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K。
（3）分配矩阵Allocation。这也是一个nm的矩阵，它定义了系统中每一类资源当前已分配给每一进程的资源数。如果Allocation[i,j]=K，则表示进程i当前已分得Rj类资源的数目为K。
（4）需求矩阵Need。这也是一个n*m的矩阵，用以表示每一个进程尚需的各类资源数。如果Need[i,j]=K，则表示进程i还需要Rj类资源K个，方能完成其任务。

算法描述

设进程i提出请求Request[j]，则银行家算法按如下规则进行判断。
(1) 如果Request[j]≤Need[i,j]，则转向（2），否则认为出错。
(2) 如果Request[j]≤Available[j]，则转向（3）；否则表示尚无足够资源，Pi需等待。
(3) 假设进程i的申请已获批准，于是修改系统状态：

Available[j]=Available[j]-Request[i]
Allocation[i,j]=Allocation[i,j]+Request[j]
Need[i,j]=Need[i,j]-Request[j]
(4) 系统执行安全性检查，如安全，则分配成立；否则试探险性分配作废，系统恢复原状，进程等待。

2.安全性检查
(1) 设置两个工作向量Work=Available；Finish[i]=False
(2) 从进程集合中找到一个满足下述条件的进程，
Finish [i]=False；
Need[i,j]≤Work[j];
如找到，执行(3)；否则，执行(4)
(3) 设进程获得资源，可顺利执行，直至完成，从而释放资源。
Work[j]=Work[i]+Allocation[i,j];
Finish[i]=True;
go to step 2;
(4) 如所有的进程Finish[i]=true，则表示安全；否则系统不安全。