2.3操作系统-进程管理：死锁、死锁的产生条件、死锁资源数计算

死锁

进程管理是操作系统的核心，如果设计不当，就会出现死锁的问题。如果一个进程在等待意见不可能发生的事，进程就会死锁。而如果一个或多个进程产生死锁，就会造成系统死锁。

死锁的产生条件

死锁的产生有四大条件，互斥、保持和等待、不剥夺、环路等待。
打破其中一项即可。

假设资源是🍍🍍🍓，现在有两个进程A、B，进程A需要🍍🍍🍓，进程B需要🍍🍓，现在状态是A🍍🍍，B🍓。

B拿到了🍓，但是缺少🍍，A拿到了🍍🍍，但是没有🍓，二者都无法继续执行，此时都不释放资源，而是一直占有着。

打破死锁：破坏互斥条件
互斥表示同一时间资源只给一个线程用，线程之间资源不共享。

破坏互斥条件，资源不再是不可共享的，也就是说B的🍓可以给A用，这样A进程就可以拿到缺少的资源🍓，然后继续执行，A用完释放掉资源，再给B用。

打破死锁：破坏保持和等待
破坏保持和等待，B等待一会儿，没有资源，就释放调自己占用的资源🍓，这样A进程就可以拿到缺少的资源🍓，然后继续执行，A用完释放掉资源，再给B用。

打破死锁：不剥夺
破坏不剥夺，A去抢B的🍓，抢到后，这样A进程就可以拿到缺少的资源🍓，然后继续执行，A用完释放掉资源，再给B用。

打破死锁：环路等待
环路等待就是A等待B，B等待A，此时没有其它进程参与，AB循环等待。
进程C也参与进来了，C有🍍🍓，用完释放掉资源。

死锁资源数计算

系统有3个进程ABC，这三个进程都需要5个资源。如果系统至少有多少个资源，则不可能发生死锁。

资源数记作n，进程数记作m，每个进程需要的资源数记作W或者Wi

每个进程需要的资源数相同的情况下
$$n\ge m\times (w-1)+1$$
$$即最小资源数\ge 进程数\times (单进程需要的资源数-1)+1$$

n=3×(5-1)+1=13，系统至少有13个资源，则不可能发生死锁。

每个进程需要的资源数不同的情况下，对(w-1)进行累加操作即可

系统有3个进程ABC，这三个进程依次需要3、4、5个资源。如果系统至少有多少个资源，则不可能发生死锁。
$$n\ge (3-1)+(4-1)+(5-1)+1=10$$