多个进程在交替执行的时候，如果控制不好，就会出现死锁的情况；这个问题需要操作系统去处理。
死锁举例
如下例子：
Producer(item)
{
P(mutex);
P(empty);
// 代码
V(mutex);
V(full);
}
Consumer()
{
P(mutex);
P(full);
// 代码
V(mutex);
V(empty);
}
一种可能的调用顺序如下：
当mutex=1,empty=0时，首先Producer()，然后Consumer;
mutex=1,empty=0;首先调用Producer()，P(empty)的时候发现empty已经为0，进入睡眠。这时候无论调用多少个
Producer进程都会进入睡眠；如果调用Consumer()进程，因为mutex为1，前面调用producer()的时候已经P(mutex)了，在Consumer中再次P(mutex)，那么Consumer进程会睡眠；这时候无论来多少个Consumer都会睡眠。
那么Producer什么才能wakeup呢？当V(mutex)时，但是V(mutex)在Consumer中，而且Consumer进程会在P(mutex)的时候就睡眠。也就是Consumer持有Producer所需要的资源不释放，导致Producer无法执行。换个角度，
为什么Consumer会不执行呢？也是因为Producer持有Consumer资源不释放导致的。
死锁的基本概念
死锁的定义：
死锁是指由于两个或者多个进程互相持有对方所需要的资源，导致这些进程处于等待状态，无法前往执行。
死锁会造成什么后果呢？
CPU利用率下降，也就是电脑会变卡。
想要知道某种情况的解决方法肯定首先得知道这种情况的产生原因。
死锁的成因
-
资源是互斥的，一旦占有别人无法使用。
比如某个Producer进程sleep了，无法V(mutex)；其他的Producer进程不知绕过前面P(mutex)而直接执行V(mutex); -
进程占有了资源，不释放就再去申请资源。
一个Producer进程P(mutex)占有了mutex资源，但是没有V(mutex)；其他的Producer进程仍然P(mutex)，无法V(mutex)
死锁的四个必要条件
- 互斥使用
资源的固有特性 - 不可抢占
资源只能自愿放弃，无法抢占 - 请求和保持
首先占有资源，不释放，再去申请资源 - 循环等待
就像上面第一个例子，Producer和Consumer都持有对方的资源，但是都无法释放，构成一个循环。
Producer的P(mutex)如果要继续执行，需要等待Consumer的V(mutex);Consumer的V(mutex)如果想继续执行，
需要等待Consumer的P(mutex)继续执行；而Consumer如果想继续执行，那么就得等待Producer的V(mutex);而
Producer的V(mutex)想继续执行，就得等待Producer的P(mutex);构成一个环路。
死锁的处理方法概述
1，死锁预防
2，死锁避免
3，死锁检查+恢复
4，死锁忽略
下面具体谈谈这四种方式
死锁的处理方法
死锁预防
这里介绍两种方式，
方式一：一次性申请所有需要的资源。这样就不会占有资源再去申请其他资源了。破坏了必要条件3。
但是这种方式存在很大的不足：
第一点：在程序运行前就要知道这个程序会申请多少资源，需要预知未来，变成困难
第二点：可能许多资源分配后很长时间后才使用，资源利用率低
方式二：资源按顺序申请，这种方式不会造成环路等待。假设有十个资源，申请的时候必须按照顺序申请，需要资源1就申请资源1，需要资源2就申请资源2，但是如果需要使用资源10，就必须将前面的资源都申请了；但是也会造成很大的资源浪费。
从这里也能看到，死锁预防的方法并不好。
死锁避免
加果系统中的所有进程存在一个可完成的执行序列P1…Pn，则称系统处于安全状态。
那这个安全序列怎么找到呢？使用银行家算法
| Allocation | Need | Available |
|---|---|---|
| ABC | ABC | ABC |
| --------- | ------------ | ------------ |
| PO 010 | 743 | 230 |
| P1 | 302 | 020 |
| P2 302 600 | ||
| P3 | 211 010 | |
| P4 | 002 431 | |
P0到P4表示五个进程，ABC表示三种资源，ABC下面的数字表示对应的资源个数，Allocation表示当前进程占用的资源，
Need表示该进程执行需要用的资源，Available表示系统剩余的资源。
银行家算法大意是：如果P1要执行，那么假设让P1执行一下，如果P1执行之后没有死锁，没问题；那就让P1执行。如果P1执行之后引起死锁了，那就不让P1执行。这就是死锁避免。
m 表示资源数量，n表示进程个数
int Available[1...m] ;//每种资源剩余数量
int Allocation [ 1...n, 1...m] ;//己分配资源数量
int Need [ 1..n, 1..ml;//进程还需的各种资源数量
int Work [ 1..m] ;//工作向量
bool Finish [ 1..n] ;//进程是否结束
Work=Available;Finish[1..n]=false;
while(true){
for (i=1;i<=n; i++)
{
if(Finish[i]==false && Need [i] <= Work[i] )
{
Work=Work+Allocation[i];
Finish[i]=true; break;
}
else
{
goto end;
}
)
)
End:
for (i=1;i<=n; i++)
if(Finish[i]==false)return "deadlock";
银行家算法的时间复杂度是O(mn^2)；如果每次申请资源都调用一次，那么系统的开销太大了。
死锁检测+恢复
因为银行家算法的效率太低了，所以采取检测+恢复的方式。定时检测或者资源利用率低的时候检测。但是检测到某些进程死锁之后如何处理呢？回滚？回滚需要机制的支持；而且如果是一些文件修改的进程呢？所以也不好处理。
死锁忽略
碰见死锁直接忽略，这才是windows和Linux采用的机制；因为死锁本来就是小概率事件，而且重启可以解决这个问题，对于个人PC机来说，一般也不会造成很大影响。
参考资料
哈工大李志军操作系统