Linux当中死锁的相关概念

死锁 是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或彼此通信而造成的一种阻塞现象，无外力作用，他们都将无法再推进下去。

死锁的原理

1. 原因有两个：系统资源竞争、进程推进顺序不当

2. 产生死锁必须同时满足以下四个原因：互斥条件（资源不可多个进程同时获取）、不可剥夺条件（只能是已经占有资源的进程来主动释放资源）、请求和保持条件（占有当前资源的同时申请新的资源）、循环等待条件（链中每一个进程已获得资源的同时被链中的下一个进程所请求，并且这个链首尾相连形成闭环）

3. 资源分配图：
   表示 进程与资源之间的相互关系，尝试使用资源分配图。分配图当中的顶点由进程P（圆圈）和资源R（方框）表示。有向边也分为两类：申请边（进程指向资源）和分配边（资源指向进程）。如下图所示

图表摘自：https://blog.csdn.net/coding1994/article/details/52474731

4.死锁定理（用于死锁检测）

利用资源分配图并结合死锁定理，可以来检测死锁。

• 首先，需要根据系统的情况绘出资源分配图
• 其次，随机选择图中非孤立的进程节点P_i，如果其全部请求都能被满足，则表明他能够得到所需要的所有资源顺利运行，因此在运行结束后释放他的全部资源。so， 这样的话我们可以去掉P_i的请求边和分配边，使其成为孤立点。（那么问题的关键就是，找到一个能够被满足的进程，先把它干掉，之后便是一步一步简化资源分配图的内容）
• 随后，一直重复上述操作，若能够将所有边均消除，是所有节点成为孤立节点，则说明该图是完全可简化图，否则成为不可完全简化图。

当且仅当系统某状态S所对应的资源分配图是不可完全简化的，称S为死锁状态，该充分条件为死锁定理。

那么我们来举个锤子，根据下图，我们来进行一下化简（关键问题就是找到一个“能够被满足”的进程）。

图片来自：https://blog.csdn.net/ai977313677/article/details/72780203

• 1）首先先看进程P₁，P₁想要请求R₁，但是R₁被P₂占用，因此P₁的请求无法被满足，它不是我们要找的人;
  2）再看P₂，它想请求R₂，可是R₂被P₃占用，因此，R₂也不是我们要找的突破口;
  3）然后我们看P₃，它只有占用资源而没有请求其他资源，因此它是可以顺利运行结束的，所以P₃就是这个问题的突破口！当它运行完毕之后，我们就可以把指向P₃的两条边去除掉，P₃的任务也就完成了，可以光荣下岗了，R₂资源也就被释放了出来。

• 那么随后，我们的P₂早已经等候多时，它拿到R₂资源之后，迫不及待地完成了自己的任务，进程运行并结束后，我们把跟P₂相关的三条边也去除掉，P₂可以哪凉快哪呆着去了，这个时候R₁也就被释放出来了。

• 就在此时，P₁说：”快点儿啊，我等的花儿都谢了“，R₁也已经腾了出来，所以P₁、R₁、R₃愉快的坐在了一起斗地主。

斗地主打完之后，啊呸，进程运行完成之后，去除跟P₁相关的两条边，这个时候，资源分配图中的所有点均已经孤立，因此我们的计算过程也就在此时结束，并给出相应的结论是：该图是完全可简化图（计算机组成原理期末考试10分到手）

参考书目：《操作系统原理及应用（linux）》，汪杭军主编，机械工业出版社