2.8 死锁

2.8.4 死锁预防

　　所谓死锁预防，就是采用某种策略限制并发进程对资源的请求，使系统在任何时刻都不满足死锁的必要条件。死锁预防主要是针对破坏产生死锁的四个必要条件进行的。
　　破坏互斥条件：由于这是设备的固有特性很难改变，因此不仅不能改变，还应设法加以保证。
　　破坏不剥夺条件：资源暂时释放策略，申请新的资源得不到满足则暂时释放已有的资源。实现复杂，开销较大，比如要保护进程及资源释放的各处现场。此外该策略还可能由于反复地申请和释放资源，使进程的执行无限推迟，延长了进程的周转时间，增加了系统开销，降低了系统吞吐量。
　　破坏请求与保持条件：一次性申请全部资源，系统若有足够资源，则一次性把其所需资源分配给进程。在分配时，只要有一个资源要求不能满足，则已有的其他资源也全部不分配给该进程，该进程只能等待。由于等待期间，该进程未占有任何资源，因此可以避免死锁。优点是简单、易于实现，但也可能造成资源浪费以及进程延迟运行。
　　破坏环路条件：资源有序申请，给资源编号1～n，使用时按升序进行。这种策略的缺点是：为系统中各种资源类型分配的序号必须相对稳定，限制了新设备类型的增加；尽管在分配资源类型序号时，考虑到了大多数作业实际使用这些资源的排序，但也会经常发生作业使用资源的顺序与系统规定顺序不同的情况，造成资源的浪费；为了方便用户，尽量减少系统所施加的限制条件，然而按规定次序申请资源，限制了用户简单、自由地编程。
　　总的来说，预防死锁有两种策略：一是预先静态分配法。它针对死锁的第三个条件，预先分配所需全部资源，这样能保证进程不等待资源。但是它的缺点是降低了资源的利用率，降低进程的并发程度，有可能无法预先知道所需资源；第二种策略是有序资源使用法。它针对死锁的第四个条件，把资源分类按顺序排列，这样能保证不形成环路。但它的缺点也很明显，即限制进程对资源的请求，另外资源的排序也占用一定的系统开销。