1、资源

把需要排他性使用的对象称为资源。资源可以是硬件也可以是软件，比如打印机或者数据库中的一个加锁记录。

资源可以分为两类：可抢占资源和不可抢占资源。

可抢占资源：可以从拥有它的进程中抢占而不产生副作用。
不可抢占资源：不引起相关的计算失败的情况下，无法把它从占有它的进程处抢占过来。

抢占这个词，在进程和线程调度时就提到了这个概念，那时是进程或者线程可以抢占CPU，即抢占式调度。存储器也可以抢占，如内存换页。

一般来说，可抢占资源不会引起死锁，可以在进程间重新分配资源而得到解决。

2、死锁的概念

如果一个进程集合中，每个进程都在等待只能由该集合中其他进程才能引发的事件，那么该进程集合就是死锁的。
死锁并不仅仅发生在资源上，资源死锁只是一种。
本篇博客将围绕资源死锁来主要介绍。

3、死锁的必要条件

参考此篇博客：https://www.cnblogs.com/lustar/p/8087496.html
一般来说，死锁的必要条件共有4个：

互斥：至少有一个资源必须处在非共享模式，即一次只能有一个进程使用，如果另一进程申请该资源，那么申请进程必须延迟直到该资源释放为止。
占有（占用）并等待：一个进程必须占有至少一个资源，并等待另一个资源，而该资源为其他进程所占有。即：资源不能被抢占
不可（非）抢占：已经分配给一个进程的资源不能被抢占，只能由占有它的进程显式地释放。
循环（环路）等待：死锁发生时，系统中一定有由两个或以上的进程组成的一条环路，该环路中的每个进程都在等待着下一个进程所占有的资源。即：有一组进程{P0,P1,…Pn},P0等待的资源被P1占有，P1等待的资源被P2占有，Pn-1等待的资源被Pn占有，Pn等待的资源被P0占有。

4、死锁的处理策略

忽略死锁：一般称为鸵鸟算法，即躲起来视而不见。
检测死锁并恢复：让死锁发生，检测它们是否发生，一旦发生死锁，就采取行动解决问题。
避免死锁：仔细对资源进行分配，动态地避免死锁。
预防死锁：通过破坏引起死锁的四个必要条件，防止死锁的发生。

4.1 忽略死锁

采用鸵鸟算法，即一种计算机操作系统算法，用于当死锁真正发生且影响系统正常运行时，手动干预 ——> 重新启动。
传说中鸵鸟看到危险就把头埋在地底下。当你对某一件事情没有一个很好的解决方法时，那就忽略它，就像鸵鸟面对危险时会把它深埋在沙砾中，装作看不到。这样的算法称为“鸵鸟算法“。这实在不算是一个算法，但却是目前实际系统采用最多的一种策略。例如在计算机操作系统中，当死锁真正发生且影响系统正常运行时，手动干预 ——> 重新启动。
在计算机科学中，鸵鸟算法是一个忽略潜在问题的一种算法策略，这种策略对计算机程序可能出现的问题采取无视态度（类似于鸵鸟在遇到危险时将头埋在地里，装作看不见）。鸵鸟算法的使用前提是，问题出现的概率很低。

4.2 检测死锁并恢复

采用这种办法的时候，系统并没有试图阻止死锁的发生，而是允许死锁发生，检测到死锁后，采取措施进行恢复。
该方法分为两个阶段：检测、恢复

检测：我们知道，死锁的一个必要条件是存在两个及以上进程组成的环路。通过检测有向图环路，是一种检测死锁存在的方法。
然而，当每种类型存在多个资源时，检测可能会复杂许多。
恢复：拥有以下几种方法：
- 利用抢占恢复。死锁发生的必要条件，其中一个就是不可抢占。如果允许抢占，那么就可以破坏死锁条件。
- 利用回滚：周期性对进程进行检查点检查，一旦发现了死锁，就回滚到一个较早的检查点上。
- 通过杀死进程：这个方法是最显而易见的。杀死一个进程可以释放它占有的资源，如果仍然不行那么久继续杀死其他进程直到打破死锁。

4.3 避免死锁

资源轨迹图
如果直到了进程在各个阶段需要哪些资源，那么可以在图中进程标注。两个进程的交叠区域就是一个会造成死锁的区域。进程在图中只能向右或者向上前进，一旦进入了危险区，那么就可能发生死锁。为了避免死锁，应当在合适的时间阻塞某个进程，使得运行避开这个区域。
银行家算法
银行家算法可以推广到多个资源的情况，此时可以写成矩阵的形式，每次判断一行是否满足，即一个进程的多个资源都进行检查。

但是需要注意到，死锁避免是非常困难的，无论是资源轨迹图还是银行家算法，都需要事先知道进程运行的过程中需要的最大资源数，这几乎是不可能实现的！

4.4 预防死锁

死锁避免可以认为是在程序执行中动态地避免死锁发生，而死锁预防可以说是静态的方式，杜绝死锁发生的可能性。

事实上，只要能破坏死锁发生的四个必要条件之一，那么死锁就不会发生。

破坏互斥条件
尽量使得资源不被某个进程独占。比如打印机的假脱机打印，就是尽量避免一个进程独占打印机，而是把要打印的文件存入一个假脱机目录，然后通过一个守护进程管理打印机进行打印。
破坏占有（占用）并等待条件
禁止已经持有资源的进程再等待其他资源。
- 一种方式是，在进程开始执行前请求所需的全部资源，如果不能满足，那么就不分配资源，进行等待。这种方式的问题在于，类似银行家算法，事先不知道需要多少资源，而且资源利用率不高。
- 另一种方式就是，当一个进程请求资源时，先暂时释放其当前所占用的所有资源，然后再尝试一次获取所需的全部资源。
破坏不可（非）抢占条件
允许资源抢占即可。当然，有的时候资源应当是不可抢占的。
破坏循环（环路）等待条件
对资源进行编号，进程在任何时候都可以请求资源，但是所有的请求必须按照资源编号的顺序（升序或降序）提出。