针对死锁有哪些可行方案

死锁是指两个或多个进程在执行过程中因争夺系统资源而造成的一种僵局状态，导致它们都无法继续运行下去，因此，如何避免以及解决死锁问题，成为计算机系统中一个非常重要的问题。本文将从多个角度分析针对死锁的可行方案。

1. 死锁产生的原因

死锁的产生原因往往包括以下几个方面：

- 系统资源竞争激烈。例如，多个进程占用了独占类资源（如打印机、磁带机）并且正在等待另一个进程释放独占类资源，另一个进程也占有独占类资源但正在等待当前进程释放独占类资源。

- 进程运行顺序不当。例如，一个进程在占用了一个资源之后，未能及时按照资源分配策略释放该资源，造成其他进程等待该资源。

- 系统资源分配不当。例如，当一个进程占有的多个资源分别由不同的进程占有，而又恰好这些进程等待着彼此的资源时，就会产生死锁。

2. 针对死锁的可行方案

目前，已经有很多可行的方案可以用于解决和避免死锁问题，下面介绍部分方案：

（1）死锁预防

死锁预防可以理解为在程序编写的过程中，采取一定策略，来防止程序在运行时发生死锁，具体策略包括以下几方面：

- 互斥：对于某些物理资源，系统只能分配给一个进程使用，即一次只允许一个进程访问该资源，例如，只能售出一张电影票。

- 持有并等待：在进程运行过程中，如果一个进程已经占有某个资源，并希望占有其他资源时，必须等待其他进程占用的资源被释放，以避免死锁。例如，在打字过程中，要使用CPU进行处理，为了避免死锁，可以在使用CPU之前检测是否有其他进程正在占有CPU。

- 不可剥夺：指已经分配给某个进程的资源在该进程完成其任务之前，不能由其他进程抢占，例如，打印机资源。

- 循环等待：当资源分配链中形成了环路，即A进程等待B进程占用资源，B进程等待C进程占用资源，C进程等待A进程占用资源，就会形成死锁。预防措施是，按照资源编号规定一个统一的序号，对于每个进程申请资源时要求按照这个序号来申请，从而避免循环等待。

（2）死锁避免

死锁避免与死锁预防的区别是，死锁避免一种针对已经运行的进程的策略，主要思想是在每个进程申请资源前判断其申请将会导致死锁的可能性，而如果判断出将导致死锁，就不给该进程分配资源。如果在不影响进程运行的前提下，可以满足进程对系统资源的需求，系统就会分配资源给其它只要不可能导致死锁的进程。

（3）死锁检测与恢复

死锁检测是指在运行中，检测系统状态，判断是否存在死锁，从而采取措施解决死锁，具体方案包括：

- 资源分配图法：用图形表示当前系统中各进程以及它们所拥有和需要的资源，通过检测图中是否有环来判断系统中是否有死锁。

- 死锁检测算法：死锁检测算法是一种更有效的死锁检测方法。该算法基于死锁发生时，进程会进入阻塞状态这一特点，通过查询当前的系统状态，逐步推演出可能死锁的进程，并根据需要执行解锁、回收进程和资源等操作，避免死锁的发展。

3. 结语

针对死锁，有很多可行的方案，包括死锁的预防、死锁的避免以及死锁的检测与恢复，每种方案都有其优点和不足。要根据具体的情况选择合适的方案。以此避免死锁给计算机系统带来的损失。