# 死锁,第 2 部分:死锁条件
> 原文:<https://github.com/angrave/SystemProgramming/wiki/Deadlock%2C-Part-2%3A-Deadlock-Conditions>
## 科夫曼的条件
有四个 _ 必需 _ 和 _ 充分 _ 条件的死锁。这些被称为科夫曼条件。
* 相互排斥
* 循环等待
* 等等
* 没有先发制人
如果你破坏其中任何一个,你就不会陷入僵局!
所有这些条件都是死锁所必需的,所以让我们依次讨论每个条件。首先是简单的 -
* 相互排斥:无法共享资源
* 循环等待:资源分配图中存在一个循环。存在一组进程{P1,P2,...},使得 P1 正在等待 P2 所持有的资源,其等待 P3,...,等待 P1。
* 保持和等待:进程获取一组不完整的资源,并在等待其他资源时保留它们。
* 没有先发制人:一旦进程获得了资源,就无法从进程中获取资源,并且进程不会自愿放弃资源。
## 打破科夫曼条件
两名学生需要一支笔和纸:
* 学生们分享笔和纸。避免死锁,因为不需要互斥。
* 学生们都同意在拿纸之前抓住笔。避免死锁,因为不能进行循环等待。
* 学生们在一次操作中抓住笔和纸(“得到两个或得不到”)。因为没有 _ 保持和等待 _ 而避免死锁
* 学生是朋友,会互相要求放弃持有的资源。避免死锁是因为允许抢占。
## 活锁
活锁是 _ 而不是 _ 死锁 -
考虑以下“解决方案”
* 如果学生在 10 秒内无法获取其他资源,他们将放下一个持有的资源。该解决方案避免了死锁,但是它可能遭受活锁。
当进程继续执行但无法取得进展时会发生 Livelock。实际上可能会发生 Livelock,因为程序员已采取措施避免死锁。在上面的示例中,在繁忙的系统中,学生将不断释放第一个资源,因为他们永远无法获得第二个资源。系统没有死锁(学生进程仍在执行),但它也没有取得任何进展。
## 死锁预防/避免与死锁检测
死锁预防确保不会发生死锁,这意味着你打破了 coffman 条件。这在单个程序中是最好的,软件工程师可以选择打破某个 coffman 条件。考虑[银行家的算法](https://en.wikipedia.org/wiki/Banker's_algorithm)。它是另一种避免死锁的算法。整个实现超出了本课程的范围,只知道操作系统有更多通用算法。
另一方面,死锁检测允许系统进入死锁状态。进入后,系统会使用它所具有的信息来打破僵局。例如,考虑访问文件的多个进程。操作系统能够通过某种级别的文件描述符(通过 API 或直接抽象)跟踪所有文件/资源。如果操作系统在操作系统文件描述符表中检测到定向循环,则可能会中断一个进程(例如通过调度)并让系统继续运行。
## 餐饮哲学家
Dining Philosophers 问题是一个经典的同步问题。想象一下,我邀请 N(让我们说 5 位)哲学家吃饭。我们将坐在一张桌子上,用五根筷子(每个哲学家之间一个)。哲学家在想要吃饭或思考之间交替。吃饭的哲学家必须在他们的位置两侧拾起两根筷子(原始问题要求每个哲学家都有两把分叉)。然而,这些筷子与他的邻居分享。
![5DiningPhilosophers](https://img.kancloud.cn/5c/c4/5cc4025bb9663b7cc1a549ff6d6addaa_1489x1565.jpg)
是否有可能设计出一种有效的解决方案,使所有哲学家都能吃到它?或者,一些哲学家会挨饿,从未获得第二根筷子吗?或者他们都会陷入僵局?例如,想象每个客人拿起他们左边的筷子,然后等待他们右边的筷子自由。糟糕 - 我们的哲学家陷入僵局!
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