系统进程死锁预防的具体操作步骤

为了有效预防死锁，最根本的策略是确保死锁的四个必要条件中至少有一个无法成立。那么，这些条件是否可以被破坏？下面逐一进行详细分析。

破坏互斥条件

破坏互斥条件，通俗来说就是允许若干进程同时共享同一资源。但现实情况是，许多资源天生具有互斥访问的特性，这是它们的固有属性，难以改变。因此，试图通过破坏互斥条件来防止死锁，在绝大多数场景下并不现实。举例来说，打印机是典型的互斥资源——若多个进程并发打印，每个进程只输出一行数据，最终打印出的内容混杂无序，用户显然无法接受这种结果。

破坏占有和等待条件

破坏这一条件，常用的方法是采用资源静态分配策略。具体而言，在进程启动之前，一次性将其所需的全部资源分配到位。如果系统资源充足，则全部给予；如果其中任何一种资源无法满足，则其他资源也不予分配，让进程不持有任何资源。这样一来，进程在运行期间不会再发起新的资源请求，等待条件自然被破坏；同时，进程在等待期间不占用任何资源，也打破了占有条件，从而有效避免死锁的发生。

这种方法的优势在于控制逻辑简单、易于实现。但其缺点也非常明显：进程在运行前就占用了所有资源，即使某些资源只使用很短的时间，也必须一直持有，导致资源利用率大幅降低，并且那些无法一次性获得全部资源的进程会迟迟无法启动运行。

破坏不剥夺条件

破坏这一条件，可以采用剥夺式控制方法。基本思路是：当一个进程已经持有某些资源，但请求新资源时无法满足，它必须暂时释放自己已持有的所有资源（即被剥夺），然后进入等待状态，之后再连同新资源一起重新申请。这样也能有效防止死锁。

但这种方法实现起来相当复杂。进程释放资源时需要保存现场，后续还要恢复，代价较高。而且，这种方法主要适用于处理机与存储器资源，对于其他类型的资源，基本不适用。

破坏循环等待条件

破坏循环等待条件，通常采用资源顺序分配法。核心思想是：将系统内的所有资源按层次进行分级。一个进程一旦获得某一层的某个资源，就只能进一步申请更高层的资源；如果要释放某一层的资源，则必须先释放更高层的资源；如果进程想申请同一层中的另一个资源，就必须先释放当前在该层已占有的资源。也就是说，释放资源的顺序与申请资源的顺序正好相反。这样，循环等待现象就不会出现，死锁自然得以避免。

使用这种方法时，关键在于如何合理安排资源的层次顺序。通常的做法是：将各进程频繁使用、较为通用的资源放在较低层次，而将重要且稀有的资源放在较高层次，以最大限度地提升资源利用率。与前面几种方法相比，资源顺序分配法在资源利用率和系统吞吐量方面均有明显改善，但也存在一些缺陷：

（1）低层次资源必须在进程请求高层次资源之前提前申请，如果这些资源暂时用不上，就会处于空闲等待状态，造成浪费。

（2）资源层次一经设定，便不能轻易更改，这限制了新类型设备的加入。

（3）层次顺序通常依据大多数进程的使用习惯来设定。对于资源使用顺序恰好匹配的进程，效率很高；但对于不匹配的进程，资源浪费依然存在。