1. 核心思想
死锁避免属于动态预防策略：
- 不破坏死锁必要条件 ，而是在资源分配前动态检查安全性。
- 仅当分配资源后系统仍处于安全状态时，才允许分配；否则让进程等待。
2. 系统安全状态与安全序列
（1）安全状态
- 定义 ：系统能按某种进程推进顺序（安全序列） 为所有进程分配资源，使每个进程都能顺利完成。
- 安全序列 ：存在一个进程序列 (
)，使得每个进程 (
例：
- 系统资源总量：
(10, 5, 7) - 已分配资源：
P1: (2, 1, 2), P2: (3, 0, 2), P3: (2, 1, 1) - 剩余需求：
P1: (3, 4, 7), P2: (1, 2, 2), P3: (0, 1, 1) - 可用资源：
(3, 3, 2) - 安全序列 ：
（2）不安全状态
- 定义：系统找不到任何安全序列，可能导致死锁（但未必已发生死锁）。
3. 银行家算法（Banker's Algorithm）
模拟银行放贷策略，确保资源分配后系统仍安全。
（1）核心数据结构
- Available：可用资源向量（当前系统空闲资源）。
- Max：最大需求矩阵（每个进程对各类资源的最大需求）。
- Allocation：分配矩阵（每个进程已获得的资源）。
- Need：需求矩阵（每个进程仍需的资源，( Need[i][j] = Max[i][j] - Allocation[i][j] )）。
（2）分配步骤
- 进程请求资源：进程 ( P_i ) 发出请求向量 ( Request[i] )。
- 初步检查：
- 若 ( Request[i][j] > Need[i][j] )（请求超出需求），拒绝。
- 若 ( Request[i][j] > Available[j] )（资源不足），进程等待。
-
试探分配：假设分配资源：
Available[j] -= Request[i][j]
Allocation[i][j] += Request[i][j]
Need[i][j] -= Request[i][j]
4.安全性检查：判断分配后系统是否存在安全序列：
- 初始化 Work = Available ，Finish[i] = false。
- 寻找满足 (
- 假设 (
- 重复上述步骤，若所有 ( Finish[i] = true )，则系统安全，允许分配；否则撤销试探，进程等待。
4. 安全状态与死锁的关系
- 安全状态 → 一定不会死锁。
- 不安全状态 → 可能死锁（但非必然，取决于进程推进顺序）。
- 银行家算法的目标：确保系统始终处于安全状态，从而避免死锁。
详细银行家算法请看-- 银行家算法详解-CSDN博客
核心考点 📌
- 安全序列的判断：根据资源分配情况，能否找到一个进程推进顺序使所有进程完成。
- 银行家算法步骤：请求检查 → 试探分配 → 安全性检查 → 决定是否分配。
- 安全状态的意义：是避免死锁的核心，系统必须在安全状态下才能分配资源。
总结
死锁避免通过动态检查资源 分配安全性来预防死锁，不破坏必要条件。系统安全状态 指存在进程执行序列（安全序列）使所有进程都能完成，银行家算法模拟银行放贷策略，在分配资源前检查系统是否仍安全。其核心步骤包括请求检查、试探分配和安全性检查，确保每次分配后系统存在安全序列。安全状态一定不会死锁，不安全状态可能死锁。银行家算法通过维持安全状态避免死锁。
✨ 一句话记忆：死锁避免通过银行家算法动态检查资源分配安全性，确保系统始终存在安全序列，从而在不破坏死锁条件的前提下避免死锁！ ✨