死鎖預(yù)防
預(yù)防死鎖的方法是破壞死鎖必要條件中的一個。由于互斥條件是由設(shè)備的固有特性決定的，如打印機等臨界資源只能互斥使用。故只能通過破壞其他條件來實現(xiàn)預(yù)防死鎖：
1)破壞不剝奪條件
規(guī)定進(jìn)程逐個提出資源請求。當(dāng)一個已經(jīng)保持某些資源的進(jìn)程再提出新資源請求而無法立刻被滿足時，必須釋放它已經(jīng)保持了的所有資源，待將來需要時重新申請。進(jìn)程在運行過程中，已占有的資源可能被暫時釋放，從而摒棄了“不剝奪”條件。
該策略實現(xiàn)起來比較復(fù)雜，釋放已獲得的資源可能造成前一階段工作的失效，反復(fù)地申請和釋放資源會增加系統(tǒng)開銷，降低系統(tǒng)吞吐量。這種方法常用于狀態(tài)易于保存和恢復(fù)的資源，如CPU的寄存器及內(nèi)存資源，一般不能用于打印機之類的資源。
2) 破壞請求和保持條件
釆用預(yù)先靜態(tài)分配方法，即進(jìn)程在運行前一次申請完它所需要的全部資源，在它的資源未滿足前，不把它投入運行。一旦投入運行后，這些資源就一直歸它所有，也不再提出其他資源請求，這樣就可以保證系統(tǒng)不會發(fā)生死鎖。
這種方式實現(xiàn)簡單，但缺點也顯而易見，系統(tǒng)資源被嚴(yán)重浪費，其中有些資源可能僅在運行初期或運行快結(jié)束時才使用，甚至根本不使用。而且還會導(dǎo)致“饑餓”現(xiàn)象，當(dāng)由于個別資源長期被其他進(jìn)程占用時，將致使等待該資源的進(jìn)程遲遲不能開始運行。
3) 破壞循環(huán)等待條件
為了破壞循環(huán)等待條件，可釆用順序資源分配法。首先給系統(tǒng)中的資源編號，規(guī)定每個進(jìn)程，必須按編號遞增的順序請求資源，同類資源一次申請完。也就是說，只要進(jìn)程提出申請分配資源Ri，則該進(jìn)程在以后的資源申請中，只能申請編號大于Ri的資源。
這種方法存在的問題是，編號必須相對穩(wěn)定，這就限制了新類型設(shè)備的增加；盡管在為資源編號時已考慮到大多數(shù)作業(yè)實際使用這些資源的順序，但也經(jīng)常會發(fā)生作業(yè)使甩資源的順序與系統(tǒng)規(guī)定順序不同的情況，造成資源的浪費；此外，這種按規(guī)定次序申請資源的方法，也必然會給用戶的編程帶來麻煩。
死鎖避免
避免死鎖同樣是屬于事先預(yù)防的策略，但并不是事先釆取某種限制措施破壞死鎖的必要條件，而是在資源動態(tài)分配過程中，防止系統(tǒng)進(jìn)入不安全狀態(tài)，以避免發(fā)生死鎖。這種方法所施加的限制條件較弱，可以獲得較好的系統(tǒng)性能
1 系統(tǒng)安全狀態(tài)
避免死鎖同樣是屬于事先預(yù)防的策略，但并不是事先釆取某種限制措施破壞死鎖的必要條件，而是在資源動態(tài)分配過程中，防止系統(tǒng)進(jìn)入不安全狀態(tài)，以避免發(fā)生死鎖。這種方法所施加的限制條件較弱，可以獲得較好的系統(tǒng)性能。
所謂安全狀態(tài)，是指系統(tǒng)能按某種進(jìn)程推進(jìn)順序( P1, P2, ..., Pn)，為每個進(jìn)程Pi分配其所需資源，直至滿足每個進(jìn)程對資源的最大需求，使每個進(jìn)程都可順序地完成。此時稱 P1, P2, ..., Pn 為安全序列。如果系統(tǒng)無法找到一個安全序列，則稱系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)。
并非所有的不安全狀態(tài)都是死鎖狀態(tài)，但當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入不安全狀態(tài)后，便可能進(jìn)入死鎖狀態(tài)反之，只要系統(tǒng)處于安全狀態(tài)，系統(tǒng)便可以避免進(jìn)入死鎖狀態(tài)。
2 銀行家算法
銀行家算法是最著名的死鎖避免算法。它提出的思想是：把操作系統(tǒng)視為銀行家，操作系統(tǒng)管理的資源類比于銀行家管理的資金，進(jìn)程向操作系統(tǒng)請求分配資源相當(dāng)于用戶向銀行家貸款。操作系統(tǒng)按照銀行家制定的規(guī)則為進(jìn)程分配資源。
2.1 分配過程描述
進(jìn)程首次申請資源時，要測試其對資源的最大需求量，若現(xiàn)存資源可滿足它的最大需求量則按當(dāng)前的申請量分配資源，否則就推遲分配。
當(dāng)進(jìn)程在執(zhí)行中繼續(xù)申請資源時，先測試該進(jìn)程已占用的資源數(shù)與本次申請的資源數(shù)之和是否超過了該進(jìn)程對資源的最大需求量。若超過則拒絕分配資源，若未超過則再測試系統(tǒng)現(xiàn)存的資源能否滿足該進(jìn)程尚需的最大資源量，若能滿足則按當(dāng)前的申請量分配資源，否則也要推遲分配。
2.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述
可利用資源矢量Available：含有m個元素的數(shù)組，其中的每一個元素代表一類可用的資源數(shù)目。Available[j]=K，則表示系統(tǒng)中現(xiàn)有Rj類資源K個。
最大需求矩陣Max：為n*m矩陣，定義了系統(tǒng)中n個進(jìn)程中的每一個進(jìn)程對m類資源的最大需求。Max[i, j]=K，則表示進(jìn)程i需要Rj類資源的最大數(shù)目為K。
分配矩陣Allocation：為n*m矩陣，定義了系統(tǒng)中每一類資源當(dāng)前已分配給每一進(jìn)程的資源數(shù)。Allocation[i, j]= K，則表示進(jìn)程i當(dāng)前已分得Rj類資源的數(shù)目為K。
需求矩陣Need：為n*m矩陣，表示每個進(jìn)程尚需的各類資源數(shù)。Need[i, j]=K，則表示進(jìn)程i還需要Rj類資源的數(shù)目為K。
上述三個矩陣間存在下述關(guān)系：
Need[i, j] = Max[i, j] - Allocation[i, j]
2.3 銀行家算法描述
設(shè)Requesti是進(jìn)程Pi的請求矢量，如果Requesti[j] = K，表示進(jìn)程Pi需要Rj類資源K個。當(dāng)Pi發(fā)出資源請求后，系統(tǒng)按下述步驟進(jìn)行檢查：
①如果Requesti[j] <= Need[i, j]，便轉(zhuǎn)向步驟②；否則認(rèn)為出錯，因為它所需要的資源數(shù)已超過它所宣布的最大值。
②如果Requesti[j] <= Available[j]，便轉(zhuǎn)向步驟③;否則，表示尚無足夠資源，Pi須等待。
③系統(tǒng)試探著把資源分配給進(jìn)程Pi，并修改下面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)值：
Available[j] = Available[j] - Requesti[j];
Allocation[i, j] = Allocation[i, j] + Requesti[ j];
Need[i, j] = Need[i, j] - Requesti[j];
④系統(tǒng)執(zhí)行安全性算法，檢查此次資源分配后，系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)。若安全，才正式將資源分配給進(jìn)程Pi，以完成本次分配；否則，將本次的試探分配作廢，恢復(fù)原來的資源分配狀態(tài)，讓進(jìn)程Pi等待。
2.4 安全性算法
①設(shè)置兩個矢量。工作矢量Work：表示系統(tǒng)可提供給進(jìn)程繼續(xù)運行所需的各類資源數(shù)目，它含有所個元素，在執(zhí)行安全算法開始時，Work=Available; Finish：它表示系統(tǒng)是否有足夠的資源分配給進(jìn)程，使之運行完成。開始時 Finish[i]=false；當(dāng)有足夠資源分配給進(jìn)程 Pi 時，再令 Finish[i]=true。
②從進(jìn)程集合中找到一個能滿足下述條件的進(jìn)程：Finish[i]=false; Need[i, j]<=Work[j]; 若找到，執(zhí)行下一步驟，否則，執(zhí)行步驟4。
③當(dāng)進(jìn)程Pi獲得資源后，可順利執(zhí)行，直至完成，并釋放出分配給它的資源，故應(yīng)執(zhí)行：
Work[j]=Work[j]+Allocation[i, j];
Finish[i]=true;
go to step <2>;
④如果所有進(jìn)程的Finish[i]=tme都滿足，則表示系統(tǒng)處于安全狀態(tài)；否則，系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)。
