操作系统中不安全状态为何并非一定转为死锁？

小雨敲窗y

​ 这个问题出自与避免死锁中的安全状态和非安全状态，在讨论之前，先来解释下安全状态和非安全状态。
1.系统安全状态

​ 所谓安全状态，是指系统能够按某种进程推进顺序（P1,P2,…,Pn）为每个进程分配其所需资源，直至满足每个进程对资源的最大需求，使每个进程都可顺利的执行完成。其中进程的推进顺序（P1,P2,…,Pn）被称为安全序列。如果系统中能找到这样一个安全序列，则称系统处于安全状态。
​ 如果系统中无法找到一个安全序列，则称系统处于不安全状态。
​ 我们通过一个例子来说明安全性。假定系统中有三个进程P1、P2和P3，共有12台磁带机。进程P1总共要求10台磁带机，P2和P3分别要求4台和9台。假设在T0时刻，进程P1、P2和P3已分别获得5台、2台和2台磁带机，尚有3台空闲未分配，如下表所示：
   ​ 对于上题，我们可以知道T0时刻系统是安全的，因为这是存在一个安全序列（P2,P1,P3）。
​ 如果不按照安全序列分配资源，则系统可能会有安全状态进入不安全状态。例如在T0时刻后T1时刻，P3又请求一台磁带机，如果此时分配资源给进程P3，此时的资源分配如下表所示：
   ​ 我们可以看到，在T1时刻，无法找到一个安全序列，因此在T1时刻系统处于不安全状态。
2.不安全状态和死锁的关系

​ 由上述描述，我们可以得出一个结论，只要系统处于安全状态，系统便不会进入死锁状态；但是另一句话：当系统处于不安全状态时，并非所有不安全状态都必然转换为死锁，就有点懵了。
   ​ 对于系统处于不安全状态，为什么不是一定会转为死锁状态？按照死锁的发生的四个必要条件：互斥条件、请求和保持条件、不可抢占条件、循环等待条件，只要其中的一个条件不满足就不会发生死锁，这也是预防死锁的理论依据。如果系统中已经设置了预防死锁的策略，那么死锁就不会产生，也就不需要避免死锁算法了，因此，设置了避免死锁策略（或者说是银行家算法）的OS，应当不会破坏四个必要条件中的任一个，这样所施加的限制条件较弱，以期望获得更好的系统性能。
​ 由上面的描述，我就在想，如果系统处于安全状态，因为临界资源的不可抢占性，高优先级进程也无法剥夺已经分配出去的进程，那么系统是怎么样才可以让如何推进都无法顺利执行完毕的“死局”得到“一线生机”呢？
​ 经过自己的思考（通过结论推过程----’囧‘），和翻看了网上的许多讨论后，觉得以下几点是比较靠谱的：
​ 可能一：进程在执行过程中，可能会提前终止。当进程处于不安全状态的时候，因为OS当前资源紧缺或者进程执行过程发生异常，导致某些进程没有继续申请资源而被终止（被kill或异常终止），这样被终止的进程就会释放资源，让OS避开这次死锁。
​ 可能二：进程在正常运行过程中，可能会提前释放部分资源。这一点，可能有些同学会疑惑，是不是破坏了请求和保持条件？其实并没有破坏了请求和保持条件，因为破坏请求和保持条件，需要OS必须保证做到：当一个进程在申请资源时，不得持有任何不可抢占资源，所以进程释放掉自己持有的部分资源是没有破坏请求和保持条件的。
​ 可能三：进程实际需要的最大资源小于声明的最大需求资源。在安全性检查算法中，使用的数据结构是需求矩阵Need和当前资源数Available，Need由最大需求矩阵Max减去已经分配的Allocation求得，Max是进程事先对自身所需资源的一个最坏情况下的预估（因为要满足运行，必定是>=实际需要的），但是在实际执行的情况中，可能进程实际上用不到这么多的资源，所以有可能就是这相差的资源数可以保证系统并非必然转换为死锁。
​ 可能四：进程申请的资源为可消耗性资源。这一点可能许多同学会懵，怎么还跑出了这么一个可消耗性资源的事，我们在资源分类的时候就讲过，资源分为可重用性资源和可消耗性资源，对于可消耗性资源，是可以在进程运行过程中产生的（比如消息），因此对于某些阻塞的进程，虽然当前资源不足，但有可能在有限的时间内可以申请到得以运行完成的资源（可消耗性资源，由别的进程执行过程中产生），因此可以释放掉自己持有的资源，让其他进程因此也可以执行完毕。
​ 以上四点是我个人总结的几点原因，个人感觉每种可能都对，查看外文文档，解释偏向于可能三，不过博主自己觉得一、二、四也是对的，毕竟答案不唯一，理论上可行就可以是答案。
3.总结

​ 以上所有观点都是自己的个人观点，如果有哪位大佬有不同的看法或者还有可能五、六、七，都欢迎评论区留言讨论，还请不吝赐教。

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​ 又到了分隔线以下，本文到此就结束了，本文内容全部都是由博主自己进行整理并结合自身的理解进行总结，如果有什么错误，还请批评指正。
​ 本文纯属探讨理论上的可能，另，原创不易，如果能解答你的疑惑，还请点赞支持。
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