面试题：并发与同步之操作系统死锁预防中用户态与内核态如何初步协作

Question

在操作系统死锁预防场景下，请简要阐述用户态和内核态协作的基本方式有哪些，以及它们各自在死锁预防中的作用。

Answer 1

用户态和内核态协作方式

1. 资源分配请求：用户态进程向内核态发出资源请求，内核态根据当前资源状态进行处理。
2. 死锁检测算法调用：用户态进程可能通过系统调用等方式触发内核态执行死锁检测算法。

各自在死锁预防中的作用

• 用户态作用：
  • 资源请求规划：用户态进程可以提前规划资源请求顺序，避免因随意请求资源导致死锁，以配合内核态的资源分配策略。
  • 反馈信息：用户态进程能够向内核态反馈自身资源使用情况及需求变化，帮助内核态更精准地进行死锁预防。
• 内核态作用：
  • 资源分配管理：内核态负责监控系统资源状态，依据资源分配算法为用户态进程分配资源，避免因不合理分配导致死锁。
  • 死锁检测与解除：内核态执行死锁检测算法，一旦发现死锁，采取解除措施，如剥夺某些进程资源等，恢复系统正常运行。