面试题：并发与同步：新兴操作系统死锁恢复机制的设计权衡

权衡因素分析

系统性能：
- 快速检测和恢复死锁能减少系统资源被无效占用的时间，提升整体性能。但过于频繁检测会增加系统开销，降低性能。可设置合理检测周期，比如根据系统负载动态调整检测频率，负载高时适当延长周期，负载低时提高检测频率。
- 选择高效的恢复算法，例如优先选择撤销进程数少或资源占用少的进程来解除死锁，减少恢复过程中的性能损耗。
数据一致性：
- 恢复死锁时可能导致部分进程回滚，这就需要保证已完成的关键数据操作的一致性。可采用日志机制，记录进程操作，恢复时依据日志回滚到安全状态，确保数据的完整性和一致性。
- 对于涉及共享数据的进程，恢复过程中要防止数据冲突。可以在恢复前对共享数据加锁，恢复完成后解锁，保证恢复过程中数据的一致性。
资源利用率：
- 死锁恢复不应过度释放资源导致资源浪费，也不能让资源长期被死锁进程占用。可以对资源进行分类管理，对于稀缺资源优先考虑恢复使用，对于普通资源可适当放宽恢复策略。
- 在恢复进程时，优先恢复对系统关键资源利用率高的进程，提高整体资源利用率。

死锁检测模块：
- 采用资源分配图算法，定期检查系统资源分配图，判断是否存在死锁环。
- 维护进程 - 资源关系表，记录每个进程占用和请求的资源信息，便于快速构建资源分配图。
死锁分析模块：
- 确定死锁涉及的进程和资源集合。
- 分析每个死锁进程的优先级，例如根据进程重要性、已运行时间、资源占用量等因素综合评定。
恢复策略模块：
- 进程撤销策略：按照优先级从低到高的顺序，依次撤销进程，释放其占用的资源。同时记录撤销进程的相关信息，以便后续分析。
- 资源剥夺策略：从优先级低的进程中剥夺资源分配给优先级高的进程，逐步打破死锁。在剥夺资源时，要确保被剥夺进程处于可恢复状态。
恢复执行模块：
- 根据选择的恢复策略，执行进程撤销或资源剥夺操作。
- 监控恢复过程，确保资源的正确释放和重新分配，防止新的死锁产生。
日志与状态管理模块：
- 记录死锁发生、检测、恢复的全过程日志，包括死锁涉及进程、资源、采取的恢复策略等信息。
- 保存系统在死锁发生前的状态快照，以便在恢复失败时能回滚到安全状态。

高效数据结构：使用哈希表或链表等数据结构存储进程 - 资源关系，提高死锁检测和分析的效率。
优先级评定算法：设计合理的优先级评定算法，综合考虑多种因素，确保优先级准确反映进程的重要性和对系统的影响。
资源管理与保护：在恢复过程中，要确保资源的正确释放和重新分配，防止资源泄漏或重复分配。对于共享资源要进行同步保护，避免数据冲突。
恢复验证：恢复完成后，再次检查系统是否仍存在死锁，确保恢复成功。同时验证数据一致性和资源利用率是否达到预期目标。
异常处理：在恢复过程中，可能会出现各种异常情况，如进程撤销失败、资源剥夺失败等。要设计完善的异常处理机制，确保系统能从异常中恢复并继续完成死锁恢复操作。