【操作系统】深入浅出死锁问题

死锁的概念

在多线程编程中,我们为了防止多线程竞争共享资源而导致数据错乱,都会在操作共享资源而导致数据错乱,都会在操作共享资源之前加上互斥锁,只有成功获得到锁的线程,才能操作共享资源,获取不到锁的线程就只能等待,直到锁被释放。

那么,当两个线程为了保护两个不同的共享资源而使用了两个互斥锁,那么这两个互斥锁应用不当的时候,可能会造成两个线程都在等待对方释放锁,在没有外力作用下,这些线程会一直相互等待,就没有办法继续执行,这种情况就是发生了死锁

什么情况下会产生死锁?

死锁只有同时满足以下四个条件才会发生:

  • 互斥条件;
  • 持有并等待条件;
  • 不可剥夺条件;
  • 环路等待条件;

互斥条件

互斥条件是指多个线程不能同时使用同一个资源

如果线程A已经持有的资源,不能再同时被线程B持有,如果线程B请求获取线程A已经占用的资源,那线程B只能等待,直到线程A释放了资源。

持有并等待条件

持有并等待条件是指,当线程A已经持有了资源1,又想申请资源2,而资源2已经被线程C持有了,所以线程A就会处于等待状态,但是线程A在等待资源2的同时并不会释放自己已经持有的资源1

不可剥夺条件

不可剥夺条件是指,当线程已经持有了资源,在自己使用完之前不能被其他线程获取,线程B如果也想使用此资源,则只能在线程A使用完并释放后才能获取。

环路等待条件

环路等待条件指的是,在死锁发生的时候,两个线程获取资源的顺序构成了环形链

比如,线程A已经持有资源2,而想请求资源1,线程B已经获取了资源1,而想请求资源2,这就形成资源请求等待的环形图。

怎么避免死锁问题?

避免死锁问题就只需要破坏其中一个条件就可以,最常见的并且可行的就是使用资源有序分配法,来破坏环路等待条件

什么是资源有序分配法呢?

线程A和线程B获取资源的顺序要一样,当线程A是先尝试获取资源A,然后尝试获取资源B的时候,线程B同样也是先尝试获取资源A,然后尝试获取资源B,也就是说,线程A和线程B总是以相同的顺序申请自己想要的资源。

我们使用资源有序分配法的方式来修改前面发生死锁的代码,我们可以不改动线程A的代码。

我们先要清楚线程A获取资源的顺序,它先是获取互斥锁A,然后获取互斥锁B。

所以我们只需要将线程B改成以相同顺序的获取资源,就可以打破死锁了。

参考链接:小林coding

相关推荐
sulikey1 天前
Linux Core Dump 完全指南:从原理到实战的崩溃调试手册。什么是core dump?程序报错core dumped怎么办?
linux·服务器·操作系统·调试·coredump
chen<>2 天前
malloc 和 free 背后发生了什么?
java·linux·服务器·操作系统
charlie1145141913 天前
Cinux · musl 静态移植:对齐 Linux ABI、铺初始栈,以及一个被 SMAP 拦下的潜伏 bug
linux·开发语言·c++·操作系统·开源项目
布莱克6053 天前
软中断和硬中断的区别
开发语言·操作系统
噜~噜~噜~4 天前
操作系统笔记-2.3.2.1 进程互斥的软件实现方法
笔记·操作系统
冬奇Lab5 天前
开源项目第198期:Omarchy — DHH 打造的「意见鲜明」Linux 桌面系统
人工智能·开源·操作系统
噜~噜~噜~6 天前
操作系统笔记-2.2.6 多处理机调度
笔记·操作系统
拂拉氏8 天前
【Linux】 开发工具(Makefile、git、cgdb)解析与对于操作系统的基础认识
linux·git·操作系统·makefile·cgdb
程序猿乐锅10 天前
【王道操作系统| 第五章】I/O管理
操作系统
我爱cope10 天前
【操作系统 | 管程、消息通信、屏障与 RCU:并发协作的几种组织方式】
学习·操作系统