详解Linux死锁概念死锁的四个必要条件 _小知识

概述今天主要介绍下死锁的一些原因及条件，银行家算法以及预防的方法。要想说银行家，首先得说死锁问题，因为银行家算法就是为了死锁避免提出的。那么，什么是死锁？简单的举个例子：两人吃饺子，一个人手里拿着酱油，一个人手里拿着醋，拿酱油的对拿着醋的人说：“你把醋给我，我就把酱油给你”；拿醋的对拿着酱油的人说：“不，你把酱油给我，我把醋给你。”
于是，这两个人这两份调料是永远吃不上了。这就是死锁。

文章插图
01死锁的原因和必要条件1.死锁的概念
一般情况下,如果同一个线程先后两次调用lock,在第一次调用时,由于锁已经被占,该线程会挂起等待别的线程释放锁,然而锁正是被自己占着的,该线程又被挂起，没有机会释放锁,因此，就永远处于挂起等待状态了,这叫做死锁(Deadlock) 。另种典型的死锁情形是这样:线程A获得了锁1,线程B获得了锁2,这时线程A调用lock试图获得锁2,结果是需要挂起等待线程B释放锁2,而这时线程B也调用lock试图获得锁1,结果是需要挂起等待线程A释放锁1,于是线程A和B都永远处于挂起状态了。

文章插图
死锁
所谓死锁，是指多个线程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局(DeadlyEmbreace)即互相等待的现象，当线程处于这种僵持状态时，若无外力作用，它们都将无法向前推进。
2.产生死锁的原因
(1).竞争资源。当系统中供多个线程共享的资源如打印机，公用队列等，其数目不足以满足诸线程的需要的时候，会引起诸线程对资源的竞争而产生死锁。
(2).线程间推进顺序非法。线程在运行过程中，请求和释放资源的顺序不当，也同样会导致产生线程死锁。
下面详细分析产生死锁的原因：
(1)竞争资源引起死锁
1)可剥夺性和非剥夺性资源
可把系统的资源分成两类，一类是可剥夺性资源，是指某线程在获得这类资源后，该线程可以再被其它线程或系统剥夺。如优先级高的线程可以剥夺优先级低的线程的资源。又如线程间的切换。另一类是非剥夺性资源，当系统把这类资源分配给某个线程后，再不能强行收回，只能在其用完后自行释放，如磁带机、打印机等。
2).竞争非剥夺性资源
在系统所配置的非剥夺性资源，由于它们的数量不能满足诸线程的需要，会使线程在运行过程中，因争夺这些资源陷入僵局。
3).竞争临时性资源
打印机资源属于可顺序重复使用型资源，称为永久性资源。所谓的临时性资源，是指被线程使用一短暂时间后便无用的资源，故也称之为消耗性资源，它也可能引起死锁。
(2).线程推进顺序不当引起死锁
如开始所提线程A获得了锁1,线程B获得了锁2,这时线程A调用lock试图获得锁2,结果是需要挂起等待线程B释放锁2,这时线程B也调用lock试图获得锁1,结果是需要挂起等待线程A释放锁1,于是线程A和B都将永远处于挂起状态了。
3.产生死锁的必要条件
虽然线程在运行过程中可能发生死锁，但死锁的发生也必须具备一定的条件。综上所述不难看出，死锁的发生必须具备下列四个必要条件。
(1).互斥条件：指线程对所分配的资源进行排它性使用，即在一段时间内某资源只由一个线程占用。如果此时还有其它线程请求该资源，则请求者只能等待，直至占有该资源的线程用毕释放。
(2).请求和保持条件：指线程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源又被其它线程占有，或者已经拥有了该资源却又再次请求，此时请求线程阻塞，但又对自己已获得的资源保持不放。
(3).不剥夺条件：指线程在已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。
(4).环路等待条件：指在发生死锁时，必然存在一个线程--资源的环形链，即线程集合{P0,P1,P2,P3,...Pn}中的P0正在等待P1占用的资源；P1正在等待P2占用的资源，......，Pn正在等待已被P0占用的资源。
4.处理死锁的基本方法
为保证系统中诸线程的正常运行，应事先采取必要的措施，来预防发生死锁。在系统中已经出现死锁后，则应及时检测到思索的发生，并应采取适当的措施来解除死锁。目前，处理死锁的方法可归结为以下四种：
(1).预防死锁。这是一种较简单和直观的方法。该方法是通过设置某些限制条件，去破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或几个，来预防发生死锁。但由于所施加的限制条件往往太严格，因而会导致系统资源利用率和系统吞吐量低。

详解Linux死锁概念 死锁的四个必要条件

详解Linux死锁概念死锁的四个必要条件