死鎖概念
在多線程程序裏面多個線程因爲競爭資源而產生的僵持現象。
產生死鎖的四個條件
- 互斥條件：每個資源每次只能被一個進程使用，即在一度那時間內得某資源僅爲一個進程所佔有。此時若有其他的進程請求該資源，則請求進程只能等待。
- 請求與保持條件：進程已經保持了至少一個資源，但是又提出來新的資源請求，而該資源已經被其他的進程戰友，此時請求進程被阻塞，但自己已獲得的資源保持不放
- 不可剝奪條件：進程獲得的資源在未使用完畢之前，不能被其他進程隨意強行奪走，即獲得的資源只能夠由自己釋放。
- 循環等待條件：若干進程間形成首尾相接循環等待資源的關係。
例如：線程A對資源加鎖，但是在A釋放鎖之前又再次申請同一個資源。
情況1：
pthread_mutex_t lock;
void* pthread_run(void* arg){
pthread_mutex_lcok(&lock);
printf("pthread_run\n");
pthread_mutex_lcok(&lock);
printf("pthread_run\n");
pthread_mutex_unlcok(&lock);
}
int main(){
pthread_t tid;
pthread_mutex_init(&lock,NULL);
pthread_create(&tid,NULL,pthread_run,NULL);
printf("Main pthread is join!\n");
pthread_join(tid,NULL);
return 0;
}
兩個線程間互相等待對方的資源，導致死鎖。
情況2：
pthread_cond_t cond1,cond2;
pthread_mutex_t lock;
void* pthread_run1(void* arg){
pthread_mutex_lock(&lock);
pthread_cond_wait(&cond2,&lock);
printf("pthread_run\n");
pthread_mutex_unlock(&lock);
}
void* pthread_run2(void* arg){
pthread_mutex_lock(&lock);
pthread_cond_wait(&cond1,&lock);
printf("pthread_run\n");
pthread_mutex_unlock(&lock);
}
int main(){
pthread_t tid1,tid2;
pthread_mutex_init(&lock,NULL);
pthread_cond_init(&cond2,NULL);
pthread_cond_init(&cond1,NULL);
pthread_create(&tid1,NULL,pthread_run1,NULL);
pthread_create(&tid2,NULL,pthread_run2,NULL);
printf("Main pthread is join!\n");
pthread_join(tid1,NULL);
pthread_join(tid2,NULL);
return 0;
}
如何避免死鎖
1.破壞“互斥”條件:就是在系統裏取消互斥。若資源不被一個進程獨佔使用，那麼死鎖是肯定不會發生的。但一般來說在所列的四個條件中，“互斥”條件是無法破壞的。因此，在死鎖預防裏主要是破壞其他幾個必要條件，而不去涉及破壞“互斥”條件。
2.破壞“佔有並等待”條件:破壞“佔有並等待”條件，就是在系統中不允許進程在已獲得某種資源的情況下，申請其他資源。即要想出一個辦法，阻止進程在持有資源的同時申請其他資源。
方法一：創建進程時，要求它申請所需的全部資源，系統或滿足其所有要求，或什麼也不給它。這是所謂的 “ 一次性分配”方案。
方法二：要求每個進程提出新的資源申請前，釋放它所佔有的資源。這樣，一個進程在需要資源S時，須先把它先前佔有的資源R釋放掉，然後才能提出對S的申請，即使它可能很快又要用到資源R。
3.破壞“不可搶佔”條件：破壞“不可搶佔”條件就是允許對資源實行搶奪。
方法一：如果佔有某些資源的一個進程進行進一步資源請求被拒絕，則該進程必須釋放它最初佔有的資源，如果有必要，可再次請求這些資源和另外的資源。
方法二：如果一個進程請求當前被另一個進程佔有的一個資源，則操作系統可以搶佔另一個進程，要求它釋放資源。只有在任意兩個進程的優先級都不相同的條件下，方法二才能預防死鎖。
4.破壞“循環等待”條件：破壞“循環等待”條件的一種方法，是將系統中的所有資源統一編號，進程可在任何時刻提出資源申請，但所有申請必須按照資源的編號順序（升序）提出。這樣做就能保證系統不出現死鎖。
