Linux线程：死锁

1. 死锁

（1）概念

死锁（DeadLock）指两个或两个以上的进程或线程执行时，由于竞争临界资源而造成阻塞的现象；若不干涉，则无法推进下去。

（2）死锁的原因

① 竞争临界资源。

② 进程推进顺序不当。

（3）死锁的必要条件

① 互斥访问：竞争临界资源；

② 不可剥夺：未使用完临界资源不释放；

③ 请求和保持：已占部分临界资源，仍请求被其他进程或线程占用的临界资源；

④ 循环等待：各进程或线程等待彼此释放临界资源。

（4）如何处理死锁

① 预防死锁；

a）破坏请求和保持：协议1. 运行前一次性申请所有所需资源。

协议2. 逐步获取资源，用完立即释放。

b）破坏不可剥夺：请求不到所有资源，则立即释放所有资源。

c）破坏循环等待：对资源进行排序，规定执行者必须按递增顺序请求资源。

② 避免死锁；资源动态分配时，用某种方式防止系统进入不安全状态，如银行家算法。

③ 检测死锁；允许死锁，有死锁则解除。

2. 死锁示例

两个线程，两个临界资源。线程1先申请资源1，再申请资源2，然后执行临界区代码；线程2申请资源2，再申请资源1，然后执行临界区代码。则可能出现死锁。

代码示例：

#include<stdlib.h>
#include<pthread.h>
#include<stdio.h>

pthread_mutex_t mutex1;
pthread_mutex_t mutex2;

void* worker1(void* arg) {

    pthread_mutex_lock(&mutex1);
    printf("线程1得到资源1.\n");
    pthread_mutex_lock(&mutex2);
    printf("线程1得到资源2.\n");
    printf("线程1执行临界区代码.\n");
    pthread_mutex_unlock(&mutex1);
    pthread_mutex_unlock(&mutex2);

    return NULL;
}

void* worker2(void* arg) {

    pthread_mutex_lock(&mutex2);
    printf("线程2得到资源2.\n");
    pthread_mutex_lock(&mutex1);
    printf("线程2得到资源1.\n");
    printf("线程2执行临界区代码.\n");
    pthread_mutex_unlock(&mutex1);
    pthread_mutex_unlock(&mutex2);

    return NULL;
}

int main(int argc, const char* argv[]) {

    pthread_t tid1, tid2;
    int ret = -1;

    ret = pthread_mutex_init(&mutex1, NULL);
    ret = pthread_mutex_init(&mutex1, NULL);

    ret = pthread_create(&tid1, NULL, worker1, NULL);
    ret = pthread_create(&tid2, NULL, worker2, NULL);

    ret = pthread_join(tid1, NULL);
    ret = pthread_join(tid2, NULL);

    ret = pthread_mutex_destroy(&mutex1);
    ret = pthread_mutex_destroy(&mutex2);

    return 0;
}

运行结果：

未发生死锁情况：