12、Linux 并发编程同步机制深度解析

Linux 并发编程同步机制深度解析

1. 死锁处理机制

在某些系统配置中，死锁的预防和避免可能并不实际，因此系统需要采用检测和恢复机制来应对死锁。

• 银行家算法 ：该算法使用一种假设场景（安全状态），在这种状态下，资源可以满足任何额外请求而不会导致死锁。每个进程必须事先声明它可能需要的每种资源类型的最大实例。
• 死锁检测 ：系统会维护资源分配和请求图，并在每次资源获取或释放时更新这些图。算法会定期分析这些图，以找出表示死锁的循环。例如，死锁检测算法的输出可能显示为 P1 -> P2 、 P2 -> P3 、 P3 -> P1 ，这表明进程 P1 、 P2 和 P3 之间存在死锁。
• 死锁恢复 ：一旦检测到死锁，恢复通常需要采取一些具有破坏性的操作，如终止进程或抢占资源。恢复技术会根据系统的要求和操作理念而有所不同，包括根据优先级或其他指标选择牺牲进程、回滚事务，甚至重启部分系统。

通过系统地应用预防、避免和恢复策略，系统可以减轻死锁的不利影响，提高整体可靠性和性能。如果不能充分管理死锁，可能会导致资源利用率降低，甚至使系统操作停止。

2. 无锁和无等待算法

无锁和无等待算法是并发编程中的高级策略，旨在最小化锁带来的开销，避免锁竞争和死锁的复杂性。这些算法确保系