练习程序不按预期制造死锁

Question

我正在尝试了解我的操作系统中的死锁 class，并且无论我运行多少次，我编写的程序都没有死锁。代码是：

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

int resource1;
int resource2;
void *causeDeadlock1();
void *causeDeadlock2();
void wait(int r);
void signal(int r);
pthread_t tid[2];

int main()
{
    resource1 = 1;
    resource2 = 1;
    pthread_create((&tid[0]), NULL, &causeDeadlock1, NULL);
    pthread_create((&tid[1]), NULL, &causeDeadlock2, NULL);
    return(0);
}

void wait(int r)
{
    while(r<1);
    printf("Done waiting\n");
    r--;
}

void signal(int r)
{
    r++;
}

void* causeDeadlock1()
{
    wait(resource1);
    wait(resource2);

    printf("Thread 1 is running with both resources.\n");

    signal(resource1);
    signal(resource2);

    printf("Thread 1 is done.\n");
}

void *causeDeadlock2()
{
    wait(resource2);
    wait(resource1);

    printf("Thread 2 is running with both resources.\n");

    signal(resource2);
    signal(resource1);

    printf("Thread 2 is done.\n");
}

当我运行它时，我通常看不到任何输出，但我也正常返回到控制台。我认为这是因为线程永远无法打印出它们拥有资源或它们已完成，因为它们永远卡在等待函数的 while 循环中。但是，如果是这样的话，程序不应该挂起而不是让我像什么都没发生一样返回到控制台吗？

Answer 1

您的程序存在三个问题。 编辑： 四个，如果你也算上 B. Wolf 的回答。

首先，您的 wait 和 signal 函数不会导致任何数据竞争。它们都不会影响实际资源 (int r)，但会影响作为参数传递的副本。请记住，C 使用按值调用。你应该解决这个问题，例如

void wait(int *r) {
  while (*r<1);       // still wrong, see below!
  (*r)--;
}

void signal(int *r) {
  (*r)++;
}

... wait(&resource1);
... signal(&resource1);

其次，即使wait如上更改，退出while循环和自减操作的测试*r >= 1也应该原子地执行。否则，两个或多个线程可能会同时获取资源，并且您的 wait 操作的语义存在缺陷。

第三，即使你也修复了第二个问题，你的程序可能死锁，保证死锁。仅当线程的操作以下列方式交错时才会发生死锁：

causeDeadlock1 获得 resource1
causeDeadlock2 获得 resource2
causeDeadlock1等待resource2
causeDeadlock2等待resource1

重要的是 1 和 2（以任何相对顺序）发生在 3 和 4（同样以任何相对顺序）之前。

大多数情况下，我希望获取其第一个资源的线程也能设法获取第二个资源，甚至在另一个线程有机会开始执行之前。因此，如果您只运行这一次，我不会打赌会出现僵局。将函数体 causeDeadlock1 和 causeDeadlock2 放入循环中，您肯定会看到死锁（在解决其他两个问题之后）。

Answer 2

您没有得到任何打印输出的原因是主线程正在退出。您应该在从 main()

返回之前添加它

void *aa;
...
pthread_join(tid[0],&aa);
pthread_join(tid[1],&aa);

return(0);

练习程序不按预期制造死锁

Practice program not making deadlock as intended

c

deadlock

pthreads