嵌入式系统导论-死锁

嵌入式系统导论实验报告

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1. 实验题目

Deadlock

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2. 实验过程及结果

（1） 死锁

• 死锁的定义:

  死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。

• 产生死锁的四个必要条件：

  • 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用

  • 请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放

  • 不剥夺条件:进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺

  • 循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系

（2）程序实例

class A{    synchronized void methodA(B b){        b.last();    }    synchronized void last(){        System.out.println("Inside a.last()");    }}class B{    synchronized void methodB(A a){        a.last();    }    synchronized void last(){        System.out.println("Inside b.last()");    }}class Deadlock implements Runnable{    A a = new A();    B b = new B();    Deadlock(){        Thread t = new Thread(this);        int count = 100;        t.start();        while(count-->0);        a.methodA(b);    }    public void run(){        b.methodB(a);    }    public static void main(String args[]){        new Deadlock();    }}

• 代码分析：

  • 在本实验中主函数每执行一次有两个线程，对应代码块为a.methodA(b)和b.methodB(a)，两者之间的延时为２０００次运算。

  • 判断是否死锁的四个必要条件：

    • 线程的作用是打印出两行不同的文字因此调用的是相同的资源，而且函数的参数都是对方。－－－－－－－循环等待条件
    • 线程A、B都被synchronized修饰－－－－－－－互斥条件／请求与保持条件／不剥夺条件。

• javaC编译
  

• 生成（.bat/sh）文件
  

将批处理文件放在java程序（Deadlock.class）目录下，双击运行，观察结果．

• 运行结果显示及分析
  
  死锁发生在第11次后。。。

• 程序产生死锁的原因

  批处理文件使main()函数执行上限为１００次，每次执行时的时间轴是：分别创建A和B两个类的对象a和b，然后进入Deadlock构造函数，构造函数中创建了一个进程t，t.start之后，线程t被插入调度队列中（我理解的是相当于就绪队列），当调度到t时，就跑run()里面的代码，即执行b的methodB函数；延时2000次运算后，执行a的methodA函数，如果在执行a.method(b)之前线程t执行完相应的代码块，就可以把执行时占用的资源释放出了让a使用；而如果由于没有执行完，b占着资源不放ａ无法获得需要的资源，那么a无法执行自己的代码块，也死占着自己的资源不给b，然后a等b，b等a，死锁了．

3. 实验心得

（１）关键字 Synchronized

当synchronized用来修饰一个方法或者一个代码块的时候，能够保证在同一时刻最多只有一个线程执行中所有其它synchronized同步代码块或同步方法的访问将被阻塞。当线程访问对象时，线程会给对象加锁，而这个锁导致其它也想访问同一对象的线程被阻塞，直至第一个线程释放它加在对象上的锁。某个线该段代码。当一个线程访问object的一个synchronized同步代码块或同步方法时，其他线程对object程若给一个对象上了锁，就可以知道没有其他线程能够访问该对象。那些试图访问一个上锁对象的线程通常会进入睡眠状态，直到上锁的线程开锁。一旦锁被打开，这些睡眠进程就会被唤醒并移到准备就绪队列中。

（２）死锁的补充

前面介绍了死锁发生时的四个必要条件，只要破坏这四个必要条件中的任意一个条件，死锁就不会发生。这就为我们解决死锁问题提供了可能。一般地，解决死锁的方法分为死锁的预防，避免，检测与恢复三种．可以参考博客http://blog.csdn.net/abigale1011/article/details/6450845/.
除了这次实验中的这个例子外，关于理解死锁还有一些其他的经典例子，比如https://segmentfault.com/a/1190000000377641.