Question

在以下代码中，如果两个线程同时调用transaction()函数，转置不同的帐户，则可能出现死锁。

void transaction(Account from, Account to, double amount)
{
      mutex lock1, lock2;
      lock1 = getlock(from);
      lock2 = getlock(to);

      acquire(lock1);
      acquire(lock2);
         withdraw(from, amount);
         deposit(to, amount);
      release(lock2);
      release(lock1);
}

也就是说，一个线程可能会调用

transaction(checkingaccount, savingsaccount, 25);

，另一个可能会调用

transaction(savingsaccount, checkingaccount, 50);

这个问题的解决方案是什么？

我能想到的是使用见证程序来警告用户发生了死锁，但必须有一个更好的解决方案，可以通过修改代码来实现。有什么想法吗？

PS：这是来自操作系统的教科书。这不是功课，只是关于僵局的章节的一部分。

Answer 1

这是Java Concurrency in Practice中描述的问题（连同解决方案一起），即项目 10.1.2动态锁定顺序死锁，该问题专门针对Java编写，但是逻辑可以很好应用于其他环境（例如您的环境）。

因此，由于我们无法控制参数的提供顺序，因此我们需要在锁上推导顺序，并根据整个程序中一致的诱导顺序来获取它们写作。

一种引发该顺序的方法是计算from和to对象的哈希码，然后首先使用较低的哈希码从该对象获取锁进行同步。在（罕见的）情况下，两个Account对象具有相同的哈希码，我们将需要引入第三个锁来“打破”领带。

例如在Java中，它将是：

int fromHash = System.identityHashCode(from);
int toHash = System.identityHashCode(to);

现在，以您的代码作为参考，它可能类似于以下代码。

Object objectForTieBreakerLock = new Object(); // a valid new object here according to your language
void transaction(Account from, Account to, double amount)
{
      mutex lock1, lock2, tieBreaker;
      lock1 = getlock(from);
      lock2 = getlock(to);

      int fromHash = /*any language specific function to get object hash*/;
      int toHash = /*any language specific function to get object hash*/;

      if (fromHash < toHash) {
          acquire(lock1);
          acquire(lock2);
          doTransaction(from, to, amount);
          release(lock2);
          release(lock1);
      }
      else if (fromHash > toHash) {
          acquire(lock2);
          acquire(lock1);
          doTransaction(from, to, amount);
          release(lock1);
          release(lock2);
      }
      else {
          tieBreaker = getlock(objectForTieBreakerLock);
          acquire(tieBreaker);
          acquire(lock1);
          acquire(lock2);
          doTransaction(from, to, amount);
          release(lock2);
          release(lock1);
          release(tieBreaker);
      }
}

// this must be a private (helper) method
void doTransaction(Account from, Account to, double amount)
{
     withdraw(from, amount);
     deposit(to, amount);
}

附加说明

如果Account具有唯一的，不可变的，可比较的键，例如唯一的数字，标识符或类似的东西，则诱导锁排序将更容易：通过对象的键对对象进行排序，从而消除这种情况tieBreaker锁定的方式。
完整的Java代码示例：http://jcip.net/listings/InduceLockOrder.java

死锁解决方案：锁定订购

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