优先权天花板

本文主要描述解决多线程死锁的避免协议。

死锁主要是多线程资源分配时，产生了圆圈等待。

 

箭头指向T ,表示被T拥有；箭头指向R，表示请求拥有。很明显，上图的资源分配导致死锁。

一般来说，发现这种可能时，需要做适当的资源分配来打破圆圈。

很明显，调整了资源分配，打破了该时刻的死锁。

如果圆圈等待是设计本身所必须的，那就是用死锁避免协议吧。优先权天花板控制协议是可以做到一定不发生死锁的协议。

协议基础：　

1. 给线程（任务）分配优先权，高优先权的线程可以抢占低优先权的cpu 时间。

2. 系统资源也有优先权，它是可能占用该资源的线程优先权中最高者，称为"优先权天花板".

3. 在任意时刻，一个系统的当前使用资源当中，最高的优先权天花板，称为"当前优先权天花板".

4. 权限继承，一个T获得另外一个的优先权。

当一个T 请求一个R时，协议的规则如下：

1. 如果R被占用，则T阻塞。

2. 如果R空闲，且T的优先权比当前优先权天花板的高，则R 分配给T .

3. 如果当前优先权天花板属于T当前保持的资源之一，则R分配给T；反之，T阻塞.

4. 如果T阻塞了优先权更高的任务，则T继承其优先权，并且按照此优先权执行，直到T释放了每个优先权天花板高于或等于T的优先权资源，然后，任务回到原来的优先权。

下面，看一下优先权天花板是如何避免死锁的。

通常的死锁:

1. T1占用R1.

2. T2占用R2.

3. T1请求R2,R2被占用，T1阻塞.

4. T2请求R1,R1被占用，T2阻塞。

5. 阻塞.

优先权天花板实例:

1. T1 优先权10.

2. T2  优先权5.

3. R1,R2由于均可能被T1占用，优先权天花板均为10(L).

情景1,T1先占用:

1. T1占用R1,T1＝10,R1 = 10,L = 10.

2. T2请求R2,由于规则三，L > T2, T2阻塞.

3. T1 请求R1,由于规则三，L = T1,T1占用R2.

4. T1使用完R1,R2,T2开始占用资源。

情景2,T2先占用：

1. T2占用R1,T2 = 5,R1 = 10, L = 10.

2. T1请求R2,由于规则三，L = T1, 但L不是T1当前拥有的资源，T1阻塞.

3. T2请求R2,由于规则三，L是T2当前拥有的资源，T2占用R2.

4. T2使用完R1,R2,T1开始占用资源.