面试题：并发与同步：操作系统日志中死锁的常见特征有哪些

Question

在操作系统日志分析死锁问题时，通常会有一些常见的特征可辅助判断死锁。请列举至少三个死锁在操作系统日志中的常见特征，并简要说明如何依据这些特征初步定位死锁。

Answer 1

1. 资源争用循环特征
   • 特征描述：日志中出现多个进程对资源的请求形成循环等待关系。例如进程A请求资源R1，而R1被进程B持有，进程B请求资源R2，R2被进程C持有，进程C又请求进程A持有的资源R3，形成一个资源请求的环形链。
   • 定位方法：通过梳理日志中进程对资源的请求和持有记录，绘制资源 - 进程关系图，若发现有闭合的环形关系，很可能存在死锁。
2. 进程长时间等待特征
   • 特征描述：部分进程在日志中有长时间处于等待状态的记录，且等待原因一直未得到解决。例如某个进程在日志中持续几个小时处于等待某一特定资源的状态，而该资源没有被释放的相关记录。
   • 定位方法：设置一个等待时间阈值（如10分钟），对日志中进程的等待时间进行统计，若发现有进程等待时间超过阈值且等待资源一直未变化，可初步怀疑死锁，并进一步查看相关资源的占用和请求情况。
3. 资源占用与请求不匹配特征
   • 特征描述：日志显示进程持有一些资源但又在请求其他资源，且请求的资源被其他进程以一种不合理的方式持有。比如进程P持有资源S1，同时请求资源S2，而资源S2被进程Q持有，进程Q又在等待进程P持有的资源S1才能释放S2，导致资源无法合理分配。
   • 定位方法：分析日志中进程的资源持有和请求记录，查看是否存在资源持有和请求之间出现相互制约且无法推进的情况，若存在则可能是死锁。
4. 重复出现的错误或异常特征
   • 特征描述：在日志中反复出现与资源获取失败相关的错误信息，如“资源不可用”“获取锁失败”等错误频繁出现，且涉及的进程和资源有一定规律。
   • 定位方法：对日志中的错误信息进行分类统计，关注那些频繁出现且与资源相关的错误，结合错误中涉及的进程和资源，查看是否存在进程间的循环等待等死锁迹象。