เดดล็อคกับความอดอยาก
ความแตกต่างหลักระหว่างการหยุดชะงักและความอดอยากคือความสัมพันธ์ระหว่างเหตุและผล เป็นการชะงักงันที่ทำให้เกิดความอดอยาก ความแตกต่างที่น่าสนใจอีกประการหนึ่งระหว่างการชะงักงันและความอดอยากคือการชะงักงันเป็นปัญหา ในขณะที่ความอดอยากสามารถช่วยในบางครั้งเพื่อหลุดพ้นจากการชะงักงัน ในโลกของคอมพิวเตอร์ เมื่อเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์จะมีกระบวนการ/เธรดมากกว่าหนึ่งรายการที่จะเรียกใช้งานทีละรายการพร้อมกัน เพื่อตอบสนองบริการที่จำเป็นสำหรับโปรแกรม ดังนั้น เพื่อให้มีระบบที่ยุติธรรม โปรแกรมเมอร์ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระบวนการ/เธรดทั้งหมดจะได้รับหรือเข้าถึงทรัพยากรที่จำเป็นอย่างเพียงพอถ้าไม่เช่นนั้นจะเกิดการหยุดชะงักและจะนำไปสู่ความอดอยากในภายหลัง โดยทั่วไป ระบบที่ยุติธรรมไม่มีการชะงักงันหรือความอดอยากใดๆ การหยุดชะงักและความอดอยากส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นเมื่อมีเธรดจำนวนมากแข่งขันกันเพื่อแย่งชิงทรัพยากรที่จำกัด
การหยุดชะงักคืออะไร
การชะงักงันเป็นเงื่อนไขที่เกิดขึ้นเมื่อสองเธรดหรือโปรเซสรอกันและกันเพื่อทำงานให้เสร็จ พวกเขาจะวางสายแต่ไม่หยุดหรือทำงานให้เสร็จ ในวิทยาการคอมพิวเตอร์ การชะงักงันสามารถเห็นได้ทุกที่ ในฐานข้อมูลธุรกรรม เมื่อทั้งสองประมวลผลภายในธุรกรรมของตัวเอง อัปเดตข้อมูลสองแถวเดียวกันแต่ในลำดับที่ตรงกันข้าม จะทำให้เกิดการชะงักงัน ในการเขียนโปรแกรมพร้อมกัน อาจเกิดการชะงักงันเมื่อการกระทำที่แข่งขันกันสองรายการจะรอกันและกันเพื่อดำเนินการต่อไป ในระบบโทรคมนาคม อาจเกิดการหยุดชะงักเนื่องจากการสูญหายหรือเสียหายของสัญญาณ
ในปัจจุบัน การชะงักงันเป็นหนึ่งในปัญหาหลักในระบบมัลติโปรเซสเซอร์และการประมวลผลแบบขนาน ในการแก้ปัญหานี้ จะมีการนำระบบล็อคที่เรียกว่าการซิงโครไนซ์กระบวนการมาใช้กับซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์
ความอดอยากคืออะไร
จากพจนานุกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ ความอดอยากเป็นผลมาจากการขาดสารอาหารอย่างรุนแรงหรือขาดสารอาหารที่จำเป็นสำหรับการดำรงชีวิต ในทำนองเดียวกัน ในวิทยาการคอมพิวเตอร์ ความอดอยากเป็นปัญหาที่พบเมื่อหลายเธรดหรือกระบวนการรอทรัพยากรเดียวกัน ซึ่งเรียกว่าการหยุดชะงัก
ในการออกจากการชะงักงัน หนึ่งในกระบวนการหรือเธรดควรเลิกใช้หรือย้อนกลับเพื่อให้เธรดหรือกระบวนการอื่นสามารถใช้ทรัพยากรได้ หากสิ่งนี้เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องและกระบวนการหรือเธรดเดียวกันต้องยกเลิกหรือย้อนกลับในแต่ละครั้งในขณะที่ปล่อยให้กระบวนการหรือเธรดอื่นใช้ทรัพยากร กระบวนการหรือเธรดที่เลือกซึ่งย้อนกลับจะได้รับสถานการณ์ที่เรียกว่าความอดอยากดังนั้น เพื่อที่จะหลุดพ้นจากภาวะชะงักงัน ความอดอยากเป็นหนึ่งในวิธีแก้ปัญหา ดังนั้นบางครั้งความอดอยากจึงเรียกว่าสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่ง เมื่อมีกระบวนการหรือเธรดที่มีลำดับความสำคัญสูงจำนวนมาก กระบวนการหรือเธรดที่มีลำดับความสำคัญต่ำกว่าจะอดตายเสมอ
อาจมีความหิวโหยได้หลายอย่าง เช่น หิวโหยกับทรัพยากร และหิวโหยกับซีพียู มีตัวอย่างทั่วไปมากมายเกี่ยวกับความอดอยาก เป็นปัญหาของนักอ่าน-นักเขียน และปัญหานักปรัชญาด้านอาหารซึ่งโด่งดังกว่า มีนักปรัชญาเงียบห้าคนนั่งอยู่ที่โต๊ะกลมพร้อมชามปาเก็ตตี้ ส้อมวางอยู่ระหว่างนักปรัชญาที่อยู่ติดกันแต่ละคู่ นักปรัชญาแต่ละคนต้องสลับกันคิดและกิน อย่างไรก็ตาม นักปรัชญาสามารถกินสปาเก็ตตี้ได้ก็ต่อเมื่อเขามีทั้งส้อมซ้ายและขวา
“นักปรัชญาการรับประทานอาหาร”
การหยุดชะงักและความอดอยากต่างกันอย่างไร
กระบวนการ:
• ในภาวะชะงักงัน สองเธรดหรือกระบวนการจะรอกันและกันและทั้งคู่จะไม่ดำเนินการต่อ
• ในภาวะอดอยาก เมื่อเธรดหรือกระบวนการตั้งแต่สองเธรดขึ้นไปรอทรัพยากรเดียวกัน เธรดหนึ่งจะย้อนกลับและให้ผู้อื่นใช้ทรัพยากรก่อน และถัดไปเธรดหรือกระบวนการที่หิวโหยจะลองอีกครั้ง ดังนั้น เธรดหรือกระบวนการทั้งหมดจะดำเนินต่อไป
ย้อนกลับ:
• ในภาวะชะงักงัน ทั้งเธรด/กระบวนการที่มีลำดับความสำคัญสูง รวมถึงเธรด/กระบวนการที่มีลำดับความสำคัญต่ำ จะรอกันและกันอย่างไม่มีสิ้นสุด ไม่สิ้นสุด
• แต่ในความอดอยาก คนสำคัญต่ำจะรอหรือถอยหลังแต่คนลำดับความสำคัญสูงจะดำเนินต่อไป
รอหรือล็อค:
• การหยุดชะงักคือการรอคอยเป็นวงกลม
• ความอดอยากเป็นเหมือนชีวิตที่จำเจและบางครั้งก็ช่วยให้หลุดพ้นจากภาวะชะงักงัน
การหยุดชะงักและความอดอยาก:
• การหยุดชะงักทำให้เกิดความอดอยาก แต่ความอดอยากไม่ทำให้เกิดการหยุดชะงัก
สาเหตุ:
• การชะงักงันจะเกิดขึ้นเนื่องจากการกีดกันซึ่งกันและกัน ถือและรอ ไม่มีการสั่งจองหรือการรอแบบวนซ้ำ
• ความอดอยากเกิดขึ้นเนื่องจากการขาดแคลนทรัพยากร การจัดการทรัพยากรที่ไม่มีการควบคุม และลำดับความสำคัญของกระบวนการ
สรุป:
การหยุดชะงักกับความอดอยาก
การหยุดชะงักและความอดอยากเป็นปัญหาบางอย่างที่เกิดขึ้นเนื่องจากการแข่งข้อมูลและสภาวะการแข่งขันที่เกิดขึ้นระหว่างการเขียนโปรแกรมตลอดจนการนำฮาร์ดแวร์ไปใช้ ในภาวะชะงักงัน เธรดสองเธรดจะรอกันและกันอย่างไม่มีสิ้นสุดโดยไม่ต้องดำเนินการ ขณะที่ในภาวะอดอยาก เธรดหนึ่งจะย้อนกลับและปล่อยให้เธรดอื่นใช้ทรัพยากรการหยุดชะงักจะทำให้เกิดความอดอยากในขณะที่ความอดอยากจะช่วยให้กระทู้หลุดพ้นจากการชะงักงัน