deadlock क्या है? चार शर्तें क्या हैं, और आप इसे कैसे रोकते हैं?

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

**एक deadlock एक ऐसी स्थिति है जहाँ दो या अधिक threads प्रत्येक किसी ऐसे resource के लिए हमेशा प्रतीक्षा करते हैं जिसे अन्य रखते हैं, इसलिए कोई भी आगे नहीं बढ़ सकता।** इसके लिए एक साथ चार शर्तों का होना आवश्यक है (Coffman conditions)।

## चार शर्तें

1. **Mutual exclusion** — एक resource विशेष रूप से रखा जाता है।
2. **Hold and wait** — एक thread एक resource रखते हुए दूसरे की प्रतीक्षा करता है।
3. **No preemption** — resources को ज़बरदस्ती छीना नहीं जा सकता।
4. **Circular wait** — threads का एक चक्र जिनमें प्रत्येक अगले की प्रतीक्षा करता है।

किसी एक को भी तोड़ें और deadlock असंभव है।

```text
Thread 1 holds A, wants B ─┐
                           ├─ circular wait → deadlock
Thread 2 holds B, wants A ─┘
```

## उदाहरण और समाधान

```python
# DEADLOCK: threads lock in opposite orders
def t1():
    with lockA:
        with lockB: ...     # T1: A then B
def t2():
    with lockB:
        with lockA: ...     # T2: B then A  ← cycle!

# FIX: impose a global lock ordering (always A before B)
def safe():
    with lockA:
        with lockB: ...     # everyone acquires in the same order
```

## रोकथाम और पहचान

- **Lock ordering**: हमेशा locks को एक सुसंगत वैश्विक क्रम में acquire करें — circular wait तोड़ता है।
- **Timeouts / try-lock**: `tryAcquire(timeout)`, पीछे हटें और retry करें — hold-and-wait तोड़ता है।
- **एकल coarse lock** या lock-free structures समस्या को पूरी तरह टाल देते हैं।
- **Detection**: एक watchdog एक wait-for graph बनाता है और चक्र खोजता है, फिर एक शिकार को kill/restart करता है।

## यह क्यों महत्वपूर्ण है

Deadlocks systems को चुपचाप जमा देते हैं — कोई crash नहीं, बस अटकी हुई requests। चार शर्तों को नाम देना दिखाता है कि आप *क्यों* ऐसा होता है, इस पर तर्क कर सकते हैं और एक लक्षित रोकथाम (आमतौर पर सुसंगत lock ordering) चुन सकते हैं, locks छिड़ककर उम्मीद करने के बजाय।

चार शर्तें

उदाहरण और समाधान

रोकथाम और पहचान

यह क्यों महत्वपूर्ण है

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