Linux服务器开发,手写死锁检测组件

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手写死锁检测组件

一、死锁的构建

1、死锁cpu展示2、基础代码实现3、简单理解记录4、死锁终端显示 二、pthread的hook

1、代码增改

a、pthread_mutex_lock_f、b、pthread_mutex_lock()c、pthread_mutex_unlock()d、init_hook()e、终端输入man dlsym，查看外挂专用函数dlsym()f、宏和头文件 2、编译命令3、死锁状态 三、图的构建

1、原理2、结果 四、三个源语的构建

1、示意图2、分析图3、逻辑思考4、代码增改 五、启动线程检测六、调试运行七、总结
前言：
当项目收尾阶段，毫无疑问都要进行死锁的检测。如果线程数量少，可以利用查看日志、GDB调试或者干脆看cpu占用率检测出死锁问题。现在问题来了，如果线程数量多，我们该如何操作呢？今天我们就来研究学习一下！ 一、死锁的构建 1、死锁cpu展示 2、基础代码实现

#include#include#include#include#include#includepthread_mutex_t mtx1 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;pthread_mutex_t mtx2 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;pthread_mutex_t mtx3 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;pthread_mutex_t mtx4 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;void* thread_routine_1(void *){std::cout << __FUNCTION__ <<" Start..." << std::endl;pthread_mutex_lock(&mtx1);sleep(1);pthread_mutex_lock(&mtx2);pthread_mutex_unlock(&mtx2);pthread_mutex_unlock(&mtx1);std::cout << __FUNCTION__ << " End..." << std::endl;}void* thread_routine_2(void*){std::cout << __FUNCTION__ << " Start..." << std::endl;;pthread_mutex_lock(&mtx2);sleep(1);pthread_mutex_lock(&mtx3);pthread_mutex_unlock(&mtx3);pthread_mutex_unlock(&mtx2);std::cout << __FUNCTION__ << " End..." << std::endl;}void* thread_routine_3(void*){std::cout << __FUNCTION__ << " Start..." << std::endl;pthread_mutex_lock(&mtx3);sleep(1);pthread_mutex_lock(&mtx4);pthread_mutex_unlock(&mtx4);pthread_mutex_unlock(&mtx3);std::cout << __FUNCTION__ << " End..." << std::endl;}void* thread_routine_4(void*){std::cout << __FUNCTION__ << " Start..." << std::endl;pthread_mutex_lock(&mtx4);sleep(1);pthread_mutex_lock(&mtx1);pthread_mutex_unlock(&mtx1);pthread_mutex_unlock(&mtx4);std::cout << __FUNCTION__ << " End..." << std::endl;}int main(){pthread_t th1, th2,th3,th4;pthread_create(&th1,NULL,thread_routine_1,NULL);pthread_create(&th2,NULL,thread_routine_2,NULL);pthread_create(&th2, NULL, thread_routine_3, NULL);pthread_create(&th2, NULL, thread_routine_4, NULL);pthread_join(th1,NULL);pthread_join(th2,NULL);pthread_join(th3,NULL);pthread_join(th4,NULL);return 0;}

3、简单理解记录

刚开始King老师演示了两个线程两个锁的情况，不过死锁的情况只是偶现，偶现的问题往往最难排查，后来在线程函数中加上sleep(1)，踏踏实实说一秒，线程抢占之间存在稳态就变为了必现，可以看出King老师对死锁这件事有一个超乎常人的看法。
代码为四个线程抢占四个锁的额资源，线程虽然只是增加了两个，但是代码的复杂程度直线飙升，大量重复冗余的代码也随之出现。在这里如果能运用函数指针进行赋值，感觉也许会更好些。
如果屏蔽掉线程四的内容，锁之间没有闭环，死锁瞬间解决，这会不会也是一个新的思路呢？当遇到复杂棘手的困难问题，也许先尽可能的简化，这才是更快的解决问题的方法吧？

4、死锁终端显示 二、pthread的hook

如何知道线程和锁的对应关系，哪把线程占用哪把锁？hook就是解决这个问题。

1、代码增改 a、pthread_mutex_lock_f、

typedef int (*pthread_mutex_lock_t)(pthread_mutex_t * mutex);pthread_mutex_lock_t pthread_mutex_lock_f;typedef int (*pthread_mutex_unlock_t)(pthread_mutex_t * mutex);pthread_mutex_unlock_t pthread_mutex_unlock_f;

这里笔者觉得完全可以定义成一个函数指针，因为笔者是个懒汉。 b、pthread_mutex_lock()

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t* mutex){std::cout << __FUNCTION__ << " Start..." << std::endl;std::cout <<"pthread="<

c、pthread_mutex_unlock()

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t* mutex){std::cout << __FUNCTION__ << " Start..." << std::endl;pthread_mutex_unlock_f(mutex);std::cout << __FUNCTION__ << " End..." << std::endl;}

d、init_hook()

static int init_hook(){pthread_mutex_lock_f =dlsym(RTLD_NEXT,"pthread_mutex_lock");pthread_mutex_lock_f =dlsym(RTLD_NEXT,"pthread_unmutex_lock");}

参数1：RTLD_NEXT 表示fd，从这个系统库中获取参数2：pthread_mutex_lock: 第二个参数表示标签，是函数的位置返回值：phtread_mutex_lock_f 表示函数指针，记录一个和目标函数同类型的地址 e、终端输入man dlsym，查看外挂专用函数dlsym() f、宏和头文件

_GNU_SOUCE宏会在预编译阶段打开中的部分功能参与编译

#define _GNU_SOUCE#include //int main()函数中记得执行初始化函数！init_hook（）;

2、编译命令

gcc -o deadlock deadlock.c -lpthread -ldl记得加上库一起编译 3、死锁状态 三、图的构建

dfs深度优先算法，依次访问每一个节点，标记置1，如果下一个节点已经访问了那说明有环产生。

1、原理

线程占用的锁存入locklist当中，其他线程再想占用时先前去申请。

2、结果 四、三个源语的构建 1、示意图 2、分析图 3、逻辑思考

追求女孩之前，要先去获得目标的情报，对方有没有男朋友？有没有谈恋爱的意愿，这样才能事半功倍。
当心仪对象发出自己的意愿，都应该有对应的逻辑考虑。当她愿意跟咱搞，咱应该先进行朋友圈官宣，然后让其抹去前任的记忆，再去拉手等更多肢体上的接触，要有条不紊的进行。
分手的时候，应该互相抹去共同的记忆，释放各自的资源，把她的昵称改为“渣女”，也许有一种爱真的叫放手吧！

4、代码增改

#define MAX 100enum Type{PROCESS,RESOURCE};struct source_type{unint64 id;enum Type type;unint64 lock_id;int degrssl}struct vertex{struct source_typ s;struct vertex *next;};struct task_graph{struct vertex list[MAX];int num;struct source_type locklist[MAX];int lockidx;pthread_mutex_t mutex;};struct task_graph *tg=NULL;int path[MAX+1];int visiited[MAX];int k=0;int deadlock = 0;struct vertex *create_vertex(){struct vertex *tex=(struct vertex *)malloc(sizeof(struct vertex));tx->s =type;tex->next=NULL;return tex;};int serach_vertex(){for(int i{};inum;i++){if(tg->list[i].s.type==type.type && tg->list[i].s.id == typpe.id){return i;}}return -1;};void add_vertex(){if(serch_vertex(type)==-1){tg->list[tg->num].s=type;tg->list[tf->num].next=NULL;tg->num++;}};int add_edg(struct sourec_type from,struct source_type to){add_vrtex(from);add_vertex(to);struct vertex *v = &(tg->list[idx]);while(v !=NULL){if(v->s.id==j.id) return 1;v=v->nex;}};return 0;int remove_edge(struct sourece_type from,struct source_type to){int idxi=search_vertex(from);int idxj=search_vertex(to);if(idxi !=-1 && idxj !=-1){struct vertex *v=&tg->list[idx];struct vertex }} int DFS(int idx) { struct vertex *ver = &tg->list[idx]; if (visited[idx] == 1) { path[k++] = idx; print_deadlock(); deadlock = 1; return 0; } visited[idx] = 1; path[k++] = idx; while (ver->next != NULL) { DFS(search_vertex(ver->next->s)); k --; ver = ver->next; } return 1;}

五、启动线程检测

命令：gcc -o deadlock_succeess deadlock_success.c -lpthread -ldl

六、调试运行 七、总结

通过本节King老师的讲解，小生对检测死锁组件这部分知识有了初步的认识。老师不仅传授了知识，在对人生伴侣方面也给了我一定得启发。尽管代码自己感觉还是没有吃透，图的构件这一部分知识并没有很好的掌握，但是我会继续努力的研究出个所以然，自己的心态过于急于求成，应该戒骄戒躁，踏踏实实把这块知识重新掌握。如果不能解决，就不要前进。
接下来还会利用C++11中的std::thread线程新特性写出一个不一样风格的检测死锁模块，各位敬请期待吧！