文章目录
- 一、死锁
- 1.1 死锁的定义
- 1.2 死锁产生的条件
- 二、死锁检测
- 2.1 资源分配图
- 2.2 有向图
- 2.3 死锁检测组件 -- hook
- 三、死锁设计
- 3.1 有向图
- 3.1.1 数据结构
- 3.1.2 图的基本操作接口
- 3.1.3 判断有向图是否成环
- 3.2 hook
- 3.2.1 重载系统的锁接口
- 3.2.2 加锁前——lock_before
- 3.2.3 加锁前——lock_before
- 3.2.4 加锁后——unlock_after
- 3.3 死锁检测线程
- 3.4 画图解释
- 四、代码实现及测试
一、死锁
1.1 死锁的定义
死锁，是指多个线程或者进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程或者线程处于这种僵持状态，若无外力作用，它们将无法再向前推进。
如下图所示，以申请锁资源为例。线程 A 想申请线程 B 的锁，线程 B 想申请线程 C 的锁，线程 C 想申请线程 D 的锁，线程 D 想申请线程 A 的锁，从而构建了一个资源申请环。
多个线程之间依次想要访问其他线程的资源，这样相互僵持形成的一个资源申请闭环。
死锁的存在是因为有资源申请环的存在，所以只要能检测出资源申请环，就等同于检测出
死锁的存在。
1.2 死锁产生的条件
1.条件互斥：进程/线程要求对所分配的资源进行排它性控制，即在一段时间内某资源仅为一进程/线程所占用。
2.请求与保持：当进程/线程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
3.不剥夺：进程/线程已获得的资源在未使用完之前，不能剥夺，只能在使用完时由自己释放。
4.环路等待：在发生死锁时，必然存在一个进程/线程——资源的环形链。
二、死锁检测
为了能检测系统是否发生死锁，需要有两点
- 用某种数据结构来保存资源的请求和分配信息；
- 提供一种算法，利用上述信息检测系统是否进入死锁状态。
2.1 资源分配图
在资源分配图中，有两种结点，两种边
1）两种结点
- 进程结点：对应一个进程
- 资源结点：对应一类资源，资源可能有多个
2）两种边
- 进程结点 ——> 资源结点：表示进程想申请几个资源（每条边代表一个）
- 资源结点 ——> 进程结点：表示已经为进程分配了几个资源（每条边代表一个）
如图，顶点表示进程；黄色边代表资源申请边；红色边代表资源获取边。
每个进程获取了自己的资源（锁），同时又申请了其他线程的资源（锁）。
上图展示了一个死锁，检测死锁的关键是检测资源申请边有没有构成一回路。
我们可以采用有向图来存储资源申请环，则问题转化为检测有向图是否成环。
2.2 有向图
有向图的构建有矩阵、邻接表两种方式，本文选择邻接表。
如，有向图
其邻接表
2.3 死锁检测组件 – hook
死锁检测的流程可大致归纳为：
1）hook拦截系统的锁接口（pthread_mutex_lock和pthread_mutex_unlock）；
2）在hook后的锁接口中，利用有向图存储资源分配图的信息
线程A申请线程B的资源锁：若锁未被占有，则占有这个锁；若锁被占有，构建线程A指向线程B的申请边。
3）创建一个线程，定时检测图进程是否有环的存在。
hook类似于C++中的重载。通过hook，系统的pthread_mutex_lock和pthread_mutex_unlock，将指向我们自己定义的函数。
hook重载的函数中，把线程与锁的申请关系构建成有向图。通过线程加锁前、加锁后、释放锁，这3个阶段维护有向图
1）加锁前：检测当前申请的锁是否被占用
- 若被占用：构建当前线程指向占有锁的线程之间的申请边
- 若未被占用：继续执行后续（占有这个锁）
2）加锁后：占有这个锁之后，检测
- 该锁在之前没有被占有过：建立线程id与锁id的对应关系
- 该锁在之前被占有过：释放之前创建的申请边，建立线程id与锁id的对应关系
- 该锁在之前没被占有过：建立线程id与锁id的对应关系
3）释放锁：清除锁与线程的对应关系
三、死锁设计
3.1 有向图
3.1.1 数据结构
线程既可以拥有资源，也可以申请资源，资源绑定线程。为了实现复用，增加了 type 字段，当 type = RESOURCE，该结构体作为资源使用，放入资源链表； type = PROCESS，该结构体作为线程使用。
1）顶点资源信息，即线程所拥有的资源信息
// 顶点资源信息
struct source_type {
uint64 id; // 拥有该资源的线程 id
enum Type type; // 顶点类型：线程 or 资源
uint64 lock_id; // 资源（锁） id
int degress; // 资源的出度，该资源被多少顶点（线程）申请
};
2）顶点，表示线程；图的资源申请边，表示线程间的资源申请关系。
// 顶点信息
struct vertex {
struct source_type s; // 顶点资源信息
struct vertex *next; // 指向下一个顶点（邻接表）
};
3）图的结构，资源 (type = RESOURCE) 存储在资源链表，线程（type = PROCESS) 作为图上的顶点。
// 图结构
struct task_graph {
struct vertex list[MAX]; // 存储顶点于数组中
int num; // 顶点的数量
struct source_type locklist[MAX]; // 存储所有顶点资源（锁）
int lockidx; // 资源（锁）的数量
pthread_mutex_t mutex;
};
3.1.2 图的基本操作接口
1）创建顶点：create_vertex(struct source_type type)
2）增加顶点：add_vertex(struct source_type type)
3）寻找与资源对应的顶点所在的下标：search_vertex(struct source_type type)
4）增加一条资源申请边：add_edge(struct source_type from, struct source_type to)
5）检查资源i和j之间是否存在边：verify_edge(struct source_type i, struct source_type j)
6）删除资源from到to之间的边：remove_edge(struct source_type from, struct source_type to)
// 创建结点
struct vertex *create_vertex(struct source_type type) {
struct vertex *tex = (struct vertex *)malloc(sizeof(struct vertex ));
tex->s = type;
tex->next = NULL;
return tex;
}
// 寻找与资源对应的顶点所在的下标
int search_vertex(struct source_type type) {
int i = 0;
for (i = 0;i < tg->num;i ++) {
if (tg->list[i].s.type == type.type && tg->list[i].s.id == type.id) {
return i;
}
}
return -1;
}
// 增加节点
void add_vertex(struct source_type type) {
if (search_vertex(type) == -1) {
tg->list[tg->num].s = type;
tg->list[tg->num].next = NULL;
tg->num ++;
}
}
// 增加一条边
int add_edge(struct source_type from, struct source_type to) {
add_vertex(from);
add_vertex(to);
struct vertex *v = &(tg->list[search_vertex(from)]);
while (v->next != NULL) {
v = v->next;
}
v->next = create_vertex(to);
}
// 检查资源i和j之间是否存在边
int verify_edge(struct source_type i, struct source_type j) {
if (tg->num == 0) return 0;
// 寻找资源i对应的结点下标
int idx = search_vertex(i);
if (idx == -1) {
return 0;
}
struct vertex *v = &(tg->list[idx]);
while (v != NULL) {
if (v->s.id == j.id) return 1;
v = v->next;
}
return 0;
}
// 删除资源from到to之间的边
int remove_edge(struct source_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[idxi];
struct vertex *remove;
while (v->next != NULL) {
if (v->next->s.id == to.id) {
remove = v->next;
v->next = v->next->next;
free(remove);
break;
}
v = v->next;
}
}
}
3.1.3 判断有向图是否成环
// 打印环 cycle : 1 --> 2 --> 3 --> 4 --> 2
void print_deadlock(void) {
int i = 0;
printf("cycle : ");
for (i = 0;i < k-1;i ++) {
printf("%ld --> ", tg->list[path[i]].s.id);
}
printf("%ld\n", tg->list[path[i]].s.id);
}
int DFS(int idx) {
struct vertex *ver = &tg->list[idx];
// 如果当前结点已经访问过，说明存在环
if (visited[idx] == 1) {
path[k++] = idx;
print_deadlock();
deadlock = 1;
return 0;
}
// 否则将标记置为1，代表访问了，继续DFS
visited[idx] = 1;
path[k++] = idx;
while (ver->next != NULL) {
DFS(search_vertex(ver->next->s));
k --;
ver = ver->next;
}
return 1;
}
//从list[idx]的顶点开始，检测是否存在环
int search_for_cycle(int idx) {
struct vertex *ver = &tg->list[idx];
visited[idx] = 1; // 标记idx处顶点被访问过
k = 0;
path[k++] = idx; // 记录起点
while (ver->next != NULL) {
// 把visited数组的开始到idx-1处的值都置为0
int i = 0;
for (i = 0;i < tg->num;i ++) {
if (i == idx) continue;
visited[i] = 0;
}
// 把path数组的第i到MAX处的值都置为-1
for (i = 1;i <= MAX;i ++) {
path[i] = -1;
}
k = 1;
DFS(search_vertex(ver->next->s));
ver = ver->next;
}
}
3.2 hook
3.2.1 重载系统的锁接口
// ·······································hook··············································
// 1.定义原类型
typedef int (*pthread_mutex_lock_t)(pthread_mutex_t *mutex);
pthread_mutex_lock_t pthread_mutex_lock_f = NULL;
typedef int (*pthread_mutex_unlock_t)(pthread_mutex_t *mutex);
pthread_mutex_unlock_t pthread_mutex_unlock_f = NULL;
// 2.实现
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex) {
pthread_t selfid = pthread_self();
// 获取锁之前，检测这个锁是否被占用。
// 有的话就创建资源申请边，没有的话就跳过
lock_before((uint64_t)selfid, (uint64_t)mutex);
pthread_mutex_lock_f(mutex);
// 获取锁之后，检测这个锁是否存在与资源列表中。
// 存在的话，移除自己对这个锁的申请边，表示请求得到满足了；不存在的话，把这个锁加入资源列表中。
lock_after((uint64_t)selfid, (uint64_t)mutex);
}
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex) {
pthread_mutex_unlock_f(mutex);
pthread_t selfid = pthread_self();
unlock_after((uint64_t)selfid, (uint64_t)mutex);
}
// 3. 初始化
void init_hook(void) {
if (!pthread_mutex_lock_f)
pthread_mutex_lock_f = dlsym(RTLD_NEXT, "pthread_mutex_lock");
if (!pthread_mutex_unlock_f)
pthread_mutex_unlock_f = dlsym(RTLD_NEXT, "pthread_mutex_unlock");
}
3.2.2 加锁前——lock_before
获取资源（锁）前，检测该资源是否被其他线程占用。
- 如果被占用，则创建一条资源申请边，表示当前进程正在向拥有资源的线程申请该资源。
- 如果没有被占用，则跳过。
void lock_before(uint64_t tid, uint64_t lockaddr) {
/*
1. if (lockaddr) {
tid --> lockaddr.tid;
}
*/
int idx = 0;
for (idx = 0;idx < tg->lockidx;idx ++) {
// 1. 如果被占用
if (tg->locklist[idx].lock_id == lockaddr) {
// 创建申请该资源的顶点（PROCESS类型）
struct source_type from;
from.id = tid;
from.type = PROCESS;
add_vertex(from);
// 创建拥有该资源的顶点（PROCESS类型)
struct source_type to;
to.id = tg->locklist[idx].id;
to.type = PROCESS;
add_vertex(to);
// 申请该资源的结点数量+1
tg->locklist[idx].degress ++;
// 如果两个顶点间不存在资源申请边，增加一条边
if (!verify_edge(from, to))
add_edge(from, to);
}
}
}
3.2.3 加锁前——lock_before
线程获取资源（锁）后，检查该资源是否存在（资源链表中是否存在）
- 若该资源之前不存在，添加资源到资源链表中
- 若该资源已经存在，则移除之前创建的自己对该资源的申请边，表示请求已经得到满足
void lock_after(uint64_t tid, uint64_t lockaddr) {
/*
if (!lockaddr) {
tid --> lockaddr;
} else {
lockaddr.tid = tid;
tid -> lockaddr;
}
*/
int idx = 0;
// 1. 若该资源（锁）不存在，添加资源到资源链表中
if (-1 == (idx = search_lock(lockaddr))) {//
// 寻找资源链表中空闲的位置并添加该资源
int eidx = search_empty_lock(lockaddr);
tg->locklist[eidx].id = tid;
tg->locklist[eidx].lock_id = lockaddr;
// 资源数量+1
tg->lockidx ++;
}
else { // 2. 该资源（锁）存在，需要移除自己的请求边
// 申请该资源的顶点（PROCESS类型）
struct source_type from;
from.id = tid;
from.type = PROCESS;
add_vertex(from);
// 拥有该资源的顶点（PROCESS类型）
struct source_type to;
to.id = tg->locklist[idx].id;
to.type = PROCESS;
add_vertex(to);
// 申请该资源的顶点数-1
tg->locklist[idx].degress --;
// 如果存在该资源申请边，则删除
if (verify_edge(from, to))
remove_edge(from, to);
// 线程占用该资源（锁）
tg->locklist[idx].id = tid;
}
}
3.2.4 加锁后——unlock_after
线程释放该资源后，检查该资源是否还被其他线程申请，没有则将其从资源链表中移除。
void unlock_after(uint64_t tid, uint64_t lockaddr) {
// lockaddr.tid = 0;
// 此锁已被unlock
int idx = search_lock(lockaddr);
// 若该资源没有线程申请，则将其从资源链表中移除
if (tg->locklist[idx].degress == 0) {
tg->locklist[idx].id = 0;
tg->locklist[idx].lock_id = 0;
}
}
3.3 死锁检测线程
创建死锁检测线程，在程序的运行期间时刻监控线程与锁之间的关系。
// 检测死锁
void check_dead_lock(void) {
int i = 0;
deadlock = 0;
for (i = 0;i < tg->num;i ++) {
if (deadlock == 1) break;
// 检测是否存在环，即死锁
search_for_cycle(i);
}
if (deadlock == 0) {
printf("no deadlock\n");
}
}
// 检测死锁的线程
static void *thread_routine(void *args) {
while (1) {
sleep(5); //每隔5秒检测一次
check_dead_lock();
}
}
// 开启死锁检测
void start_check(void) {
tg = (struct task_graph*)malloc(sizeof(struct task_graph));
tg->num = 0;
tg->lockidx = 0;
pthread_t tid;
// 创建检测死锁的线程
pthread_create(&tid, NULL, thread_routine, NULL);
}
3.4 画图解释
1、
2、
3、
四、代码实现及测试
创建5个线程，1申请2、2申请3、3申请4、4申请5、5申请1
出现死锁
修改1申请2、2申请3、3申请4、4申请5
检测完成，未出现死锁
// build: gcc -o deadlock deadlock.c -lpthread -ldl
#define _GNU_SOURCE
#include <dlfcn.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <stdint.h>
//·········································有向图的结构和基本操作接口····························································
#if 1 // 图结构
typedef unsigned long int uint64;
#define MAX 100
enum Type {PROCESS, RESOURCE};
// 顶点资源信息
struct source_type {
uint64 id; // 拥有该资源的线程 id
enum Type type; // 顶点类型：线程 or 资源
uint64 lock_id; // 资源（锁） id
int degress; // 资源的出度，该资源被多少顶点（线程）申请
};
// 顶点信息
struct vertex {
struct source_type s; // 顶点资源信息
struct vertex *next; // 指向下一个顶点（邻接表）
};
// 图结构
struct task_graph {
struct vertex list[MAX]; // 存储顶点于数组中
int num; // 顶点的数量
struct source_type locklist[MAX]; // 存储所有顶点资源（锁）
int lockidx; // 资源（锁）的数量
pthread_mutex_t mutex;
};
struct task_graph *tg = NULL;
int path[MAX+1];
int visited[MAX];
int k = 0;
int deadlock = 0; // 死锁标记
// 创建顶点
struct vertex *create_vertex(struct source_type type) {
struct vertex *tex = (struct vertex *)malloc(sizeof(struct vertex ));
tex->s = type;
tex->next = NULL;
return tex;
}
// 寻找与资源对应的顶点所在的下标
int search_vertex(struct source_type type) {
int i = 0;
for (i = 0;i < tg->num;i ++) {
if (tg->list[i].s.type == type.type && tg->list[i].s.id == type.id) {
return i;
}
}
return -1;
}
// 增加节点
void add_vertex(struct source_type type) {
if (search_vertex(type) == -1) {
tg->list[tg->num].s = type;
tg->list[tg->num].next = NULL;
tg->num ++;
}
}
// 增加一条边
int add_edge(struct source_type from, struct source_type to) {
add_vertex(from);
add_vertex(to);
struct vertex *v = &(tg->list[search_vertex(from)]);
while (v->next != NULL) {
v = v->next;
}
v->next = create_vertex(to);
}
// 检查资源i和j之间是否存在边
int verify_edge(struct source_type i, struct source_type j) {
if (tg->num == 0) return 0;
// 寻找资源i对应的结点下标
int idx = search_vertex(i);
if (idx == -1) {
return 0;
}
struct vertex *v = &(tg->list[idx]);
while (v != NULL) {
if (v->s.id == j.id) return 1;
v = v->next;
}
return 0;
}
// 删除资源from到to之间的边
int remove_edge(struct source_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[idxi];
struct vertex *remove;
while (v->next != NULL) {
if (v->next->s.id == to.id) {
remove = v->next;
v->next = v->next->next;
free(remove);
break;
}
v = v->next;
}
}
}
// 打印环 cycle : 1 --> 2 --> 3 --> 4 --> 2
void print_deadlock(void) {
int i = 0;
printf("deadlock : ");
for (i = 0;i < k-1;i ++) {
printf("%ld --> ", tg->list[path[i]].s.id);
}
printf("%ld\n", tg->list[path[i]].s.id);
}
int DFS(int idx) {
struct vertex *ver = &tg->list[idx];
// 如果当前结点已经访问过，说明存在环
if (visited[idx] == 1) {
path[k++] = idx;
print_deadlock();
deadlock = 1;
return 0;
}
// 否则将标记置为1，代表访问了，继续DFS
visited[idx] = 1;
path[k++] = idx;
while (ver->next != NULL) {
DFS(search_vertex(ver->next->s));
k --;
ver = ver->next;
}
return 1;
}
//从list[idx]的顶点开始，检测是否存在环
int search_for_cycle(int idx) {
struct vertex *ver = &tg->list[idx];
visited[idx] = 1; // 标记idx处顶点被访问过
k = 0;
path[k++] = idx; // 记录起点
while (ver->next != NULL) {
// 把visited数组的开始到idx-1处的值都置为0
int i = 0;
for (i = 0;i < tg->num;i ++) {
if (i == idx) continue;
visited[i] = 0;
}
// 把path数组的第i到MAX处的值都置为-1
for (i = 1;i <= MAX;i ++) {
path[i] = -1;
}
k = 1;
DFS(search_vertex(ver->next->s));
ver = ver->next;
}
}
#endif
//
#if 1
// 搜索锁lock是否在资源列表中，若有则返回下标位置
int search_lock(uint64 lock) {
int i = 0;
for (i = 0;i < tg->lockidx;i ++) {
//如果lock存在就返回它在锁列表中的下标位置
if (tg->locklist[i].lock_id == lock) {
return i;
}
}
return -1;
}
// 寻找资源列表中的一个空位置
int search_empty_lock(uint64 lock) {
int i = 0;
for (i = 0;i < tg->lockidx;i ++) {
if (tg->locklist[i].lock_id == 0) {
return i;
}
}
return tg->lockidx;
}
/*
获取资源（锁）前，检测该资源是否被其他线程占用。
1. 如果被占用，则创建一条资源申请边，表示当前进程正在向拥有资源的线程申请该资源。
2. 如果没有被占用，则跳过。
*/
void lock_before(uint64_t tid, uint64_t lockaddr) {
/*
1. if (lockaddr) {
tid --> lockaddr.tid;
}
*/
int idx = 0;
for (idx = 0;idx < tg->lockidx;idx ++) {
// 1. 如果被占用
if (tg->locklist[idx].lock_id == lockaddr) {
// 创建申请该资源的顶点（PROCESS类型）
struct source_type from;
from.id = tid;
from.type = PROCESS;
add_vertex(from);
// 创建拥有该资源的顶点（PROCESS类型)
struct source_type to;
to.id = tg->locklist[idx].id;
to.type = PROCESS;
add_vertex(to);
// 申请该资源的结点数量+1
tg->locklist[idx].degress ++;
// 如果两个顶点间不存在资源申请边，增加一条边
if (!verify_edge(from, to))
add_edge(from, to);
}
}
}
/*
线程获取资源（锁）后，检查该资源是否存在（资源链表中是否存在）
1. 若该资源之前不存在，添加资源到资源链表中
2. 若该资源已经存在，则移除自己对该资源的申请边，表示请求已经得到满足
*/
void lock_after(uint64_t tid, uint64_t lockaddr) {
/*
if (!lockaddr) {
tid --> lockaddr;
} else {
lockaddr.tid = tid;
tid -> lockaddr;
}
*/
int idx = 0;
// 1. 若该资源（锁）不存在，添加资源到资源链表中
if (-1 == (idx = search_lock(lockaddr))) {//
// 寻找资源链表中空闲的位置并添加该资源
int eidx = search_empty_lock(lockaddr);
tg->locklist[eidx].id = tid;
tg->locklist[eidx].lock_id = lockaddr;
// 资源数量+1
tg->lockidx ++;
}
else { // 2. 该资源（锁）存在，需要移除自己的请求边
// 申请该资源的顶点（PROCESS类型）
struct source_type from;
from.id = tid;
from.type = PROCESS;
add_vertex(from);
// 拥有该资源的顶点（PROCESS类型）
struct source_type to;
to.id = tg->locklist[idx].id;
to.type = PROCESS;
add_vertex(to);
// 申请该资源的顶点数-1
tg->locklist[idx].degress --;
// 如果存在该资源申请边，则删除
if (verify_edge(from, to))
remove_edge(from, to);
// 线程占用该资源（锁）
tg->locklist[idx].id = tid;
}
}
// 线程释放该资源后，检查该资源是否还被线程申请，没有则将其从资源链表中移除。
void unlock_after(uint64_t tid, uint64_t lockaddr) {
// lockaddr.tid = 0;
// 此锁已被unlock
int idx = search_lock(lockaddr);
// 若该资源没有线程申请，则将其从资源链表中移除
if (tg->locklist[idx].degress == 0) {
tg->locklist[idx].id = 0;
tg->locklist[idx].lock_id = 0;
}
}
// ····································死锁检测的线程·········································
// 检测死锁
void check_dead_lock(void) {
int i = 0;
deadlock = 0;
for (i = 0;i < tg->num;i ++) {
if (deadlock == 1) break;
// 检测是否存在环，即死锁
search_for_cycle(i);
}
if (deadlock == 0) {
printf("no deadlock\n");
}
}
// 检测死锁的线程
static void *thread_routine(void *args) {
while (1) {
sleep(5); //每隔5秒检测一次
check_dead_lock();
}
}
// 开启死锁检测
void start_check(void) {
tg = (struct task_graph*)malloc(sizeof(struct task_graph));
tg->num = 0;
tg->lockidx = 0;
pthread_t tid;
// 创建检测死锁的线程
pthread_create(&tid, NULL, thread_routine, NULL);
}
// ··························································································
// ·······································hook··············································
// 1.定义原类型
typedef int (*pthread_mutex_lock_t)(pthread_mutex_t *mutex);
pthread_mutex_lock_t pthread_mutex_lock_f = NULL;
typedef int (*pthread_mutex_unlock_t)(pthread_mutex_t *mutex);
pthread_mutex_unlock_t pthread_mutex_unlock_f = NULL;
// 2.实现
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex) {
pthread_t selfid = pthread_self();
// 获取锁之前，检测这个锁是否被占用。
// 有的话就创建资源申请边，没有的话就跳过
lock_before((uint64_t)selfid, (uint64_t)mutex);
pthread_mutex_lock_f(mutex);
// 获取锁之后，检测这个锁是否存在与资源列表中。
// 存在的话，移除自己对这个锁的申请边，表示请求得到满足了；不存在的话，把这个锁加入资源列表中。
lock_after((uint64_t)selfid, (uint64_t)mutex);
}
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex) {
pthread_mutex_unlock_f(mutex);
pthread_t selfid = pthread_self();
unlock_after((uint64_t)selfid, (uint64_t)mutex);
}
// 3. 初始化
void init_hook(void) {
if (!pthread_mutex_lock_f)
pthread_mutex_lock_f = dlsym(RTLD_NEXT, "pthread_mutex_lock");
if (!pthread_mutex_unlock_f)
pthread_mutex_unlock_f = dlsym(RTLD_NEXT, "pthread_mutex_unlock");
}
// ··························································································
#endif
//
#if 1//sample
pthread_mutex_t r1 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_mutex_t r2 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_mutex_t r3 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_mutex_t r4 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_mutex_t r5 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
void *t1_cb(void *arg) {
pthread_t selfid = pthread_self();
printf("thread_routine 1 : %ld \n", selfid);
pthread_mutex_lock(&r1);
sleep(1); // 休眠，允许期间其他线程能运行
pthread_mutex_lock(&r2);
pthread_mutex_unlock(&r2);
pthread_mutex_unlock(&r1);
}
void *t2_cb(void *arg) {
pthread_t selfid = pthread_self();
printf("thread_routine 2 : %ld \n", selfid);
pthread_mutex_lock(&r2);
sleep(1);
pthread_mutex_lock(&r3);
pthread_mutex_unlock(&r3);
pthread_mutex_unlock(&r2);
}
void *t3_cb(void *arg) {
pthread_t selfid = pthread_self();
printf("thread_routine 3 : %ld \n", selfid);
pthread_mutex_lock(&r3);
sleep(1);
pthread_mutex_lock(&r4);
pthread_mutex_unlock(&r4);
pthread_mutex_unlock(&r3);
}
void *t4_cb(void *arg) {
pthread_t selfid = pthread_self();
printf("thread_routine 4 : %ld \n", selfid);
pthread_mutex_lock(&r4);
sleep(1);
pthread_mutex_lock(&r5);
pthread_mutex_unlock(&r5);
pthread_mutex_unlock(&r4);
}
void *t5_cb(void *arg) {
pthread_t selfid = pthread_self();
printf("thread_routine 5 : %ld \n", selfid);
pthread_mutex_lock(&r5);
sleep(1);
pthread_mutex_lock(&r1);
pthread_mutex_unlock(&r1);
pthread_mutex_unlock(&r5);
}
// deadlock
//
int main() {
init_hook();
// 启动检测死锁的线程
start_check();
printf("start_check\n");
pthread_t t1, t2, t3, t4, t5;
pthread_create(&t1, NULL, t1_cb, NULL);
pthread_create(&t2, NULL, t2_cb, NULL);
pthread_create(&t3, NULL, t3_cb, NULL);
pthread_create(&t4, NULL, t4_cb, NULL);
pthread_create(&t5, NULL, t5_cb, NULL);
pthread_join(t1, NULL);
pthread_join(t2, NULL);
pthread_join(t3, NULL);
pthread_join(t4, NULL);
pthread_join(t5, NULL);
printf("complete\n");
}
#endif
