查找竞争条件的方法

Question

我有一些带有竞态条件的代码...我知道这是一种竞争情况，因为它不会持续发生，而且在双核机器上似乎更经常发生。

当我在追踪的时候从来没有发生过。不过，这也有可能是一个死锁。通过分析日志的完成阶段，我已经能够将这个bug精确地定位到单个函数。然而，我不知道这在函数的作用域中发生了什么。它不是在顶层。

如果是竞态条件，添加日志语句或断点将改变计时，并防止这种情况发生。

除了获得一个竞态状态分析器之外，我还可以使用什么技术来精确定位发生这种情况的位置？

这是在visual studio 9中，使用C++ (非托管类型)。

Answer 1

在代码的不同部分设置休眠。threadsafe的东西将是threadsafe，即使它(或异步代码)休眠甚至几秒钟。

Answer 2

在CLang和gcc 4.8+中都包含了一个叫做ThreadSanitizer的工具。

您可以使用-fsanitize=thread标志编译代码

示例：

$ cat simple_race.cc
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

int Global;

void *Thread1(void *x) {
  Global++;
  return NULL;
}

void *Thread2(void *x) {
  Global--;
  return NULL;
}

int main() {
  pthread_t t[2];
  pthread_create(&t[0], NULL, Thread1, NULL);
  pthread_create(&t[1], NULL, Thread2, NULL);
  pthread_join(t[0], NULL);
  pthread_join(t[1], NULL);
}

和输出

$ clang++ simple_race.cc -fsanitize=thread -fPIE -pie -g
$ ./a.out 
==================
WARNING: ThreadSanitizer: data race (pid=26327)
  Write of size 4 at 0x7f89554701d0 by thread T1:
    #0 Thread1(void*) simple_race.cc:8 (exe+0x000000006e66)

  Previous write of size 4 at 0x7f89554701d0 by thread T2:
    #0 Thread2(void*) simple_race.cc:13 (exe+0x000000006ed6)

  Thread T1 (tid=26328, running) created at:
    #0 pthread_create tsan_interceptors.cc:683 (exe+0x00000001108b)
    #1 main simple_race.cc:19 (exe+0x000000006f39)

  Thread T2 (tid=26329, running) created at:
    #0 pthread_create tsan_interceptors.cc:683 (exe+0x00000001108b)
    #1 main simple_race.cc:20 (exe+0x000000006f63)
==================
ThreadSanitizer: reported 1 warnings

Answer 3

实际上，有一些自动查找竞争条件的尝试。

• Lockset-Based Race Checker
• Happens-Before Race Detection
• Hybrid Race Detection

我读到的另一个与竞争条件检测相关的术语是RaceFuzzer，但我找不到关于它的真正有用的信息。

我认为这是一个相对广泛的研究领域，所以据我所知，关于这个主题的主要是理论论文。然而，试着用谷歌搜索上面的关键字，也许你会找到一些有用的信息。