Linux:我如何找到包含特定锁的线程？

Question

我有一个在Linux上运行的多线程程序，有时如果我对它运行g堆栈，就会有一个线程在等待锁很长时间(比如说，2-3分钟)，

线程2(线程0x5e502b90 (LWP 19853))： __kernel_vsyscall ()中的0x40000410 __lll_lock_wait ()中的10x400157b9来自/lib/i 686/nosegneg/libp线程.so.0 2 0x40010e1d来自/lib/i 686/nosegneg/libp线程.so.0的_L_lock_981 () 3 0x40010d3b来自/lib/i 686/nosegneg/libp线程.so.0的pthread_mutex_lock () ..。

我检查了其余的线程，它们都没有使用这个锁，但是过了一段时间，这个线程(LWP 19853)可以成功地获得这个锁。

应该有一个线程已经获得了这个锁，但是我没有找到它，我有遗漏什么吗？

编辑:pthread_mutex_t的定义：

类型胡枝子结合 { 结构__pthread_mutex_s { int __lock； 无符号int __count； int __owner； /*类必须在结构中保持此位置以保持二进制兼容性。*/ int __kind； 无符号int __nusers； 推广并{ int __spins；__pthread_slist_t __list；}； } __data； char _size[_SIZEOF_PTHREAD_MUTEX_T]； 长int __align； } pthread_mutex_t；

有一个成员"__owner"，它是线程的id，它现在持有互斥锁。

Answer 1

2-3分钟的声音听起来很大，但是如果你的系统负载很重，那就不能保证你的线程在另一个线程打开互斥锁后立即苏醒。因此，在您正在查看锁的那一刻，可能就没有线程(不再)持有锁了。

Linux互斥锁分两个阶段工作。大致如下：

• 在第一阶段，int值上有一个原子CAS操作，以查看是否可以立即锁定互斥体。
• 如果这是不可能的，则将具有相同int地址的int系统调用传递给内核。

然后，解锁操作包括将值更改为初始值(通常为0)，并执行futex_wake系统调用。内核然后查看是否有人在同一个地址上注册了futex_wait调用，并恢复调度队列中的线程。哪个线程真正被唤醒，什么时候取决于不同的事情，特别是启用的调度策略。不能保证线程按所放置的顺序获得锁。

Answer 2

默认情况下，Mutexe不跟踪锁定它们的线程。(至少我不知道这种事)

有两种方法可以调试这种问题。一种方法是记录每一个锁并解锁。在每个线程创建中，您都会记录创建的线程id的值。锁定任何锁后，立即记录线程id和锁定的锁的名称(您可以使用文件/行进行此操作，也可以为每个锁分配一个名称)。在打开锁之前再登录一次。

如果您的程序没有几十个线程或更多线程，这是一个很好的方法。在那之后，日志开始变得无法管理。

另一种方法是将您的锁封装在一个类中，该类将线程id存储在锁对象中的每个锁之后。您甚至可以创建一个全局锁注册表来跟踪这一点，您可以在需要时打印出来。

类似于：

class MyMutex
{
public:
    void lock() { mMutex.lock(); mLockingThread = getThreadId(); }
    void unlock() { mLockingThread = 0; mMutex.unlock(); }
    SystemMutex mMutex;
    ThreadId    mLockingThread;
};

这里的关键是-不要在发布版本中实现这些方法中的任何一个。全局锁定日志或锁状态的全局注册表都会创建一个单独的全局资源，该资源本身将成为处于锁定争用中的资源。

Answer 3

POSIX API不包含这样做的函数。

在某些平台上，实现也可能不允许这样做。

例如，锁可以使用原子变量，锁定时设置为1。获得它的线程不必在任何地方写入其ID，因此没有任何函数能够找到它。