2025 年 5 月 31 日 2篇

linux-dead-lock-detect-lockdep

**死锁概念**：死锁是指多个进程（线程）因等待已被其他进程占有的资源而陷入阻塞的状态。死锁一旦发生，程序本身无法解决，只能依靠外部力量使程序恢复运行。Linux 提供了检测死锁的机制，主要分为 D 状态死锁和 R 状态死锁。 **死锁类型**： * **D 状态死锁**：进程等待 I/O 资源无法得到满足，长时间处于 TASK_UNINTERRUPTIBLE 睡眠状态。触发成因复杂多样，可能因为 synchronized_irq、mutex lock、内存不足等。 * **R 状态死锁**：进程长时间处于 TASK_RUNNING 状态垄断 CPU 而不发生切换，导致多 CPU 间互锁，整个系统无法正常调度。 **常见错误**： * AA: 重复上锁 * ABBA: 曾经使用 AB 顺序上锁，又使用 BA 上锁 * ABBCCA: 这种类型是 ABBA 的扩展。AB 顺序 , AB 顺序，CA 顺序。 * 多次 unlock **AB-BA 死锁的形成**：假设有两处代码都要获取两个锁（lockA 和 lockB），如果进程 P 持有 lockA 后再去获取 lockB，而此时恰好由进程 Q 持有 lockB 且它也正在尝试获取 lockA，那么此时就是处于死锁的状态。 **lockdep 死锁检测模块**：lockdep 是 Linux 内核中的一种死锁检测机制，通过跟踪锁类的使用历史状态和依赖关系，以确保锁类状态和锁类之间的依赖总是正确的。lockdep 会检测并报告死锁风险，并提供相应的出错处理机制。 **检查规则**： * 单锁状态规则：一个软中断不安全的锁类也是硬中断不安全的锁类。 * 多锁依赖规则：同一个锁类不能被获取两次，不能以不同的顺序获取两个锁类，同一个锁实例在任何两个锁类之间，嵌套获取锁的状态前后需要保持一致。 **使用实例**：Lockdep 检测到死锁风险时，会打印相应的风险提示，并建议开发者修复代码，避免死锁。