(ongoing) Linux死锁检测-Lockdep分析

lock class

lockdep 跟踪基本单元并不是每个锁的实例，而是锁类（lock class），在 Runtime locking correctness validator 这篇文章中 lockdep 作者 Ingo Molnar 解释了什么是锁类：

A class of locks is a group of locks that are logically the same with respect to locking rules, even if the locks may have multiple (possibly tens of thousands of) instantiations. For example a lock in the inode struct is one class, while each inode has its own instantiation of that lock class.

毫无疑问这种说法是准确的（毕竟是 Ingo 大佬），但是对于我这种小白来说未免过于抽象 :)。查阅代码后才理解了锁类的准确含义，以 spinlock 为例，在锁的初始化时定义了一个静态变量 __key，因此如果多个锁实例使用的 __key是同一个，那么它们就是同一个锁类，并采用哈希表来存储。

# define raw_spin_lock_init(lock)                   \
do {                                    \
    static struct lock_class_key __key;             \
                                    \
    __raw_spin_lock_init((lock), #lock, &__key, LD_WAIT_SPIN);  \
} while (0)

以如下代码片段为例，如果打开lockdep功能后：

• xxx_function1()执行时 lockdep 会打印警告：[ INFO: possible recursive locking detected ] ，当然，这显然是一个误报，并不是真的会死锁。由于__key是静态定义的，因此只要锁初始化时的代码位置相同(正如 xxx_function1 中的st1.lock 和 st2.lock)，它们就是一个锁类。
• xxx_function2() 则不会打印任何警告，因为 st1.lock 和 st2.lock 对应不同的 __key。

struct st {
	spinlock_t	lock;
    int some_var;
}

xxx_function1() {
    struct st st1, st2;

    xxx_init(&st1);
    xxx_init(&st2);

    recursive_locking(&st1.lock, &st2.lock);
}

xxx_function2() {
    struct st st1, st2;

	spin_lock_init(&st1.lock);
	spin_lock_init(&st2.lock);

    recursive_locking(&st1.lock, &st2.lock);

}

xxx_init(struct st *a)
{
	spin_lock_init(&a->lock);
}

void recursive_locking(spinlock_t *a1, spinlock_t *a2)
{
    spin_lock(a1);
    spin_lock(a2);

    spin_unlock(a2);
    spin_unlock(a1);
}

lock usage state

待完善

lockdep 检查规则

待完善

lockdep 代码分析

待完善