如何检测并找出程序是否陷入死锁？

Question

这是一道面试题。

如何检测并找出程序是否陷入死锁？是否有一些工具可用于在 Linux/Unix 系统上执行此操作？

我的想法：

如果一个程序没有任何进展，并且其状态为运行，那么它就是死锁。但是，其他原因也可能导致此问题。开源工具有valgrind（halgrind）可以做到这一点。正确的？

Answer 1

如果您怀疑出现死锁，请执行 ps aux | grep，如果在输出中，PROCESS STATE CODE 为 D（不间断睡眠），则表示出现死锁。
因为正如 @daijo 所解释的，假设你有两个线程 T1 & T2 和两个临界区，每个临界区均由信号量 S1 和 S1 保护。 S2 然后，如果 T1 获取 S1 并且 T2 获取 S2，之后它们尝试获取在放弃已持有的锁之前尝试其他锁，这将导致死锁，并且在执行 ps aux | 时会导致死锁。 grep，进程状态代码将为D（即不间断睡眠）。

工具：

Valgrind、Lockdep（Linux 内核实用程序）

查看有关死锁类型以及如何避免死锁的链接：
http://cmdlinelinux.blogspot.com /2014/01/linux-kernel-deadlocks-and-how-to-avoid.html

编辑：ps aux 输出D“could”表示进程处于死锁状态，从此

不间断睡眠状态
不间断睡眠状态是一种
这不会立即处理信号。它只会被唤醒
等待的资源变得可用或超时后
发生在该等待期间（如果在进程时指定了超时）
进入睡眠状态）。

Answer 2

我建议您查看 Helgrind：线程错误探测器。

此类问题的最简单示例如下。

想象一些共享资源 R，无论出于何种原因，它都由两个锁 L1 和 L2 保护，当访问 R 时，这两个锁都必须被持有。

假设一个线程获取了L1，然后是L2，然后继续访问R。这意味着程序中的所有线程都必须按照先L1，然后L2的顺序获取这两个锁。不这样做可能会陷入僵局。

如果两个线程（称为 T1 和 T2）都想要访问 R，则可能会发生死锁。假设 T1 首先获取 L1，T2 首先获取 L2。然后 T1 尝试获取 L2，T2 尝试获取 L1，但这些锁都已被持有。于是T1和T2陷入僵局。”