Linux內核追蹤[3.14] 用戶態死鎖檢測--UserMode lockdep

    想必大家都用過內核態的lockdep，它有死鎖預測的功能。能夠在運行態動態地去識別一些潛在的、發生概率較小的（也許一輩子都很難碰到）死鎖風險。目前有人把它移植到了用戶，並加入到內核主線($root/tools/lib/lockdep)

    筆者這裏想講的是它的“移植”方法非常得巧妙，請看看$root/tools/lib/lockdep/lockdep.c的主體函數：

#include <linux/lockdep.h>
#include "../../../kernel/locking/lockdep.c"

    你沒看錯，它真的只有2行，從它的路徑上看，它是直接借用了內核的lockdep.c。也就是說以後內核的lockdep.c修復了bugfix或實現新的功能，用戶態工具也可以直接受益，而幾乎不用修改一行代碼（下文看到，其實新的樁是需要打的）。
    原來作者的思路不是移植，而是完全借用內核的算法，因爲lockdep是相對算法化的。而依賴的內核函數，作者都全部做了一些假的打樁，讓lockdep主體功能以爲自己是在內核環境運行。雖然文件不少，但是基本上都是通過預編譯把它們給去掉。

path: root/tools/lib/lockdep/uinclude/linux
Mode    Name    Size
-rw-r--r--    bitops.h    19    logstatsplain
-rw-r--r--    compiler.h    146    logstatsplain
-rw-r--r--    debug_locks.h    221    logstatsplain
-rw-r--r--    delay.h    19    logstatsplain
-rw-r--r--    export.h    139    logstatsplain
-rw-r--r--    ftrace.h    19    logstatsplain
-rw-r--r--    gfp.h    19    logstatsplain
-rw-r--r--    hardirq.h    241    logstatsplain
-rw-r--r--    hash.h    41    logstatsplain
-rw-r--r--    interrupt.h    19    logstatsplain
-rw-r--r--    irqflags.h    1347    logstatsplain
-rw-r--r--    kallsyms.h    551    logstatsplain
-rw-r--r--    kern_levels.h    915    logstatsplain
-rw-r--r--    kernel.h    1076    logstatsplain
-rw-r--r--    kmemcheck.h    168    logstatsplain
-rw-r--r--    linkage.h    19    logstatsplain
-rw-r--r--    list.h    41    logstatsplain
-rw-r--r--    lockdep.h    1010    logstatsplain
-rw-r--r--    module.h    120    logstatsplain
-rw-r--r--    mutex.h    19    logstatsplain
-rw-r--r--    poison.h    43    logstatsplain
-rw-r--r--    prefetch.h    149    logstatsplain
-rw-r--r--    proc_fs.h    19    logstatsplain
-rw-r--r--    rbtree.h    43    logstatsplain
-rw-r--r--    rbtree_augmented.h    77    logstatsplain
-rw-r--r--    rcu.h    277    logstatsplain
-rw-r--r--    seq_file.h    19    logstatsplain
-rw-r--r--    spinlock.h    484    logstatsplain
-rw-r--r--    stacktrace.h    639    logstatsplain
-rw-r--r--    stringify.h    161    logstatsplain
-rw-r--r--    types.h    966    logstatsplain

# define trace_hardirq_context(p)    0
# define trace_softirq_context(p)    0
# define trace_hardirqs_enabled(p)    0
# define trace_softirqs_enabled(p)    0
# define trace_hardirq_enter()        do { } while (0)
# define trace_hardirq_exit()        do { } while (0)
# define lockdep_softirq_enter()    do { } while (0)
# define lockdep_softirq_exit()        do { } while (0)
# define INIT_TRACE_IRQFLAGS

# define stop_critical_timings() do { } while (0)
# define start_critical_timings() do { } while (0)

#define raw_local_irq_disable() do { } while (0)
#define raw_local_irq_enable() do { } while (0)
#define raw_local_irq_save(flags) ((flags) = 0)
#define raw_local_irq_restore(flags) do { } while (0)
#define raw_local_save_flags(flags) ((flags) = 0)
#define raw_irqs_disabled_flags(flags) do { } while (0)
#define raw_irqs_disabled() 0
#define raw_safe_halt()

    用戶態lockdep是一個lib庫，已經可以用來檢測用戶態的pthread_mutex以及pthread_rwlock 2種鎖，是通過LD_PRELOAD的方式來截獲glibc的調用。從代碼量來看，這個文件其實才是整個lib的主要代碼，後續可以通過修改這個文件擴展實現監控其它更多的鎖。（參考$root/tools/lib/lockdep/preload.c）。
    除此之外，庫還可以脫離內核代碼主線進行編譯，具體更多信息，請參考http://lwn.net/Articles/536363/。
    你還在猶豫麼？趕緊去試試吧。:) 

（備註：文中參考路徑root=https://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/stable/linux-stable.git/tree/）