Linux雜談：進程鎖核+實時線程導致的讀寫鎖死循環
發現問題
公司項目測試的時候，發現運行一段時間後會出現cpu百分之百的情況。
想着可能是哪裡出現了死循環，於是打算用gdb跟一下，結果gdb居然無法attach到進程。。。。。。
定位問題
查了查去，原來有一個優先級為RT的實時線程出現了死循環，並且由於配置了CPU的親和屬性，使得進程只運行在第一個核上，此時gdb就無法attach了
使用taskset現場修改進程的cpu親和屬性後，發現這個佔cpu百分百的實時線程並沒有出現一般的死循環，而是每次都在pthread_rwlock_wrlock這個函數中，
而更詭異的是，只要修改了cpu親和屬性，就沒有「死循環了」。。。。。。
實驗
於是寫了一段實驗代碼
1 #define _GNU_SOURCE 2 #include "stdio.h" 3 #include "stdlib.h" 4 #include "unistd.h" 5 #include "pthread.h" 6 #include <sched.h> 7 8 pthread_rwlock_t rwlock; 9 10 void* task1(void *arg) 11 { 12 pthread_setname_np(pthread_self(), "task1"); 13 14 while(1) 15 { 16 printf("\r\n task1 lock \r\n"); 17 pthread_rwlock_wrlock(&rwlock); 18 19 printf("\r\n task1 unlock \r\n"); 20 pthread_rwlock_unlock(&rwlock); 21 22 usleep(10); 23 } 24 } 25 26 void* task2(void *arg) 27 { 28 struct sched_param sparam; 29 30 pthread_setname_np(pthread_self(), "task2"); 31 32 /* 設置為最高優先級的實時任務 */ 33 sparam.sched_priority = sched_get_priority_max(SCHED_RR); 34 pthread_setschedparam(pthread_self(), SCHED_RR, &sparam); 35 36 while(1) 37 { 38 printf("\r\n task2 lock \r\n"); 39 pthread_rwlock_wrlock(&rwlock); 40 41 printf("\r\n task2 unlock \r\n"); 42 pthread_rwlock_unlock(&rwlock); 43 44 usleep(10); 45 } 46 } 47 48 int main(int argc, char *argv[]) 49 { 50 pthread_t t1, t2, t3; 51 cpu_set_t cpuset; 52 53 /* 設置cpu親和屬性，將進程綁定在第一個核上 */ 54 CPU_ZERO(&cpuset); 55 CPU_SET(0, &cpuset); 56 sched_setaffinity(0, sizeof(cpuset), &cpuset); 57 58 pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL); 59 60 pthread_create(&t2, NULL, task1, NULL); 61 sleep(3); 62 pthread_create(&t3, NULL, task2, NULL); 63 64 while (1) 65 sleep(10); 66 67 return 0; 68 }
運行結果，如下圖
真的出現了CPU百分百的情況！！！
分析原因
1. 讀寫鎖的「拿鎖」和「放鎖」操作並不是一個完整的原子操作，而是有可能操作到一半被調度出去；
2. 此次實驗結果顯示，task1（非實時）在做unlock操作時，已經修改了一部分讀寫鎖的屬性，此時task2（實時）lock時，發現不需要再阻塞了，只需要自旋等待（死循環）task1將unlock操作做完；
然而由於task1是實時任務，整個進程又只綁定到了第一個核上，task1無法得到調度，造成了task2的死循環。
