内核追踪[Linux-v3.14] 用户态死锁检测--UserMode lockdep

      想必大家都用过内核态的lockdep，它有死锁预测的功能。能够在运行态动态地去识别一些潜在的、发生概率较小的（也许一辈子都很难碰到）死锁风险。目前有人把它移植到了用户，并加入到内核主线($root/tools/lib/lockdep)
      笔者这里想讲的是它的“移植”方法非常得巧妙，请看看$root/tools/lib/lockdep/lockdep.c的主体函数：

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

      你没看错，它真的只有2行，从它的路径上看，它是直接借用了内核的lockdep.c。也就是说以后内核的lockdep.c修复了bugfix或实现新的功能，用户态工具也可以直接受益，而几乎不用修改一行代码（下文看到，其实新的桩是需要打的）。
      原来作者的思路不是移植，而是完全借用内核的算法，因为lockdep是相对算法化的。而依赖的内核函数，作者都全部做了一些假的打桩，让lockdep主体功能以为自己是在内核环境运行。虽然文件不少，但是基本上都是通过预编译把它们给去掉。

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()

      用户态lockdep是一个lib库，已经可以用来检测用户态的pthread_mutex以及pthread_rwlock 2种锁，是通过LD_PRELOAD的方式来截获glibc的调用。从代码量来看，这个文件其实才是整个lib的主要代码，后续可以通过修改这个文件扩展实现监控其它更多的锁。（参考$root/tools/lib/lockdep/preload.c）。
      除此之外，库还可以脱离内核代码主线进行编译，具体更多信息，请参考。
      你还在犹豫么？赶紧去试试吧。:)

（备注：文中参考路径root=）