[ruby-dev:35044] deadlock detection for 1.9

遠藤です。

1.9 のスレッドにデッドロック検出を実装してみました。


$ ./ruby -e 'Thread.new { Thread.stop }; Thread.stop'
-e:1:in `stop': deadlock detected (fatal)
        from -e:1:in `<main>'


ちょっとでかいパッチ (添付) ですが、要旨は以下の通りです。

  - スレッドの状態種別に THREAD_STOPPED_FOREVER を追加。
    無期限の sleep 状態と mutex 解放待ち状態を表す。

  - rb_vm_t に変数 sleeper を追加。
    THREAD_STOPPED_FOREVER 状態のスレッドの数を表す。

  - rb_thread_t に変数 locking_mutex を追加。
    このスレッドが待っている mutex を表す。

  - rb_thread_t に変数 keeping_mutexes を追加。mutex_t に
    変数 next_mutex を追加。
    スレッドがロックしている mutex のリストを表す。

  - mutex_t に変数 cond_notified を追加。
    cond_signal されてまだ起動していないスレッドの数を表す。

  - rb_mutex_lock や rb_mutex_unlock で上記の変数たちを
    適宜更新するようにした。

  - 唯一動いていそうなスレッドが native_cond_wait しそうな
    時は、lock_func を抜けてデッドロック検査するようにした。

  - rb_check_deadlock では vm->living_threads を列挙して、
      - 例外状態のスレッド、または
      - locking_mutex のロックに成功したスレッド、または
      - locking_mutex が誰にもロックされていないスレッド、
    のいずれもなければ main_thread に fatal な例外を投げる
    ようにした。

  - スレッドの終了時にロックしていた mutex をすべて解放
    するようにした。


このパッチは元々 redmine の Feature #17 に流したものですが、
以下の修正を追加しています。

  - thread_win32.c の修正を追加した (ただし未テスト)

  - Kernel#sleep でデッドロック状態になった場合は例外にしない
    ようにした

  - バグフィクスとちょっと最適化


制限は以下の通りです。

  - スレッドやロックの処理が少し重くなる。
    計測のたびに変わるけれど、だいたいこのくらいです。
    vm3_thread_create_join  6.565   6.586
    vm3_thread_mutex        3.023   3.155

  - スレッドがロック中の mutex が GC されなくなる。
    loop { Mutex.new.lock } # どんどんメモリを消費する

  - Thread#join 、#stop 、Mutex#lock 以外で固まっている
    スレッドがあるとデッドロック検出しない。
    r, w = IO.pipe; r.read # 固まり続ける


どんなもんでしょうか。

-- 
Yusuke ENDOH <[e-mail]>