c++ - 进入临界区死锁

Question

多线程日志记录应用程序出现死锁情况。

小背景:

我的主应用程序有 4-6 个线程在运行。主线程负责监视我正在做的各种事情的健康状况、更新 GUI 等……然后我有一个传输线程和一个接收线程。传输和接收线程与物理硬件对话。有时我需要调试发送和接收线程看到的数据；即打印到控制台，而不会由于数据的时间关键性而中断它们。顺便说一句，数据在 USB 总线上。

由于应用程序的线程特性，我想创建一个调试控制台，我可以从其他线程向其发送消息。调试控制台作为低优先级线程运行并实现环形缓冲区，这样当您打印到调试控制台时，消息会快速存储到环形缓冲区并设置和事件。调试控制台的线程从传入的绑定(bind)消息中获取 WaitingOnSingleObject 事件。当检测到事件时，控制台线程使用消息更新 GUI 显示。简单吧？打印调用和控制台线程使用临界区来控制访问。

注意:如果我发现我正在丢弃消息，我可以调整环形缓冲区大小(至少我是这么想的)。

在测试应用程序中，如果我通过鼠标点击缓慢地调用它的 Print 方法，控制台工作得很好。我有一个按钮，我可以按下该按钮将消息发送到控制台并且它可以工作。但是，如果我施加任何负载(多次调用 Print 方法)，一切都会死锁。当我跟踪死锁时，我的 IDE 的调试器跟踪到 EnterCriticalSection 并停在那里。

注意:如果我删除 Lock/UnLock 调用并仅使用 Enter/LeaveCriticalSection(参见代码)，我有时会工作，但仍然发现自己处于死锁状态。为了排除堆栈 push/pops 的死锁，我现在直接调用 Enter/LeaveCriticalSection 但这并没有解决我的问题....这是怎么回事？

这是一个 Print 语句，它允许我将一个简单的 int 传递给显示控制台。

void TGDB::Print(int I)
{
    //Lock();
    EnterCriticalSection(&CS);

    if( !SuppressOutput )
    {
        //swprintf( MsgRec->Msg, L"%d", I);
        sprintf( MsgRec->Msg, "%d", I);
        MBuffer->PutMsg(MsgRec, 1);
    }

    SetEvent( m_hEvent );
    LeaveCriticalSection(&CS);
    //UnLock();
}

// My Lock/UnLock methods
void TGDB::Lock(void)
{
    EnterCriticalSection(&CS);
}

bool TGDB::TryLock(void)
{
    return( TryEnterCriticalSection(&CS) );
}

void TGDB::UnLock(void)
{
        LeaveCriticalSection(&CS);
}

// This is how I implemented Console's thread routines

DWORD WINAPI TGDB::ConsoleThread(PVOID pA)
{
DWORD rVal;

         TGDB *g = (TGDB *)pA;
        return( g->ProcessMessages() );
}

DWORD TGDB::ProcessMessages()
{
DWORD rVal;
bool brVal;
int MsgCnt;

    do
    {
        rVal = WaitForMultipleObjects(1, &m_hEvent, true, iWaitTime);

        switch(rVal)
        {
            case WAIT_OBJECT_0:

                EnterCriticalSection(&CS);
                //Lock();

                if( KeepRunning )
                {
                    Info->Caption = "Rx";
                    Info->Refresh();
                    MsgCnt = MBuffer->GetMsgCount();

                    for(int i=0; i<MsgCnt; i++)
                    {
                        MBuffer->GetMsg( MsgRec, 1);
                        Log->Lines->Add(MsgRec->Msg);
                    }
                }

                brVal = KeepRunning;
                ResetEvent( m_hEvent );
                LeaveCriticalSection(&CS);
                //UnLock();

            break;

            case WAIT_TIMEOUT:
                EnterCriticalSection(&CS);
                //Lock();
                Info->Caption = "Idle";
                Info->Refresh();
                brVal = KeepRunning;
                ResetEvent( m_hEvent );
                LeaveCriticalSection(&CS);
                //UnLock();
            break;

            case WAIT_FAILED:
                EnterCriticalSection(&CS);
                //Lock();
                brVal = false;
                Info->Caption = "ERROR";
                Info->Refresh();
                aLine.sprintf("Console error: [%d]", GetLastError() );
                Log->Lines->Add(aLine);
                aLine = "";
                LeaveCriticalSection(&CS);
                //UnLock();
            break;
        }

    }while( brVal );

    return( rVal );
}

MyTest1 和 MyTest2 只是我响应按钮按下而调用的两个测试函数。无论我点击按钮的速度有多快，MyTest1 都不会出现问题。 MyTest2 几乎每次都死锁。

// No Dead Lock
void TTest::MyTest1()
{
    if(gdb)
    {
        // else where: gdb = new TGDB;
        gdb->Print(++I);
    }
}


// Causes a Dead Lock
void TTest::MyTest2()
{
    if(gdb)
    {
        // else where: gdb = new TGDB;
        gdb->Print(++I);
        gdb->Print(++I);
        gdb->Print(++I);
        gdb->Print(++I);
        gdb->Print(++I);
        gdb->Print(++I);
        gdb->Print(++I);
        gdb->Print(++I);
    }
}

更新:在我的环形缓冲区实现中发现了一个错误。在重负载下，当缓冲区包装时，我没有正确检测到完整的缓冲区，因此缓冲区没有返回。我很确定这个问题现在已经解决了。一旦我解决了环形缓冲区问题，性能就变得更好了。但是，如果我减少 iWaitTime，我的死锁(或卡住问题)就会返回。

因此，在使用更重的负载进行进一步测试后，我的死锁似乎并没有消失。在超重负载下，我继续死锁，或者至少我的应用程序卡住了，但自从我修复了环形缓冲区问题后，它就没有使用过。如果我将 MyTest2 中的 Print 调用次数加倍，我每次都可以轻松锁定....

此外，我更新的代码反射(reflect)在上面。我知道确保我的设置和重置事件调用在临界区调用内。

Answer 1

关闭这些选项后，我会询问有关此“信息”对象的问题。它是一个窗口，它是哪个窗口的父级，它是在哪个线程上创建的？

如果 Info 或其父窗口是在另一个线程上创建的，则可能会出现以下情况:

控制台线程在临界区内，处理消息。主线程调用 Print() 并在关键部分阻塞，等待控制台线程释放锁。Console 线程调用 Info (Caption) 函数，导致系统发送一条消息 (WM_SETTEXT) 到窗口。 SendMessage 阻塞，因为目标线程未处于消息可警报状态(未在调用 GetMessage/WaitMessage/MsgWaitForMultipleObjects 时阻塞)。

现在你有一个僵局。

只要您将阻塞例程与任何与窗口交互的东西混合使用，就会发生这种#$(%^。唯一适合在 GUI 线程上使用的阻塞函数是 MSGWaitForMultipleObjects，否则对线程上托管的窗口的 SendMessage 调用很容易死锁.

避免这种情况涉及两种可能的方法:

• 从不在工作线程中进行任何 GUI 交互。仅使用 PostMessage 将非阻塞 UI 更新命令分派(dispatch)给 UI 线程，或者
• 使用内核事件对象 + MSGWaitForMultipleObjects(在 GUI 线程上)来确保即使您在资源上阻塞时，您仍在分派(dispatch)消息。