Deadlock

Вызовите последовательность, чтобы заблокировать причину функций две задачи блокировать друг друга

Описание

Этот дефект происходит, когда несколько задач застревают в своих критических разделах (CS) потому что:

Каждый CS ожидает другого CS, чтобы закончиться.
Форма критических разделов (CS) замкнутый цикл. Например:
- CS № 1 ожидает CS № 2, чтобы закончиться, и CS № 2 ожидает CS № 1, чтобы закончиться.
- CS № 1 ожидает CS № 2, чтобы закончиться, CS № 2 ожидает CS № 3, чтобы закончиться, и CS № 3 ожидает CS № 1, чтобы закончиться.

Polyspace^® ожидает, что критические разделы кода будут следовать за определенным форматом. Критический раздел находится между вызовом функции блокировки и вызовом разблокировать функции. Когда задача my_task вызывает функцию блокировки my_lock, другие задачи, вызывая my_lock должен ожидать до my_task вызовы соответствие разблокировали функцию. Обе блокировки и разблокировали функции, должен иметь форму void func(void).

Чтобы найти этот дефект, необходимо задать многозадачные опции перед анализом. Чтобы задать эти опции, на панели Configuration, выбирают Multitasking.

Риск

Каждая задача ожидает критического раздела в другой задаче закончиться и не может продолжить. Программа может заморозиться неопределенно.

Фиксация

Фиксация зависит от первопричины дефекта. Можно попытаться повредить циклический порядок между задачами одним из этих способов:

Запишите все критические разделы, вовлеченные в мертвую блокировку в определенной последовательности. Каждый раз, когда вы вызываете функции блокировки критических разделов в задаче, уважаете порядок в той последовательности. Смотрите пример ниже.
Если один из критических разделов, вовлеченных в мертвую блокировку, происходит в прерывании, попытайтесь отключить все прерывания во время критических разделов во всех задачах. Смотрите Disabling all interrupts (-routine-disable-interrupts -routine-enable-interrupts).

Рассмотрение этого дефекта является возможностью проверять, предназначены ли все операции в вашем критическом разделе действительно, чтобы быть выполненными как атомарный блок. Это - хорошая практика, чтобы сохранить критические разделы как минимум.

Если вы не хотите устранять проблему, добавьте комментарии в свой результат или код, чтобы избежать другого анализа. Смотрите Результаты Polyspace Адреса Через Исправления ошибок или Выравнивания.

Примеры

развернуть все

Зайдите в тупик с двумя задачами



void task1(void);
void task2(void);

int var;
void perform_task_cycle(void) {
 var++;
}

void begin_critical_section_1(void);
void end_critical_section_1(void);

void begin_critical_section_2(void);
void end_critical_section_2(void);

void task1() {
 while(1) {
    begin_critical_section_1();
    begin_critical_section_2();
    perform_task_cycle();
    end_critical_section_2();
    end_critical_section_1();
 } 
}

void task2() {
 while(1) {
    begin_critical_section_2();
    begin_critical_section_1();
    perform_task_cycle();
    end_critical_section_1();
    end_critical_section_2();
 } 
}

В этом примере, чтобы эмулировать многозадачное поведение, необходимо задать следующие опции:

Опция	Спецификация
`Configure multitasking manually`
`Tasks (-entry-points)`	`task1` `task2`
`Critical section details (-critical-section-begin -critical-section-end)`	Starting routine	Ending routine
	`begin_critical_section_1`	`end_critical_section_1`
	`begin_critical_section_2`	`end_critical_section_2`

Deadlock происходит, потому что инструкции могут выполниться в следующей последовательности:

task1 вызовы begin_critical_section_1.
task2 вызовы begin_critical_section_2.
task1 достигает инструкции begin_critical_section_2();. Начиная с task2 уже вызвал begin_critical_section_2, task1 ожидает task2 вызывать end_critical_section_2.
task2 достигает инструкции begin_critical_section_1();. Начиная с task1 уже вызвал begin_critical_section_1, task2 ожидает task1 вызывать end_critical_section_1.

Коррекция - следует за той же последовательностью блокировки в обеих задачах

Одна возможная коррекция должна следовать за той же последовательностью вызовов, чтобы заблокировать и разблокировать функции в обоих task1 и task2.



void task1(void);
void task2(void);
void perform_task_cycle(void);

void begin_critical_section_1(void);
void end_critical_section_1(void);

void begin_critical_section_2(void);
void end_critical_section_2(void);

void task1() {
 while(1) {
    begin_critical_section_1();
    begin_critical_section_2();
    perform_task_cycle();
    end_critical_section_2();
    end_critical_section_1();
 } 
}

void task2() {
 while(1) {
    begin_critical_section_1();
    begin_critical_section_2();
    perform_task_cycle();
    end_critical_section_2();
    end_critical_section_1();
 } 
}

Зайдите в тупик больше чем с Двумя задачами



int var;
void performTaskCycle() {
 var++;
}

void lock1(void);
void lock2(void);
void lock3(void);


void unlock1(void);
void unlock2(void);
void unlock3(void);

void task1() {
 while(1) {
    lock1();
    lock2();
    performTaskCycle();
    unlock2();
    unlock1();
 } 
}

void task2() {
 while(1) {
    lock2();
    lock3();
    performTaskCycle();
    unlock3();
    unlock2();
 } 
}

void task3() {
 while(1) {
    lock3();
    lock1();
    performTaskCycle();
    unlock1();
    unlock3();
 } 
}

В этом примере, чтобы эмулировать многозадачное поведение, необходимо задать следующие опции:

Опция	Спецификация
Configure multitasking manually
Entry points	`task1` `task2` `task3`
Critical section details	Starting routine	Ending routine
	`lock1`	`unlock1`
	`lock2`	`unlock2`
	`lock3`	`unlock3`

Deadlock происходит, потому что инструкции могут выполниться в следующей последовательности:

task1 вызовы lock1.
task2 вызовы lock2.
task3 вызовы lock3.
task1 достигает инструкции lock2();. Начиная с task2 уже вызвал lock2, task1 ожидает вызова unlock2.
task2 достигает инструкции lock3();. Начиная с task3 уже вызвал lock3, task2 ожидает вызова unlock3.
task3 достигает инструкции lock1();. Начиная с task1 уже вызвал lock1, task3 ожидает вызова unlock1.

Коррекция — повреждает циклический порядок

Чтобы повредить циклический порядок между критическими разделами, отметьте каждую функцию блокировки в своем коде в определенной последовательности, например:

lock1
lock2
lock3

Если вы используете больше чем одну функцию блокировки в задаче, используйте их в порядке, в котором они появляются в последовательности. Например, можно использовать lock1 сопровождаемый lock2 но не lock2 сопровождаемый lock1.



int var;
void performTaskCycle() {
 var++;
}

void lock1(void);
void lock2(void);
void lock3(void);

void unlock1(void);
void unlock2(void);
void unlock3(void);

void task1() {
 while(1) {
    lock1();
    lock2();
    performTaskCycle();
    unlock2();
    unlock1();
 } 
}

void task2() {
 while(1) {
    lock2();
    lock3();
    performTaskCycle();
    unlock3();
    unlock2();
 } 
}

void task3() {
 while(1) {
    lock1();
    lock3();
    performTaskCycle();
    unlock3();
    unlock1();
 } 
}

Информация о результате

Группа: параллелизм

Язык: C | C++

Значение по умолчанию: On

Синтаксис командной строки: DEADLOCK

Удар: высоко

ID CWE: 833

Темы

Введенный в R2014b

Документация