查找threading.Lock的futex id

Question

我想要检测一个大型 Python 项目，以便能够调试如下所示的生产问题：

23321 07:49:57.925037 futex(0x23b2c20, FUTEX_WAIT_PRIVATE, 0, NULL <unfinished ...>
23321 07:50:12.435793 <... futex resumed> ) = 0

这里，一个线程在某个锁（或条件变量）上等待了 14.4 秒。

我不确定该锁是在 Python 代码中还是在某些第 3 方 C 扩展中创建的，但从统计角度来看，Python 是一个不错的猜测。

当我附加

strace

时，这个futex已经创建了。我怀疑它是在应用程序启动期间创建的。

我想戳

threading.Lock()

和

threading.Condition()

对象并找出它们底层的 futex id。

至少我会记录这些 id，以便稍后，如果我必须跟踪正在运行的应用程序，我可以将我看到的 futex 调用解析为合乎逻辑的内容。

Answer 1

你可以通过rr记录程序执行情况，然后你可以像这样设置条件断点：

b futex if $rdi==0x23b2c20

Answer 2

我成功地为 Python2 破解了一些东西，这是一个演示：

$ strace -T -e signal=none -e futex python2 test.py
futex(0x7f6da47be0a8, FUTEX_WAKE_PRIVATE, 2147483647) = 0 <0.000006>
('futex address', '0x55de8d1105b0')
futex(0x55de8d123a30, FUTEX_WAIT_BITSET_PRIVATE|FUTEX_CLOCK_REALTIME, 0, NULL, ffffffff) = 0 <0.000038>
futex(0x55de8d074bf0, FUTEX_WAIT_BITSET_PRIVATE|FUTEX_CLOCK_REALTIME, 0, NULL, ffffffff) = 0 <0.000032>
futex(0x55de8d074bf0, FUTEX_WAIT_BITSET_PRIVATE|FUTEX_CLOCK_REALTIME, 0, NULL, ffffffff) = 0 <0.000036>
before
futex(0x55de8d1105b0, FUTEX_WAIT_BITSET_PRIVATE|FUTEX_CLOCK_REALTIME, 0, NULL, ffffffff) = 0 <5.017658>
inside
+++ exited with 0 +++

请注意，Python 和

strace

报告相同的 futex 地址，

0x55de8d1105b0

代码：

import threading
import time
import sys
import ctypes

l = threading.Lock()

if sys.getsizeof(l) == 48:
    OFFSET = 4  # debug build: next, prev, refcnt, type, payload(lock_lock, ...)
elif sys.getsizeof(l) == 32:
    OFFSET = 2  # normal build: refcnt, type, payload(lock_lock, ...)
else:
    assert 0, "Don't do this to me"

lp = ctypes.cast(id(l), ctypes.POINTER(ctypes.POINTER(ctypes.c_ubyte)))[OFFSET]

print("futex address", hex(ctypes.addressof(lp.contents)))


class holder(threading.Thread):
    def run(self):
        with l:
            time.sleep(5)


holder().start()

print("before")
with l:
    print("inside")