死锁监测

死锁现象：
CPU占用率100% ->while(1); 或 死锁；
死锁概念： 多个线程相互等待被占有的资源，陷入一种互相阻塞的情况，这就是死锁；

你有没有遇到死锁，如何检测排查了？
如何检测这种在死锁中的环，如果成环，那大概率死锁；（算法： 有向图是否成环）

如果构建有向图？--> 如何通过资源找到对应线程； 如何知道线程想占用的资源？
1、 线程对应线程号； 锁的指针对应一个锁号； 通过关系表，可以查询到两者间的映射关系；表示了线程占用了哪些锁；
2、 如何表示线程想占用哪些锁呢？， 意味着还没lock； 这里就区分处线程下lock之前和lock之后，线程与锁的关系不同；形象的说，加锁前是想要获得的关系，加锁后是已经占用的关系；

hook协程三步骤： 我们使用hook对C的pthread_mutex进行重写，实现锁前逻辑和锁后逻辑
1、定义函数原型；

typedef ssize_t (*read_t)(int fd, void *buf, size_t count);
read_t read_f = NULL;

typedef ssize_t (*write_t)(int fd, const void *buf, size_t count);
write_t write_f = NULL;

2、Hook:拦截

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count) {}
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count) {
    printf("write: %s\n", (const char *)buf);
    return write_f(fd, buf, count);
}

3、使用函数原型前必须初始化 Hook

void init_hook(void) {
    if (!read_f) {
        read_f = dlsym(RTLD_NEXT, "read");
    }

    if (!write_f) {
        write_f = dlsym(RTLD_NEXT, "write");
    }
}

设计的根本关系：

其中，我们依靠邻接表 存储有向图， 寻找是否有环；
用锁和线程的关系表 帮助索引锁和对应线程；

在lock前，进行锁前处理，若锁已经被其他线程持有，则添加等待边；
在加锁后，如果当前线程能顺利加完锁，证明该线程应该独占此锁，在关系表中，双向绑定这层关系，并将尝试等待的关系边删除；如果锁未在locklist记录，则创建新记录，持有者为tid；如果有记录，则释放之前的邻接边，并更新锁的线程为当前线程。

在解锁时，类似于futex底层，每个锁的引用计数不为0，则还有线程在等待该锁，那锁不清除。

当前的设计中，每个线程可以同时拥有多把锁，也只能等待一把锁；如当 t1 成功获得 r1 和 r2 后，它在 locklist 中会有两条记录：

| lock_id | 持有者线程 |
| ------- | ----- |
| &r1     | t1    |
| &r2     | t1    |

关键伪代码：

before_lock(pthread tid, uint64_t mutex){
  //锁被持有了，在conn_list找到，对当前线程加边，表示等待 
  int idx = 0;
  if((idx = seach_mutex(mutex)) != -1){

      tid2 = conn_list[idx].tid;
      add_edge(tid, tid2)  //链表
  }
}

after_lock(pthread tid, uint64_t mutex){
  //锁之前被持有了，在conn_list修改关系表，删除当前等待边
  //如果没有被持有，说明是新锁，添加进关系表
  int idx = 0;
  if((idx = seach_mutex(mutex)) != -1){

      tid2 = conn_list[idx].tid;

      remove_edge(tid, tid2)  //链表
      conn_list[idx].tid = tid;
  }else{//conn_list数组，由于锁本身可以被回收，可能出现空缺，而我们不想移动数组，那就把回收的锁，初始化，后续找这些空位，填充，找不到就是末尾
    int idx1 = search_elock();
    conn_list[idx1].tid = tid;
    conn_list[idx1].lid = mutex;
}


unlock(pthread tid, uint64_t mutex){
    //如果没有其他线程等待该所，conn_list数组下消除该关系；置空；
    int idx = seach_mutex(mutex)；
    if( conn_list[idx1].wait_num == 0){
      conn_list[idx1].tid = 0;
      conn_list[idx1].lid = 0;
    }
}