clang thread safety analysis for c

การวิเคราะห์ความปลอดภัยของเธรด (TSA) สำหรับ C

TSA เป็นเครื่องมือการวิเคราะห์แบบคงที่สำหรับเสียงดัง

โดยการเพิ่มคำอธิบายประกอบ (แอตทริบิวต์) ลงในซอร์สโค้ดที่ใช้ POSIX เธรด API และรวบรวมด้วย

clang -Wthread-safety

ซอร์สโค้ดถูกวิเคราะห์ในเวลาคอมไพล์สำหรับรูปแบบการล็อคที่ไม่ปลอดภัยซึ่งจะนำไปสู่การแข่งขันข้อมูลหรือการหยุดชะงักหรือทั้งสองอย่าง

เอกสารอย่างเป็นทางการสำหรับ TSA คือ

https://clang.llvm.org/docs/threadsafetyanalysis.html

ในขณะที่หน้านั้นพูดถึงการใช้ TSA กับ C ++ แต่ก็เป็นไปได้ที่จะใช้ฟังก์ชั่นส่วนใหญ่กับ C. Plain C.

ในความเป็นจริงแล้วทำไมที่เก็บนี้จึงมีอยู่

การใช้งาน

1. รวม tsa.h ลงในรหัสของคุณที่คุณใช้ Posix Mutexes เพื่อประสานงานการเข้าถึงข้อมูลของ Posix Threads
2. ใช้ tsa_mutex แทน pthread_mutex_t
3. หมายเหตุประกอบรหัสของคุณด้วยมาโคร TSA เพื่ออธิบายสิ่งที่คุณคิดว่าควรเป็น "โปรโตคอล Mutex" เพื่อเข้าถึงทรัพยากรที่สำคัญของคุณ
4. คอมไพล์ด้วย clang -Wthread-safety
5. ทุกข์ทรมาน.
6. สนุก.

คุณสามารถดูการใช้ตัวอย่างและข้อผิดพลาดที่เกิดจากการออก

make

แต่ละโปรแกรมตัวอย่างแสดงข้อผิดพลาดประเภทหนึ่ง

ตัวอย่างเช่น:

 tsa_mutex mut;
int g TSA_GUARDED_BY(&mut);
int main {
  g = 1;  // This would be bad.
}

เพื่อดูวิธีแก้ไขปัญหาปัญหา

make pass

และศึกษาโปรแกรมตัวอย่าง

สาขาแรกของ #ifndef TSA_PASS แสดงวิธีที่ผิด (ซึ่งอาจเป็น: "ไม่ทำอะไรเลย") ในขณะที่สาขาที่สองคือ #else แสดงวิธีที่ถูกต้อง

TSA ไม่ใช่ tsan

TSA ไม่ใช่ สิ่งเดียวกับ สารฆ่าเชื้อในด้าย หรือ TSAN

TSA นั้นรวบรวมเวลาอย่างสมบูรณ์ในขณะที่เครื่องฆ่าเชื้อแบบเธรดเพิ่มเครื่องมือวัดให้กับเอาต์พุตคอมไพเลอร์เพื่อให้รันไทม์สามารถตรวจจับการแข่งขันของข้อมูลในระหว่างการดำเนินการ เครื่องมือที่เพิ่มเข้ามาเพิ่มค่าใช้จ่ายในการดำเนินการและค่าใช้จ่ายหน่วยความจำค่อนข้างมาก ไม่มีสิ่งนี้เกิดขึ้นกับ TSA

เสียงดังเท่านั้น

เท่าที่ฉันรู้ว่า TSA มีให้เฉพาะสำหรับ clang ไม่ใช่ gcc มันควรจะพร้อมใช้งานอย่างเต็มที่ตั้งแต่ Clang 3.6

ใบอนุญาต

tsa.h มีการแจกจ่ายภายใต้ใบอนุญาต MIT ซึ่งเข้ากันได้กับใบอนุญาต Clang (LLVM): http://llvm.org/docs/developerpolicy.html#license

ใบอนุญาตนั้นทั้งสอง inlined to tsa.h และมีให้เป็นใบอนุญาตไฟล์แยกต่างหากโดยตรงจาก https://opensource.org/licenses/mit

กิตติกรรมประกาศ

ฉันจะไม่เจาะลึกเรื่องนี้หากไม่มีโครงการ Perl 5 หนึ่งในโหมดการสร้างของ Perl 5 คือการสร้างด้วยการรองรับเธรด Posix และเพื่อตรวจสอบเหตุผลของเหตุผลนั้นฉันพบว่าเสียงดังกึกก้องมี TSA Perl 5 Porters (โครงการพัฒนาและบำรุงรักษา Perl 5) ช่วยในการทดสอบ TSA C API ขอบคุณเป็นพิเศษสำหรับ Craig Berry และ Jerry Hedden คุณจะพบบางสิ่งที่เหมือนกับ tsa.h เป็นส่วนหนึ่งของ Perl.h ในซอร์สโค้ด Perl 5 ซึ่งได้รับความอนุเคราะห์จากตัวเอง

ผู้เขียน

 Jarkko Hietaniemi <[email protected]>