mono/metadata/lock-tracer.c

   1 /*
   2  * lock-tracer.c: Runtime simple lock tracer
   3  *
   4  * Authors:
   5  *      Rodrigo Kumpera (rkumpera@novell.com)
   6  *
   7  */
   8
   9 #include <config.h>
  10 #include <stdio.h>
  11 #include <string.h>
  12
  13 #include <sys/types.h>
  14
  15 #ifdef HAVE_UNISTD_H
  16 #include <unistd.h>
  17 #endif
  18
  19 #ifdef HAVE_EXECINFO_H
  20 #include <execinfo.h>
  21 #endif
  22
  23 #include <mono/io-layer/io-layer.h>
  24 #include <mono/utils/mono-compiler.h>
  25
  26 #include "lock-tracer.h"
  27
  28 /*
  29  * This is a very simple lock trace implementation. It can be used to verify that the runtime is
  30  * correctly following all locking rules.
  31  *
  32  * To log more kind of locks just do the following:
  33  *      - add an entry into the RuntimeLocks enum
  34  *  - change mono_os_mutex_lock(mutex) to mono_locks_os_acquire (mutex, LockName)
  35  *  - change mono_os_mutex_unlock(mutex) to mono_locks_os_release (mutex, LockName)
  36  *  - change mono_coop_mutex_lock(mutex) to mono_locks_coop_acquire (mutex, LockName)
  37  *  - change mono_coop_mutex_unlock(mutex) to mono_locks_coop_release (mutex, LockName)
  38  *  - change the decoder to understand the new lock kind.
  39  *
  40  * TODO:
  41  *      - Use unbuffered IO without fsync
  42  *  - Switch to a binary log format
  43  *  - Enable tracing of more runtime locks
  44  *  - Add lock check assertions (must_not_hold_any_lock_but, must_hold_lock, etc)
  45  *   This should be used to verify methods that expect that a given lock is held at entrypoint, for example.
  46  *
  47  * To use the trace, define LOCK_TRACER in lock-trace.h and when running mono define MONO_ENABLE_LOCK_TRACER.
  48  * This will produce a locks.ZZZ where ZZZ is the pid of the mono process.
  49  * Use the decoder to verify the result.
  50  */
  51
  52 #ifdef LOCK_TRACER
  53
  54 #ifdef TARGET_OSX
  55 #include <dlfcn.h>
  56 #endif
  57
  58 static FILE *trace_file;
  59 static mono_mutex_t tracer_lock;
  60 static size_t base_address;
  61
  62 typedef enum {
  63         RECORD_MUST_NOT_HOLD_ANY,
  64         RECORD_MUST_NOT_HOLD_ONE,
  65         RECORD_MUST_HOLD_ONE,
  66         RECORD_LOCK_ACQUIRED,
  67         RECORD_LOCK_RELEASED
  68 } RecordType;
  69
  70 void
  71 mono_locks_tracer_init (void)
  72 {
  73         Dl_info info;
  74         int res;
  75         char *name;
  76         mono_os_mutex_init_recursive (&tracer_lock);
  77         if (!g_getenv ("MONO_ENABLE_LOCK_TRACER"))
  78                 return;
  79         name = g_strdup_printf ("locks.%d", getpid ());
  80         trace_file = fopen (name, "w+");
  81         g_free (name);
  82
  83 #ifdef TARGET_OSX
  84         res = dladdr ((void*)&mono_locks_tracer_init, &info);
  85         /* The 0x1000 offset was found by empirically trying it. */
  86         if (res)
  87                 base_address = (size_t)info.dli_fbase - 0x1000;
  88 #endif
  89 }
  90
  91
  92 #ifdef HAVE_EXECINFO_H
  93
  94 static int
  95 mono_backtrace (gpointer array[], int traces)
  96 {
  97         return backtrace (array, traces);
  98 }
  99
 100 #else
 101
 102 static int
 103 mono_backtrace (gpointer array[], int traces)
 104 {
 105         return 0;
 106 }
 107
 108 #endif
 109
 110 static void
 111 add_record (RecordType record_kind, RuntimeLocks kind, gpointer lock)
 112 {
 113         int i = 0;
 114         const int no_frames = 6;
 115         gpointer frames[no_frames];
 116
 117         char *msg;
 118         if (!trace_file)
 119                 return;
 120
 121         memset (frames, 0, sizeof (gpointer) * no_frames);
 122         mono_backtrace (frames, no_frames);
 123         for (i = 0; i < no_frames; ++i)
 124                 frames [i] = (gpointer)((size_t)frames[i] - base_address);
 125
 126         /*We only dump 5 frames, which should be more than enough to most analysis.*/
 127         msg = g_strdup_printf ("%x,%d,%d,%p,%p,%p,%p,%p,%p\n", (guint32)mono_native_thread_id_get (), record_kind, kind, lock, frames [1], frames [2], frames [3], frames [4], frames [5]);
 128         fwrite (msg, strlen (msg), 1, trace_file);
 129         fflush (trace_file);
 130         g_free (msg);
 131 }
 132
 133 void
 134 mono_locks_lock_acquired (RuntimeLocks kind, gpointer lock)
 135 {
 136         add_record (RECORD_LOCK_ACQUIRED, kind, lock);
 137 }
 138
 139 void
 140 mono_locks_lock_released (RuntimeLocks kind, gpointer lock)
 141 {
 142         add_record (RECORD_LOCK_RELEASED, kind, lock);
 143 }
 144 #else
 145
 146 MONO_EMPTY_SOURCE_FILE (lock_tracer);
 147 #endif /* LOCK_TRACER */