使用WinDbg调试互斥体死锁

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本文通过一个实例来讲解如何使用 WinDbg 来调试 Windows Mutex 死锁的问题。

演示用例

下面是一个会导致 Mutex 死锁的程序。

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#include <windows.h>
#include <tchar.h>
#include <process.h>

HANDLE hMutexA = NULL;
HANDLE hMutexB = NULL;

unsigned __stdcall ThreadProc1(void * pArg) {
	WaitForSingleObject(hMutexA, INFINITE);
	Sleep(500);
	WaitForSingleObject(hMutexB, INFINITE);

	printf("+++\n");

	ReleaseMutex(hMutexB);
	ReleaseMutex(hMutexA);

	return 0;
}

unsigned __stdcall ThreadProc2(void * pArg) {
	WaitForSingleObject(hMutexB, INFINITE);
	Sleep(500);
	WaitForSingleObject(hMutexA, INFINITE);

	printf("...\n");

	ReleaseMutex(hMutexA);
	ReleaseMutex(hMutexB);

	return 0;
}

int main()
{
	hMutexA = CreateMutex(NULL, FALSE, TEXT("MutexA"));
	hMutexB = CreateMutex(NULL, FALSE, TEXT("MutexB"));

	// 启动线程
	HANDLE hThread1 = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ThreadProc1, NULL, 0, NULL);
	HANDLE hThread2 = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ThreadProc2, NULL, 0, NULL);


	getchar();

	// 等待线程退出并关闭句柄
	if (hThread1) {
		WaitForSingleObject(hThread1, INFINITE);
		CloseHandle(hThread1);
	}

	if (hThread2) {
		WaitForSingleObject(hThread2, INFINITE);
		CloseHandle(hThread2);
	}

	// 关闭句柄
	if(hMutexA)
		CloseHandle(hMutexA);
	if(hMutexB)
		CloseHandle(hMutexB);

    return 0;
}

死锁原因

程序生成了 2 个线程（线程 1、线程 2）和 2 个互斥体 MutexA 和 MutexB。
观察线程执行代码可知，这是一个典型的死锁用例，2 个线程相互等待。

线程 1： 拥有 MutexA –> 过一段时间(sleep) —> 想拥有 MutexB

线程 2： 拥有 MutexB –> 过一段时间(sleep) —> 想拥有 MutexA

线程 1 想拥有属于线程 2 的 MutexB，而线程 2 却想拥有属于线程 1 的 MutexA，互不松手，就只能都等着了。

Windbg 调试

~*kvn查看所有线程调用堆栈：

从线程#1 栈帧 03 可以看到其正在等待句柄 00000038。
从线程#2 栈帧 03 可以看到其正在等待句柄 00000034。
即：
线程#1（ID：22f4）—>等待句柄 38
线程#2（ID：33bc）—> 等待句柄 34

使用!handle命令查看句柄 00000034 和 00000038 是什么类型：

从图中可以看到：
句柄 00000034 为名为 MutexA 的互斥体，被线程 ID：2264 拥有。
句柄 00000038 为名为 MutexB 的互斥体，被线程 ID：33bc 拥有。

即：
线程#1（ID：22f4）等待 00000038（互斥体 MutexA ），拥有 00000034（互斥体 MutexB)
线程#2（ID：33bc）等待句柄 00000034（互斥体 MutexB ），拥有 00000038（互斥体 MutexA)

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