Как написать тесты, которые проверяют условия гонки?

Question

В настоящее время я работаю над большим проектом, который недавно внес много изменений, в первую очередь добавление поддержки потоков.

При просмотре кода я определил разделы, которые могут потенциально вызвать условия гонки, если не сейчас, то в будущем. Чтобы предотвратить такую ​​регрессию, я хотел бы написать тест, который может надежно обнаружить состояние гонки в этом конкретном регионе, чтобы гарантировать, что никакое будущее не приведет к этой ошибке.
Код не засорен заявлениями sleep(), но является потенциальным тупиком и миномным полем гонки, и я хочу обеспечить надежность.

Этот проект написан полностью на C. Итак, есть ли в любом случае для меня возможность писать модульные тесты для предотвращения условий гонки?

Answer 1

Условия гонки по своей сути являются результатом недетерминированности. Если вы не можете гарантировать, что вызывающая последовательность защищена, введите несколько проверок времени выполнения, проверяющих инварианты протокола. Тогда, по крайней мере, у вас будут доказательства ошибки, когда они происходят.

Хотя это не решит вашу проблему, оно по крайней мере дает вам инструмент для количественной оценки степени проблемы.

Если какая-либо из расы запускается из событий вне сферы применения приложения, то любой статический анализ потребует, чтобы это также было смоделировано, чтобы иметь возможность обнаруживать условия.

Answer 2

Инструмент Valgrind DRD может использоваться для обнаружения многих ошибок потока. Просто используйте этот инструмент и запускайте свои обычные тестовые примеры.

Answer 3

Clang Thread Sanitizer работает, наблюдая за процессом тестирования по мере его выполнения. Всякий раз, когда поток читает или записывает память без охраны, он записывает ее, и она сообщит вам, был ли доступ к какой-либо части памяти неохраняемой более чем одним потоком.