Linux死锁调试之softlockup

Kernel branch: 3.0.35

概要：
softlockup 主要用于检测内核的进程调度是否正常，当发生softlockup时，内核不能被调度，
但是中断还是可以响应，而hrtimer属于中断的下半部，所以此情况下也可以响应。

原理：
系统在每个cpu上创建一个内核线程，当hrtimer定期执行的回调后会尝试唤醒此线程，如果线程有被正常调度而被唤醒，
它会更新时间变量watchdog_touch_ts，如果没有则不会更新。在hrtimer的回调函数中会判断watchdog_touch_ts和当前
时间差，如果超过给定值，那就证明内核调度失败，接着就打印异常log。

code流程大概：
lockup_detector_init ->
   cpu_callback ->   //action CPU_UP_PREPARE
       watchdog_prepare_cpu ->   //hrtimer对应function是watchdog_timer_fn
   cpu_callback ->
       watchdog_enable ->
           kthread_create ->   //为每个cpu创建名字叫watchdog/x的thread, x是cpu number，对应function为watchdog().
               watchdog ->
                   sched_priority = MAX_RT_PRIO-1   //设置线程优先级成最高
                   __touch_watchdog   //初始化watchdog_touch_ts为当前时间
                   hrtimer_start   //启动timer，时间周期从get_sample_period(),由watchdog_thresh决定,
                                   除5是在触发hardlockup之前给hrtimer5次机会触发，后面文章会提到hardlockup。
                   __touch_watchdog   //重新更新时间戳。
                   schedule //睡眠等待设置时间后hrtimer触发
                   watchdog_timer_fn   -> //hrtimer被触发
                       wake_up_process   //唤醒前面休眠的进程
                       hrtimer_forward_now   //重新设置hrtimer
                       is_softlockup   //如果计算时间差超过了最大时间，证明没有进程调度了、
                       print_modules   //打印信息。
                       dump_stack   //打印堆栈信息。
           另一方面，watchdog线程会被唤醒，然后执行__touch_watchdog 会重新更新watchdog_touch_ts。

测试例子：
在某个线程里添加如下语句：
preempt_disable();
while(1);

然后过会就会打印如下log：
[   28.548865] BUG: soft lockup - CPU#1 stuck for 22s! [us kthread:1106]
[   28.555378] Modules linked in:
[   28.558566]
[   28.560173] Pid: 1106, comm:           us kthread
[   28.564951] CPU: 1    Not tainted (3.0.35-00007-g60f7071-dirty #153)
[   28.571528] PC is at ks103_ultrasonic_thread+0x18/0x1c
[   28.576750] LR is at kthread+0x80/0x88
[   28.580566] pc : [<c0357084>]    lr : [<c00ab1c8>]    psr: 60000013
[   28.580571] sp : d441bfc8 ip : c08ba7d0 fp : 00000000
[   28.592249] r10: 00000000 r9 : 00000000 r8 : 00000000
[   28.597599] r7 : 00000013 r6 : c035706c r5 : 00000000 r4 : d402fe94
[   28.604202] r3 : d441a000 r2 : 00000001 r1 : d4044560 r0 : 00000000
[   28.610854] Flags: nZCv IRQs on FIQs on Mode SVC_32 ISA ARM Segment kernel
[   28.618287] Control: 10c53c7d Table: 1000404a DAC: 00000015
[   28.624095]
[   28.624098] PC: 0xc0357004:
[   28.628502] 7004 ebffffaa e58d0004 eaffffd7 e59f1034 e59f0040 eb0c4e8a e3a00003 ebffffa3
[   28.637449] 7024 e59f2034 e59f101c e1a03000 e59f002c e3530000 e58d3004 01a02000 e59f0020
[   28.646433] 7044 eb0c4e7f eaffffc8 c06a73cc c07e9fdc c07e9ffc c07ea018 c07ea038 c07e9fc4
[   28.655417] 7064 c07e9fd4 c07ea058 e1a0200d e3c23d7f e3c3303f e5932004 e2822001 e5832004
[   28.664414] 7084 eafffffe e92d4008 e3a00000 e59f1008 ebfe1658 e3a00000 e8bd8008 c0972128
[   28.673356] 70a4 e92d4008 e3a00000 e59f100c ebfe2136 e3500000 13e0000f e8bd8008 c0972128
[   28.682303] 70c4 e3a03001 e3443004 e1510003 e92d4010 e1a04002 0a000007 e3a03002 e3443004
[   28.691325] 70e4 e1510003 0a000012 e59f00b4 eb0c4e54 e3e00015 e8bd8010 e59f00a8 eb0c6694

参考：
http://blog.chinaunix.net/xmlrpc.php?r=blog/article&uid=14528823&id=4215888

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