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一個跨線程創建窗口的死鎖案例

轉載自:http://blog.titilima.com/createwindow-deadlock.html

出于某種需要,我們有時可能會實現一個如下描述的場景:

  1. 在線程 A 中,創建一個窗口,稱為窗口 X。
  2. 窗口 X 創建后,創建一個子窗口,稱為窗口 Y,并且 Y 所屬一個新線程,稱為線程 B。

簡單來說,父子窗口分別所屬不同的線程。

需求描述完畢,現在進入實現的階段。我以一個簡單的例子來實現這個場景,其中 X 為一個自定義窗口,Y 為一個按鈕。為了使 按鈕從屬線程 B,那么我們需要在線程 B 中創建它,并實現其消息隊列的分發。另外,父窗口在某個時機(比如 WM_CREATE)創建線程 B。最后,父窗口希望能夠監視到子窗口創建成功,因此用了一個事件(Event)來實現線程的同步,大致代碼如下:

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// 線程參數結構
typedef struct _tagCreateParam {
    HWND hParent;
    HANDLE hEvent;
    HWND hBtn;
} CREATEPARAM, *PCREATEPARAM;
 
// 按鈕線程
DWORD WINAPI BtnThread(PVOID param)
{
    PCREATEPARAM p = (PCREATEPARAM)param;
    p->hBtn = CreateWindow(WC_BUTTON, _T("Button"), WS_CHILD | WS_VISIBLE,
        10, 10, 100, 50, p->hParent, (HMENU)1000, g_hInst, NULL);
    SetEvent(p->hEvent);
 
    MSG msg;
    while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))
    {
        TranslateMessage(&msg);
        DispatchMessage(&msg);
    }
    return 0;
}
 
// 父窗口的 WM_CREATE 處理器
BOOL OnCreate(HWND hwnd, LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)
{
    CREATEPARAM cp = { 0 };
    cp.hParent = hwnd;
    cp.hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);
    g_hBtnThread = CreateThread(NULL, 0, BtnThread, &cp, 0, NULL);
    WaitForSingleObject(cp.hEvent, INFINITE);
 
    return TRUE;
}

代碼看起來很合理。不過當它實際跑起來的時候,你會發現這個進程發生了死鎖,沒有任何反應。

好,下面我的分析開始。如果你知道死鎖的原因,那么就可以飄過了。——當然,如果你只知其然不知其所以然,下面的文字應該還是有些用處的。
首先,我們在調試器中將死鎖進程暫停。我們知道,線程 A 肯定是死在了 WaitForSingleObject 上,所以無視之,直接查看 BtnThread 的堆棧,如下圖。

很可惜,這里沒什么有用的信息。于是我們不得不進到內核之中,啟動 LiveKd,找到我們的死鎖進程。

PROCESS 8846b3a0  SessionId: 0  Cid: 19a0    Peb: 7ffd4000  ParentCid: 0a68
DirBase: 0ac802e0  ObjectTable: e729e9f0  HandleCount:  48.
Image: CreateWindowDeadLock.exe

接下來查看其詳細信息,文本很多,不要被弄暈了。

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0: kd> !process 8846b3a0
PROCESS 8846b3a0  SessionId: 0  Cid: 19a0    Peb: 7ffd4000  ParentCid: 0a68
DirBase: 0ac802e0  ObjectTable: e729e9f0  HandleCount:  48.
Image: CreateWindowDeadLock.exe
VadRoot 883463d0 Vads 53 Clone 0 Private 153. Modified 5. Locked 0.
DeviceMap e2ece800
Token                             e51e7d20
ElapsedTime                       00:07:34.421
UserTime                          00:00:00.046
KernelTime                        00:00:00.828
QuotaPoolUsage[PagedPool]         51068
QuotaPoolUsage[NonPagedPool]      2120
Working Set Sizes (now,min,max)  (745, 50, 345) (2980KB, 200KB, 1380KB)
PeakWorkingSetSize                749
VirtualSize                       19 Mb
PeakVirtualSize                   23 Mb
PageFaultCount                    769
MemoryPriority                    BACKGROUND
BasePriority                      8
CommitCharge                      247
DebugPort                         87e47780
 
THREAD 8a3d8020  Cid 19a0.1e68  Teb: 7ffdf000 Win32Thread: e4934a30 WAIT: (UserRequest) UserMode Non-Alertable
87fda2b8  NotificationEvent
Not impersonating
DeviceMap                 e2ece800
Owning Process            0       Image:
Attached Process          8846b3a0       Image:         CreateWindowDeadLock.exe
Wait Start TickCount      2036366        Ticks: 26911 (0:00:07:00.484)
Context Switch Count      305                 LargeStack
UserTime                  00:00:00.031
KernelTime                00:00:00.000
Win32 Start Address 0x004111ef
Start Address kernel32!BaseProcessStartThunk (0x7c810705)
Stack Init a5d0c740 Current a5d0c3e0 Base a5d0d000 Limit a5d09000 Call a5d0c74c
Priority 9 BasePriority 8 PriorityDecrement 0 DecrementCount 16
Kernel stack not resident.
ChildEBP RetAddr
a5d0c3f8 80504850 nt!KiSwapContext+0x2f (FPO: [Uses EBP] [0,0,4])
a5d0c404 804fc078 nt!KiSwapThread+0x8a (FPO: [0,0,0])
a5d0c42c 805c176c nt!KeWaitForSingleObject+0x1c2 (FPO: [5,5,4])
a5d0c490 8054263c nt!NtWaitForSingleObject+0x9a (FPO: [Non-Fpo])
a5d0c490 7c92e514 nt!KiFastCallEntry+0xfc (FPO: [0,0] TrapFrame @ a5d0c4a4)
0012f480 00000000 ntdll!KiFastSystemCallRet (FPO: [0,0,0])
 
THREAD 87fac560  Cid 19a0.1844  Teb: 7ffde000 Win32Thread: e726aeb0 WAIT: (WrUserRequest) UserMode Non-Alertable
884d66b0  SynchronizationEvent
Not impersonating
DeviceMap                 e2ece800
Owning Process            0       Image:
Attached Process          8846b3a0       Image:         CreateWindowDeadLock.exe
Wait Start TickCount      2038243        Ticks: 25034 (0:00:06:31.156)
Context Switch Count      41  NoStackSwap    LargeStack
UserTime                  00:00:00.000
KernelTime                00:00:00.000
Win32 Start Address 0x00411226
Start Address kernel32!BaseThreadStartThunk (0x7c8106f9)
Stack Init a5a72000 Current a5a719f0 Base a5a72000 Limit a5a6e000 Call 0
Priority 10 BasePriority 8 PriorityDecrement 0 DecrementCount 16
ChildEBP RetAddr
a5a71a08 80504850 nt!KiSwapContext+0x2f (FPO: [Uses EBP] [0,0,4])
a5a71a14 804fc078 nt!KiSwapThread+0x8a (FPO: [0,0,0])
a5a71a3c bf802f45 nt!KeWaitForSingleObject+0x1c2 (FPO: [5,5,4])
a5a71a78 bf840f3c win32k!xxxSleepThread+0x192 (FPO: [3,5,4])
a5a71b14 bf8141ba win32k!xxxInterSendMsgEx+0x7f6 (FPO: [Non-Fpo])
a5a71b60 bf80ecc1 win32k!xxxSendMessageTimeout+0x11f (FPO: [7,7,0])
a5a71b84 bf83e1d0 win32k!xxxSendMessage+0x1b (FPO: [4,0,0]) ; <-- 注意這里
a5a71c6c bf834af7 win32k!xxxCreateWindowEx+0xd0d (FPO: [15,49,0])
a5a71d20 8054263c win32k!NtUserCreateWindowEx+0x1c1 (FPO: [Non-Fpo])
a5a71d20 7c92e514 nt!KiFastCallEntry+0xfc (FPO: [0,0] TrapFrame @ a5a71d64)
00abfd98 00000000 ntdll!KiFastSystemCallRet (FPO: [0,0,0])

請注意第 67 行。如無意外,我們的死鎖應該是發生在 SendMessage 里面了。查看其調用參數,如下。

0: kd> dd a5a71b84 l6
a5a71b84  a5a71c6c bf83e1d0 bbf44570 00000210 ; <-- 注意這里
a5a71b94  03e80001 00101100

好了,答案已經浮出水面。0×210 這個數值對應的消息是 WM_PARENTNOTIFY。當子窗口創建時,會向其父窗口(窗口 X)發送這個消息并無限等待。但是,窗口 X 所在的線程 A 正在 WaitForSingleObject,無法進行消息的處理,因此造成了兩個線程的互鎖。

文中提到的測試代碼見附件。

附件:createwindowdeadlock.zip


posted on 2012-09-17 15:14 楊粼波 閱讀(1199) 評論(0)  編輯 收藏 引用


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