Linuxアプリケーション フリーズ調査方法について

Question

QtCreator(Qt 5.5)を用いて作成したアプリケーションをLinux Yocto(4.2)で実行しています。
このアプリケーションが不定期(数時間～数日)でフリーズしてしまうため、原因の調査方法を模索しています。
アプリケーションが動作するPCは複数のコアで構成されています。

具体的な事象としてはアプリケーションが無応答になるという状況です。
１秒定期で時刻を表示していたとして、その表示更新が行われなくなるイメージです。
システム構成はアプリケーション(プロセス)とスケジューラ(プロセス)が存在し、別々のコアで動作しています。
※スケジューラの主な機能は定期的にメッセージを配信するというものです。
※時刻の表示はQtの機能を用いています。

フリーズ発生時、アプリケーションとスケジューラの両方が停止していました。
試しにアプリケーションで無限ループさせてもスケジューラはフリーズせず、
逆にスケジューラで無限ループさせてもアプリケーションはフリーズしないことは確認済みです。
アプリケーションとスケジューラの間でデッドロックが発生しているような状況です。

但し、完全にフリーズした状態に至る前、アプリケーションの時刻表示更新がしばらく(30～40秒)止まった後、再開されるという動作を確認しています。
この「しばらく止まった後、再開する」という点から考えるとデッドロックでは無いのではと想像しています。

Linux上でのデバッグについて情報が乏しいため、情報を集めいています。
アプリケーションをビルドし直すと状況が変化してしまうため、できれば現状のアプリケーションのままで検証が行えると良いと思っています。

ちなみにQtではdelete後にnullを設定することでガベージコレクションの対象になりやすくなるということがありますでしょうか？

アプリケーションのフリーズを調査するためのツールや手法等について御教授願います。

Comments

[tiitoi]

フリーズというのは segment fault で落ちるということですか？

[otn]

具体的な現象は何でしょうか？

[LS_Takao]

tiitoi様、otn様 コメントありがとうございます。 漠然とした質問で申し訳ございません。 内容を加筆しました。

Answer 1

考えられる可能性

• マルチスレッドでの資源競合

→ 複数スレッドからアクセスする資源に関して、mutex lock をちゃんとかけているか
→ 試したことはないですが、valgrind で競合の検出はできるようです。

• メモリの不正アクセス

→ 不正アクセスの場合は参照した値が変になるか、segmentation fault で落ちる場合がほとんどなので、今回の件と関係あるかは不明

• メモリリーク

→ mtrace, valgrind で調べられます。簡単にであれば、アプリケーションを起動してしばらく放置してメモリ使用量が増えていってないか見てみる。

ちなみに Qt の注意点として、「UI へのアクセス (表示内容の更新など) はメインスレッド以外では行ってはいけない」という制約がありますが、その点は大丈夫でしょうか。
もし、他のスレッドからUIを更新したりした場合、動作未定義なので、うまくいくこともありますが、まったく更新できなくなったりします。

Comments

[LS_Takao]

tiitoi様
お教えいただいた「valgrind」による調査を行ってみます。
また、Qtの注意点についても確認してみます。
御回答いただきありがとうございました。

[tiitoi]

質問の追記について
> Qtではdelete後にnullを設定することでガベージコレクションの対象になりやすくなるということがありますでしょうか？

C++ の言語にガレージコレクションの仕組みはありません。
スコープを抜けたら自動的に破棄されますが、new したものは delete しない限り、残ったままです。メモリリークにつながります。
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Qt ではコンストラクタの引数にポインタを渡すクラス等はポインタの所有権がオブジェクトに移るものがあります。その場合はこちらで delete する必要はありません。逆に delete してしまうと double free になってしまいます。
例:
// ある QObject の子としてダイアログを作成
// この場合、親オブジェクトが破棄されるタイミングで、その配下の
// オブジェクトは自動的に破棄される。
QDialog *dialog = new QDialog(this);

[LS_Takao]

tiitoi様
追加の質問にご回答いただきありがとうございます。

> C++ の言語にガレージコレクションの仕組みはありません。
上記からdelete後のオブジェクトにnullを設定しても意味は無いと解釈しました。

> Qt ではコンストラクタの引数にポインタを渡すクラス等はポインタの所有権がオブジェクトに移るものがあります。
上記の観点でソースコードを確認してみます。

なお、「valgrind」はまだ試せていません。
ありがとうございました。