Helgrind (Valgrind) 和 OpenMP (C)：避免误报？答案

【问题标题】：Helgrind (Valgrind) and OpenMP (C): avoiding false positives?Helgrind (Valgrind) 和 OpenMP (C)：避免误报？
【发布时间】：2012-05-25 09:34:25
【问题描述】：

Valgrind 线程错误检测工具 Helgrind 的文档，找到 here

警告说，如果您使用 GCC 编译您的 OpenMP 代码，GCC 的 OpenMP 运行时库 (libgomp.so) 将导致数据争用的误报报告的混乱，因为它使用原子机器指令和 Linux futex 系统调用，而不是 POSIX pthreads 原语。它告诉您，您可以通过使用 --disable-linux-futex 配置选项重新编译 GCC 来解决此问题。

所以我尝试了这个。我使用 --disable-linux-futex 配置选项编译并安装到本地目录 (~/GCC_Valgrind/gcc_install) 新的 GCC 版本 4.7.0（撰写本文时的最新版本）。然后我创建了一个没有可见数据竞争的小型 OpenMP 测试程序 (test1.c)：

/* test1.c */

#include <omp.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define NUM_THREADS 2

int a[NUM_THREADS];

int main(void) {
        int i;
#pragma omp parallel num_threads(NUM_THREADS)
        {
                int tid = omp_get_thread_num();
                a[tid] = tid + 1;
        }
        for (i = 0; i < NUM_THREADS; i++)
                printf("%d ", a[i]);
        printf("\n");
        return EXIT_SUCCESS;
}

我将这个程序编译如下

~/GCC_Valgrind/gcc_install/bin/gcc -Wall -fopenmp  -static -L~/GCC_Valgrind/gcc_install/lib64 -L~/GCC_Valgrind/gcc_install/lib -o test1 test1.c

但是，我收到了 30 份误报数据竞争报告！--全部发生在 libgomp 代码中。然后我编译了没有-static 标志的test1.c，然后再次运行Helgrind。这一次，我只收到了 9 个误报数据竞争报告，但这仍然太多了——而且，如果没有 -static 标志，我无法在 libgomp 代码中追踪假定的竞争。 p>

是否有人找到了一种方法来减少（如果不能消除）来自 Helgrind 的误报数据竞争报告的数量，该报告应用于使用 GCC 编译的 OpenMP 程序？谢谢！

【问题讨论】：

只是一个疯狂的猜测 - 可能是您重新编译的 gcc 链接到重新编译的 libgomp 版本，但动态链接器仍然加载提供的系统libgomp 在运行时？尝试使用-Wl,-rpath,/path/to/recompiled/lib 重新编译。
只是附注 - 在工具集仍然免费的情况下尝试使用 Oracle Solaris Studio for Linux 中的线程分析器工具 :)
您是否考虑过添加错误抑制？ valgrind.org/docs/manual/manual-core.html#manual-core.suppress
只是为了确定，你能把tid标记为私人吗？
@user1202136 你是怎么做到的？

标签： c openmp valgrind race-condition false-positive

【解决方案1】：

很抱歉把这个作为答案，因为它更像是一个评论，但它太长了，不适合作为评论，所以这里是：

来自您引用的网站。

GNU OpenMP（GCC 的一部分）的运行时支持库，至少对于 GCC 版本 4.2 和 4.3。 GNU OpenMP 运行时库 (libgomp.so) 使用以下组合构建自己的同步原语原子内存指令和 futex 系统调用，这会导致总 Helgrind 的混乱，因为它无法“看到”那些。

幸运的是，这可以使用配置时选项来解决（对于海湾合作委员会）。从源代码重建 GCC，并使用配置 --禁用-linux-futex。这使得 libgomp.so 改为使用标准的 POSIX 线程原语。请注意，这是使用 GCC 测试的 4.2.3 并且尚未使用更新的 GCC 版本重新测试。我们将不胜感激听到更多关于任何成功或失败的信息最新版本。

正如您在帖子中提到的，这与 libgomp.so 有关，但这是一个共享对象，所以我看不出您如何传递 -static 标志并仍然使用该库。我是不是被误导了？

【讨论】：

【解决方案2】：

使其工作的步骤：

使用--disable-linux-futex重新编译gcc（包括libgomp）
确保在编译程序时使用 futex free gcc。
确保系统在执行程序时会加载 futex free libgomp（该库通常位于GCC-OBJ-DIR/PLATFORM/libgomp/.libs）。例如通过设置LD_LIBRARY_PATH 环境变量：

导出 LD_LIBRARY_PATH=~/gcc-4.8.1-nofutex/x86_64-unknown-linux-gnu/libgomp/.libs：

【讨论】：

【解决方案3】：

还请注意，如果在代码中使用omp_set_lock，则必须替换omp.h 路径，因为锁结构大小不同。见https://xrunhprof.wordpress.com/2018/08/27/tsan-with-openmp/

【讨论】：