如何无源码修改通过GDB单线程暂停自动复现多线程竞态条件

GDB 原生支持你需要的调度控制能力 #

你设想的逻辑完全可以通过GDB的非停止模式实现，不需要修改源码，也不需要手动交互，可直接作为测试脚本运行。
你提到的set scheduler-locking = on是「仅运行当前选中线程，暂停其余所有线程」，而你需要的「仅暂停命中断点的写线程1，其余线程全部继续运行」是GDB非停止模式的默认行为，不需要反向配置。
可直接使用如下无交互GDB脚本：

# 开启非停止模式：仅断点命中的线程会被暂停，其余线程不受影响继续调度
set non-stop on
# 关闭交互分页，避免脚本阻塞
set pagination off
# 加载目标二进制程序
file ./your_target_binary
# 在线程1执行写入内存地址A的指令位置下断点
# 可直接写指令地址：break *0x401589，也可写 函数名+偏移：break write_func+27
break *<线程1写地址A的指令位置>
# 配置断点触发后自动执行的逻辑
commands
  # 向地址A写入非法垃圾值，比如构造不可访问的指针值触发段错误
  set *(uint64_t*)<内存地址A> = 0xdeadbeefdeadbeef
  # 保持当前线程（线程1）暂停，继续运行其余所有线程
  continue -a
end
# 捕获段错误信号，确认竞态触发成功
catch signal SIGSEGV
commands
  print "竞态复现成功：读线程读取到垃圾数据触发段错误"
  quit 1
end
# 启动程序
run

脚本运行直接执行gdb -x race_trigger.gdb -batch即可，全程无人工操作，退出码1代表复现成功，0代表未触发，可直接接入集成测试流程。
如果目标程序开启了ASLR，不需要修改程序，可在脚本中先启动程序停在入口点，自动通过/proc/<pid>/maps计算堆、栈、动态库的实际基址，再换算出断点位置和地址A的实际内存地址即可。

非GDB轻量方案（更适合CI集成） #

如果不想引入GDB依赖，可选择以下两种无源码修改的方案：

• 基于ptrace实现轻量注入脚本：用Python的python-ptrace库可以实现和上述GDB逻辑完全一致的效果，代码量不超过100行，运行开销远低于GDB。核心逻辑为：启动目标进程后在对应指令位置写入软断点指令，命中断点后仅将对应线程置为TASK_STOPPED状态，修改地址A的内容为垃圾值后，其余线程继续运行，监听进程收到的SIGSEGV信号即可判断复现成功。
• 动态插桩注入：如果目标程序逻辑复杂、断点位置不好定位，可使用动态插桩框架在写入地址A的指令位置插入探针，探针触发时阻塞当前写线程、修改目标内存值后放行其余线程，稳定性更高。

为了保证100%复现率，可在放行其余线程后，临时将读线程2的调度优先级设置为最高，避免系统调度波动导致读线程未及时读取垃圾值，完全消除测试flaky问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Yunus King