Linux内核中的panic

一、内核配置

二、程序触发panic

三、命令行执行触发panic

四、panic源码

解析panic

五、系统收到收到panic处理方式

六、编写自定义内核panic处理程序例程

1、内核中的使用

2、自定义处理函数示例

七、实例代码

一、内核配置

CONFIG_MAGIC_SYSRQ=y

二、程序触发panic

在内核中调用函数panic

panic("whoa, a kernel panic!");

三、命令行执行触发panic

命令行下执行

#设置内核panic
echo 1 > /proc/sys/kernel/panic_on_oops
#使能内核magic sysrq
echo 1 > /proc/sys/kernel/sysrq
#magic sysrq feature
echo c > /proc/sysrq-trigger

查看内核中sysrq，上述的c代表 crash

benshushu:~# echo ? > /proc/sysrq-trigger ;dmesg | tail -n1
[  154.967245] sysrq: SysRq : HELP : loglevel(0-9) reboot(b) crash(c)
terminate-all-tasks(e) memory-full-oom-kill(f) kill-all-tasks(i) thaw-filesystems(j)
sak(k) show-backtrace-all-active-cpus(l) show-memory-usage(m) nice-all-RT-tasks(n)
poweroff(o) show-registers(p) show-all-timers(q) unraw(r) sync(s)
show-task-states(t) unmount(u) show-blocked-tasks(w) dump-ftrace-buffer(z)

四、panic源码

大部分省略

void panic(const char *fmt, ...)
{local_irq_disable();preempt_disable_notrace();pr_emerg("Kernel panic - not syncing: %s\n", buf);kgdb_panic(buf);kmsg_dump(KMSG_DUMP_PANIC);if (_crash_kexec_post_notifiers)__crash_kexec(NULL);pr_emerg("---[ end Kernel panic - not syncing: %s ]---\n", buf);/* Do not scroll important messages printed above */suppress_printk = 1;local_irq_enable();for (i = 0; ; i += PANIC_TIMER_STEP) {touch_softlockup_watchdog();if (i >= i_next) {i += panic_blink(state ^= 1);i_next = i + 3600 / PANIC_BLINK_SPD;}mdelay(PANIC_TIMER_STEP);}
}

解析panic

代码尽其所能避免复杂性和可能的死锁
KERN_EMERG 内核打印信息 “Kernel panic - not syncing”
panic_print_sys_info();确定并显示更多系统信息–例如所有任务信息、内存、计时器、锁、ftrace信息和所有内核打印。具体取决于panic_print的bitmask
函数所做的最后一件事就是在单个启用的处理器核上无限循环；在循环中，它重置非屏蔽中断（NMI），然后定期调用一个名为架构依赖的panic_blink函数；在x86上，该事件会引起键盘LED会闪烁，驱动drivers/input/serio/i8042.c:i8042_panic_blink().

五、系统收到收到panic处理方式

当内核kexec/kdump使能，进入dump-capture kernel状态
定制panic处理函数，除了常规的紧急处理代码之外，还会调用处理函数
当内核参数panic=n，表示panic持续时间，在n秒后重启

六、编写自定义内核panic处理程序例程

内核支持四种不同类型，基于回调函数执行的环境

原子的Atomic:函数运行在原子上下文，不能阻塞
阻塞Blocking：函数运行在进程上下文，可以阻塞
睡眠Sleepable RCU：函数运行在进程上下文，可以阻塞，免锁机制
原始Raw：在任何上下文中运行，可以或可以不阻塞

1、内核中的使用

drivers/net/netconsole.c:netconsole_netdev_event()
register_reboot_notifier()

2、自定义处理函数示例

原子的注册函数，实际上对spin_lock_irqsave/spin_unlock_irqsave封装

// include/linux/notifier.h
struct notifier_block {notifier_fn_t notifier_call;struct notifier_block __rcu *next;int priority;
};
// kernel/panic.c
ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(panic_notifier_list);
EXPORT_SYMBOL(panic_notifier_list);int atomic_notifier_chain_register（struct atomic_notifier_head*，struct notifier_block*）；
int atomic_notifier_chain_unregister(struct atomic_notifier_head *nh, struct notifier_block *n);

1、从文件名可以知道，atomic原子操作，不能阻塞

2、注册 atomic_notifier_chain_register

3、注销 atomic_notifier_chain_unregister

七、实例代码

#define pr_fmt(fmt) "%s:%s(): " fmt, KBUILD_MODNAME, __func__
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/notifier.h>
#include <linux/delay.h>MODULE_LICENSE("Dual MIT/GPL");static void  dev_ring_alarm(void)
{pr_emerg("!!! ALARM !!!\n");
}
//回调函数的实现
static int mypanic_handler(struct notifier_block *nb, unsigned long val, void *data)
{//打印参数pr_emerg("\n************ Panic : SOUNDING ALARM ************\n\
val = %lu\n\
data(str) = \"%s\"\n", val, (char *)data);//执行的函数dev_ring_alarm();return NOTIFY_OK;
}//结构体
static struct notifier_block mypanic_nb = {.notifier_call = mypanic_handler,//回调函数
//  .priority = INT_MAX
};static int __init panic_notifier_init(void)
{//注册函数atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &mypanic_nb);pr_info("Registered panic notifier\n");//延时500ms 并触发panicmdelay(500);panic("Linux Kernel Debugging!");return 0;        /* success */
}static void __exit panic_notifier_exit(void)
{atomic_notifier_chain_unregister(&panic_notifier_list, &mypanic_nb);pr_info("Unregistered panic notifier\n");
}module_init(panic_notifier_init);
module_exit(panic_notifier_exit);

参考

https://course.0voice.com/v1/course/intro?courseId=2&agentId=0

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