Linux系統內核崩潰如何排查？

　　Linux內核如果奔潰，將導致Linux系統kernel崩潰，自己的電腦還好，如果是公司的電腦將造成不小的損失，下面小編就給大家介紹下Linux系統內核崩潰的排查方法，一起來了解下吧。

　　1.概述

　　某年某月某日某項目的線上分布式文件系統服務器多台linux系統kernel崩潰，嚴重影響了某項目對外提供服務的能力，在公司造成了不小影響。通過排查線上問題基本確定了是由於linux內核panic造成的原因，通過兩個階段的問題排查，基本上確定了linux內核panic的原因。排查問題的主要手段就是網上查找資料和根據內核錯誤日志分析並且構造條件重現。本文檔就是對自己在整個問題排查過程中的總結。

　　2.第一階段

　　因為剛出現問題的時候大家都比較緊急，每天加班都很晚，也制定了很多問題重現和定位原因的計劃。我第一階段連續堅持了兩周分析問題原因，由於第一階段自己所做的功能基本上全部形成了詳細的分析文檔，所以下面主要總結一下自己在第一階段都采取了一些什麼樣的措施以及到達了什麼效果。

　　第一階段自己也分了幾步走，當然最先想到的是重現線上的現象，所以我首先查看了線上的內核錯誤日志，根據日志顯示主要是qmgr和master兩個進程導致的內核panic（至少日志信息是這麼提示的）。當然還結合當時服務器的現象，load比較高，對外不能提供服務。所以自己首先想到的就是通過寫程序模擬不斷發送郵件（因為qmgr和master進程都與發送郵件相關的進程），當程序運行起來的時候，自己小小的激動了一下，就是load上去了，服務器的對外服務能力變慢了（ssh登錄），當時的線上接近線上現象，但是後面內核一直沒有panic，哪怕頻率在快，而且內核也沒有什麼錯誤信息。後面漸漸的就排除了這個原因。

　　因為出錯的服務器都安裝了分布式文件系統，大家就懷疑是由於分布式文件系統導致了內核panic，但是通過觀察業務監控信息發現那個時段分布式文件系統沒有什麼特殊的信息，而且數據流也不是很大。不過我還是使用幾台虛擬機安裝了分布式文件系統，並且寫了一個java程序並且不斷的通過分布式文件系統客戶端寫入文件到分布式文件系統集群，同時也把郵件發送程序啟動，盡量模擬線上的環境，跑了很多次很長時間也沒有出現線上的現象，所以也沒有什麼更好的手段去重現線上的現象了。

　　由於重現現象失敗了，所以只有根據內核的錯誤信息直接去分析原因了。分析步驟很簡單，首先找到出錯的錯誤代碼，然後分析上下文相關的代碼，分析的詳細過程在去年的文檔也體現出來了。

　　根據代碼的分析和網上類似的bug基本上定位就是計算cpu調度的時間溢出，導致watchdog進程拋出panic錯誤，內核就掛起了。根據分析定位的原因，我又通過修改內核代碼去構造時間溢出的條件，就是通過內核模塊去修改系統調用時間的計數值，修改是成功了，可惜內核也直接死掉了。所以直接修改內核代碼來重現也失敗了。

　　後面也陸續咨詢了很多公司外面熟悉內核的技術人員，他們根據我們提供的信息業給出了自己的分析，但是也沒有很好的重現方法和確切的定位錯誤原因，而且不同的人給出的結論差異也比較大。

　　所以第一個階段連續堅持跟蹤這個問題2-3周的時間也沒有一個確切的結果。

　　3.第二階段

　　新的一年開始了，第一天又開始准備跟蹤這個問題了。一開始也制定了簡單的計劃，我對自己的計劃就是每天5-8點分析定位內核問題，當然也順便學習內核相關知識。

　　這一次一開始自己便換了一個角度去思考問題，去年是基於單台服務器去分析內核日志錯誤信息，已經沒有什麼好的方式了。所以准備同時分析所有出錯服務器的日志（幸好以前找運維要了所有出錯服務器的內核日志並且保存下來了，不然怎麼死的都不知道），找出他們的共同點。首先他們的共同點就是出現了trace子系統打印的警告信息“Delta way too big！…。。”的信息，但是根據相關信息，這個是不會導致linux系統掛起的。而且確實我們線上的服務器並不是全部都ssh不上去，不過還是在RedHat官方網站找到類似的bug（url：

　　https： //access.redhat.com/knowledge/solutions/70051），並且給出了解決方案。bug信息和解決方案如下：

　　why kernel is throwing “Delta way too big” out with

　　WARNING： at kernel trace ring_buffer，c:1988 rb_reserve_next_event+0x2ce/0×370 messages

　　0 Issue kernel is throwing ”Delta way too big” out with kernel oops on server

　　Environment（環境）

　　•Red Hat Enterprise Linux 6 service pack 1

　　Resolution（解決方案）

　　The warning ”Delta way too big” warning might appear on a system with unstable shed clock right after the system is resumed and tracingwas enabled during the suspend.

　　Since it’s not realy bug， and the unstable sched clock is working fast and reliable otherwise， We suggested to keep using the sched clock in any case and just to make note in the warning itself.or disables tracing by #echo 0 》 /sys/kernel/debug/tracing/tracing_on

　　Root Cause（根本原因） this case was ftrace involved ftrace due to teh call to ftrace_raw_event_power_end （debugfs is mounted and ftrace loaded in this case）， they are to do with problems calculating a time stamp for a ring buffer entry.

　　Message comes from here and appears to be indicating problems with time stability.

　　1966 static int

　　1967 rb_add_time_stamp（struct ring_buffer_per_cpu *cpu_buffer，

　　1968 u64 *ts， u64 *delta）

　　1969 {

　　1970 struct ring_buffer_event *event;

　　1971 static int once;

　　1972 int ret;

　　1973

　　1974 if （unlikely（*delta 》 （1ULL 《《 59） && ！once++）） {

　　1975 int local_clock_stable = 1;

　　1976 #ifdef CONFIG_HAVE_UNSTABLE_SCHED_CLOCK

　　1977 local_clock_stable = sched_clock_stable;

　　1978 #endif

　　1979 printk（KERN_WARNING ”Delta way too big！ %llu”

　　1980 “ ts=%llu write stamp = %llu\n%s”，

　　1981 （unsigned long long）*delta，

　　1982 （unsigned long long）*ts，

　　1983 （unsigned long long）cpu_buffer-》write_stamp，

　　1984 local_clock_stable ？ ”“ ：

　　1985 “If you just came from a suspend/resume，\n”

　　1986 “please switch to the trace global clock：\n”

　　1987 ” echo global 》 /sys/kernel/debug/tracing/trace_clock\n”）;

　　1988 WARN_ON（1）;

　　This called from rb_reserve_next_event（） here.

　　2122 /*

　　2123 * Only the first commit can update the timestamp.

　　2124 * Yes there is a race here. If an interrupt comes in

　　2125 * just after the conditional and it traces too， then it

　　2126 * will also check the deltas. More than one timestamp may

　　2127 * also be made. But only the entry that did the actual

　　2128 * commit will be something other than zero.

　　2129 */

　　2130 if （likely（cpu_buffer-》tail_page == cpu_buffer-》commit_page &&

　　2131 rb_page_write（cpu_buffer-》tail_page） ==

　　2132 rb_commit_index（cpu_buffer））） {

　　2133 u64 diff;

　　2134

　　2135 diff = ts - cpu_buffer-》write_stamp;

　　2136

　　2137 /* make sure this diff is calculated here */

　　2138 barrier（）;

　　2139

　　2140 /* Did the write stamp get updated already？ */

　　2141if （unlikely（ts 《 cpu_buffer-》write_stamp））

　　2142 goto get_event;

　　2143

　　2144 delta = diff;

　　2145 if （unlikely（test_time_stamp（delta））） {

　　2146

　　2147 commit = rb_add_time_stamp（cpu_buffer， &ts， &delta）; 《—- HERE

　　This has to do with time stamping for ring buffer entries.

　　通過上面的信息可以看出，其實和我去年分析的代碼和方式一模一樣，只是判斷原因方面我不敢確定，畢竟重現不了，只能是推測。

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