Linux系统内存dump机制介绍(一)——kdump

荒凉一梦 提交于 2019-11-28 19:20:27

 

按照Linux系统的设计哲学,内核只提供dump内存的机制,用户想要dump什么样的内存,dump多少内存是属于策略问题,由用户来决定。

在真实的使用场景中,主要有两种使用方式:kdump和coredump

1.kdump:dump某一个进程的地址空间来供用户在进程挂掉之后debug分析。

2.coredump:dump整个系统的内存空间,以便于系统管理员debug分析系统挂掉的原因。

本文主要描述kdump

kdump整个过程依赖kexec和一个额外的dump内核来保证整个流程正确的执行。

kdump涉及的组件:

1.kdump专用内核,通过kexec工具load到预留的内存中,供故障引导使用。

2.kexec工具,负责加载crash内核,以及一些启动参数传递。

3.makedumpfile工具,负责将故障内核的内存copy,压缩,写入指定文件。

kdump的实现

kdump整个流程涉及到两次内核启动:

1.首先是工作内核启动,包括硬件自检初始化,BootLoader加载内核并发引导内核启动,然后配置预留内存,并使用kexec工具将crash内核加载到保留内存中。

2.工作内核在遇到故障触发panic之后启动crash kernel,kexec启动crash kernel只执行内核初始化逻辑,不再做硬件自检初始化,启动速度很快。

3.crash内核加载好之后可以正常管理一部分系统资源,通过/proc/vmcore内存镜像文件,将故障内存经过压缩之后写入到硬盘的dump文件中保存。

4.捕获完毕之后重启系统,完成故障恢复。

随着系统内存的不断增大,故障恢复时间也随之线性增加,两次系统启动时间比较固定,线性增加的时间主要是受copy内存,压缩内存以及文件落盘影响。所以很多kdump优化方案主要也是针对以下几个方面实现的:

1.copy内存方面:为了减少系统调用的次数,实现了vmcore的mmap方法,可以提高copy的效率。

2.内存压缩方面:引入了压缩效率比较高的lzo算法来替换原来的gzip算法。

3.落盘方面:主要考虑并发写文件和优化io效率。

如何使用kdump:

1.修改启动参数,增加crash kernel字段,通过/proc/cmdline可以观察是否生效。

2.安装kdump组件包,包括crash kernel和kexec组件。

3.启动kdump服务,通过service命令或者/etc目录中的启动脚本启动。

4.观察/proc/iomem中是否成功load了crash kernel

 

原文:linux系统内存dump机制介绍(一)--kdump

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