[内核文档系列] NMI 看门狗

[内核文档系列]

NMI 看门狗 

 

秦白衣

[email protected]

 

[X86X86-64体系结构均支持NMI看门狗]

 

         你的系统是不是会经常被锁住(Lock up)?直至解锁,系统不再响应键盘?你希望帮助我们解决类似的问题吗?如果你对所有的问题都回答“yes”,那么此文档正是为你而写。

         在很多X86/X86-64结构的硬件上,我们都可以使用一种被称为“看门狗NMI中断”的机制。(NMINon Maskable Interrupt. 这种中断即使在系统被锁住时,也能被响应)。这种机制可以被用来调试内核锁住现象。通过周期性地执行NMI中断,内核能够监测到是否有CPU被锁住。当有处理器被锁住时,打印调试信息。

         为了使用NMI看门狗,首先需要在内核中支持APIC。对于SMP内核,APIC的相关支持已自动地被编译进内核。对于UP内核,需要在内核配置中使能CONFIG_X86_UP_APIC (Processor type and features -> Local APIC support on uniprocessors) CONFIG_X86_UP_IOAPIC (Processor type and features -> IO-APIC support on uniprocessors)。在没有IO-APIC的单处理器系统中,配置CONFIG_X86_UP_APIC。在有IO-APIC的单处理器系统中,则需配置CONFIG_X86_UP_IOAPIC[注意:某些与内核调试相关选项可能会禁用NMI看门狗。如:Kernel Stack MeterKernel Tracer]

         对于X86-64系统,APIC已被编进内核。

         使用本地APICnmi_watchdog=2)时,需要占用第一个性能寄存器,因而此寄存器不能再被另作它用(如高精度的性能分析)。Oprofileperfctr的驱动已自动地禁用了本地APICNMI看门狗。

         可以通过启动参数“nmi_watchdog=N”使能NMI看门狗。即在lilo.conf的相关项中添加如下语句:

         append=”nmi_watchdog=1”

         对于具有IO-APICSMPUP机器,设置nmi_watchdog=1。对于没有IO-APICUP机器,设置nmi_watchdog=2,但仅在某些处理器上可以起作用。如果有疑问,在用nmi_watchdog=1启动后,再查看/proc/interrupts文件中的NMI项,如果该项为0,那么便用nmi_watchdog=2重新启动,并再次检查NMI项。如果还是0,问题就比较严重了,你的处理器很可能不支持NMI

         “锁住(Lockup)”是指如下的情况:如果系统中的任何一个CPU不能处理周期性的本地时钟中断,并持续5秒钟以上,那么NMI的处理函数将产生一个oops并杀死当前进程。这是一种“可控崩溃”(Controlled Crash,所谓可控,是指发生崩溃时,能够输出内核信息),可以用此机制来调试“锁住”现象。那么,无论什么时候发生“锁住”,5秒钟之后都会自动地输出oops。如果内核没有输出信息,说明此时发生的崩溃过于严重(如:hardware-wise),以至于NMI中断都无法被响应,或者此次崩溃使得内核无法打印信息。

         在使用本地APIC时要注意,NMI中断被触发的频率依赖于系统的当前负载。由于缺乏更好的时钟源,本地APIC中的NMI看门狗使用的是“有效周期(Cycle unhalted,这个词的翻译似乎不太确切,如果某位朋友有更佳的建议,请告知在下。)”事件。也许你已经猜到了,当CPU处于halted(空等)状态时,该时钟是不计数的。处理器处于空闲状态的时候,常出现这样的情况。如果你的系统在被锁住时,执行的不是hlt指令,看门狗中断很快就会被触发,因为每个时钟周期都会发生“有效周期”事件。如果不幸,处理器在被锁住时,执行的恰是“hlt”指令,那么“有效周期”事件永远都不会发生,看门狗自然也不会被触发。这是本地APIC看门狗的缺陷,在倒霉的时候,永远不会进行时钟计数。而I/O APIC中的看门狗由于采用外部时钟进行驱动,便不存在这个缺陷。但是,它的NMI频率非常高,会显著地影响系统的性能。

         X86nmi_watchdog在默认情况下是禁用的,因此你需要在系统启动的时候使能它。

         在系统运行期间,可以禁用NMI看门狗,只要向文件“/proc/sys/kernel/nmi_watchdog”中写“0”即可。向该文件写“1”,将重新使能看门狗。即使如此,你仍然需要在启动时使用参数“nmi_watchdog=”。

         注意:在2.4.2-ac18之前的内核中,X86 SMP平台会无条件地使能NMI-oopser

你可能感兴趣的:(文档,UP,Crash,features,平台,X86)