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隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和計算機技術(shù)的發(fā)展，Linux系統(tǒng)越來越受到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。然而，隨著系統(tǒng)的復(fù)雜度不斷提升，Linux系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況也越來越普遍，這不僅影響到系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，還影響到工作效率和用戶體驗。為了更好地解決Linux系統(tǒng)故障問題，本文將深入分析Linux Crash的原因，并提出解決方案。
一、Linux Crash常見原因
1.硬件故障：可能是內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)卡等硬件設(shè)備失效，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作。例如，硬盤損壞可能導(dǎo)致Linux系統(tǒng)無法啟動，網(wǎng)卡故障可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)連接失敗。
2.軟件相關(guān)的錯誤：可能是內(nèi)核漏洞、驅(qū)動程序錯誤、進程崩潰等。例如，進程崩潰可能是由于內(nèi)存泄漏或錯誤的代碼實現(xiàn)導(dǎo)致，內(nèi)核漏洞可能導(dǎo)致系統(tǒng)死機或崩潰。
3.配置錯誤：可能是由于錯誤的配置導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作。例如，錯誤的配置IP地址、DNS服務(wù)器等，可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)連接失敗。
二、如何分析Linux Crash
對于Linux系統(tǒng)的Crash，我們需要進行詳細的分析，以找到問題的原因，并采取相應(yīng)的解決方法。
1.收集系統(tǒng)日志
包括系統(tǒng)日志、內(nèi)核日志和應(yīng)用程序日志。通過查看日志，可以得到系統(tǒng)的運行情況，從而找到系統(tǒng)在何時出現(xiàn)Crash。
2.查看內(nèi)存信息
可以使用系統(tǒng)自帶的工具來查看內(nèi)存使用情況，如top和ps等工具。通過查看內(nèi)存使用情況，可以找到是否存在內(nèi)存泄漏等問題，從而排除內(nèi)存問題引起的Crash。
3.使用Crash工具分析
Crash工具是一款開源的命令行調(diào)試工具，它可以幫助用戶分析系統(tǒng)Crash時的內(nèi)核轉(zhuǎn)儲文件。通過Crash工具的使用，可以找到內(nèi)核中出現(xiàn)問題的位置，并查看相關(guān)的堆棧信息，從而找到問題的原因。
三、如何解決Linux Crash問題
一旦發(fā)現(xiàn)了Crash的原因，我們需要采取相應(yīng)的解決方法以恢復(fù)系統(tǒng)的正常運行。以下是常見的Linux Crash解決方法。
1.檢查硬件設(shè)備
如果是硬件故障引起的Crash，我們需要檢查相應(yīng)的硬件設(shè)備，如內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)卡等，找到問題并進行修復(fù)或更換。
2.升級或修復(fù)軟件
如果是軟件相關(guān)的問題引起的Crash，我們需要找到具體的軟件問題，并進行升級或修復(fù)。例如，更新內(nèi)核或者更新應(yīng)用程序。
3.正確設(shè)置系統(tǒng)配置
如果是配置問題引起的Crash，我們需要找到問題，并進行正確的設(shè)置。例如，設(shè)置正確的IP地址、DNS服務(wù)器等配置信息。
結(jié)論
Linux Crash是Linux系統(tǒng)中常見的問題之一，它可能來自硬件故障、軟件錯誤或者配置錯誤等多種因素。通過深入的分析、收集日志信息、查看內(nèi)存信息以及使用Crash工具進行分析，我們可以找到問題的根本原因。一旦找到問題，我們就可以采取相應(yīng)的措施，如升級軟件、更換硬件設(shè)備或者設(shè)置正確的系統(tǒng)配置，以解決Linux Crash問題，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- 怎樣解決crash dump error
怎樣解決crash dump error
Memory錯誤
在內(nèi)核中，內(nèi)存是以cache的形式組織的，每個對象類型對應(yīng)一個cache，如（inod_cache,dentry_cache, buffer_head,vm_area_strutct等）；每個cache包含多個slab(slab由一個或多個頁組成，這些頁物理上是連續(xù)的)；每個slab包含多爛氏個初始化的對象。
Cache可以分為兩類【kmalloc使用的和其他】，當(dāng)然他們是用同一個函數(shù)創(chuàng)建的。
1.Crash> Kmem -s
CACHE NAME OBIZE ALLOCATED TOTAL SLABS SSIZE
ee2bb0c0 scsi_sense_cachek
ee2bbac0 scsi_cmd_cachek
ee000c60 sizek
ee000bc0 sizek
ee000b20 sizek
ee000a80 sizek
ee0009e0 sizek
eesizek
ee0008a0 sizek
eesizek
eesizek
ee0006c0 sizek
eesizek
eesizek
ee0004e0 sizek
eesizek
ee0003a0 size 6 4k
eesizek
eesizek
ee0001c0 sizek
eesizek
eesizek
調(diào)用唯正函數(shù)kmalloc(xxx)得到的memory都來名字為size-xx的cache.
2.CONFIG_DEBUG_SLAB
為便于調(diào)試，在每個對象可以添加SLAB_RED_ZONE，添加這塊內(nèi)存的最后使用者SLAB_STORE_USER，且用SLAB_POISON初始化對象。
這些特殊的元素是什么？
Include/linux/poison.h
/*
*Magic nums for obj red zoning.
*Placed in the first word before and the first word after an obj.
*/
#define RED_INACTIVE 0x09F911029D74E35BULL /*when obj is inactive */
#define RED_ACTIVE 0xD84156CC0ULL /*when obj is active */
/*…and for poisoning */
#define POISON_INUSE 0x5a /*for use-uninitialised poisoning */
#definePOISON_FREE 0x6b /* foruse-after-free poisoning */
#define POISON_END 0xa5 /*end-byte of poisoning */
3.log | tail xxx
當(dāng)slab出錯時，會把cachename/ objecet的開始地址(沒有考慮redzone)
redzone的內(nèi)容/lastuser和指歷悔object的內(nèi)容都會打印出來，另外還包含該對象前后對象的信息。
Slab corruption (Not tainted): size-64 start=e74b3398,len=64
Redzone: 0x9f911029d74e35b/0x9f911029d74e35b.
Last user: (__DWC_FREE+0x1c/0x20)
010: 6b 6b 6b 6b 6b 6b 6b 6b 6b 6b 6b 6b d8 b0 54 e8 kkkkkkkkkkkk..T.
Prev obj: start=e74b3340, len=64
Redzone: 0xd84156cc0/0xd84156cc0.
Last user:(binder_get_ref_for_node+0x6c/0x204)
000:c 8b e5 eG4..,………..
010: f1 31 4b ee5 ee.1K.P….Fa…..
Next obj: start=e74b33f0, len=64
Redzone: 0xd84156cc0/0xd84156cc0.
Last user: (copy_creds+0x108/0x1e4)
000:a 5a 5a 5aa 5a 5a 5a ….ZZZZ….ZZZZ
010: ad 4e ad de ff ff ff ff ff ff ff ff.N…………..
kernel BUG atmm/slab.c:2023!
Internal error: Oops – BUG: 0 PREEMPT P ARM
Modules linked in:
CPU: 0 Not tainted (3.4.0-gc37fe8c-dirty #657)
PC is at check_poison_obj+0x194/0x1b4
LR is at console_unlock+0x1c0/0x1d4
pc : lr : psr:
sp : e58e1c68 ip : e58e1a40 fp : e58e1c9c
r10: e74b3398 r9 :r8 : e74b3338
r7 :r6 : e74b3000 r5 : e74b33e8 r4 :ee000080
r3 :r2 :r1 :r0 :e74b33f0
Flags: nZCv IRQs off FIQs on Mode SVC_32 ISA ARM Segment kernel
Control: 10c53c7d Table: af4e404a DAC:
kmem-S size-64
從打印的信息siize-64start=e74b3398, 得知出問題的是cache:size-64,地址為
e74b3390.
4.Crash> kmem -S cache name
crash>kmem -S size-64 | grep e74b3390
crash>rd e74b3390 0x64
e74b3390: 9d74e35b 09fb6b6b6b6b6b6b6b
e74b33a0: 6b6b6b6b 6b6b6b6b 6b6b6b6b 6b6b6b6b kkkkkkkkkkkkkkkk
e74b33b0: 6b6b6b6b e854b0d8 6b6b6b6b6b6b6b6b kkkk..T.kkkkkkkk
e74b33c0: 6b6b6b6b 6b6b6b6b 6b6b6b6b 6b6b6b6b kkkkkkkkkkkkkkkk
e74b33d0: 6b6b6b6b a56b6b6b 9d74e35b09f91102 kkkkkkk.
e74b33e0: ffc03446e8
從出問題的這個object的用于debug的信息可知：
redzone: 9d74e35b 09f91102 :RED_INACTIVE
poisondata: 6b : POISON_FREE
usercall : c03446e8
5.last caller
最后操作這塊內(nèi)存的函數(shù)為：
crash>dis -r c03446e8
0xc03446cc: mov r12, sp
0xc03446d0: push {r11, r12, lr, pc}
0xc03446d4: sub r11, r12, #4
0xc03446d8: stmfd sp!, {lr}
0xc03446dc: ldmfd sp!, {lr}
0xc03446e0: mov r0, r1
0xc03446e4: bl 0xc00d51fc
0xc03446e8: ldm sp, {r11, sp, pc}
結(jié)合如下的backtrace，可知問題就是從slab申請的一個對象，但發(fā)現(xiàn)其中的元素不對(不是0x6b,卻出現(xiàn)了e854b0d8，所以crash)
kernel BUG at mm/slab.c:2023!
Backtrace:
(check_poison_obj+0x0/0x1b4) from (cache_alloc_debugcheck_after+0x3c/0x1a0)
(cache_alloc_debugcheck_after+0x0/0x1a0) from (__kmalloc+0x140/0x234)
r7:r6:r5:ar4:ee000080
(__kmalloc+0x0/0x234) from (__DWC_ALLOC_ATOMIC+0x20/0x24)
(__DWC_ALLOC_ATOMIC+0x0/0x24) from (dwc_otg_hcd_urb_alloc+0x30/0x40)
(dwc_otg_hcd_urb_alloc+0x0/0x40)from (urb_enqueue+0xf0/0x258)
r4:db95faa8 r3:
(urb_enqueue+0x0/0x258) from (u_hcd_submit_urb+0x5c4/0x6a4)
(u_hcd_submit_urb+0x0/0x6a4) from (u_submit_urb+0x2a0/0x2bc)
(u_submit_urb+0x0/0x2bc) from (u_sg_wait+0x4c/0x138)
6.解決問題
從上面的分析可知，問題是memoryfree后，代碼又操作了這塊內(nèi)存。
現(xiàn)在問題是__DWC_FREE最后操作了這塊內(nèi)存，__DWC_FREE只是封裝了kfree,
如果直接使用kfree,通過SLAB_STORE_USER就可以知道那個函數(shù)調(diào)用了kfree,
進而知道申請的對象類型，看那個該對象類型的那個成員被賦值，就可以在代碼中搜索。
如該例知道了類型為dwc_otg_qtd_t，且成員qh在內(nèi)存釋放后被賦值，就可以在代碼中詳細查找，分析。
crash>dwc_otg_qtd_t e74b3398
structdwc_otg_qtd_t {
data_toggle= 0x6b,
control_phase= (DWC_OTG_CONTROL_DATA | DWC_OTG_CONTROL_STATUS | unknown:),
complete_split= 0x6b,
ssplit_out_xfer_count= 0x6b6b6b6b,
error_count= 0x6b,
isoc_frame_index= 0x6b6b,
isoc_split_pos= 0x6b,
isoc_split_offset= 0x6b6b,
urb= 0x6b6b6b6b,
qh= 0xe854b0d8,
qtd_list_entry= {
cqe_next= 0x6b6b6b6b,
cqe_prev= 0x6b6b6b6b
},
in_process= 0x6b,
n_desc= 0x6b,
isoc_frame_index_last= 0x6b6b
}
在相關(guān)的代碼中搜索哪里操作了
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
dwc_otg_qtd_t的qh成員。
出現(xiàn)CrashDump：
重啟電腦-按F8鍵，出現(xiàn)開機慶叢或菜單時，選擇，最后一次正確設(shè)置，回車試試。鄭源
或進入安全模式進入后殺毒、重啟。
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