什么是Kdump
Kdump是在系统崩溃、死锁或死机时用来转储内存运行参数的一个工具和服务,是一种新的crash dump捕获机制,用来捕获kernel crash(内核崩溃)的时候产生的crash dump。Kdump 的概念出现在 2005 左右,是迄今为止最可靠的内核转存机制。
kdump相关概念
standard(production) kernel 生产内核,是指我们正在使用的kernel。
Crash(capture)kernel 捕获内核 ,linux系统崩溃后使用的内核。
kdump 的优势
高可靠性
崩溃转储数据可从一个新启动内核的上下文中获取,而不是从已经崩溃内核的上下文。
Kdump工作原理
Kdump需要配置两个不同目的的kernel,其中一个我们在这里称作standard(标准的)(production)kernel;另一个称之为Crash(崩溃的)(capture)kernel。
生产内核是捕获内核服务的对像:如果系统一旦崩溃,那么正常的内核就没有办法工作了,在这个时候将由kdump产生一个用于(capture)捕获当前运行信息的内核,该内核会与相应的 ramdisk (虚拟内存盘:将内存模拟成硬盘的技术)一起组建一个微环境,将此时的内存中的所有运行状态和数据信息收集到一个dump core文件中,一旦内存信息收集完成,系统将会自动重启这和以前的diskdump、netdump同理。
kdump的实现原理
kdump机制主要包括两个组件:kdump和kexec。
kdump 使用 kexec 启动到捕获内核,以很小内存启动以捕获转储镜像。生产内核保留了内存的一部分给捕获内核启动用。由于 kdump 利用 kexec 启动捕获内核,绕过了 BIOS,所以第一个内核的内存得以保留。这是内核崩溃转储的本质。
什么是kexec
kexec 是一个快速启动kernel的机制,它运行在某一正在运行的kernel中,启动一个新的kernel(这里是crash kernel),而且不用重新经过BIOS 就可以完成启动。因为一般BIOS都会花费很长的时间,尤其是在大型并且同时连接许多外部设备的Server上的环境下,BIOS会花费更多的时间
kexec 原来的目的是为了节省 kernel 开发人员重启系统的时间,谁能想到这个“偷懒”的技术却孕育了最成功的内存转存机制。
它包括 2 个组成部分:一是内核空间的系统调用 kexec_load,负责在生产内核(production kernel 或 first kernel)启动时将捕获内核(capture kernel 或 sencond kernel)加载到指定地址。二是用户空间的工具 kexec-tools,他将捕获内核的地址传递给生产内核,从而在系统崩溃的时候能够找到捕获内核的地址并运行。没有 kexec 就没有 kdump。先有 kexec 实现了在一个内核中可以启动另一个内核,才让 kdump 有了用武之地。
如何访问捕获内存
在内核崩溃之前所有关于核心映像的必要信息都用 ELF 格式编码并存储在保留的内存区域中。ELF 头所在的物理地址被作为命令行参数(fcorehdr=)传递给新启动的转储内核。
在 i386 体系结构上,启动的时候需要使用物理内存开始的 640K,而不管操作系统内核转载在何处。因此,这个 640K 的区域在重新启动第二个内核的时候由 kexec 备份。
在第二个内核中,“前一个系统的内存”可以通过两种方式访问:
1. 通过 /dev/oldmem 这个设备接口。
一个“捕捉”设备可以使用“raw”(裸的)方式 “读”这个设备文件并写出到文件。这是关于内存的 “裸”的数据转储,同时这些分析 / 捕捉工具应该足够“智能”从而可以知道从哪里可以得到正确的信息。ELF 文件头(通过命令行参数传递过来的 elfcorehdr)可能会有帮助。
2. 通过 /proc/vmcore。
这个方式是将转储(生产内存)输出为一个 ELF 格式的文件,并且可以使用一些文件拷贝命令(比如 cp,scp 等)将信息读出来。同时,gdb 可以在得到的转储文件上做一些调试(有限的)。这种方式保证了内存中的页面都以正确的途径被保存 ( 注意内存开始的 640K 被重新映射了 )。
kdump的安装配置
安装kdump需要的条件:
首先,需要在编译standard(production) kernel 之前,需要指定kernel crash dumping 相关的一组compile 选项
其次,需要在编译好的standard kernel之上,安装kernel-kdump package,这个package包含了crash(capture)kernel,crash kernel在standard kernel crash的时候被启动,因此提供了环境用来capture正处于crash中的standard kernel的dump信息。
软件包说明
package namepackage info
Kdumpkdump软件包
kexec-toolskexec 软件包,kdump用到的各种工具都在此包中
kernel-debuginfocrash analysis package 用来分析 vmcore 文件
kernel-debuginfo-common kernel-debuginfo依赖包
1、安装kexec-tool
使用kdump服务,就必须安装kexec-tools工具包。安装命令如下:
2、配置grub
配置kdump kernel的内存区域。kdump要求操作系统正常使用的时候,不能使用kdump kernel所占用的内存,配置这个需要修改/etc/dedfault/grub文件。文件内容如下:
修改文件中GRUB_CMDLINE_LINUX这行,可以设置kdump kernel的大小,一般都是128M或者256M。修改完成以后运行下面的命令更新grub的配置
然后重启系统,使上面对系统的配置有效。