kdump详解

kdump 是 Linux 系统中的一种内核崩溃转储机制，用于在系统崩溃时将内存中的数据保存到磁盘上，以便后续分析系统崩溃的原因。以下是对 kdump 的详细介绍：

1、工作原理

kdump 利用了 Linux 系统中的双启动机制。当系统启动时，它会加载两个内核：

正常运行的生产内核；
用于捕获崩溃信息的 kdump 内核。

在系统运行过程中，kdump 会监控生产内核的状态。当生产内核发生崩溃时，kdump 会接管系统，并将生产内核的内存映像保存到指定的转储设备中。

保存完成后，系统可以重新启动，管理员可以通过分析内存转储文件来查找系统崩溃的原因。

2、组件

kexec：kexec 是一个用于在 Linux 系统中加载和启动新内核的工具。kdump 使用 kexec 来加载 kdump 内核，并在生产内核崩溃时切换到 kdump 内核。
crashkernel：crashkernel 是预留的一块内存区域，用于在系统崩溃时存储内核的内存映像。kdump 会将生产内核的内存数据复制到 crashkernel 中，然后再将其保存到转储设备中。
systemd-coredump：systemd-coredump 是 systemd 中的一个组件，用于处理内核崩溃转储文件。它会在系统崩溃时被触发，并将内存转储文件保存到指定的位置。

3、配置步骤

1）安装 kdump 工具

在大多数 Linux 发行版中，可以使用包管理工具来安装 kdump 工具，如在 CentOS 中可以使用yum install kexec-tools命令安装。

# Debian/Ubuntu
sudo apt install kexec-tools kdump-tools crash
# CentOS/OpenEuler
sudo yum install kexec-tools crash kernel-debuginfo

2）配置 crashkernel 参数

需要在系统的引导配置中添加crashkernel参数，以预留内存给 kdump 使用。例如，crashkernel=128M表示预留 128MB 的内存。

修改 GRUB 配置（如 /etc/default/grub），添加 crashkernel 参数：

GRUB_CMDLINE_LINUX="crashkernel=256M quiet"

更新 GRUB 并重启：

sudo grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
sudo reboot

3）配置转储设备

可以指定将内存转储文件保存到本地磁盘、网络存储或其他设备中。需要在/etc/kdump.conf文件中配置转储设备的路径。

如果没有特别配置 kdump，当发生 crash 时，通常默认会将 vmcore 保存到 /var/crash 路径下，也可以查看 /etc/kdump.conf 配置来确认:

$ grep ^path /etc/kdump.conf
path /var/crash

4）启用 kdump 服务

安装和配置完成后，需要启用 kdump 服务，使其在系统启动时自动运行。例如，在 CentOS 中可以使用systemctl enable kdump.service命令启用服务。

验证 kdump 状态

检查保留内存是否生效：

$ grep crashkernel /proc/cmdline
BOOT_IMAGE=/boot/vmlinuz-3.10.0-327.ali2019.alios7.x86_64 root=UUID=a0172e4b-bc83-4244-994c-6f73e18ea1ee ro crashkernel=auto console=ttyS0,115200 LANG=en_US.UTF-8 fsck.repair=yes net.ifnames=0 console=tty0 console=ttyS0,115200n8

查看服务状态：
```
systemctl status kdump
```

4 /etc/kdump.conf 配置详解

参考：/etc/kdump.conf 配置详解-CSDN博客

5、触发与捕获转储

1）手动触发内核崩溃

echo c > /proc/sysrq-trigger

系统将重启，并在配置目录生成 vmcore 或 dump 文件。

2）自动捕获场景
kdump 可自动响应以下事件：

内核 panic
硬件错误（如 NMI）
用户通过 SysRq 触发崩溃7。

6、内存转储文件分析

1）分析工具

内存转储文件包含了系统崩溃时的内存状态、内核堆栈信息、进程列表等重要信息。可以使用专门的工具来分析这些文件。

debuginfo调试符号工具：

参考：debuginfo详解-CSDN博客

Crash分析工具

crash分析案例：

crash /usr/lib/debug/boot/vmlinux-$(uname -r) /var/crash/[timestamp]/vmcore

crash工具参考：linux crash工具详解-CSDN博客

GDB 分析
适用于进程级崩溃分析：

gdb -c vmcore /path/to/vmlinux

2）分析转储文件

通过分析内存转储文件，管理员可以找出系统崩溃的原因，如内核漏洞、驱动问题、硬件故障等。这有助于快速定位和解决问题，提高系统的稳定性和可靠性。

7、优势与局限性

优点

提供详细的故障信息：kdump 能够在系统崩溃时捕获到非常详细的内存信息，包括内核数据结构、进程状态等，这对于准确分析系统崩溃原因非常有帮助。
方便调试：内存转储文件可以在离线状态下进行分析，无需在故障现场进行调试，方便管理员在有条件的环境下进行深入分析。
支持多种平台：kdump 支持多种硬件平台和 Linux 发行版，具有较好的通用性和兼容性。

局限性

占用内存和磁盘空间：kdump 需要预留一定的内存作为 crashkernel，并且内存转储文件可能会占用大量的磁盘空间，尤其是在系统内存较大的情况下。
分析难度较大：内存转储文件包含了大量的信息，分析这些文件需要一定的专业知识和经验，对于普通用户来说可能有一定的难度。
不能解决所有问题：kdump 只能在系统崩溃后提供故障信息，对于一些间歇性的故障或性能问题，可能无法提供有效的帮助。