嵌入式Linux上使用Ramoops的代碼應(yīng)用

By Toradex胡珊逢

對于嵌入式設(shè)備，盡管在部署前會(huì)經(jīng)歷大量的測試和驗(yàn)證，但在使用現(xiàn)場有時(shí)候仍不可避免會(huì)出現(xiàn)意外情況，如Kernel opps、panic。當(dāng)出現(xiàn)類似情況時(shí)，系統(tǒng)日志往往無法及時(shí)寫入flash，重啟后不能獲得用于分析問題的關(guān)鍵信息。Ramoops可以應(yīng)對此類問題。當(dāng)發(fā)發(fā)生Kernel opps、panic時(shí)，它能夠?qū)⑾嚓P(guān)日志保存到特定的內(nèi)存區(qū)域，并在軟重啟后仍可以讀取。文章將使用安裝Linux BSP v3.0的Apalis iMX6計(jì)算機(jī)模塊進(jìn)行說明。

首先使用Toradex Easy Installer安裝Linux BSP v3.0。然后下載對應(yīng)的Linux源碼，分支為toradex_4.14-2.3.x-imx。交叉編譯工具是gcc-arm-8.2-2019.01-x86_64-arm-linux-gnueabihf。

應(yīng)用Apalis iMX6默認(rèn)內(nèi)核配置。

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$make apalis_imx6_defconfig

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開啟ramoops功能。

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$make menuconfig

File systems → Miscellaneous filesystems

<*> Persistent store support

Choose compression algorithm (ZLIB) --->

[*] Log kernel console messages

[*] Log user space messages

<*> Log panic/oops to a RAM buffer

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為了便于觸發(fā)kernel panic開啟sysrq功能。

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Kernel hacking

[*] Magic SysRq key

0x1) Enable magic SysRq key functions by default

[*] Enable magic SysRq key over serial

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最后重新編譯內(nèi)核以及內(nèi)核模塊。

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$ make zImage LOADADDR=10008000

$ make modules

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使用新的內(nèi)核和模塊重新啟動(dòng)Apalis iMX6。Ramoops在內(nèi)核配置里又稱為PSTORE，使用下面命令查看之前的內(nèi)核內(nèi)置是否生效。

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root@apalis-imx6:~# zcat /proc/config.gz |grep PSTORE

CONFIG_PSTORE=y

CONFIG_PSTORE_ZLIB_COMPRESS=y

# CONFIG_PSTORE_LZO_COMPRESS is not set

# CONFIG_PSTORE_LZ4_COMPRESS is not set

CONFIG_PSTORE_CONSOLE=y

CONFIG_PSTORE_PMSG=y

CONFIG_PSTORE_RAM=y

root@apalis-imx6:~# zcat /proc/config.gz |grep SYSRQ

CONFIG_MAGIC_SYSRQ=y

CONFIG_MAGIC_SYSRQ_DEFAULT_ENABLE=0x1

CONFIG_MAGIC_SYSRQ_SERIAL=y

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此時(shí)，ramoops還沒有配置完成，需要在device tree里創(chuàng)建對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)。在這之前先確定在內(nèi)存中可以為ramoops預(yù)留的地址空間。在Linux運(yùn)行下面命令。

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root@apalis-imx6:~# cat /proc/iomem

00100000-00103fff : /soc/caam-sm@00100000

00120000-00128fff : 120000.hdmi_core

00130000-00133fff : galcore register region

……

02204000-02207fff : galcore register region

02400000-027fffff : 2400000.ipu

02800000-02bfffff : 2800000.ipu

10000000-4fffffff : System RAM

10008000-10cfffff : Kernel code

10e00000-10eeb3cf : Kernel data

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RAM的物理地址空間為0x10000000-0x4fffffff，選擇在Kernel code和Kernel data之外的0x30000000作為ramoops的起始地址，大小為1MB。

在arch/arm/boot/dts/imx6q.dtsi的reserved-memory 節(jié)點(diǎn)里添加ramoops。

重新編譯device tree。

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$make imx6q-apalis-eval.dtb

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使用新的device tree啟動(dòng)后，可以看到以下信息。

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root@apalis-imx6:~# dmesg|grep ramoops

[ 0.071682] pstore: Registered ramoops as persistent store backend

[ 0.071707] ramoops: attached 0x100000@0x30000000, ecc: 0/0

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下面命令分別設(shè)置系統(tǒng)在發(fā)生kernel panic時(shí)1秒后自動(dòng)重啟，以及觸發(fā)kernel panic。

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root@apalis-imx6:~# echo 1 > /proc/sys/kernel/panic

root@apalis-imx6:~# echo c > /proc/sysrq-trigger

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在自動(dòng)重啟后，將ramoops掛載到/home/root/pstore目錄，可以看到上次發(fā)生kerne panic時(shí)的日志。

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root@apalis-imx6:~# mkdir -p /home/root/pstore

root@apalis-imx6:~# mount -t pstore psotre /home/root/pstore

root@apalis-imx6:~# ls pstore/

console-ramoops-0 dmesg-ramoops-0 dmesg-ramoops-1

root@apalis-imx6:~/pstore# tail -n 5 console-ramoops-0

[ 856.337055] ffa0: 00be5898 00000000 00000020 76ed4bb4

[ 856.345259] ffc0: 00be5898 00000020 00000002 00000001 76ed71c0 00be6828 00000001 7ed702e0

[ 856.353460] ffe0: 00000000 7ed70138 76dd382d 76d88cd0 000f0010 ffffffff

[ 856.360101] r9:00be6828 r8:10c5387d r7:10c5387d r6:ffffffff r5:000f0010 r4:76d88cd0

[ 856.385215] Rebooting in 1 seconds..

root@apalis-imx6:~/pstore# tail -n 5 dmesg-ramoops-0

<4>[ 856.200454] r9:00000000 r8:00000000 r7:00000002 r6:00d00440 r5:a909bf00 r4:a909bf00

<4>[ 856.208233] [<80227be8>] (SyS_write) from [<80107d20>] (ret_fast_syscall+0x0/0x54)

<4>[ 856.215828] r9:a975a000 r8:80107f24 r7:00000004 r6:76f5bda0 r5:00d00440 r4:0000006c

<0>[ 856.223594] Code: e5834000 f57ff04e ebf07aaa e3a03000 (e5c34000)

<4>[ 856.229847] ---[ end trace 583cc693cbfd2cb1 ]---

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由于ramoops是將日志保存在內(nèi)存里，如果模塊是冷啟動(dòng)，即電源復(fù)位，那么相關(guān)的內(nèi)容也不再保留。

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root@apalis-imx6:~# mount -t pstore psotre /home/root/pstore

root@apalis-imx6:~# ls pstore/

root@apalis-imx6:~#

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參考

https://git.toradex.cn/cgit/linux-toradex.git/tree/Documentation/admin-guide/ramoops.rst?h=toradex_4.14-2.3.x-imx

https://lwn.net/Articles/501748/

總結(jié)

ramoops可以使用較小的開銷記錄系統(tǒng)日志一般難以保存的kernel panic錯(cuò)誤。由于存儲(chǔ)于內(nèi)存里面，因此在掉電后這些信息就不復(fù)存在。在Linux中還有許多其他的調(diào)試方法，如kdb, kdump, tracing等，它們的使用特點(diǎn)和復(fù)雜程度也各有不同，用戶可以根據(jù)需求加以選擇。

審核編輯：黃飛