Linux Kernel (Ядро линукса) (часть 1)

Проверка сторожей NMI Watchdog

В многопроцессорных системах операционная система Linux предлагает разработчикам ядра еще одну функциональную возможность. Это сторожа, которые могут оказаться полезными для обнаружения ошибок в ядре, вызывающих зависание системы. Для активизации такого слежения следует загрузить ядро С параметром nmi_watchdog.

Работа сторожа основана на одной нетривиальной аппаратной особенности локальных APIC-контроллеров и контроллеров I/O APIC: они могут генерировать периодические немаскируемые прерывания на каждом процессоре. Поскольку немаскируемые прерывания не маскируются ассемблерной инструкцией cii, сторож может распознать взаимные блокировки, даже когда прерывания отключены.

В результате этого на каждом тике все процессоры, независимо от того, чем они до этого занимались, запускают обработчики немаскируемых прерываний. В свою очередь, каждый обработчик вызывает функцию do nmi . Эта функция получает логический номер процессора п и проверяет поле apic timer irqs элемента массива irq stat. Если процессор работает правильно, это значение должно отличаться от значения, прочитанного при предыдущем немаскируемом прерывании. Когда с процессором все в порядке, элемент п поля apic timer irqs увеличивается обработчиком локальных таймерных прерываний. Если же счетчик не увеличен, значит, обработчик локальных таймерных прерываний не вызывался целый тик. А в этом нет ничего хорошего.
Когда обработчик немаскируемого прерывания обнаруживает зависание процессора, он звонит во все колокола: записывает устрашающие сообщения в системные журналы, выполняет дамп содержимого регистров процессора и содержимого стека (дамп "kernel oops”) и, наконец, уничтожает текущий процесс. Это дает разработчикам ядра возможность понять, в чем проблема.