kernel bug --- soft lockup

本文深入探讨了在PXE无人值守自动装机过程中遇到的内核软死锁(softlockup)问题,分析了其可能由负载过重引起的背景,并详细解释了Linux内核监控机制及软死锁的具体成因。

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最近搭建了一个pxe无人值守自动装机,从script自动化搭建pxe到自动安装。

昨晚安装了几个不同的系统测试,今早发现pxe server报错如下:

kernel: BUG: soft lockup - CPU#0 stuck for 124s! [vmtoolsd:1638]

soft lockup:内核软死锁,这个bug并没有让系统彻底死机,但是若干进程/线程被锁死在某个状态。

查看相关信息资料,结合系统相关信息,个人觉得应该是负载过重引起的。

 

 

2.内核软死锁(soft lockup)bug原因分析

         Soft lockup名称解释:所谓,soft lockup就是说,这个bug没有让系统彻底死机,但是若干个进程(或者kernel thread)被锁死在了某个状态(一般在内核区域),很多情况下这个是由于内核锁的使用的问题。

         Linux内核对于每一个cpu都有一个监控进程,在技术界这个叫做watchdog(看门狗)。通过ps –ef | grep watchdog能够看见,进程名称大概是watchdog/X(数字:cpu逻辑编号1/2/3/4之类的)。这个进程或者线程每一秒钟运行一次,否则会睡眠和待机。这个进程运行会收集每一个cpu运行时使用数据的时间并且存放到属于每个cpu自己的内核数据结构。在内核中有很多特定的中断函数。这些中断函数会调用soft lockup计数,他会使用当前的时间戳与特定(对应的)cpu的内核数据结构中保存的时间对比,如果发现当前的时间戳比对应cpu保存的时间大于设定的阀值,他就假设监测进程或看门狗线程在一个相当可观的时间还没有执。Cpu软锁为什么会产生,是怎么产生的?如果linux内核是经过精心设计安排的CPU调度访问,那么怎么会产生cpu软死锁?那么只能说由于用户开发的或者第三方软件引入,看我们服务器内核panic的原因就是qmgr进程引起。因为每一个无限的循环都会一直有一个cpu的执行流程(qmgr进程示一个后台邮件的消息队列服务进程),并且拥有一定的优先级。Cpu调度器调度一个驱动程序来运行,如果这个驱动程序有问题并且没有被检测到,那么这个驱动程序将会暂用cpu的很长时间。根据前面的描述,看门狗进程会抓住(catch)这一点并且抛出一个软死锁(soft lockup)错误。软死锁会挂起cpu使你的系统不可用。

         如果是用户空间的进程或线程引起的问题backtrace是不会有内容的,如果内核线程那么在soft lockup消息中会显示出backtrace信息。

注:该段内容来自于:http://www.cnblogs.com/brucewoo/archive/2012/12/16/3226861.html

<think>嗯,用户问的是关于“BUG: soft lockup - CPU#2 stuck for 22s”的问题,需要我用中文介绍或解释一下。首先,我得先弄清楚这个错误的具体含义,可能的原因,以及可能的解决方法。用户可能是系统管理员或者开发人员,遇到了这个错误,需要了解如何应对。 首先,soft lockupLinux内核中的一个机制,用来检测CPU是否长时间无法调度其他任务。当内核检测到某个CPU在设定的时间内没有响应时,就会触发这个错误。这里的CPU#2指的是第二个CPU核心,stuck for 22秒表示它被卡住了22秒。这时候系统可能还能响应,但那个核心可能无法处理其他任务了。 接下来需要分析可能的原因。常见的原因包括内核代码中的死循环、硬件问题(比如CPU过热或故障)、驱动程序问题,或者资源争用导致的死锁。用户可能需要知道这些原因才能进一步排查问题。 然后,我应该考虑如何诊断这个问题。查看dmesg日志,检查内核日志中是否有更多的信息;使用top或htop查看CPU使用情况,看是否有进程占用过高;检查硬件健康状况,比如温度、内存等;更新内核和驱动程序,或者检查最近的系统更改,比如新安装的软件或驱动。 解决方案方面,可能需要重新启动系统来临时解决,但根本解决需要找到具体原因。如果是软件问题,更新或打补丁;硬件问题则需要更换部件。用户可能需要逐步排除,比如检查日志、测试硬件、更新系统等。 另外,用户可能需要了解如何配置内核参数,比如修改soft lockup的检测阈值,或者启用更多调试信息。不过这可能对普通用户来说有点复杂,需要谨慎操作。 在解释的时候,要避免使用太专业的术语,或者至少解释清楚术语。用户可能不熟悉内核机制,所以需要用比较通俗的语言。同时,要分步骤说明,让用户能一步步排查问题。 可能用户没有提供更多上下文,比如系统环境、最近是否有变更、出现的频率等,所以需要给出通用的建议,并建议用户提供更多信息以便更精准地解决问题。比如,可以建议用户检查最近的系统更新,或者运行硬件诊断工具。 总结来说,回答的结构应该是先解释错误信息,再分析可能的原因,然后给出诊断步骤和解决方法,最后建议如何预防或进一步处理。需要条理清晰,让用户能够按照步骤操作。</think>`BUG: soft lockup - CPU#2 stuck for 22s` 是 Linux 内核在运行过程中检测到的一种 **软锁死(soft lockup)** 错误。以下是该问题的详细解释和应对建议: --- ### **1. 什么是软锁死(soft lockup)?** - **定义**:当某个 CPU 核心在**内核态**长时间无法调度其他任务时(例如陷入死循环或未释放锁),内核会触发此警告。此时系统可能仍能部分响应,但受影响的核心无法处理新任务。 - **检测机制**:Linux 内核通过一个名为 `watchdog` 的线程定期检查 CPU 状态。若某个 CPU 在设定时间(默认 20 秒)未响应,则会打印此错误。 --- ### **2. 错误信息含义** - `CPU#2`:表示第 2 号 CPU 核心出现问题。 - `stuck for 22s`:该核心已被“卡住” 22 秒,超过了内核的检测阈值。 --- ### **3. 常见原因** - **内核代码缺陷**:驱动或内核模块中存在死循环、未正确释放锁等问题。 - **硬件故障**:CPU 过热、内存错误、电源不稳定等硬件问题。 - **资源争用**:多个进程/线程因竞争资源(如锁、I/O)导致死锁。 - **高负载任务**:CPU 长时间处理高优先级任务,无法调度低优先级任务(如 `rcu_sched` 等待)。 --- ### **4. 诊断与排查步骤** #### **① 查看完整日志** 运行 `dmesg -T | grep "soft lockup"` 获取错误上下文,关注触发前后的日志(如关联的进程、函数调用)。 #### **② 检查系统负载** - 使用 `top`、`htop` 或 `mpstat` 查看 CPU 使用率及占用高的进程。 - 检查是否存在异常的进程(如 D 状态进程,表示不可中断睡眠)。 #### **③ 排查硬件问题** - 检查 CPU/内存温度:`sensors` 或硬件监控工具。 - 运行内存测试:`memtest86`。 - 检查电源和主板稳定性。 #### **④ 检查内核模块或驱动** - 确认最近是否更新/安装了新驱动或内核。 - 尝试卸载可疑模块(如第三方驱动)。 #### **⑤ 分析进程堆栈** - 若错误日志包含进程 PID,使用 `cat /proc/<PID>/stack` 查看其内核态堆栈。 - 使用 `perf` 或 `crash` 工具进行深度分析。 --- ### **5. 解决方案** #### **临时措施** - 重启系统以恢复服务(但可能复发)。 - 隔离问题 CPU:使用 `nohz_full` 或 `isolcpus` 内核参数禁用受影响核心。 #### **长期修复** - **软件问题**:更新内核或驱动,应用官方补丁(搜索内核版本 + soft lockup 相关修复)。 - **硬件问题**:更换故障部件(如 CPU、内存、电源)。 - **调整内核参数**(需谨慎): ```bash # 延长 watchdog 检测阈值(默认 20 秒) echo 30 > /proc/sys/kernel/watchdog_thresh # 禁用 nmi_watchdog(不推荐) echo 0 > /proc/sys/kernel/nmi_watchdog ``` --- ### **6. 预防措施** - 定期更新内核和驱动。 - 监控系统日志(如使用 `journalctl` 或 ELK 堆栈)。 - 对关键服务器进行硬件健康检查。 --- 若问题频繁发生且无法定位,建议提供完整的 `dmesg` 日志、内核版本及硬件配置,以便进一步分析。
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