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系统panic后主动广播最后内核dmesg信息-一个几乎可以使用的方案

2024-11-24 17:01:39   203人阅读

在《远程触发SYSRQ获取最新的dmesg信息-一个几乎没有什么用的方案》中，我认为远程触发SYSRQ并没有什么实际的用处，系统没有挂起时，用SSH等标准方式会好很多，系统挂起时，远程触发在多数情况下均无法得到响应。那么有什么方法在系统panic的时候通知外部呢？
       当然采用crash kexec kernel的方式会是一个好方法，但是那毕竟是为了debug而生的，有的时候只是想知道dmesg的最后几行就好，要知道此时系统已经完全没有机会记录日志了，用户态的任何进程均已经全军覆没。但是别忘了还有一个口子可以将最后的信息送出去，那就是网络。为了使得信息更加可能被接收，我觉得采用广播会比较好。具体的方式我在《远程触发SYSRQ获取最新的dmesg信息-一个几乎没有什么用的方案》的最后已经给出了。本文主要给出一个切实可以运行的代码。这个代码和平时的代码有所不同，那就是这个代码是在系统已经panic了以后被触发的，此时的系统很可能全然混乱，因此此时最好的做法就是：
1.减少内存操作；
2.不处理异常流；
3.尽可能简化，不再计算校验值；
4.避免ARP交互，直接广播。
代码的逻辑如下：
1.加载模块：预先分配skb和get device，为了不在panic以后处理内存；注册通知链。
2.panic之后：调用通知链的通知操作，用最简化的方式广播没有校验码的数据包。

代码如下：


#include <linux/module.h>
#include <linux/skbuff.h>
#include <net/ip.h>

struct sk_buff * skb = NULL;
struct net_device * dev = NULL;

u8 ethhdr [ETH_HLEN] = {
        0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
        0x00, 0x0c, 0x29, 0xdd, 0xaa, 0xfd,
        0x00, 0x00
};

u8 iphdr [20] = {
        0x45,
        0x00,
        0x00, 0x00,  //total length
        0x00, 0x00,  //ID
        0x40, 0x00,  //Don‘t fragment
        0x40,        //TTL
        0xff,        // UDP?
        0x00, 0x00,  //checksum
        0x02, 0x02, 0x02, 0x02,
        0xff, 0xff, 0xff, 0xff
};

u8 data[1024] = {0};

void do_nothing (struct sk_buff *skb)
{
    /* 不再进行任何内存操作 */
    //dev_put(skb->dev);
}

static int send_last_msg(struct notifier_block *self,
            unsigned long event, void *unused)
{
    int ret;
    struct ethhdr *eth;
    struct iphdr *ip;
    char *p;

    /* 获取内核缓冲区中的数据 */
    kernel_log_buffer(data, sizeof(data));
 
    skb->dev = dev;
    skb->pkt_type = PACKET_OTHERHOST;
    skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
    skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
    skb->destructor = do_nothing;
    skb->priority = 0;

    /* 保留skb区域 */
    skb_reserve (skb, 2 + ETH_HLEN + sizeof(struct iphdr) + sizeof(data));

    /* 构造数据区(使用UDP会比较好，但是懒的封装了) */
    p = skb_push(skb, sizeof(data));
    memcpy(p, &data[0], sizeof(data));
    skb_reset_transport_header(skb);

    /* 构造IP头 */
    p = skb_push(skb, sizeof(struct iphdr));
    memcpy(p, &iphdr, sizeof(struct iphdr));
    ip = (struct iphdr*)p;
    ip->tot_len = htons(sizeof(data) + sizeof(struct iphdr));
    skb_reset_network_header(skb);

    /* 构造以太头 */
    p = skb_push(skb, sizeof(struct ethhdr));
    eth = (struct ethhdr*)p;
    eth->h_proto = htons(ETH_P_IP);
    memcpy(p, ehdr, sizeof(struct ethhdr));
    skb_reset_mac_header(skb);

    /* 发射 */
    ret = dev_queue_xmit(skb);
    if (ret < 0) {
        /* 由于panic了，不再处理内存，不处理异常流 */
        //kfree_skb (skb);
        //dev_put(dev);
        goto out;
    }
out:
    return ret;
}

static struct notifier_block on_panic_send = {
        .notifier_call = send_last_msg,
};

static int __init
panic_sendmsg_init(void)
{
    int ret = -1;
    dev = dev_get_by_name (&init_net, "eth2");
    if (!dev) {
        printk("Can‘t get device\n");
        goto out;
    }
    /* 不在通知链中分配，因为那时已经panic，故预先分配 */
    skb = alloc_skb(1500, GFP_ATOMIC);
    if (!skb) {
        dev_put(dev);
        printk("Alloc skb failed\n");
        goto out;
    }
    /* 注册 */
    ret = atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &on_panic_send);
    if (ret) {
        dev_put(dev);
        kfree_skb (skb);
        printk("Register notifier chain failed\n");
        goto out;
    }

    return 0;
out:
    return ret;
}

static void __exit
panic_sendmsg_exit(void)
{
    atomic_notifier_chain_unregister(&panic_notifier_list, &on_panic_send);
    if (dev) {
        dev_put(dev);
    }
    if (skb) {
        kfree_skb (skb);
    }
}

module_init(panic_sendmsg_init);
module_exit(panic_sendmsg_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("marywangran <marywangran@126.com>");

需要指出的是kernel_log_buffer接口，这个接口是我自己添加进内核并EXPORT出来的。我认为这是必要的，printk将信息放在了内核的一个缓冲区中，这个缓冲区可以被用户态进程通过syslog系统调用读取。我们知道，常规的办法是内核信息被syslog守护进程读取，然后发送到网络或者保存成文件。但是panic之后呢？既然用户态已经完全不再运行，那么就不存在通过什么守护进程存日志的希望了，当然在内核panic通知链钩子中直接操作磁盘日志文件是可以的，但是那太不可靠，因为磁盘的IO逻辑同样存在于内核态代码或者驱动代码中，此时内核已经panic了...虽然从网络发送数据也同样要用到已经panic的内核执行流，但是毕竟协议栈操作要比磁盘操作的调用深度要浅很多(数据的最终解释，排序，保存操作都在对端进行，磁盘IO则不然)。

       不管怎么样，不管是磁盘操作还是网络操作，都需要将内核log缓冲区中的内存dump下来才好，然而内核log缓冲区本身并没有被EXPORT，它只能通过不多的几个系统调用接口来获取，而这些接口很难在内核里面调用，因此我自己添加了一个：


int kernel_log_buffer(char *buf, int max_len);

其中，buf为内核log保存到的缓冲区，max_len为buf的长度，返回值为实际返回信息的长度。这个接口完全类似于read系统调用。

系统panic后主动广播最后内核dmesg信息-一个几乎可以使用的方案


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