nmi_watchdog原理(用于检测关中断死锁)

nmi_watchdog原理(用于检测关中断死锁)
nmi_watchdog用于检测内核中关中断死锁(也称硬死锁)的情况，是调测内核死机或死锁问题的一大利器。内核中，如果代码编写不好可能会出现关中断死锁的情况，即进入内核态后，关中断，然后在内核态中死锁，或长时间运行，导致该CPU无法响应中断(因为中断已关)，也无法得到调度(对于没有启用内核抢占的内核来说)，外在表现可能为系统挂死、无法ping通、没有响应。而nmi_watchdog正是针对这种情况而设计的。
其基本原理为：注册nmi中断(3号中断)，为不可屏蔽中断，由硬件定期触发(通过性能计数器)。在时钟中断中更新相关计数器，在nmi中断处理中，判断相关计数器是否更新，如果超过5s(默认情况下)没有更新，则触发nmi_watchdog，默认情况下，最终会进入panic流程。
2.6.11代码流程如下：
本地时钟中断处理函数：

fastcall void smp_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
{
 /**
  * 获得CPU逻辑号
  */
 int cpu = smp_processor_id();

 /*
  * the NMI deadlock-detector uses this.
  */
 /*增加apic_timer_irqs计数，此计数用于nmi_watchdog，其会在do_nmi中检测这个值的更新状态 */
 irq_stat[cpu].apic_timer_irqs++;
...
}

nmi中断的处理函数：do_nmi->default_do_nmi()

static void default_do_nmi(struct pt_regs * regs)
{
...
if (nmi_watchdog) {
            nmi_watchdog_tick(regs);
            return;
...
}

nmi_watchdog检测函数：nmi_watchdog_tick()

void nmi_watchdog_tick (struct pt_regs * regs)
{
    int sum, cpu = smp_processor_id();

    sum = irq_stat[cpu].apic_timer_irqs;
//检测irq计数是否更新，如果没更新，则表示可能发生关中断死锁了。
    if (last_irq_sums[cpu] == sum) {
        /*
         * Ayiee, looks like this CPU is stuck ...
         * wait a few IRQs (5 seconds) before doing the oops ...
         */
        alert_counter[cpu]++;
//如果5s内，计数都没有更新，那就触发die_nmi()，最终会走panic流程。
        if (alert_counter[cpu] == 5*nmi_hz)
            die_nmi(regs, "NMI Watchdog detected LOCKUP");
    } else {
        last_irq_sums[cpu] = sum;
        alert_counter[cpu] = 0;
    }
...
}