linux 与 sysrq

linux && sysrq

what is sysrq

It is a 'magical' key combo you can hit which the kernel will respond to regardless of whatever else it is doing, unless it is completely locked up.

在linux系统下，我们有时候会碰到命令卡（hang）住的问题，这时候无法再输入命令，那么对我们调试问题就会造成影响，幸好linux一种后门机制，可以在命令hang住的时候打印一些内核信息，这个机制就是sysrq

具体描述我们可以查看内核文档

root@99-252:~/linux-3.10.70/Documentation# vi sysrq.txt

func of sysrq

• b 在没有同步或卸载硬盘的情况下立即启动
• c 为了获取崩溃转储执行kexe重启动
• d 显示被持的所有锁
• e 发送信号SIGTERM给所有进程，除了init外
• f 将调用oom_kill杀死内存热进程
• g 在平台ppc和sh上被kgdb使用
• h 显示帮助信息
• i 发送信号SIGKILL给所有的进程，除了init外
• k 安全访问密钥（Secure Access Key，SAK）杀死在当前虚拟终端上的所有程序
• m 转储当前的内存信息到控制台
• o 将关闭系统（如果配置为支持）
• p 打印当前寄存器和标识到控制台
• q 将转储所有正运行定时器的列表
• r 关闭键盘Raw模式并设置为XLATE模式
• s 尝试同步所有挂接的文件系统
• t 将转储当前的任务列表和它们的信息到控制台
• u 尝试以仅读的方式重挂接所有已挂接的文件系统
• v 转储Voyager SMP处理器信息到控制台
• w 转储的所有非可中断（已阻塞）状态的任务
• x 在平台ppc/powerpc上被xmon（X监视器）接口使用
• 0~9 设备控制台日志级别，控制将打印到控制台的内核信息。例如：0仅打印紧急信息，如：PANIC和OOPS信息

open sysrq func

step1: enable kernel config

Symbol: MAGIC_SYSRQ [=y] 
  | Type : boolean             
  | Prompt: Magic SysRq key                                                  
  | Location:                                                              
  | (1) -> Kernel hacking                                                    
  | Defined at lib/Kconfig.debug:55  | Depends on: !UML | Selected by: KGDB_SERIAL_CONSOLE [=y] && KGDB [=y] && TTY [=y]

step2: make sure sysrq open

确认sysrq是否是非0，非0则代表启用，可以通过快捷键触发进入sysrq，如果sysrq=1，则代表允许任何请求,sysrq等于其他值可以选择性开启部分功能. 不同的cpu平台的快捷键也不一样

/proc/sys/kernel # ls -al -rw-r--r-- 1 root 0 0 Mar 23 14:36 sysrq
/proc/sys/kernel # cat sysrq  1 // sysrq写0则关闭此功能 /proc/sys/kernel # echo "0" > sysrq

how to use sysrq

method1: 使用终端进入sysrq功能

以arm平台为例，可以在终端（like secureCRT）通过键盘组合键ctrl+pause, 5s内输入命令字符执行相应的sysrq功能.

method2: shell

/ # echo "h" >/proc/sysrq-trigger SysRq : HELP : loglevel(0-9) reboot(b) crash(c) terminate-all-tasks(e) memory-full-oom-kill(f) kill-all-tasks(i) thaw-filesystems(j) sak(k) show-backtrace-all-active-cpus(l) show-memory-usage(m) nice-all-RT-tasks(n) poweroff(o) show-registers(p) show-all-timers(q) unraw(r) sync(s) show-task-states(t) unmount(u) show-blocked-tasks(w) / #

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sysrq understand deeper

sysrq 到底如何触发

基础补充

扫描码和虚拟码

键盘上所有的按键都有扫描码和虚拟码，扫描码由键盘硬件发至设备的键盘驱动，键盘驱动会将扫描码转换成统一的虚拟码，屏蔽掉厂家差异。

ctrl + 字母的ASCII码

ctrl + 字母的ASCII码 = 字母的ASCII码 & 0x1f

串口与break信号

linux kernel 如何识别sysrq

// 在串口接收字符处理函数中会调用break处理函数
unsigned char serial8250_rx_chars(struct uart_8250_port *up, unsigned char lsr)
{
    uart_handle_break(port)
    uart_handle_sysrq_char(port, ch)
}

// break处理函数的实现，实际上调用了uart_port的break处理
static inline int uart_handle_break(struct uart_port *port)
{
        struct uart_state *state = port->state;

        if (port->handle_break)
                port->handle_break(port);

#ifdef SUPPORT_SYSRQ
        if (port->cons && port->cons->index == port->line) {
                if (!port->sysrq) {
                        port->sysrq = jiffies + HZ*5;
                        return 1;
                }
                port->sysrq = 0;
        }
#endif
        if (port->flags & UPF_SAK)
                do_SAK(state->port.tty);
        return 0;
}    

// 处理sysrq的字符，如果超时则不处理
static inline int
uart_handle_sysrq_char(struct uart_port *port, unsigned int ch)
{
        if (port->sysrq) {
                if (ch && time_before(jiffies, port->sysrq)) {
                        handle_sysrq(ch);
                        port->sysrq = 0;
                        return 1;
                }
                port->sysrq = 0;
        }
        return 0;
}

// sysrq.c 中处理sysrq命令
static struct sysrq_key_op *sysrq_key_table[36] = {
        &sysrq_loglevel_op,             /* 0 */
        &sysrq_loglevel_op,             /* 1 */
        &sysrq_loglevel_op,             /* 2 */
        &sysrq_loglevel_op,             /* 3 */
        &sysrq_loglevel_op,             /* 4 */
        &sysrq_loglevel_op,             /* 5 */
        &sysrq_loglevel_op,             /* 6 */
        &sysrq_loglevel_op,             /* 7 */
        &sysrq_loglevel_op,             /* 8 */
        &sysrq_loglevel_op,             /* 9 */

        /*
         * a: Don't use for system provided sysrqs, it is handled specially on
         * sparc and will never arrive.
         */
        NULL,                           /* a */
        &sysrq_reboot_op,               /* b */
        &sysrq_crash_op,                /* c & ibm_emac driver debug */
        &sysrq_showlocks_op,            /* d */
        &sysrq_term_op,                 /* e */
        &sysrq_moom_op,                 /* f */
        /* g: May be registered for the kernel debugger */
        NULL,                           /* g */
        NULL,                           /* h - reserved for help */
        &sysrq_kill_op,                 /* i */
#ifdef CONFIG_BLOCK
        &sysrq_thaw_op,                 /* j */
#else
        NULL,                           /* j */
#endif
        &sysrq_SAK_op,                  /* k */
#ifdef CONFIG_SMP
        &sysrq_showallcpus_op,          /* l */
#else
        NULL,                           /* l */
#endif
        &sysrq_showmem_op,              /* m */
        &sysrq_unrt_op,                 /* n */
        /* o: This will often be registered as 'Off' at init time */
        NULL,                           /* o */
        &sysrq_showregs_op,             /* p */
        &sysrq_show_timers_op,          /* q */
        &sysrq_unraw_op,                /* r */
        &sysrq_sync_op,                 /* s */
        &sysrq_showstate_op,            /* t */
        &sysrq_mountro_op,              /* u */
        /* v: May be registered for frame buffer console restore */
        NULL,                           /* v */
        &sysrq_showstate_blocked_op,    /* w */
        /* x: May be registered on ppc/powerpc for xmon */
        /* x: May be registered on sparc64 for global PMU dump */
        NULL,                           /* x */
        /* y: May be registered on sparc64 for global register dump */
        NULL,                           /* y */
        &sysrq_ftrace_dump_op,          /* z */
};