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linux crash工具详解

news 来源：原创 2025/8/22 18:24:55

crash 是 Linux 系统中用于分析内核转储文件（如 vmcore 或 kdump 生成的 dump 文件）的核心工具。它结合了调试符号和内核数据结构，能够直观地查看崩溃时的系统状态。以下是其详细使用方法及核心功能解析：

一、安装与准备

1. 安装 crash

Debian/Ubuntu:
```
sudo apt install crash
```
CentOS/RHEL/OpenEuler:
```
sudo yum install crash
```

2. 安装调试符号

必须安装与内核版本完全匹配的调试符号包，否则无法解析内核数据结构：

Debian/Ubuntu:

sudo apt install linux-image-$(uname -r)-dbg

CentOS/RHEL:

sudo yum install kernel-debuginfo-$(uname -r)

3. 验证文件

确保以下文件存在：

vmlinux：内核的未压缩符号文件（通常位于 /usr/lib/debug/lib/modules/$(uname -r)/vmlinux）。
vmcore：内核转储文件（默认在 /var/crash 目录下）。

二、启动 crash

基本语法

crash [vmlinux] [vmcore] [options]

示例:

crash /usr/lib/debug/lib/modules/5.4.0-80-generic/vmlinux /var/crash/20231010/vmcore

常用选项

选项	说明
`-s`	启动后直接进入交互式命令行（默认行为）
`-d`	显示调试信息（用于排查工具自身问题）
`-i [script]`	启动时自动执行预定义的脚本文件

三、核心功能与命令

1. 基本状态查看

命令	说明
`help`	查看所有支持的命令及简要说明
`sys`	显示系统基本信息（内存、CPU、内核版本等）
`kmem -i`	查看内存使用统计（类似 `free` 命令的输出）
`mod`	列出已加载的内核模块

示例:

crash> sysKERNEL: /usr/lib/debug/lib/modules/5.4.0-80-generic/vmlinuxDUMPFILE: /var/crash/20231010/vmcoreCPUS: 4DATE: Thu Oct 10 15:30:00 2023UPTIME: 02:15:00
LOAD AVERAGE: 0.12, 0.08, 0.06TASKS: 512NODENAME: server01RELEASE: 5.4.0-80-genericVERSION: #91-Ubuntu SMP Thu Jul 15 19:09:17 UTC 2021MACHINE: x86_64  (2194 Mhz)MEMORY: 8 GB

2. 崩溃上下文分析

命令	说明
`bt`	显示崩溃时的调用栈（Backtrace）
`bt -a`	显示所有 CPU 的调用栈
`ps`	列出崩溃时的所有进程状态
`log`	查看内核日志（`dmesg` 的崩溃前内容）
`irq`	查看中断状态

示例:

crash> bt
PID: 0      TASK: ffff88807c0a0000  CPU: 0   COMMAND: "swapper/0"#0 [ffff88807e4c3e10] crash_nmi_callback at ffffffff810e3d20#1 [ffff88807e4c3e60] nmi_handle at ffffffff810e3a80#2 [ffff88807e4c3eb0] default_do_nmi at ffffffff810e3c10#3 [ffff88807e4c3ed0] do_nmi at ffffffff810e3d40#4 [ffff88807e4c3ef0] end_repeat_nmi at ffffffff82000b50[exception RIP: native_safe_halt+18]RIP: ffffffff810c1b32  RSP: ffff88807e4c3fa0  RFLAGS: 00000246RAX: 0000000000000000  RBX: 0000000000000000  RCX: 0000000000000000RDX: 0000000000000000  RSI: 0000000000000000  RDI: 0000000000000000RBP: ffff88807e4c3fa0   R8: 0000000000000000   R9: 0000000000000000R10: 0000000000000000  R11: 0000000000000000  R12: ffffffff8223d200R13: 0000000000000000  R14: 0000000000000000  R15: 0000000000000000CS: 0010  SS: 0018
--- <NMI exception stack> ---

3. 内存与数据结构分析

命令	说明
`struct [name] [addr]`	查看指定地址的内核结构体内容（如 `struct task_struct`）
`rd [addr] [length]`	以十六进制格式读取内存数据
`search [-u] [value]`	在内存中搜索特定值（`-u` 表示按无符号整数搜索）
`vm -p [PID]`	查看指定进程的虚拟内存布局（类似 `/proc/[PID]/maps`）

示例:

crash> struct task_struct ffff88807c0a0000
struct task_struct {state = 0,stack = 0xffffc900001bc000,usage = {counter = 2},flags = 69238894,ptrace = 0,...
}

4. 进程与线程分析

命令	说明
`ps -a`	列出所有进程（包括内核线程）
`task [addr]`	查看指定任务的详细信息
`set [PID]`	切换到指定进程的上下文
`files [PID]`	查看进程打开的文件描述符

示例:

crash> ps -aPID    PPID  CPU       TASK        ST  %MEM     VSZ    RSS  COMM0      0   0  ffff88807c0a0000  RU   0.0       0      0  [swapper/0]1      0   1  ffff88807c0a0140  IN   0.0   19356   3208  systemd2      0   2  ffff88807c0a0280  IN   0.0       0      0  [kthreadd]...

5. 硬件相关分析

命令	说明
`bt -f`	显示调用栈及函数参数
`dis [addr]`	反汇编指定地址的代码
`regs`	查看寄存器状态
`kmem -s`	检查内存泄漏或损坏

四、实战案例：分析内核 panic

步骤 1：定位崩溃点

crash> log | grep "Kernel panic"
[ 1234.567890] Kernel panic - not syncing: Fatal exception

步骤 2：查看调用栈

crash> bt
#5 [ffff88807e4c3e10] panic at ffffffff810e3d20
#6 [ffff88807e4c3e60] oops_end at ffffffff810e3a80
...

步骤 3：检查相关进程

crash> ps | grep -E "PID|1234"PID    PPID  CPU  COMMAND1234    567   2   faulty_driver

步骤 4：分析驱动代码

crash> dis ffffffffc0123456  # 反汇编崩溃地址的代码
0xffffffffc0123456 <faulty_func+22>: mov    0x0(%rbp),%rax
0xffffffffc012345a <faulty_func+26>: test   %rax,%rax
0xffffffffc012345d <faulty_func+29>: je     0xffffffffc0123470

五、注意事项

符号一致性
必须保证 vmlinux 和 vmcore 的内核版本完全一致，否则 crash 会报错 "cannot determine file type"。
权限问题
分析 vmcore 需要 root 权限，或用户属于 crash 组。
调试符号路径
如果 vmlinux 不在默认路径，需通过 -S 选项指定搜索路径：
```
crash -S /path/to/debuginfo ...
```
自动化分析
可通过编写脚本批量执行命令：
```
crash -i analyze.crashscript vmlinux vmcore
```

六、扩展工具

GDB：适合用户态程序分析，但对内核支持有限。
makedumpfile：压缩转储文件，减少存储占用。
drgn：新一代内核调试工具，支持 Python 脚本化分析。

通过 crash 工具，开发者可以深入分析内核崩溃的根本原因（如空指针解引用、内存越界等），快速定位问题代码。熟练掌握其命令和调试技巧，是 Linux 系统故障排查的核心能力之一。

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编程日记 2025/8/20 7:22:20

Java开发者面试实录：微服务架构与Spring Cloud的应用

面试场景面试官: 请介绍一下你的基本情况。程序员: 大家好，我叫张小明，今年27岁，硕士学历，拥有5年的Java后端开发经验。主要负责基于Spring Boot开发企业级应用，以及微服务架构的设计和实现。面试官: 好的&#…...

编程日记 2025/8/20 7:22:19