产品中嵌入式Linux内核崩了,如何捕获到日志信息?

大家好，我是情报小哥~

今天介绍一下pstore来转存Linux内核奔溃中的panic或oops异常。

1. 什么是pstore ？

pstore（Persistent Storage）是Linux内核中的一个功能，用于在系统崩溃（如panic或oops）时，将内核的日志（包括控制台日志、用户空间日志、函数跟踪信息等）保存到非易失性存储介质中。这样，在系统重启后，开发者可以检索这些日志，用于分析崩溃原因。

pstore支持多种后端存储，例如：

ramoops：将日志保存到一段保留的RAM区域中。系统重启后，这段RAM区域的内容不会丢失（前提是硬件支持RAM在重启时保持内容，或者通过某些方式保证，如某些嵌入式设备上通过备用电源保持RAM）。然后，内核在启动时会检测这段RAM区域，并将里面的日志导出到文件系统中。

flash：将日志保存到MTD（Memory Technology Device）设备上，如NOR Flash。

block设备：将日志保存到块设备（如eMMC、SD卡）的指定分区中。

efi：在UEFI系统中，利用UEFI固件提供的变量存储。

在嵌入式系统中，ramoops是最常用的一种方式，因为它不需要额外的存储设备，且速度较快。

pstore的主要子系统包括：

console：保存内核控制台日志。

pmsg：保存用户空间日志（通过pstore字符设备写入）。

ftrace：保存函数跟踪信息。

其他：如保存panic/oops信息等。

在Linux系统中，启用pstore后，通常会在/sys/fs/pstore目录下看到保存的日志文件。系统每次崩溃都会生成一组文件，重启后可以手动挂载pstore文件系统来查看。

对于STM32MP257这样的嵌入式平台，通常使用ramoops作为后端，因为它的RAM在系统重启时可能不会丢失（具体取决于硬件设计，如是否有备用电池维持RAM）。因此，需要在设备树中保留一段内存区域供ramoops使用，并配置ramoops节点。

在STM32MP257平台上为Linux 6.1.82开启pstore功能，需要以下步骤：

2. 内核配置

首先配置内核启用pstore功能：

cd linux-6.1.82make ARCH=arm multi_v7_defconfigmake menuconfig

需要启用的配置选项：

File systems  --->  [*] Miscellaneous filesystems  --->    <*> Persistent store support    <*>   Log kernel console messages    <*>   Log user space messages    <*>   Persistent function tracer    <*>   Log panic/oops to a RAM buffer    (1024) Maximum RAM buffer size (in KiB) for panic/oops log    (1024) Maximum RAM buffer size (in KiB) for general messages    [*]   Log panic/oops to a RAM buffer (in a region)Device Drivers  --->  [*] Block devices  --->    <*>   Block device for pstore backend (如果使用eMMC/SD卡)Memory Technology Devices (MTD)  --->  [*]   Caching block device access to MTD devices (如果使用NOR/NAND Flash)

3. 设备树配置

3.1 保留内存区域

在设备树中添加pstore内存区域：

// 在保留内存区域中添加/reserved-memory {    #address-cells = <1>;    #size-cells = <1>;    ranges;    pstore_reserved: pstore@C0000000 {        reg = <0xC0000000 0x00100000>; // 1MB at 0xC0000000        no-map;    };};

3.2 Ramoops配置

// 添加ramoops节点/ {    ramoops {        compatible = "ramoops";        memory-region = <&pstore_reserved>;        record-size = <0x20000>; // 128KB per record        console-size = <0x40000>; // 256KB for console        pmsg-size = <0x20000>; // 128KB for pmsg        ftrace-size = <0x20000>; // 128KB for ftrace        max-reason = <3>; // 记录panic和oops    };};

4. 使用eMMC作为后端（可选）

如果需要使用eMMC存储panic信息：

pstore: pstore {    compatible = "ramoops";    memory-region = <&pstore_reserved>;    record-size = <0x20000>;    console-size = <0x40000>;    pmsg-size = <0x20000>;    ecc-size = <16>;    status = "okay";};

5. 内核启动参数

在U-Boot启动参数中添加：

setenv bootargs "console=ttySTM0,115200 root=/dev/mmcblk0p5 rootwait rw pstore.backend=ramoops"

6. 挂载pstore文件系统

创建启动脚本自动挂载：

# /etc/init.d/pstore-mount#!/bin/shmkdir -p /sys/fs/pstoremount -t pstore pstore /sys/fs/pstore

或手动挂载：

mount -t pstore pstore /sys/fs/pstore

7. 验证配置

编译并烧写内核和设备树后，验证pstore功能：

# 检查pstore是否启用cat /proc/config.gz | gunzip | grep PSTORE# 查看pstore内容ls -la /sys/fs/pstore/# 测试触发panic（谨慎使用）echo c > /proc/sysrq-trigger

8. 常见问题解决

问题1：内存区域冲突

确保保留的内存区域不与其他驱动程序冲突。

问题2：记录不保存

检查max-reason参数，确保配置为记录panic。

问题3：文件系统挂载失败

确保内核配置中启用了PSTORE_FS。

9. 完整的内核配置示例

CONFIG_PSTORE=yCONFIG_PSTORE_CONSOLE=yCONFIG_PSTORE_PMSG=yCONFIG_PSTORE_FTRACE=yCONFIG_PSTORE_RAM=yCONFIG_PSTORE_BLK=yCONFIG_PSTORE_ZLIB_COMPRESS=yCONFIG_PSTORE_LZO_COMPRESS=yCONFIG_PSTORE_LZ4_COMPRESS=yCONFIG_PSTORE_ZSTD_COMPRESS=y

注意：根据你的具体硬件配置，可能需要调整内存地址和大小。确保保留的内存区域在Linux内核可用内存范围之外，并且不会与其他硬件资源冲突。

pstore是一个内核崩溃时保存日志的机制，对于嵌入式设备的问题调试非常有用。

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