Поделиться через

Отладка шторма прерываний

  • Статья

Одним из наиболее распространенных примеров остановленной системы является буря прерываний. Шторм прерывания — это сигнал прерывания, инициируемый уровнем, который остается в состоянии утверждения.

Следующие события могут вызвать шторм прерываний:

  • Аппаратное устройство не освобождает сигнал прерывания после перенаправления этого драйвером устройства.

  • Драйвер устройства не указывает своему оборудованию освободить сигнал прерывания, так как он не обнаруживает, что прерывание было инициировано из своего оборудования.

  • Драйвер устройства утверждает прерывание, даже если прерывание не было инициировано из своего оборудования. Эта ситуация может возникать только в том случае, если несколько устройств совместно используют один и тот же IRQ.

  • Неправильно задан регистр управления уровня края (ELCR).

  • Пограничные и триггерные устройства уровня совместно используют IRQ (например, COM-порт и контроллер PCI SCSI).

В этом примере демонстрируется один метод обнаружения и отладки шторма прерываний.

Когда компьютер зависает, используйте отладчик ядра для разрыва. Используйте команду расширения !irpfind для поиска ожидающих irPs. Затем используйте расширение !irp для получения сведений о ожидающих irPs. Например:

kd> !irp 81183468
Irp is active with 2 stacks 2 is current (= 0x811834fc)
 No Mdl Thread 00000000:  Irp stack trace.
     cmd  flg cl Device   File     Completion-Context
 [  0, 0]   0  0 8145f470 00000000 00000000-00000000
               \Driver\E100B
                        Args: 00000000 00000000 00000000 00000000
>[ 16, 2]   0 e1 8145f470 00000000 8047f744-814187a8 Success Error Cancel pending
               \Driver\E100B    ntoskrnl!PopCompleteSystemPowerIrp
                        Args: 00000000 00000000 00000002 00000002

В этом примере показано, что \driver\e100b не вернул IRP для ntoskrnl! PopCompleteSystemPowerIrp. Похоже, что он застрял и может испытывать прерывание шторма.

Чтобы изучить, используйте команду kb для запроса трассировки стека. Например:

kd> kb
ChildEBP RetAddr  Args to Child
f714ee68 8046355a 00000001 80068c10 00000030 ntoskrnl!RtlpBreakWithStatusInstruction
f714ee68 80067a4f 00000001 80068c10 00000030 ntoskrnl!KeUpdateSystemTime+0x13e
f714eeec 8046380b 01001010 0000003b f714ef00 halacpi!HalBeginSystemInterrupt+0x83
f714eeec 80463c50 01001010 0000003b f714ef00 ntoskrnl!KiChainedDispatch+0x1b
f714ef78 80067cc2 00000000 00000240 8000017c ntoskrnl!KiDispatchInterrupt
f714ef78 80501cb5 00000000 00000240 8000017c halacpi!HalpDispatchInterrupt2ndEnt

Обратите внимание, что раздел начинается с halacpi!HalBeginSystemInterrupt отправки прерываний. Если вы используете команду g и снова прерываете работу, скорее всего, вы увидите другую трассировку стека, но вы по-прежнему увидите отправку прерываний. Чтобы определить, какие прерывания отвечают за застой системы, просмотрите второй параметр, переданный в HalBeginSystemInterrupt (в данном случае 0x3B). Стандартное правило заключается в том, что отображаемый вектор прерывания (0x3B) является строкой IRQ плюс 0x30, поэтому прерывание равно числу 0xB. Выполнение другой трассировки стека может предоставить дополнительные сведения о том, какое устройство выпустило запрос службы прерываний (ISR). В этом случае вторая трассировка стека имеет следующий результат:

kd> kb
ChildEBP RetAddr  Args to Child
f714ee24 8046355a 00000001 00000010 00000030 ntoskrnl!RtlpBreakWithStatusInstruction
f714ee24 bfe854b9 00000001 00000010 00000030 ntoskrnl!KeUpdateSystemTime+0x13e
f714eed8 f7051796 00000000 80463850 8143ec88 atimpab!AtiInterrupt+0x109
f714eee0 80463850 8143ec88 81444038 8046380b VIDEOPRT!pVideoPortInterrupt+0x16
f714eef8 80463818 00000202 0000003b 80450bb8 ntoskrnl!KiChainedDispatch2ndLvl+0x28
f714eef8 80463c50 00000202 0000003b 80450bb8 ntoskrnl!KiChainedDispatch+0x28
f714ef78 80067cc2 00000000 00000240 8000017c ntoskrnl!KiDispatchInterrupt
f714ef78 80501cb5 00000000 00000240 8000017c halacpi!HalpDispatchInterrupt2ndEntry+0x1b
f714f084 8045f744 f714f16c 00020019 f714f148 ntoskrnl!NtCreateKey+0x113
f714f084 8042e487 f714f16c 00020019 f714f148 ntoskrnl!KiSystemService+0xc4
f714f118 804ab556 f714f16c 00020019 f714f148 ntoskrnl!ZwCreateKey+0xb
f714f184 8041f75b f714f1e8 8000017c f714f1d0 ntoskrnl!IopCreateRegistryKeyEx+0x4e
f714f204 804965cd 8145f630 00000000 00000001 ntoskrnl!IopProcessSetInterfaceState+0x93
f714f220 bfee1eb9 8145f630 00000000 8145f5a0 ntoskrnl!IoSetDeviceInterfaceState+0x2b
f714f254 bfedb416 00000004 00000800 0045f570 NDIS!ndisMCommonHaltMiniport+0x1f
f714f268 bfed4ddb bfed0660 811a2708 811a2708 NDIS!ndisPmHaltMiniport+0x9a
f714f288 bfed5146 811a2708 00000004 8145f570 NDIS!ndisSetPower+0x1d1
f714f2a8 8041c60f 81453a30 811a2708 80475b18 NDIS!ndisPowerDispatch+0x84
f714f2bc 8044cc52 80475b18 811a2708 811a279c ntoskrnl!IopfCallDriver+0x35
f714f2d4 8044cb89 811a279c 811a2708 811a27c0 ntoskrnl!PopPresentIrp+0x62

В настоящее время система выполняет ISR для видео карта. Система будет запускать ISR для каждого устройства, совместного использования IRQ 0xB. Если процесс не утверждает прерывание, операционная система будет ждать бесконечно, запросив поставщиков ISR драйвера для обработки прерывания. Также возможно, что процесс может обработать прерывание и остановить его, но если оборудование сломано прерывание может быть просто повторен.

Используйте расширение !arbiter 4, чтобы определить, какие устройства находятся на 0xB IRQ. Если на 0xB IRQ есть только одно устройство, вы обнаружили причину проблемы. Если имеется несколько устройств, которыми предоставляется общий доступ к прерыванию (99 % случаев), необходимо изолировать устройство либо путем программирования узлов LNK вручную (который является разрушительным для состояния системы), либо путем удаления или отключения оборудования.

kd> !arbiter 4
DEVNODE 8149a008 (HTREE\ROOT\0)
  Interrupt Arbiter "RootIRQ" at 80472a20
    Allocated ranges:
      0000000000000000 - 0000000000000000   B   8149acd0
      0000000000000001 - 0000000000000001   B   8149acd0
      0000000000000002 - 0000000000000002   B   8149acd0
      0000000000000003 - 0000000000000003   B   8149acd0
      0000000000000004 - 0000000000000004   B   8149acd0
      0000000000000005 - 0000000000000005   B   8149acd0
      0000000000000006 - 0000000000000006   B   8149acd0
      0000000000000007 - 0000000000000007   B   8149acd0
      0000000000000008 - 0000000000000008   B   8149acd0
      0000000000000009 - 0000000000000009   B   8149acd0
      000000000000000a - 000000000000000a   B   8149acd0
      000000000000000b - 000000000000000b   B   8149acd0
      000000000000000c - 000000000000000c   B   8149acd0
 000000000000000d - 000000000000000d   B   8149acd0
      000000000000000e - 000000000000000e   B   8149acd0
 000000000000000f - 000000000000000f   B   8149acd0
      0000000000000010 - 0000000000000010   B   8149acd0
      0000000000000011 - 0000000000000011   B   8149acd0
      0000000000000012 - 0000000000000012   B   8149acd0
      0000000000000013 - 0000000000000013   B   8149acd0
      0000000000000014 - 0000000000000014   B   8149acd0
      0000000000000015 - 0000000000000015   B   8149acd0
      0000000000000016 - 0000000000000016   B   8149acd0
      0000000000000017 - 0000000000000017   B   8149acd0
      0000000000000018 - 0000000000000018   B   8149acd0
      0000000000000019 - 0000000000000019   B   8149acd0
      000000000000001a - 000000000000001a   B   8149acd0
      000000000000001b - 000000000000001b   B   8149acd0
      000000000000001c - 000000000000001c   B   8149acd0
      000000000000001d - 000000000000001d   B   8149acd0
 000000000000001e - 000000000000001e   B   8149acd0
      000000000000001f - 000000000000001f   B   8149acd0
 0000000000000020 - 0000000000000020   B   8149acd0
      0000000000000021 - 0000000000000021   B   8149acd0
      0000000000000022 - 0000000000000022   B   8149acd0
      0000000000000023 - 0000000000000023   B   8149acd0
      0000000000000024 - 0000000000000024   B   8149acd0
      0000000000000025 - 0000000000000025   B   8149acd0
      0000000000000026 - 0000000000000026   B   8149acd0
      0000000000000027 - 0000000000000027   B   8149acd0
      0000000000000028 - 0000000000000028   B   8149acd0
      0000000000000029 - 0000000000000029   B   8149acd0
      000000000000002a - 000000000000002a   B   8149acd0
      000000000000002b - 000000000000002b   B   8149acd0
      000000000000002c - 000000000000002c   B   8149acd0
 000000000000002d - 000000000000002d   B   8149acd0
      000000000000002e - 000000000000002e   B   8149acd0
 000000000000002f - 000000000000002f   B   8149acd0
      0000000000000032 - 0000000000000032   B   8149acd0
      0000000000000039 - 0000000000000039 S     814776d0  (ACPI)
    Possible allocation:
      < none >

    DEVNODE 81476f28 (ACPI_HAL\PNP0C08\0)
      Interrupt Arbiter "ACPI_IRQ" at bfff10e0
        Allocated ranges:
          0000000000000000 - 0000000000000000   B   81495bb0
          0000000000000001 - 0000000000000001       814952b0  (i8042prt)
          0000000000000003 - 0000000000000003 S     81495610  (Serial)
          0000000000000004 - 0000000000000004   B   8149acd0
          0000000000000006 - 0000000000000006       81495730  (fdc)
          0000000000000008 - 0000000000000008       81495a90
          0000000000000009 - 0000000000000009 S     814776d0  (ACPI)
          000000000000000b - 000000000000000b S
            000000000000000b - 000000000000000b S     81453c30  (ds1)
            000000000000000b - 000000000000000b S     81453a30  (E100B)
            000000000000000b - 000000000000000b S     81493c30  (uhcd)
            000000000000000b - 000000000000000b S     8145c390  (atirage3)
          000000000000000c - 000000000000000c       814953d0  (i8042prt)
 000000000000000d - 000000000000000d   B   81495850
          000000000000000e - 000000000000000e       8145bb50  (atapi)
 000000000000000f - 000000000000000f       8145b970  (atapi)
        Possible allocation:
          < none >

В этом случае звук, универсальная последовательная шина (USB), сетевой интерфейс карта (сетевой адаптер) и видео используют один и тот же IRQ.

Чтобы узнать, какие права владения поставщиком ролей имеют право на прерывание, изучите возвращаемое значение из ISR. Просто разобрайте ISR с помощью команды U с адресом, заданным в отображении !arbiter , и задайте точку останова для последней инструкции ISR (которая будет инструкцией ret). Обратите внимание, что использование адреса> g <команды эквивалентно настройке точки останова для этого адреса:

kd> g bfe33e7b
ds1wdm!AdapterIsr+ad:
bfe33e7b c20800           ret     0x8

Используйте команду r для проверки регистров. В частности, ознакомьтесь с регистром EAX. Если содержимое регистрации EAX, показанное в следующем примере кода, отличается от нуля, это isR утверждало прерывание. В противном случае прерывание не было заявлено, и операционная система вызовет следующий ISR. В этом примере показано, что видео карта не утверждает прерывание:

kd> r
eax=00000000 ebx=813f4ff0 ecx=00000010 edx=ffdff848 esi=8145d168 edi=813f4fc8
eip=bfe33e7b esp=f714eec4 ebp=f714eee0 iopl=0         nv up ei pl zr na po nc
cs=0008  ss=0010  ds=0023  es=0023  fs=0030  gs=0000             efl=00000246
ds1wdm!AdapterIsr+ad:
bfe33e7b c20800           ret     0x8

В этом случае прерывание не утверждается ни одной из устройств на 0xb IRQ. При возникновении этой проблемы также следует проверка, чтобы узнать, включена ли каждая часть оборудования, связанная с прерыванием. Для PCI это просто. Просмотрите регистр CMD, отображаемый выходными данными расширения !pci :

kd> !pci 0 0
PCI Bus 0
00:0  8086:7190.03  Cmd[0006:.mb...]  Sts[2210:c....]  Device  Host bridge
01:0  8086:7191.03  Cmd[0107:imb..s]  Sts[0220:.6...]  PciBridge 0->1-1  PCI-PCI bridge
03:0  1073:000c.03  Cmd[0000:......]  Sts[0210:c....]  Device  SubID:1073:000c Audio device
04:0  8086:1229.05  Cmd[0007:imb...]  Sts[0290:c....]  Device  SubID:8086:0008 Ethernet
07:0  8086:7110.02  Cmd[000f:imb...]  Sts[0280:.....]  Device  ISA bridge
07:1  8086:7111.01  Cmd[0005:i.b...]  Sts[0280:.....]  Device  IDE controller
07:2  8086:7112.01  Cmd[0005:i.b...]  Sts[0280:.....]  Device  USB host controller
07:3  8086:7113.02  Cmd[0003:im....]  Sts[0280:.....]  Device  Class:6:80:0

Обратите внимание, что регистр CMD с меткой "Звуковое устройство") равен нулю. Это означает, что звуковая микросхема фактически отключена в настоящее время. Это также означает, что звуковая микросхема не сможет отвечать на доступ к драйверам.

В этом случае звуковая микросхема должна быть повторно включена вручную.