Alibaba Cloud Linux：Gunakan KFENCE untuk Mendeteksi Pencemaran Memori Kernel

Skenario 1: Gunakan KFENCE untuk mendeteksi apakah masalah pencemaran memori terjadi

• Tambahkan parameter kfence.sample_interval untuk mengaktifkan KFENCE.

  Ganti <kfence.sample_interval> dengan nilai yang ingin Anda tentukan. Sebagai contoh, nilai 100 menentukan bahwa alat debug KFENCE diaktifkan secara otomatis saat sistem mulai berikutnya, dengan interval sampling diatur ke 100 kejadian.

  sudo grubby --update-kernel=/boot/vmlinuz-$(uname -r) --args="kfence.sample_interval=<kfence.sample_interval>"

• Tambahkan parameter kfence.booting_max untuk membatasi jumlah maksimum memori yang dapat dikonsumsi KFENCE berdasarkan spesifikasi memori.

  Catatan

  • Pada versi kernel 5.10.134-17 atau lebih baru, konfigurasi default kfence.booting_max=0-2G:0,2G-32G:2M,32G-:32M ditambahkan ke daftar parameter boot commandline. Konfigurasi ini bekerja bersama dengan nilai default (255) dari parameter num_objects untuk memastikan overhead memori KFENCE tidak melebihi 1‰ dari total memori di semua spesifikasi memori. Dengan konfigurasi ini, KFENCE dapat mengonsumsi hingga 2 MiB memori jika halaman memori standar 4-KiB digunakan dan hingga 32 MiB memori jika halaman besar 64-KiB digunakan.

  • Parameter kfence.booting_max hanya membatasi jumlah maksimum memori yang dapat dikonsumsi KFENCE. Parameter ini adalah batasan untuk parameter num_objects dan tidak mewakili overhead memori aktual. Overhead memori aktual kurang dari atau sama dengan nilai parameter kfence.booting_max.

  Ganti <kfence.booting_max> dengan nilai yang ingin Anda tentukan, seperti 0-128M:0,128M-256M:1M,256M-:2M. Deskripsi segmen dalam nilai sampel:

  • 0-128M:0: Jika total memori pada mesin yang Anda gunakan kurang dari 128 MiB, KFENCE dinonaktifkan.

  • 128M-256M:1M: Jika total memori pada mesin yang Anda gunakan lebih besar dari atau sama dengan 128 MiB tetapi kurang dari atau sama dengan 256 MiB, KFENCE dapat mengonsumsi hingga 1 MiB memori. Nilai parameter num_objects tidak boleh melebihi 127.

  • 256M-:2M: Jika total memori pada mesin yang Anda gunakan lebih besar dari 256 MiB, KFENCE dapat mengonsumsi hingga 2 MiB memori. Nilai parameter num_objects tidak boleh melebihi 255.

  sudo grubby --update-kernel=/boot/vmlinuz-$(uname -r) --args="kfence.booting_max=<kfence.booting_max>"

  Konfigurasi ini hanya berlaku untuk skenario di mana KFENCE dimulai saat startup sistem dengan menambahkan parameter ke daftar parameter boot commandline. Konfigurasi ini tidak berlaku dalam Skenario 2, di mana KFENCE dikonfigurasi setelah sistem dimulai.

Konfigurasi ini secara otomatis berlaku saat sistem mulai berikutnya.

Skenario 2: Gunakan KFENCE untuk mendeteksi apakah masalah pencemaran memori terjadi

1. Buat skrip alokasi memori dan tambahkan konten berikut. Dalam contoh berikut, skrip diberi nama kfence.sh dan jenis slab yang dipantau adalah kmalloc-64.

   #!/bin/bash
   # usage: ./kfence.sh kmalloc-64
   
   SLAB_PREFIX=/sys/kernel/slab
   MODULE_PREFIX=/sys/module/kfence/parameters
   
   if [ $# -eq 0 ]; then
   	echo "err: please input slabs"
   	exit 1
   fi
   
   #check whether slab exists
   for i in $@; do
   	slab_path=$SLAB_PREFIX/$i
   	if [ !  -d $slab_path ]; then
   		echo "err: slab $i not exist!"
   		exit 1
   	fi
   done
   
   #calculate num_objects
   sumobj=0
   for i in $@; do
   	objects=($(cat $SLAB_PREFIX/$i/objects))
   	maxobj=1
   	for ((j=1; j<${#objects[@]}; j++)); do
   		nodeobj=$(echo ${objects[$j]} | awk -F= '{print $2}')
   		[ $maxobj -lt $nodeobj ] && maxobj=$nodeobj
   	done
   	((sumobj += maxobj))
   done
   echo "recommend num_objects per node: $sumobj"
   
   #check kfence stats
   if [ $(cat $MODULE_PREFIX/sample_interval) -ne 0 ]; then
   	echo "kfence is running, disable it and wait..."
   	echo 0 > $MODULE_PREFIX/sample_interval
   	sleep 1
   fi
   
   #disable all slabs catching
   for file in $SLAB_PREFIX/*
   do
   	(echo 0 > $file/kfence_enable) 2>/dev/null || echo 1 > $file/skip_kfence
   done
   
   #disable order0 page catching
   echo 0 > $MODULE_PREFIX/order0_page
   
   #enable setting slabs catching
   for i in $@; do
   	(echo 1 > $SLAB_PREFIX/$i/kfence_enable) 2>/dev/null || echo 0 > $SLAB_PREFIX/$i/skip_kfence
   done
   
   #setting num_objects and node mode
   echo $sumobj > $MODULE_PREFIX/num_objects
   echo node > $MODULE_PREFIX/pool_mode
   
   #start kfence
   echo -1 > $MODULE_PREFIX/sample_interval
   if [ $?  -ne 0 ]; then
   	echo "err: kfence enable fail!"
   	exit 1
   fi
   echo "kfence enabled!"

   Skrip ini digunakan untuk mendeteksi jumlah objek aktif dari slab, memperkirakan ukuran pool KFENCE yang sesuai berdasarkan jumlah tersebut, dan kemudian mengaktifkan KFENCE untuk mendapatkan informasi tentang alokasi memori dari semua slab.

   Catatan

   Slab umum digunakan dalam manajemen memori untuk mengoptimalkan operasi alokasi dan pelepasan memori, meningkatkan kinerja dan efisiensi sistem. KFENCE dapat memantau slab dan halaman order-0.

2. Jalankan perintah berikut untuk menjalankan skrip dan memulai deteksi pencemaran memori:

   sudo bash ./kfence.sh kmalloc-64