カーネルパニック

OpenSolaris カーネルパニック。 — OpenSolarisカーネルパニック。

カーネルパニック（KP ^[1]と略されることもある）は、安全に回復できないか、システムの実行を継続すると大きなデータ損失のリスクが高まる致命的な内部エラーを検出したときに、オペレーティングシステムのカーネルが講じる安全対策です。この用語は主にUnixおよびUnix 系システムに特有のものです。Microsoft Windowsオペレーティングシステムでこれに相当するのは停止エラーで、しばしば「死のブルースクリーン」と呼ばれます。

パニックを処理するカーネルルーチンは、AT&T由来およびBSD Unix ソースコードpanic()ではとして知られており、通常、コンソールにエラーメッセージを出力し、事後デバッグのためにカーネルメモリのイメージをディスクにダンプし、システムが手動で再起動されるのを待つか、自動再起動を開始するように設計されています。^[2]提供される情報は高度に技術的な性質のものであり、システム管理者またはソフトウェア開発者が問題を診断するのを支援することを目的としています。カーネルパニックは、カーネル空間外で発生したエラーによっても発生する可能性があります。たとえば、多くの Unix オペレーティングシステムは、ユーザー空間で実行される initプロセスが終了するとパニックになります。^[3]^[4]

歴史

Unixカーネルは、アサーションを障害検出メカニズムとして使用して、内部の一貫性と実行時の正確性を維持しています。基本的な前提は、ハードウェアとソフトウェアが正しく動作することであり、アサーションの失敗はパニック、つまりすべてのシステムアクティビティの自発的な停止につながります。^[5]カーネルパニックはUnixの初期バージョンで導入され、Unixとその前身であるMulticsの設計哲学の大きな違いを示しました。Multics開発者のTom van Vleckは、 Unix開発者の Dennis Ritchieとのこの変更に関する議論を思い出します。

私は、Multics で書いていたコードの半分はエラー回復コードだとデニスに言いました。彼は、「そういったものはすべて省きました。エラーが発生した場合、パニックと呼ばれるルーチンがあり、それが呼び出されるとマシンがクラッシュし、廊下の向こうで「おい、再起動してくれ」と叫ぶのです」と言いました。 ^[6]

元の関数は、第 5 版 UNIX からVAXpanic()ベースの UNIX 32Vまで本質的に変更されておらず、他の情報なしでエラーメッセージのみを出力し、システムを無限のアイドルループに陥らせていました。

V6 UNIXpanic()の関数のソースコード: ^[7]

/* 
* コンソールがオフの場合、
* panicstr にはパニックの最後の呼び出しの引数が含まれます
。
*/ 
char * panicstr ;    

/* * 解決できない
致命的なエラーが発生すると、パニックが呼び出されます。 
* 同期し、「panic: mesg」を出力してからループします。*/ panic ( s ) char * s ; { panicstr = s ; update (); printf ( "panic: %s \n " , s ); for (;;) idol (); }

Unixコードベースが強化されたため、panic()さまざまな形式のデバッグ情報をコンソールにダンプする機能も強化されました。

原因

パニックは、ハードウェア障害やオペレーティングシステムのソフトウェアバグの結果として発生することがあります。多くの場合、オペレーティングシステムはエラーが発生した後も動作を継続することができます。システムが不安定な状態にある場合、セキュリティ侵害やデータ破損のリスクを冒すよりも、オペレーティングシステムはさらなる損害を防ぐために停止し、エラーの診断を容易にし、自動的に再起動することがあります。^[8]

ソースコードからカーネルバイナリイメージを再コンパイルした後、カーネルが正しく構成、コンパイル、またはインストールされていない場合、結果として得られるカーネルの起動中にカーネルパニックが発生することがよくあります。[ 9 ^]アドオンハードウェアまたは故障したRAM も、OS との非互換性またはデバイスドライバーの不足により、起動時に致命的なカーネルエラーの原因となる可能性があります。 ^[10]カーネルは、ルートファイルシステムpanic()を見つけられない場合にも状態になることがあります。^{[11]カーネル}ユーザースペース初期化の最終段階では、 initの生成に失敗すると通常パニックが発生します。init プロセスが終了した場合にもパニックが発生する可能性があり、その場合はシステムが使用できなくなります。^[12]

以下はLinuxカーネルの最終初期化の実装であるkernel_init(): ^[13]

静的int __ref kernel_init ( void *未使用) {    


         ...

        /* 
         * 成功するまで、これらをそれぞれ試します。
         * *
         本当に壊れたマシンを復旧しようとしている         場合は、init の代わりに Bourne シェルを使用できます。 
         */ if ( execute_command ) { if ( ! run_init_process ( execute_command )) return 0 ; pr_err ( "%s の実行に失敗しました。デフォルトを試行しています... \n " , execute_command ); } if ( ! run_init_process ( "/sbin/init" ) || ! run_init_process ( "/etc/init" ) || ! run_init_process ( "/bin/init" ) || ! run_init_process ( "/bin/sh" )) return 0 ;

          
                 
                         
                
                        
        
          
             
             
            
                 

        panic ( "init が見つかりません。カーネルに init= オプションを渡してみてください。" 
"ガイダンスについては、Linux Documentation/init.txt を参照してください。" ); }

オペレーティングシステムの詳細

リナックス

Linuxでは他のUnix系システムと同様にカーネルパニックが発生しますが、重大だが致命的ではないエラーはカーネルoopsと呼ばれる別の種類のエラー状態を引き起こす可能性があります。^[14]この場合、カーネルは通常、問題のあるプロセスを強制終了した後も実行を続けます。oopsにより一部のサブシステムまたはリソースが使用できなくなる可能性があるため、後で完全なカーネルパニックにつながる可能性があります。

Linuxでは、カーネルパニックが発生すると、重大な状態を視覚的に示すためにキーボードのLEDが点滅します。^[15]

macOS

Mac OS X 10.2から10.7でカーネルパニックが発生すると、コンピュータはシステムを再起動する必要があることをユーザーに通知する多言語メッセージを表示します。^[16] 10.2より前は、より伝統的なUnixスタイルのパニックメッセージが表示されていましたが、10.8以降では、コンピュータは自動的に再起動し、メッセージはその後スキップ可能な警告としてのみ表示されます。メッセージの形式はバージョンによって異なります。^[17]

10.0～10.1: システムは画面にエラーの詳細を示すテキストを表示し、応答しなくなります。
10.2: 黒い透明なカーテンが下り、白い背景にコンピュータを再起動するようにユーザーに通知するメッセージが表示されます。メッセージは英語、フランス語、ドイツ語、日本語で表示されます。
10.3～10.5: 10.2 と似ていますが、エラーメッセージの背景が濃い灰色になります。
10.6～10.7: テキストが改訂され、スペイン語訳が追加されました。
10.8 以降: コンピューターが応答しなくなり、すぐに再起動します。再起動後、問題によりコンピューターが再起動したことをユーザーに通知するメッセージが数秒間表示され、その後起動が続行されます。メッセージに中国語の翻訳が含まれるようになりました。

最初のカーネルパニックから3分以内に5回のカーネルパニックが発生すると、Macは30秒間禁止サインを表示し、その後シャットダウンします。これは「繰り返し発生するカーネルパニック」と呼ばれます。^[18]

10.2 以降のすべてのバージョンでは、テキストはスタンバイシンボルに重ねて表示され、全画面表示にはなりません。デバッグ情報はNVRAMに保存され、再起動時にログファイルに書き込まれます。10.7 には、カーネルパニック後に自動的に再起動する機能があります。10.2 以降では、スタンバイシンボルに加えて、エラーの詳細を示す白いテキストが表示される場合があります。

Mac OS X 10.0～10.1 カーネルパニック
Mac OS X 10.2 カーネルパニック
Mac OS X 10.3～10.5 カーネルパニック
Mac OS X 10.6および 10.7 カーネルパニック
OS X 10.8以降のバージョンでカーネルパニックによりシステムを再起動した後に表示されるメッセージ

参照

参考文献

^ 「KP - カーネルパニック (Linux) | AcronymFinder」。www.acronymfinder.com。2015年10月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年1月6日閲覧。
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