from:http://blog.donghao.org/2013/03/20/%E4%BF%AE%E5%A4%8Dext4%E6%97%A5%E5%BF%97%EF%BC%88jbd2%EF%BC%89bug/
生产上报来了内核bug:mysql在做reset master时内核整个panic了。
DBA同学非常热心的帮忙找到了重新步骤:就是一个地雷一样的文件,只要open它,再fdatasync,kernel就panic。
从panic的代码位置看,就是 jbd2_journal_commit_transaction() 里的
J_ASSERT(journal->j_running_transaction != NULL);
判断失败触发panic
但是,为什么jbd2在没有running_transaction的时候也会提交事务?那就只能把所有唤醒kjournald2内核线程(里面调用了jbd2_journal_commit_transaction)的地方——即wake_up(&journal->j_wait_commit)处都加上trace,由于重现步骤是现成的,很快就定位到了原因:open一个文件再直接fdatasync的时候,会调用ext4_sync_file ,里面调用jbd2_log_start_commit开始提交jbd2的日志,jbd2_log_start_commit里会加锁然后调用__jbd2_log_start_commit,代码如下:
int __jbd2_log_start_commit(journal_t *journal, tid_t target)
{
/*
* Are we already doing a recent enough commit?
*/
if (!tid_geq(journal->j_commit_request, target)) {
/*
* We want a new commit: OK, mark the request and wakup the
* commit thread. We do _not_ do the commit ourselves.
*/
journal->j_commit_request = target;
jbd_debug(1, "JBD: requesting commit %d/%d\n",
journal->j_commit_request,
journal->j_commit_sequence);
wake_up(&journal->j_wait_commit);
return 1;
}
return 0;
}
从trace的结果看,journal->j_commit_request的值为2177452108,而target的值为0,看上去j_commit_request显然比target小,应该不会走到if判断里面去,但是实际上是走了的,因为tid_geq的实现是:
static inline int tid_geq(tid_t x, tid_t y)
{
int difference = (x - y);
return (difference >= 0);
}
unsigned int型2177452108减去0然后转为int型,猜猜结果是多少?等于 -2117515188 !看上去好像tid_geq的实现又罗嗦又奇怪,于是翻了一下注释,才发现,jbd2给每个transaction一个tid,这个tid是不断增长的,而它又是个unsigned int型,所以容易溢出,于是弄出来这么一个tid_geq,把0看成是比2177452108更“晚”的tid,当commit_request为2177452108而target为0时,意思是:编号2177452108的tid已经提交了,0比2177452108更“晚”,所以有必要把0号transaction给commit一下,于是唤醒kjournald2(那句wake_up)。而这一唤醒,就发现没有running_transaction,于是悲剧了。
从trace看,大部分传入__jbd2_log_start_commit的target值都不是0,看来这个0来得蹊跷,翻了一下upstream的代码,找到了Ted在去年3月份提的一个patch:
commit 688f869ce3bdc892daa993534dc6df18c95df931
Author: Theodore Ts'o
Date: Wed Mar 16 17:16:31 2011 -0400
ext4: Initialize fsync transaction ids in ext4_new_inode()
When allocating a new inode, we need to make sure i_sync_tid and
i_datasync_tid are initialized. Otherwise, one or both of these two
values could be left initialized to zero, which could potentially
result in BUG_ON in jbd2_journal_commit_transaction.
(This could happen by having journal->commit_request getting set to
zero, which could wake up the kjournald process even though there is
no running transaction, which then causes a BUG_ON via the
J_ASSERT(j_ruinning_transaction != NULL) statement.
Signed-off-by: "Theodore Ts'o"
diff --git a/fs/ext4/ialloc.c b/fs/ext4/ialloc.c
index 2fd3b0e..a679a48 100644
--- a/fs/ext4/ialloc.c
+++ b/fs/ext4/ialloc.c
@@ -1054,6 +1054,11 @@ got:
}
}
+ if (ext4_handle_valid(handle)) {
+ ei->i_sync_tid = handle->h_transaction->t_tid;
+ ei->i_datasync_tid = handle->h_transaction->t_tid;
+ }
+
err = ext4_mark_inode_dirty(handle, inode);
if (err) {
ext4_std_error(sb, err);
啊哈,就是它了,由于i_sync_tid和i_datasync_tid都没有正确赋值,所以带上了默认的0值,一路传给ext4_sync_file,而后面的__jbd2_log_start_commit又误认为0是一个要提交的新事务(其实此时还没有把当前事务挂到running_transaction上去),所以错误了。打上这个patch,再走重现步骤kernel也不panic了。
既然这么容易重现为什么其它机器上没有遇到?原因就是这个commit_request必须是一个很大的值,大到转为int型时会变为负数。我试了一下在ext4上不停的创建空文件并fdatasync之,10分钟左右commit_request才变为一百万,如果要让它到二十亿,至少还需要十四天,而线上的io压力毕竟没有人工压力测试那么大,所以几个月后commit_request才到二十亿,才触发了这个bug。
redhat最新的2.6.32-220内核是有这个问题的,大家多小心。
感谢@元云和@希羽两位同学帮忙提供了重现步骤,内核修bug,最难的就是重现,两位却直接把步骤提供出来了,真是太体贴太客气了!
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本来想用ksplice来不重启升级内核,这样DBA就可以不重启机器修复这个bug,但是研究了一下ksplice,发现它要求加gcc参数 -ffunction-sections -fdata-sections 来编译内核,而这两个参数又和 -pg 参数冲突,而我们的kernel trace需要用到 -pg ,所以....目前无解,还没有办法用ksplice来帮助我们在线升级内核。
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