Softlockup 检测器和 Hardlockup 检测器 (又名 nmi_watchdog)¶
Linux 内核可以充当看门狗，以检测软锁定和硬锁定。
“软锁定 (softlockup)” 定义为导致内核在内核模式下循环超过 20 秒（有关详细信息，请参阅下面的“实现”），而没有给其他任务运行机会的错误。检测到时会显示当前堆栈跟踪，默认情况下，系统将保持锁定状态。或者，可以将内核配置为 panic；为此提供了 sysctl “kernel.softlockup_panic”、内核参数 “softlockup_panic”（有关详细信息，请参阅“内核的命令行参数”）和一个编译选项 “BOOTPARAM_SOFTLOCKUP_PANIC”。
“硬锁定 (hardlockup)” 定义为导致 CPU 在内核模式下循环超过 10 秒（有关详细信息，请参阅下面的“实现”），而没有让其他中断有机会运行的错误。与软锁定的情况类似，检测到时会显示当前堆栈跟踪，并且系统将保持锁定状态，除非更改了默认行为，这可以通过 sysctl “hardlockup_panic”、编译时旋钮 “BOOTPARAM_HARDLOCKUP_PANIC” 和内核参数 “nmi_watchdog” 来完成（有关详细信息，请参阅“内核的命令行参数”）。
panic 选项可以与 panic_timeout 结合使用（此超时通过名称令人困惑的 “kernel.panic” sysctl 设置），以使系统在指定的时间后自动重启。
实现¶
软锁定和硬锁定检测器分别构建在 hrtimer 和 perf 子系统之上。 这样做的直接结果是，原则上，它们应在存在这些子系统的任何体系结构中工作。
一个周期性的 hrtimer 运行以生成中断并启动看门狗作业。 每 “watchdog_thresh”（编译时初始化为 10，可通过同名 sysctl 配置）秒生成一个 NMI perf 事件，以检查硬锁定。 如果系统中任何 CPU 在该时间内未收到任何 hrtimer 中断，则“硬锁定检测器”（NMI perf 事件的处理程序）将生成内核警告或调用 panic，具体取决于配置。
看门狗作业在一个停止调度的线程中运行，该线程在每次调度时更新时间戳。 如果该时间戳在 2*watchdog_thresh 秒（软锁定阈值）内未更新，则“软锁定检测器”（在 hrtimer 回调函数中编码）会将有用的调试信息转储到系统日志，之后，如果指示这样做，它将调用 panic，否则将恢复执行其他内核代码。
hrtimer 的周期为 2*watchdog_thresh/5，这意味着它有两到三次机会在硬锁定检测器启动之前生成中断。
如上所述，提供了一个内核旋钮，允许管理员配置 hrtimer 和 perf 事件的周期。 特定环境的正确值是在对锁定的快速响应和检测开销之间的权衡。
默认情况下，看门狗在所有在线核心上运行。 但是，在配置了 NO_HZ_FULL 的内核上，默认情况下，看门狗仅在内务处理核心上运行，而不在 “nohz_full” 启动参数中指定的核心上运行。 如果我们允许看门狗默认在 “nohz_full” 核心上运行，我们将必须运行定时器滴答来激活调度程序，这将阻止 “nohz_full” 功能保护这些核心上的用户代码免受内核的影响。 当然，默认情况下在 nohz_full 核心上禁用它意味着当这些核心进入内核时，默认情况下我们将无法检测到它们是否锁定。 但是，允许看门狗继续在内务处理（非无滴答）核心上运行意味着我们将继续在这些核心上正确检测到锁定。
在任何一种情况下，都可以通过 kernel.watchdog_cpumask sysctl 调整从运行看门狗中排除的核心集。 对于 nohz_full 核心，这对于调试内核似乎挂在 nohz_full 核心上的情况可能很有用。