Использование дампа памяти для диагностики сбоев. Аварийный дамп памяти Windows

Как часто Вам приходится лицезреть экран смерти Windows (BSoD)? BSoD может возникать в разных случаях: как уже при работе с системой, так и в процессе загрузки операционной системы. Как же определить, чем вызвано появление BSoD и устранить эту проблему? Операционная система Windows способна сохранять дамп памяти при появлении ошибки, чтобы системный администратор мог проанализировать данные дампа и найти причину возникновения BSoD.

Существует два вида дампов памяти - малый (minidump) и полный. В зависимости от настроек операционной системы, система может сохранять полный или малый дампы, либо не предпринимать никаких действий при возникновении ошибки.

Малый дамп располагается по пути %systemroot%\minidump и имеет имя вроде Minixxxxxx-xx.dmp
Полный дамп располагается по пути %systemroot% и имеет имя вроде Memory.dmp

Для анализа содержимого дампов памяти следует применять специальную утилиту - Microsoft Kernel Debugger.
Получить программу и компоненты, необходимые для ее работы, можно напрямую с сайта Microsoft - Debugging Tools

При выборе отладчика следует учитывать версию операционной системы, на которой Вам придется анализировать дампы памяти. Для 32-разрядной ОС необходима 32-битовая версия отладчика, а для 64-разрядной ОС предпочтительно использовать 64-битовую версию отладчика.

Помимо самого пакета Debugging Tools for Windows, также понадобятся набор отладочных символов - Debugging Symbols. Набор отладочных символов специфичен для каждой ОС, на которой был зафиксирован BSoD. Потому придется загрузить набор символов для каждой ОС, анализировать работу которой Вам придется. Для 32-разрядной Windows XP потребуются набор символов для Windows XP 32-бит, для 64-разрядной ОС потребуются набор символов для Windows XP 64-бит. Для других ОС семейства Windows наборы символов подбираются сообразно такому же принципу. Загрузить отладочные символы можно отсюда . Устанавливать их рекомендуется по адресу %systemroot%\symbols

После установки отладчика и отладочных символов, запускаем отладчик. Окно отладчика после запуска выглядит следующим образом.

Перед анализом содержимого дампа памяти, потребуется провести небольшую настройку отладчика. Конкретно - сообщить программе, по какому пути следует искать отладочные символы. Для этого выбираем в меню File > Symbol File Path… Нажимаем кнопку Browse… и указываем папку, в которую мы установили отладочные символы для рассматриваемого дампа памяти.

Можно запрашивать информацию о требуемых отладочных символах прямо через Интернет, с публичного сервера Microsoft. Таким образом у вас будет самая новая версия символов. Сделать это можно следующим образом - в меню File > Symbol File Path… вводим: SRV*%systemroot%\symbols*http://msdl.microsoft.com/download/symbols

После указания пути к отладочным символам, выбираем в меню File > Save workspace и подтверждаем действие нажатием на кнопку OK.

Чтобы приступить к анализу дампа памяти, выбираем в меню File > Open Crash Dump… и выбираем требуемый для рассмотрения файл.

Система проведет анализ содержимого, по окончанию которого выдаст результат о предполагаемой причине ошибки.

Команда!analyze -v, данная отладчику в командной строке, выведет более детальную информацию.

Завершить отладку можно выбором пункта меню Debug > Stop Debugging

Таким образом, используя пакет Debugging Tools for Windows, всегда можно получить достаточно полное представление о причинах возникновения системных ошибок.

Если перед вами появился так называемый синий экран смерти в Windows 10 и вы уже готовы впасть в нервное коматозное состояние, возьмите себя в руки и попробуйте решить возникшую проблему. Для начала стоит сказать, что это зловещее сообщение сигнализирует вам о критической системной ошибке. Более того, далеко не всегда можно словить момент и успеть прочитать код ошибки, когда Windows вывалится в синий экран смерти и произойдет перезагрузка устройства. Сразу отметим, что существует огромное количество решений этой проблемы, как и причин появления синего экрана. В этой статье мы попробуем рассмотреть вероятные причины появления синего экрана счастья, а также о возможных решениях проблемы.

В подавляющем большинстве случаев синий экран смерти сигнализирует про ошибку BAD_POOL_CALLER - stop 0x000000c2. Диагностировать эту ошибку скажем прямо сложно, но возможно и мы попытаемся на примере этой ошибке описать алгоритм ваших следующих действий.

Чтобы правильно осуществить диагностику проблемы, сначала следует проанализировать специальный файл системы под названием minidump (дамп памяти). К созданию таких файлов приводит сбой в работе системы, более того, они могут нас проинформировать – что именно привело к сбою.

1. Чтобы включить такую автоматическую запись малого дампа памяти (по-умолчанию отключено) зайдите в свойства компьютера и перейдите в раздел "Дополнительные параметры системы" (такое включение предусмотрено для все систем, а не только Windows 10):

Как правило все файлы minidump при появлении синего экрана смерти (BSOD) сохраняются, а найти их можно в папке C:\Windows\Minidump. Примечательно, что в имени файла содержится текущая дата – когда он был создан, что значительно облегчает идентификацию даты возникновения ошибки, особенно учитывая, что такой файл может быть не один.

Два способа как расшифровать малый дам памяти minidump

Первый способ , заключается в использовании довольно популярной утилите BlueScreenView . Эта утилита может также стать хорошим вариантом для анализа дампа памяти. Применение этой утилиты как нельзя кстати пригодится, как способ чтобы определить проблемный драйвер.

Более того, она особенно примечательна тем, что с ее помощью возможен просмотр BSOD (синего экрана смерти) как бы в стоп-кадре, как это было, когда система крашилась. Она отображает время и дату сбоя, данные о драйвере или модуле с версией и кратким описанием. Кроме того, утилита доступна на множестве языков, включая русский. Так что утилита BlueScreenView как раз самое то, если нужно произвести быстрый анализ дампов памяти при BSOD.

Для второго способа нужно установить Debugging Tools for Windows , а также загрузить утилиту bsdos_utility . Далее после распаковки скрипта bsdos_utility.cmd следует переместить его на диск C:\ (можно создать отдельную папку, но стоит помнить, что строка адреса запуска скрипта будет отличатся от нашего примера). Затем в командной строке следует написать:

C:\bsdos_utility.cmd

После выведения списка всех дампов из списка C:\Windows\Minidump\, после чего скрипт спросит какой именно дамп должен подвергнуться анализу. Выбрать нужный минидамп можно также самостоятельно при запуске скрипта:

Подобным образом возможно обнаружение массы ошибок Windows 10, из-за которых выпал BSOD, а также проблематичных программ.exe из-за которых случился синий экран.

Причиной критических ошибок Windows, сопровождаемых синими экранами (BSOD), часто является драйвер — вновь установленный или поврежденный. Определив, какой именно драйвер служит причиной ошибки, можно приступать к устранению проблемы: обновить драйвер, откатиться к более ранней версии, переустановить или удалить приложение, установившее драйвер и т. д. Не всегда название драйвера отображается на синем экране. Однако существует очень простой способ, позволяющий с помощью дампа памяти определить проблемный драйвер за пару минут.

Шаг 1 — Включение записи дампов памяти

Сначала нужно убедиться, что запись дампов включена. Для этого нужно открыть свойства системы, нажав комбинацию клавиш Win+Pause , [в Vista щелкнуть ссылку Дополнительные параметры системы ], перейти на вкладку Дополнительно , и наконец нажать кнопку .

Малых дампов памяти должно быть достаточно для наших целей.

Обратите внимание на путь к папке, куда они будут сохраняться при возникновении критической ошибки.

Теперь вы можете запаковать файл в архив, прикрепить его к сообщению в форуме Устранение критических ошибок Windows и подождать, пока вам кто-то сообщит название проблемного драйвера:) Но вы можете сделать это самостоятельно, не прилагая больших усилий.

Шаг 2 — Анализ дампов с помощью утилиты MinDumper

Рассказ об утилите вы найдете в этой статье .

1. Загрузите и установите Debugging Tools for Windows. Они входят в состав веб-установщика Windows SDK , где после запуска в нужно выбрать Debugging Tools в разделе Common Utilities.
2. Загрузите сценарий (kdfe.cmd), который написал Александр Суховей и опубликовал на ресурсе sysadmins.ru (поскольку живую ссылку мне там найти не удалось, предлагаю свою). Распакуйте архив в любую папку.
   Примечание . В случае нестандартного расположения папки Program Files вам может потребоваться указать в kdfe.cmd путь к папке, в которую установлены средства Debugging Tools for Windows. Используйте переменную dbgpath в строке 41.

Шаг 3 — Анализ дампа памяти

Теперь все сводится к выполнению одной команды. Откройте командную строку и перейдите в папку, в которую вы распаковали kdfe.cmd . Запустите файл, указав в качестве параметра путь к файлу дампа памяти (в примере ниже файл называется Mini1110307-01.dmp )

Данная небольшая заметка ставит целью своей показать, каким же образом можно сконфигурировать систему, чтобы получить в своё распоряжение аварийный дамп памяти Windows , то есть дамп, который может быть создан в случае возникновения критического сбоя, характеризующегося появлением синего экрана смерти (BSOD). Что же такое дамп вообще, для чего он нам требуется и что из себя представляет, какие проблемы он призван решить и какую информацию содержит в себе?

Дамп памяти (memory dump) - содержимое рабочей памяти процесса, ядра или всей операционной системы, включающий, помимо рабочих областей, дополнительную информацию о состоянии регистров процессора, содержимом стека и прочие служебные структуры.

Для чего нам может потребоваться данное содержимое, то есть дамп памяти Windows ? Пожалуй, наиболее часто дамп памяти используется для изучения причин возникновения системного сбоя (), который явился причиной полного останова операционной системы. В дополнение к этому, состояние памяти может использоваться и для других целей. Немаловажен и тот факт, что дамп памяти - это буквально единственный способ получения информации о любом сбое! А снятие (получение) дампа памяти системы - это, фактически, единственный точный метод получения мгновенного отпечатка (копии) содержимого физической памяти системы.

Чем точнее содержимое дампа будет отражать состояние памяти в момент сбоя, тем подробнее мы сможем проанализировать аварийную ситуацию. Поэтому крайне важно получить именно актуальную копию физической памяти системы в строго определенный момент времени, непосредственно предшествующий сбою. А единственный способ сделать это - создать полный аварийный дамп памяти. Причина достаточно тривиальна - когда происходит создание аварийного дампа памяти системы, в результате ли сбоя, либо в следствии искусственно смоделированной ситуации, система в этот момент получения управления аварийными функциями (KeBugCheckEx) пребывает в абсолютно неизменном (статичном) состоянии, поэтому между моментом возникновения сбоя и моментом окончания записи данных на носитель ничто не изменяет содержимое физической памяти, и она в оригинальном состоянии записывается на диск. Ну это в теории, а в жизни изредка, но встречаются ситуации, что по причине неисправных аппаратных компонентов, сам дамп памяти может быть поврежден, или в процессе записи дампа станция может подвиснуть.

В подавляющем большинстве случаев, с момента начала процесса создания аварийного дампа памяти, и до момента завершения записи содержимого памяти на диск, информация в памяти остается неизменной.

Теоретически, статичность (неизменность) "отпечатка" памяти объясняется тем, что когда вызывается функция KeBugCheckEx , выводящая на экран информацию о сбое и стартующая процесс создания дампа памяти, система уже полностью остановлена и содержимое физической памяти записано в блоки, занимаемые на диске файлом подкачки, после чего, уже в процессе последующей загрузки операционной системы оно сбрасывается в файл на системном носителе. Ну а практически один раз наблюдал ситуацию, когда сбоящая материнская плата не давала сохранить дамп памяти: а) подвисая в процессе работы логики сохранения дампа (процесс не доходил до 100%), б) повреждая файл дампа памяти (отладчик ругался на структуры), в) записывая файлы дампов memory.dmp нулевой длины. Поэтому, не смотря на то, что система в момент создания дампа памяти уже полностью остановлена, и работает только аварийный код, сбойное железо может вносить свои коррективы в любую без исключения логику на любом этапе функционирования.
Традиционно, на начальном этапе для сохранения дампа памяти Windows используются блоки диска, выделенные файлу подкачки (pagefile). Затем, после возникновения синего экрана и перезагрузки, данные перемещаются в отдельный файл, а затем файл переименовывается по шаблону, зависящему от типа дампа. Однако, начиная с версии Windows Vista, подобное положение вещей возможно изменить, теперь пользователю дана возможность сохранять выделенный дамп без участия файла подкачки, помещая информацию о сбое во временный файл. Сделано это для того, чтобы исключить ошибки конфигурации, связанные с неправильной настройкой размера и положения файла подкачки, что зачастую приводило к проблемам в процессе сохранения дампа памяти.
Давайте посмотрим, какие же разновидности дампов позволяет нам создавать операционная система Windows:

• Дамп памяти процесса (приложения);
• Дамп памяти ядра;
• Полный дамп памяти (дамп доступной части физической памяти системы).

Все аварийные дампы можно разделить на две основных категории:

• Аварийные дампы с информацией о возникшем исключении . Обычно создаются в автоматическом режиме, когда в приложении/ядре возникает необрабатываемое исключение (unhandled exception) и, соответственно, может быть вызван системный (встроенный) отладчик. В этом случае информация об исключении записывается в дамп, что упрощает определение типа исключения и места возникновения при последующем анализе.
• Аварийные дампы без информации об исключении . Обычно создаются пользователем в ручную, когда необходимо создать просто мгновенный снимок процесса для последующего анализа. Анализ этот подразумевает не определение типа исключения, поскольку никакого исключения и не возникало, а анализ совершенно другого рода, например изучение структур данных процесса и прочее.

Конфигурация дампа памяти ядра

Вы должны быть залогинены под административной учетной записью для выполнения действий, описываемых в данном разделе.

Давайте непосредственно перейдем к конфигурированию параметров аварийного дампа памяти Windows. Для начала, нам необходимо зайти в окно свойств системы одним и приведенных способов:

1. Нажать правой кнопкой мыши на значке "Мой Компьютер" - "Свойства" - "Дополнительные параметры системы" - "Дополнительно".
2. Кнопка "Пуск" - "Панель управления" - "Система" - "Дополнительные параметры системы" - "Дополнительно".
3. Сочетание клавиш "Windows" + "Pause" - "Дополнительные параметры системы" - "Дополнительно".
4. 
   control system.cpl,3
5. Выполнить в командной строке (cmd):
   SystemPropertiesAdvanced

Результатом описанных действий является открытие окна "Свойства системы" и выбор вкладки "Дополнительно":

После этого в разделе "Загрузка и восстановление" мы нажимаем выбираем "Параметры" и тем самым открываем новое окно под названием "Загрузка и восстановление":

Все параметры аварийного дампа сгруппированы в блоке параметров под названием "Отказ системы". В этом блоке мы можем задать следующие параметры:

1. Записать события в системный журнал.
2. Выполнить автоматическую перезагрузку.
3. Запись отладочной информации.
4. Файл дампа.
5. Заменять существующий файл дампа.

Как видите, многие параметры из списка достаточно тривиальны и просты в понимании. Однако, я бы хотел подробнее остановиться на параметре "Файл дампа". Параметр представлен в виде ниспадающего списка, и имеет четыре возможных значения:

Малый дамп памяти (Small memory dump)

Малый дамп памяти (минидамп, minidump) - это файл, который содержит наименьший объем информации о сбое. Самый маленький из всех возможных дампов памяти. Не смотря на очевидные минусы, зачастую именно минидампы используются в качестве информации о сбое для передачи поставщику сторонних драйверов с целью последующего изучения.
Состав:

• Сообщение об ошибке.
• Значение ошибки.
• Параметры ошибки.
• Контекст процессора (PRCB), на котором произошел сбой.
• Сведения о процессе и контекст ядра (EPROCESS) для процесса, являющего причиной сбоя, со всеми его потоками.
• Сведения о процессе и контекст ядра (ETHREAD) для потока, являющегося причиной сбоя.
• Стек режима ядра для потока, который явился причиной сбоя.
• Список загруженных драйверов.

Размещение: %SystemRoot%\Minidump\MMDDYY-XXXXX-NN.dmp . Где MMDDYY - месяц, день и год соответственно, NN - порядковый номер дампа.
Объем: Размер зависит от разрядности операционной системы: требуется всего-то 128 килобайт для 32-разрядной и 256 килобайт для 64-разрядной ОС в файле подкачки (либо в файле, указанном в DedicatedDumpFile). Поскольку выставить столь малый размер мы не сможем, то округляем до 1 мегабайта.

Дамп памяти ядра (Kernel memory dump)

Данный тип дампа содержит копию всей памяти ядра на момент сбоя.
Состав:

• Список исполняющихся процессов.
• Состояние текущего потока.
• Страницы памяти режима ядра, присутствующие в физической памяти в момент сбоя: память драйверов режима ядра и память программ режима ядра.
• Память аппаратно-зависимого уровня (HAL).
• Список загруженных драйверов.

В дампе памяти ядра отсутствуют нераспределенные страницы памяти и страницы пользовательского режима. Согласитесь, ведь маловероятно, что страницы процесса пользовательского режима будут нам интересны при системном сбое (BugCheck), поскольку обычно системный сбой инициируется кодом режима ядра.

Объем: Варьируется в зависимости от размера адресного пространства ядра, выделенной операционной системой и количества драйверов режима ядра. Обычно, требуется около трети объема физической памяти в файле подкачки (либо в файле, указанном в DedicatedDumpFile). Может варьироваться.

Полный дамп памяти (Complete memory dump)

Полный дамп памяти содержит копию всей физической памяти (ОЗУ, RAM) в момент сбоя. Соответственно, в файл попадает и все содержимое памяти системы. Это одновременно преимущество и главный недостаток, поскольку размер его на некоторых серверах с большим объемом ОЗУ может оказаться существенным.
Состав:

• Все страницы "видимой" физической памяти. Это практически вся память системы, за исключением областей, используемых аппаратной частью: BIOS, пространство PCI и прч.
• Данные процессов, которые выполнялись в системе в момент сбоя.
• Страницы физической памяти, которые не отображены на виртуальное адресное пространство, но которые могут помочь в изучении причин сбоя.

В полный дамп памяти не включаются, по-умолчанию, области физической памяти, используемой BIOS.
Размещение: %SystemRoot%\MEMORY.DMP . Предыдущий дамп перезаписывается.
Объем: В файле подкачки (либо в файле, указанном в DedicatedDumpFile) требуется объем, равный размеру физической памяти + 257 мегабайт (эти 257 Мб делятся на некий заголовок + данные драйверов). На деле же, в некоторых ОС, нижний порог файла подкачки можно выставить точно в значение размера физической памяти.

Автоматический дамп памяти (Automatic memory dump)

Начиная с Windows 8/Windows Server 2012, в систему введен новый тип дампа под названием "Автоматический дамп памяти", который устанавливается типом по умолчанию. В этом случае система сама решает, какой дамп памяти записать в ситуации того или иного сбоя. Причем логика выбора зависит от многих критериев, в том числе от частоты "падения" операционной системы.

После изменения конфигурации дампа памяти Windows, может потребоваться перезагрузка компьютера.

Параметры реестра

Раздел реестра, который определяет параметры аварийного дампа:

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\CrashControl

Параметры:

Ручное создание дампа памяти

Выше мы описывали настройки для автоматического создания аварийных дампов системы в случае возникновения критической ошибки, то есть необрабатываемого исключения в коде ядра. Но ведь в реальной жизни, помимо падения операционной системы, существуют ситуации, когда необходимо получить дамп памяти системы в конкретный момент времени. Как быть в этом случае? Существуют методы получения мгновенной копии всей физической памяти, например с помощью команды.dump в отладчиках WinDbg/LiveKD. LiveKD - программа, позволяющая запускать отладчик ядра Kd в функционирующей системе в локальном режиме. В отладчике WinDbg тоже имеется подобная возможность. Однако метод получения дампа "на лету" не точен, поскольку дамп создается в этом случае "противоречивый", так как для создания дампа требуется время, а в случае использования отладчика режима ядра система продолжает работать и вносить изменения в страницы памяти.

Windows очень хрупкое творение и чуть что, любое неправильное действие со стороны пользователя влечёт возникновение критических ошибок, и не очень. Узнать информацию по синим экранам смерти, являющимися теми самыми критическими проблемами, помогают сведения, написанные на самом экране, а ещё специальные файлы дампы памяти – сохраняющие данные о причинах появления BsoD. Настоятельно рекомендую включать эту функцию, так как никто не застрахован от появления синего экрана, даже опытный пользователь. Сами дампы памяти обычно хранятся по пути C:\Windows\MEMORY.DMP , либо C:\Windows\Minidump – где хранятся так называемые малые дампы памяти. Кстати говоря, малый дамп памяти будет тем файлом, который поможет узнать причину появления BsoD.

Как включить функцию дамп памяти на Windows 10 и настроить её

Обычно для просмотра дампов используют утилиты, наподобие BlueScreenView, но вам необходимо прямо сейчас настроить автоматическое создание дампов памяти иначе и эта программа, и аналогичные будут бесполезны.

Это полезно:

Нажмите по значку поиска и введите фразу «Панель управления» , чтобы открыть окно этого инструмента.

Переводим отображение значков в вид «Мелкие значки» , а потом переходим в раздел «Система» .

Откроется окошко, где с левой стороны нажимаем по опции «Дополнительные параметры системы» .

Во вкладке «Дополнительно» жмём пунктик

Наконец, открывается окно, где находятся основные параметры по настройке дампов. Тут видно, что в Windows активирован автоматический дамп памяти, который хранится по пути, указанному чуть ниже. А еще включены галочки создания журналов. Помимо этого, создаются и файлы малого дампа памяти, которые при работе с синими экранами смерти очень нам пригодятся. Также сохраняется информацию по ядру системы и памяти. Если стоит автоматический режим, то этого будет достаточно.

Сведения о других дампах памяти

Если открыть выпадающее меню записи отладочной информации, вы увидите несколько пунктов, которые я опишу ниже.

• Малый дамп памяти – мини дамп, который сохраняется по специальному пути и весит 256 Килобайт. В таком файле хранится основная информация по синим экранам смерти и системным процессам. Если необходимо узнать причину BSOD, то достаточно именно малого дампа памяти. Для извлечения сведений используется программа BlueScreenView или похожие. Такой способ может использовать любой новичок.
• Дамп памяти ядра – файл будет содержать такие же сведения, что у автоматического типа. Единственное отличие в изменении системой файла подкачки. Какой вариант выбрать? Думаю, что сразу автоматический тип.
• Полный дамп памяти – в файлике находится полные данные об оперативной памяти, а значит объем файла будет равен размеру оперативки. Стоит у вас на ПК 8 Гб, столько будет на диске занимать файл полного дампа памяти. Для новичков этот вариант особо не пригоден.
• Активный дамп памяти – первое появление в Windows 10. Больше пригоден для серверов и хранит данные об активной памяти и режимах ядра, а также текущего пользователя.

Как удалить файла дампа памяти

Очень просто, вы заходите по пути расположения этих файлов и вручную их удаляете. Например, файла полного дампа памяти называется MEMORY.DMP, просто удалите его и всё. При использовании инструмента «Очистка диска» тоже есть возможность удалить файлы дампов.

Дамп памяти может быть выключен по причине действия утилит по чистке системы. При использовании SSD и специальных утилит для работы с этими накопителями, они также могут отключать некоторые функции системы, чтобы твердотельный накопитель меньше подвергался процедурам чтения/записи.