树莓派研究:随机重启先查供电与存储

程序偶发退出、文件系统异常或板子重启,不一定是业务代码造成。

edyang · 2018-06-05

程序偶发退出、文件系统异常或板子重启,不一定是业务代码造成。电源和存储属于基础条件。

本文使用树莓派 3 Model B 与 Raspbian,使用独立测试存储卡。树莓派把 Linux 软件环境与实际供电、存储和接口连接起来。命令执行成功不证明电气连接正确,服务运行也不代表采集数据具有正确单位。

1. 从现象推到机制

外设瞬时负载、电源线压降与不稳定适配器都可能影响运行。存储卡写入异常和非正常断电也会产生问题。重启日志、欠压证据与应用错误需要放在一起比较,不能单靠一次现象认定原因。

树莓派研究:随机重启先查供电与存储的处理、反馈与观察关系

图中的四个节点分别表示基础供电、系统状态、存储条件、应用结果。顺着实线检查输入如何变成输出,再沿虚线核对反馈条件。图示表达的是本文讨论的关系,不是实测曲线或现场截图。

2. 最小实现与输入条件

先减少到板子与必要外设,核对额定电源和线缆,再查看内核日志。使用独立测试卡验证镜像,不直接对唯一业务卡反复刷写。

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dmesg | tail -n 80
vcgencmd get_throttled
df -h
# 按板型和系统文档解释状态位

记录板型、系统镜像和外设连接,先做单层验证再组合。操作使用有相应权限的普通账号,系统级调整才提升权限;不要把临时调试账户长期暴露在公共网络。

3. 用对照区分原因

下表列出需要主动改变的条件。预期行为来自机制分析,复现时还需记录运行环境和原始输出,不能将预期当作已经测得的结果。

改变的条件 需要验证的行为
增加 USB 外设后异常 需检查电源总预算和压降
存储空间耗尽 写入和服务可能失败
程序崩溃而系统未重启 应回到进程异常分析

对照 1:增加 USB 外设后异常

需检查电源总预算和压降。观察时记录连接变化与内核日志。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

对照 2:存储空间耗尽

写入和服务可能失败。观察时记录文件系统空间与日志增长。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

对照 3:程序崩溃而系统未重启

应回到进程异常分析。观察时记录系统启动时间与进程退出码。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

4. 适用条件与取舍

一组欠压标记不是全部因果证据。还要确认状态含义、发生时刻和复现条件,修复后在相同负载下重新观察。

一次正常运行只覆盖了这组输入。继续扩展前,应把上面的异常对照保留下来,尤其关注“程序崩溃而系统未重启”这一分支。后续方案若改变了图中任意一处依赖,原来的判断就要重新验证,不能仅凭界面相似或返回值相同沿用结论。

同月延伸

参考资料

  1. 树莓派 3 发布说明
  2. Raspberry Pi 官方文档