Аварийный дамп памяти. Проводим анализ дампа памяти или как выявить причину BSoD

Здравствуйте друзья, сегодня разберем интересную тему, которая поможет вам в будущем при появлении синего экрана смерти (BSoD).

Как и мне, так и многим другим пользователям приходилось наблюдать появление экрана с синим фоном, на котором что-то написано (белым по синему). Данное явление говорит о критической неполадке, как в программном обеспечении, например, конфликт драйверов, так и в физической неисправности какого-то компонента компьютера.

Недавно у меня снова появился голубой экран в Windows 10, но я быстро от него избавился и скоро об этом вам расскажу.

Хотите ? Тогда переходите по ссылке.

Итак, большинство пользователей не знают, что BSoD можно анализировать, чтобы впоследствии понять проблемы критической ошибки. Для таких случаев Windows создает на диске специальные файлы – , их то мы и будем анализировать.

Есть три типа дампа памяти:

Полный дамп памяти – эта функция позволяет полностью сохранить содержимое оперативной памяти. Он редко используется, так как представьте, что у вас 32 Гб оперативной памяти, при полном дампе весь этот объем сохранится на диске.

Дамп ядра – сохраняет информацию о режиме ядра.

Малый дамп памяти – сохраняет небольшой объем информации о ошибках и загруженных компонентов, которые были на момент появления неисправности системы. Мы будем использовать именно этот тип дампа, потому что она даст нам достаточное количество сведений о BSoD.

Расположение, как малого, так и полного дампа отличается, например, малый дамп находится по следующему пути: %systemroot%\minidump.

Полный дамп находится здесь: %systemroot%.

Для анализа дампов памяти существуют различные программы, но мы воспользуемся двумя. Первая — Microsoft Kernel Debuggers, как понятно из названия утилита от Microsoft. Скачать ее можно с официального сайта . Вторая программа – BlueScreenView, бесплатная программка, скачиваем отсюда .

Анализ дампа памяти с помощью Microsoft Kernel Debuggers

Для разных версий систем нужно скачивать свой тип утилиты. Например, для 64-х разрядной операционной системы, нужна 64-битовая программа, для 32-х разрядной – 32-битная версия.

Это еще не все, вам нужно скачать и установить пакет отладочных символов, нужные для программы. Называется Debugging Symbols. Каждая версия данного пакета тоже скачивается под определённою ОС, для начала узнайте какая у вас система, а потом скачивайте. Дабы вам не искать где попало эти символы, вот ссылка на скачивание . Установка, желательно, должна производиться по этому пути: %systemroot%\symbols.

Теперь можно запускать наш отладчик, окно которого будет выглядеть вот так:

Прежде чем проанализировать дампы мы кое-что настроим в утилите. Во-первых, нужно указать программе, куда мы установили отладочные символы. Для этого нажимаем на кнопку «File» и выбираем пункт «Symbol File Path», потом указываем путь до символов.


Программа позволяет извлекать символы прямо из сети, поэтому вам даже не придется их скачивать (извините те, кто уже скачал). Они буду браться с сервером Microsoft, поэтому все безопасно. Итак, вам нужно снова открыть «File», потом «Symbol File Path» и ввести следующую команду:

SRV*%systemroot%\symbols*http://msdl.microsoft.com/download/symbols


Таким образом мы указали программе, что символы должны браться из сети. Как только мы это сделали нажимаем «File» и выбираем пункт «Save Workspace», потом жмем ОК.

Вот и все. Мы настроили программу на нужный лад, теперь приступаем к анализу дампов памяти. В программе нажимаем кнопочку «File» , потом «Open Crash Dump» и выбираем нужный файл.

Kernel Debuggers начнет анализ файла и после этого выведет результат о причине ошибки.


В появившемся окне можно вводить команды. Если мы введем !analyze –v , то получим больше информации.

Вот и все с этой программой. Чтобы остановить работу отладчика, выберите «Debug» и пункт «Stop Debugging».

Анализ дампа памяти с помощью BlueScreenView

Для анализа различных ошибок и BSoD подойдет и программа BlueScreenView, которая имеет простой интерфейс, поэтому проблем с освоением возникнуть не должно.

Скачайте программу по указанной выше ссылке и установите. После запуска утилиты нужно ее настроить. Зайдите в параметры: «Настройки» — «Дополнительные параметры». Откроется небольшое окошко, в котором есть пару пунктов. В первом пункте нужно указать местонахождение дампов памяти. Обычно они находятся по пути C:\WINDOWS\Minidump. Тогда просто нажмите кнопку «По умолчанию».


Что можно видеть в программе? У нас есть пункты меню, часть окна с названиями файлов дампов и вторая часть окна – содержимое дампов памяти.


Как я говорил в начале статьи, дампы могут хранить драйвера, сам скриншот «экрана смерти» и другая полезная информация, которая нам может пригодиться.

Итак, в первой части окна, где файлы дампов, выбираем нужный нам дамп памяти. В следующей части окна смотрим на содержимое. Красноватым цветом помечены драйвера, находившиеся в стеке памяти. Как раз они и есть причина синего экрана смерти.

В интернете можно найти все о коде ошибке и драйвере, который может быть виной BSoD. Для этого нажимаем «Файл», а потом «Найти в Google код ошибки + Драйвер» .


Можно сделать показ только драйверов, которые были на момент появления ошибки. Для этого нужно нажать «Настройки» — «Режим нижнего окна» — «Только драйвера, найденные в крэш-стеке». Либо нажать клавишу F7.

Чтобы показать скриншот BSoD нажмите клавишу F8.

Для показа всех драйверов и файлов нажимаем F6.

Ну вот собственно и все. Теперь вы знаете, как узнать о проблеме «Синего экрана смерти», и в случае чего найти решение в интернете, либо на этом сайте. Можете предлагать свои коды ошибок, а я постараюсь писать для каждой статьи по решению проблемы.

Также не забывайте задавать вопросы в комментариях.

Одним из наиболее часто встречающихся отказов работы Windows — системные исключения, которые пользователь видит в виде «синего экрана смерти» (BSOD). Как правило, эта фатальная ошибка возникает или из-за неисправности драйверов, оборудования (чаще при загрузке ОС) или из-за действия вирусов и антивирусов.

На синем экране смерти содержится информация о причинах, вызвавших исключение (в виде кода STOP-ошибки вида 0x0000007b), адреса в памяти, при обращении к которым произошло исключение и прочая полезная информация. Такая информация называется STOP-ошибкой, переменными параметрами которой как раз являются адреса памяти. Иногда там же содержится имя файла, вызвавшего исключение.

Вся эта информация содержится на экране недолго (до 100 сек.), после чего компьютер перезагружается. Во это непродолжительное время как правило, формируется дамп памяти, который записывается в файл. Один из важных профессиональных способов диагностики сбоев — анализ дампа памяти, о котором речь подробно пойдет в этой статье.

Что такое дамп

  • dump (англ.) – мусорная куча; свалка; дыра; трущоба.
  • dump (memory dump) – 1) дамп, вывод содержимого оперативной памяти на печать или экран; 2) «снимок» оперативной памяти; данные, получаемые в результате дампинга; 3) аварийное снятие, выключение, сброс.
  • dumping – дампинг, снятие дампа.

Настройки для сохранения дампа памяти хранятся в системном реестре Windows.

Информация о дампе памяти в системном Реестре:

В разделе Реестра Windows аварийный дамп памяти определяется следующими параметрами:

– REG_DWORD-параметр AutoReboot со значением 0×1 (опция Выполнить автоматическую перезагрузку вспомогательного окна Загрузка и восстановление диалогового окна Свойства системы);

– REG_DWORD-параметр CrashDumpEnabled со значением 0×0, если дамп памяти не создается; 0×1 – Полный дамп памяти; 0×2 – Дамп памяти ядра; 0×3 – Малый дамп памяти (64КБ);

– REG_EXPAND_SZ-параметр DumpFile со значением по умолчанию %SystemRoot%\MEMORY.DMP (место хранения файла дампа);

– REG_DWORD-параметр LogEvent со значением по умолчанию 0×1 (опция Записать событие в системный журнал окна Загрузка и восстановление);

– REG_EXPAND_SZ-параметр MinidumpDir со значением по умолчанию %SystemRoot%\Minidump (опция Папка малого дампа окна Загрузка и восстановление);

– REG_DWORD-параметр Overwrite со значением по умолчанию 0×1 (опция Заменять существующий файл дампа окна Загрузка и восстановление);

– REG_DWORD-параметр SendAlert со значением по умолчанию 0×1 (опция Отправить административное оповещение окна Загрузка и восстановление).

Как система создает файл аварийного дампа памяти

Во время загрузки операционная система проверяет параметры создания аварийного дампа в разделе реестра . Если указан хотя бы один параметр, то система генерирует карту блоков диска, занимаемых файлом подкачки на загрузочном томе, и сохраняет ее в памяти. Система также определяет, какой драйвер дискового устройства управляет загрузочным томом, вычисляет контрольные суммы для образа драйвера в памяти и для структур данных, которые должны быть целыми, чтобы драйвер мог выполнять операции ввода/вывода.

После сбоя ядро системы проверяет целостность карты страничного файла, дискового драйвера и управляющих структур дискового драйвера. Если целостность этих структур не нарушена, то ядро системы вызывает специальные функции ввода/вывода дискового драйвера, предназначенные для сохранения образа памяти после системного сбоя. Эти функции ввода/вывода самодостаточны и не полагаются на службы ядра системы, поскольку в программах, отвечающих за запись аварийного дампа, нельзя делать никаких предположений о том, какие части ядра системы или драйверы устройств при сбое были повреждены. Ядро системы записывает данные из памяти по карте секторов файла подкачки (при этом ему не приходится использовать драйверы файловой системы).

Сначала ядро системы проверяет состояние каждого компонента, задействованного в процессе сохранения дампа. Это делается для того, чтобы при прямой записи в секторы диска не повредить данные, лежащие вне страничного файла. Размер страничного файла должен быть на 1МБ больше размера физической памяти, потому что при записи информации в дамп создается заголовок, в котором содержатся сигнатура аварийного дампа и значения нескольких важнейших переменных ядра системы. Заголовок занимает меньше 1МБ, но операционная система может увеличивать (или уменьшать) размер файла подкачки не менее чем на 1МБ.

После загрузки системы Session Manager (Диспетчер сеанса Windows NT; дисковый адрес – \WINDOWS\system32\smss.exe) инициализирует страничные файлы системы, используя для создания каждого файла собственную функцию NtCreatePagingFile. NtCreatePagingFile определяет, существует ли инициализируемый страничный файл, и если да, то имеется ли в нем заголовок дампа. Если заголовок есть, то NtCreatePagingFile посылает в Session Manager специальный код. После этого Session Manager запускает процесс Winlogon (Программа входа в систему Windows NT; дисковый адрес – \WINDOWS\system32\winlogon.exe), который извещается о существовании аварийного дампа. Winlogon запускает программу SaveDump (Программа сохранения копии памяти Windows NT; дисковый адрес – \WINDOWS\system32\savedump.exe), которая анализирует заголовок дампа и определяет дальнейшие действия в аварийной ситуации.

Если заголовок указывает на существование дампа, то SaveDump копирует данные из страничного файла в файл аварийного дампа, имя которого задано REG_EXPAND_SZ-параметром DumpFile раздела Реестра . Пока SaveDump переписывает файл дампа, операционная система не задействует ту часть страничного файла, в которой содержится аварийный дамп. В это время объем виртуальной памяти, доступной для системы и приложений, уменьшается на размер дампа (при этом на экране могут появиться сообщения, указывающие на нехватку виртуальной памяти). Затем SaveDump информирует диспетчер памяти о завершении сохранения дампа, и тот высвобождает ту часть страничного файла, в которой хранится дамп, для общего пользования.

Сохранив файл дампа, программа SaveDump делает запись о создании аварийного дампа в журнале событий Система, например: «Компьютер был перезагружен после критической ошибки: 0x100000d1 (0xc84d90a6, 0×00000010, 0×00000000, 0xc84d90a6). Копия памяти сохранена: C:\WINDOWS\Minidump\Mini060309-01.dmp».

Если включена опция Отправить административное оповещение, то SaveDump отправляет оповещение администратору.

Разновидности дампов

  • Полный дамп памяти записывает всё содержимое системной памяти при возникновении неустранимой ошибки. Для этого варианта необходимо иметь на загрузочном томе файл подкачки, размер которого равен объему всей физической оперативной памяти плюс 1МБ. По умолчанию полный дамп памяти записывается в файл %SystemRoot%\Memory.dmp. При возникновении новой ошибки и создании нового файла полного дампа памяти (или дампа памяти ядра) предыдущий файл заменяется (перезаписывается). Параметр Полный дамп памяти недоступен на ПК, на которых установлена 32-битная операционная система и 2 или более гигабайта оперативной памяти.

При возникновении новой ошибки и создании нового файла полного дампа памяти предыдущий файл заменяется.

  • Дамп памяти ядра записывает только память ядра, благодаря чему процесс записи данных в журнал при внезапной остановке системы протекает быстрее. В зависимости от объема физической памяти ПК в этом случае для файла подкачки требуется от 50 до 800МБ или одна треть физической памяти компьютера на загрузочном томе. По умолчанию дамп памяти ядра записывается в файл %SystemRoot%\Memory.dmp.

Этот дамп не включает нераспределенную память или память, выделенную для программ пользовательского режима. Он включает только память, выделенную для ядра и аппаратно-зависимого уровня (HAL) в Windows 2000 и более поздних версиях системы, а также память, выделенную для драйверов режима ядра и других программ режима ядра. В большинстве случаев такой дамп является наиболее предпочтительным вариантом. Он занимает намного меньше места по сравнению с полным дампом памяти, при этом исключая только те сектора памяти, которые, скорее всего, не связаны с ошибкой.
При возникновении новой ошибки и создании нового файла дампа памяти ядра предыдущий файл заменяется.

  • Малый дамп памяти записывает наименьший объем полезной информации, необходимых для определения причины неполадок. Для создания малого дампа памяти необходимо, чтобы размер файла подкачки составлял как минимум 2МБ на загрузочном томе.

Файлы малого дампа памяти содержат следующие сведения:

  • сообщение о неустранимой ошибке, ее параметры и прочие данные;
  • список загруженных драйверов;
  • контекст процессора (PRCB), на котором произошел сбой;
  • сведения о процессе и контекст ядра (EPROCESS) для процесса, вызвавшего ошибку;
  • сведения о процессе и контекст ядра (ETHREAD) для потока, вызвавшего ошибку;
  • стек вызовов в режиме ядра для потока, вызвавшего ошибку.

Файл малого дампа памяти используется при ограниченном пространстве жесткого диска. Однако из-за ограниченности содержащихся в нем сведений в результате анализа этого файла не всегда удается обнаружить ошибки, которые не были непосредственно вызваны потоком, выполнявшимся в момент ее возникновения.

При возникновении следующей ошибки и создании второго файла малого дампа памяти предыдущий файл сохраняется. Каждому дополнительному файлу дается уникальное имя. Дата закодирована в имени файла. Например, Mini051509-01.dmp - это первый файл дампа памяти, созданный 15 мая 2009 г. Список всех файлов малого дампа памяти хранится в папке %SystemRoot%\Minidump .

Операционная система Windows XP, несомненно, значительно надежнее предыдущих версий, – благодаря усилиям как разработчиков Microsoft, так и разработчиков драйверов аппаратного обеспечения, так и разработчиков прикладного программного обеспечения. Однако аварийные ситуации – всевозможные сбои и крахи системы – неизбежны, и от того, владеет ли пользователь ПК знаниями и навыками в их устранении, зависит, придется ему затратить несколько минут на поиск и устранение неисправности (например, на обновление/отладку драйвера или переустановку прикладной программы, вызывающей системный сбой), – или несколько часов на переустановку/настройку операционной системы и прикладного программного обеспечения (что не гарантирует отсутствия сбоев и крахов в дальнейшем!).

Многие системные администраторы всё еще пренебрегают анализом аварийных дампов Windows, считая, что работать с ними слишком трудно. Трудно, но можно: даже если, например, анализ одного дампа из десяти окажется успешным, – усилия, потраченные на освоение простейших приемов анализа аварийных дампов, будут не напрасны!..

Приведу примеры из своей «сисадминской» практики.

В локальной сети без видимой причины («железо» в порядке, отсутствие вирусов гарантировано, пользователи – с «нормальными руками») «полегли» несколько рабочих станций с Windows XP SP1/SP2 «на борту». Компьютеры загрузить в нормальном режиме не удавалось, – доходило до «Приветствия» – и на перезагрузку до бесконечности. При этом, в Безопасном режиме ПК загружались.

Изучение дампов памяти позволило выявить причину неисправности: виновником оказался антивирус Касперского , точнее, свежие антивирусные базы (если еще точнее, то два модуля баз – base372c.avc, base032c.avc).

…Еще был такой случай. На локальном ПК с Windows XP SP3 при попытке открыть видеофайлы форматов.avi и.mpeg происходила перезагрузка. Изучение дампа памяти позволило выявить причину неисправности – файл nv4_disp.dll драйвера видеокарты NVIDIA GeForce 6600. После обновления драйвера неисправность была устранена. Вообще, драйвер nv4_disp.dll — один из самых нестабильных драйверов, который часто приводил к BSOD.

В обоих указанных случаях изучение аварийного дампа памяти позволило до минимума (несколько минут!) свести время для диагностирования и устранения неисправности.

Анализ дампа памяти

Для анализа аварийных дампов памяти существует множество программ, например, DumpChk, Kanalyze, WinDbg.

Рассмотрим анализ аварийных дампов памяти с помощью программы WinDbg (входит в состав Debugging Tools for Windows).

Установка средств отладки

  • посетите веб-узел http://www.microsoft.com/whdc/devtools/debugging/default.mspx корпорации Microsoft;
  • загрузите Debugging Tools for Windows, например, для 32-битной версии Windows это можно сделать на странице Download the Debugging Tools for Windows ;
  • после скачивания запустите установочный файл;
  • в окне Debugging Tools for Windows Setup Wizard нажмите Next;
  • в окне с лицензионным соглашением установите переключатель I agree –> Next;
  • в следующем окне выберите тип установки (по умолчанию средства отладки устанавливаются в папку \Program Files\Debugging Tools for Windows) –> Next –> Install –> Finish;
  • для интерпретации файлов дампа памяти необходимо также загрузить пакет символов (Symbol Packages, так называемые символьные файлы, или файлы символов отладки) для своей версии Windows, – зайдите на страницу Download Windows Symbol Packages ;
  • выберите свою версию Windows, скачайте и запустите установочный файл Symbol Packages;
  • в окне с лицензионным соглашением нажмите Yes;
  • в следующем окне выберите папку для установки (по умолчанию предлагается \WINDOWS\Symbols) –> OK –> Да;
  • в окне Microsoft Windows Symbols с сообщением «Installation is complete» нажмите OK.

Использование программы WinDbg для анализа аварийных дампов памяти

  • запустите WinDbg (по умолчанию устанавливается в папку \Program Files\Debugging Tools for Windows);
  • выберите меню File –> Symbol File Path…;
  • в окне Symbol Search Path нажмите кнопку Browse…;
  • в окне Обзор папок укажите расположение папки Symbols (по умолчанию – \WINDOWS\Symbols) –> OK –> OK;
  • выберите меню File –> Open Crash Dump… (или нажмите Ctrl + D);
  • в окне Open Crash Dump укажите расположение Crash Dump File (*.dmp) –> Открыть;
  • в окне Workspace с вопросом «Save information for workspace?», установите флажок Don"t ask again –> No;
  • в окне WinDbg откроется окно Command Dump <путь_и_имя_файла_дампа> с анализом дампа;
  • просмотрите анализ дампа памяти;
  • в разделе «Bugcheck Analysis» будет указана возможная причина краха, например, «Probably caused by: smwdm.sys (smwdm+454d5)»;
  • для просмотра детальной информации нажмите ссылку «!analyze -v» в строке «Use !analyze -v to get detailed debugging information»;
  • закройте WinDbg;
  • используйте полученную информацию для устранения причины неисправности.

Например, на следующем скриншоте причина неисправности – файл nv4_disp.dll драйвера видеокарты.

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.

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:

Параметр Тип Описание
AutoReboot REG_DWORD Включение/отключение автоматической перезагрузки при возникновении BSOD.
CrashDumpEnabled REG_DWORD Вид создаваемого дампа.
  • 0 - не создавать дамп памяти;
  • 1 - полный дамп памяти;
  • 2 - дамп памяти ядра;
  • 3 - малый дамп памяти;
DumpFile REG_EXPAND_SZ Путь и название дампа памяти ядра и полного дампа памяти.
DumpFilters REG_MULTI_SZ Драйвер-фильтр в стеке драйверов дампа памяти. Позволяет добавлять новый функционал на этапе создания аварийных дампов. Например, шифрование содержимого дампа. Изменять значение не рекомендуется.
LogEvent REG_DWORD Запись события в системный журнал.
MinidumpDir REG_EZPAND_SZ Путь и название малого дампа памяти.
MinidumpsCount REG_DWORD Максимальное количество малых дампов памяти. При превышении начинают затираться более старые версии.
Overwrite REG_DWORD Заменять существующий файл дампа. Только для дампа памяти ядра и полного дампа памяти.
IgnorePagefileSize REG_DWORD Игнорирует стандартный файл подкачки как место для временного (промежуточного) хранения дампа памяти. Указывает на необходимость записать дамп памяти в отдельный файл. Используется совместно с опцией DedicatedDumpFile.
DedicatedDumpFile REG_EZPAND_SZ Путь и название временного альтернативного файла для записи дампа памяти. Во втором проходе данные все равно будут перемещены в DumpFile/MinidumpDir.

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.

Консультируя клиентов, я обратил внимание на то, что зачастую для них единственный способ борьбы с синим экраном смерти (Blue Screen of Death, BSoD) — это поиск неисправности по номеру STOP-ошибки. Обычно такой подход может помочь выбрать общее направление решения проблемы, но не всегда позволяет ее локализовать. Например, определить какой конкретный драйвер устройства вызывает BSoD. Строго говоря, анализ дампов памяти — это основной метод борьбы с STOP-ошибками.

При возникновении STOP-ошибки Microsoft Windows может записать отладочную информацию. Для этого необходимо выполнить следующие действия:

1. Нажмите кнопку Пуск и выберите в меню Настройка пункт Панель управления
2. Дважды щелкните по значку Система
3. Откройте вкладку Дополнительно и нажмите кнопку
4. В области Запись отладочной информации выберите пункт Малый дамп памяти (64 КБ)

В файле малого дампа памяти записывается минимальная информация, позволяющая установить причину сбоя компьютера. Для этого на загрузочном томе требуется файл подкачки размером не менее 2 МБ. По умолчанию файлы малого дампа памяти хранятся в папке %SystemRoot%\Minidump.

Файлы малого дампа памяти содержат следующие сведения:

  • Сообщение о неустранимой ошибке, ее параметры и прочие данные
  • Список загруженных драйверов
  • Контекст процессора (PRCB), на котором произошел сбой
  • Сведения о процессе и контекст ядра (EPROCESS) для процесса, вызвавшего ошибку
  • Сведения о процессе и контекст ядра (ETHREAD) для потока, вызвавшего ошибку
  • Стек вызовов в режиме ядра для потока, вызвавшего ошибку

Преимущество файла малого дампа памяти в том, что он имеет небольшой размер. В настоящее время объем оперативной памяти устанавливаемой в компьютеры измеряется гигабайтами, таким образом сохранение файла такого размера займет продолжительное время и может вызвать трудности при ограниченном пространстве жесткого диска. С другой стороны ограниченность сведений, содержащихся в файле малого дампа, не всегда позволяет обнаружить ошибки, которые не были непосредственно вызваны потоком, выполнявшимся в момент их возникновения.

Для анализа дампов памяти используются утилиты kd.exe и windbg.exe . Эти утилиты входят в набор Debugging Tools for Windows . Для того чтобы упростить работу с ними, рекомендую использовать скрипт (автор Alexander Suhovey). Вам так же понадобится утилита reg.exe (включена в Microsoft Windows XP и выше; для Windows 2000 входит в состав Windows 2000 Support Tools).

Скачайте и распакуйте архив со скриптом в папку D:\KDFE . Для работы отладчику требуются символьные файлы, которые можно скачать там же, где и Debugging Tools for Windows. Полный размер пакета с этими файлами довольно внушителен (может составить более 1Гб в зависимости от выбранной платформы). Поэтому скрипт настроен таким образом, чтобы автоматически скачивать с Microsoft Symbol Server только необходимые символьные файлы для работы с конкретным дампом памяти и сохранять их локально на диске для последующего использования. При необходимости можно отредактировать скрипт и изменить переменную smbpath , которая указывает на папку, в которую kd.exe будет сохранять необходимые файлы.

Для использования выполните kdfe.cmd с именем файла дампа памяти в качестве параметра. Например:

D:\KDFE>kdfe mini111208-01.dmp

Analyzing "D:\KDFE\Mini111208-01.dmp", please wait... Done.

Crash date: Wed Nov 12 08:35:56.214 2008 (GMT+2)
Stop error code: 0x50
Process name: AUM.exe
Probably caused by: nv4_disp.dll (nv4_disp+41213)

Надо отметить, что бывают ситуации, когда из-за некорректной работы одного из драйверов, STOP-ошибка впоследствии возникает в совершенно нормальном драйвере. В этом случае рекомендую использовать утилиту verifier.exe (см.