Как сделать дамп оперативной памяти. Проводим анализ дампа памяти или как выявить причину BSoD? Виды дампов памяти

В ОС Windows очень часто случаются ошибки, даже в случае с «чистой» системой. Если обычные ошибки программ решить можно (появляется сообщение о недостающем компоненте), то исправить критические ошибки будет намного сложнее.

Что такое дамп памяти в Windows

Для решения проблем с системой обычно используют аварийный дамп памяти – это снимок части или полного объема оперативной памяти и помещение его на энергонезависимый носитель (жёсткий диск). Другими словами, содержимое оперативной памяти полностью или частично копируется на носитель, и пользователь может провести анализ дампа памяти.

Существует несколько видов дампов памяти:

Малый дамп (Small Memory Dump) – сохраняет минимальный объем ОЗУ, где находятся сведения по критическим ошибкам (BSoD) и компонентах, которые были загружены во время работы системы, например, драйвера, программы. MiniDump хранится по пути C:\Windows\Minidump.

Полный дамп (Complete Memory Dump) – сохраняется полный объем ОЗУ. Это значит, что размер файла будет равен объему оперативной памяти. Если места на диске мало, будет проблематично сохранить, например, 32 Гб. Также бывают проблемы с созданием файла дампа памяти более 4 Гб. Данный вид используется очень редко. Храниться по пути C:\Windows\MEMORY.DMP.

Дамп памяти ядра – сохраняется только информация, относящаяся к ядру системы.

Когда пользователь дойдет до анализа ошибки, ему достаточно использовать только minidamp (малый дамп). Но перед этим он обязательно должен быть включен, иначе распознать проблему не удастся. Также для более эффективного выявления аварии использование полного снимка памяти предпочтительней.

Информация в реестре

Если заглянуть в реестр Windows, то можно обнаружить некоторые полезные параметры снимков. Щелкаем сочетание клавиш Win+R, вводим команду regedit и открываем следующие ветки:

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\CrashControl

В данной ветке пользователь обнаружит следующие параметры:

• AutoReboot – активация или отключение перезагрузки после создания синего экрана смерти (BSoD).
• DumpFile – название видов дампов и расположение.
• CrashDumpEnabled – номер создаваемого файла, например, число 0 – дамп не создается; 1 – создание полного дампа; 2 – создание дампа ядра; 3 – создание малого дампа.
• DumpFilters – параметр позволяет добавить новые функции перед созданием снимка. Например, шифрование файла.
• MinidumpDir – название малого дампа и его расположение.
• LogEvent – активация записи сведений в системный журнал.
• MinidumpsCount – задать количество создаваемых малых дампов. (Превышение этого количества будет уничтожать старые файлы и заменять их).
• Overwrite – функция для полного дампа или системного. При создании нового снимка, предыдущий будет всегда заменяться на новый.
• DedicatedDumpFile – создание альтернативного файла снимка и указание его пути.
• IgnorePagefileSize – используется для временного расположения снимка, без использования файла подкачки.

Как это работает

При возникновении сбоя, система полностью останавливает свою работу и, если создание дампов активно, в файл, помещаемый на диск будет записана информация о возникшей проблеме . Если что-то случилось с физическими компонентами, то будет работать аварийный код, а железо, которое дало сбой будет вносить какие-либо изменения, что обязательно отразится в снимке.

Обычно файл сохраняется в выделенном для файла подкачки блоке жёсткого диска, после появления BSoD файл перезаписывается в тот вид, который пользователь сам и настроил (Малый, полный или дамп ядра). Хотя, в современных ОС участие файла подкачки не обязательно.

Как включить дампы

В Windows 7 :

В Windows 8 и 10 :

Здесь процесс немного похож, в сведения о системе можно попасть точно также, как в Windows 7. В «Десятке» обязательно открываем «Этот компьютер », нажимаем по свободному месту правой кнопочкой мышки и выбираем «Свойства ». По-другому туда можно попасть через Панель управления.

Второй вариант для Wi ndows 10 :

Следует заметить, что в новых версиях Windows 10 появились новые пункты, которых не было в «семерке»:

• Малый дамп памяти 256 КБ – минимальные данные о сбое.
• Активный дамп – появился в десятой версии системы и сохраняет только активную память компьютера, ядра системы и пользователя. Рекомендуется использовать на серверах.

Как удалить дамп

Достаточно зайти в каталог, где хранятся снимки памяти и попросту удалить их. Но есть и другой способ удаления – использование утилиты очистки диска:

Если никаких пунктов обнаружено не было, возможно дампы не были включены.

Даже если вы когда-то включали их, некоторые используемые утилиты по оптимизации системы могут легко отключить некоторый функционал . Часто много чего отключается при использовании SSD накопителей, так как многократные процедуры чтения и записи сильно вредят здоровью данного диска.

Анализ дампа памяти при помощи WinDbg

Скачиваем с официального сайта Microsoft данную программу на шаге 2, где описана «Установка WDK » — https://docs.microsoft.com/en-us/windows-hardware/drivers/download-the-wdk .

Чтобы работать с программой еще понадобиться специальный пакет отладочных символов. Он называется Debugging Symbols , раньше его можно было скачать с сайта Microsoft, но теперь они отказались от этой идеи и придется использовать функцию программы File — «Symbol File Path », куда следует вписать следующую строчку и нажать ОК:

set _NT_SYMBOL_PATH=srv*DownstreamStore*https://msdl.microsoft.com/download/symbols

Если не сработало, пробуем вот эту команду:

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

Снова нажимаем пункт «File» и выбираем опцию «Save Workspace».

Утилита настроена. Остается указать путь до файлов дампов памяти. Для этого нажимаем File и щелкаем опцию «O pen Crash Dump ». Расположение всех дампов указано в начале статьи.

После выбора закончится анализ и проблемный компонент автоматически будет выделен. Для получения большего количества информации в этом же окошке можно ввести такую команду: !analyze –v

Анализ с помощью BlueScreenView

Загрузить инструмент бесплатно можно с этого сайта — http://www.nirsoft.net/utils/blue_screen_view.html . Установка не требует каких-то навыков. Используется только в Windows 7 и выше.

Запускаем и настраиваем. Нажмите «Настройки» (Options) – «Дополнительные параметры » (Advanced Options). Выберите первый пункт «Загружать МиниДампы из этой папки » и указываем каталог — C:\WINDOWS\Minidump . Хотя можно просто нажать кнопку «По умолчанию». Нажимаем ОК.

В главном окне должны появится файлы дампа. Он может быть, как один, так и несколько. Для его открытия достаточно нажать по нему мышкой.

В нижней части окна будут отображены компоненты, которые были задействованы на момент сбоя. Красным цветом будет выделен виновник аварии.

Теперь нажимаем «Файл» и выбираем, например, пункт «Найти в Go ogle код ошибки + драйвер ». Если нашли нужный драйвер, установите и перезагрузите компьютер. Возможно ошибка исчезнет.

В разделе аварийный дамп памяти определяется следующими параметрами:

– REG_DWORD -параметр AutoReboot со значением 0x1 (опция Выполнить автоматическую перезагрузку вспомогательного окна окна Свойства системы );

– REG_DWORD -параметр CrashDumpEnabled со значением 0x0 , если дамп памяти не создаётся; 0x1 – Полный дамп памяти ; 0x2 – Дамп памяти ядра ; 0x3 – Малый дамп памяти (64КБ) ;

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

– REG_DWORD -параметр LogEvent со значением 0x1 (опция Записать событие в журнал окна );

– REG_EXPAND_SZ -параметр MinidumpDir со значением %SystemRoot%\Minidump (опция );

– REG_DWORD -параметр Overwrite со значением 0x1 (опция Заменять существующий файл окна );

– REG_DWORD -параметр SendAlert со значением 0x1 (опция Отправить административное оповещение окна ).

Как система создаёт файл аварийного памяти

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

После сбоя ядро системы проверяет целостность карты страничного файла, дискового и управляющих структур дискового . Если целостность этих структур не нарушена, то ядро системы вызывает специальные функции ввода/вывода дискового , предназначенные для сохранения образа памяти после 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 устройств при сбое были повреждены. Ядро системы записывает данные из памяти по карте секторов файла подкачки (при этом ему не приходится использовать 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 файла. Размер файла должен быть на 1МБ больше размера физической памяти, потому что при записи информации в создаётся заголовок, в котором содержатся сигнатура аварийного 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 файлы системы, используя для создания каждого файла собственную функцию NtCreatePagingFile . NtCreatePagingFile определяет, существует ли инициализируемый файл, и если да, то имеется ли в нём заголовок . 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 . Winlogon запускает программу SaveDump (Программа сохранения копии памяти Windows NT ; дисковый адрес – \WINDOWS\system32\savedump.exe ), которая анализирует заголовок и определяет дальнейшие действия в аварийной ситуации.

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

Сохранив файл , программа SaveDump делает запись о создании аварийного в журнале событий , например: «Компьютер был перезагружен после критической ошибки: 0x100000d1 (0xc84d90a6, 0x00000010, 0x00000000, 0xc84d90a6). Копия памяти сохранена: C:\WINDOWS\Minidump\Mini060309-01.dmp» .

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

При возникновении новой ошибки и создании нового файла полного 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 объёма физической памяти в этом случае для файла подкачки требуется от 50 до 800МБ или одна треть физической памяти на загрузочном томе. памяти ядра записывается в файл %SystemRoot%\Memory.dmp .

Этот не включает нераспределённую память или память, выделенную для программ 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 режима ядра и других программ режима ядра. В большинстве случаев такой является наиболее предпочтительным вариантом. Он занимает намного меньше места по сравнению с полным памяти, при этом исключая только те сектора памяти, которые, скорее всего, не связаны с ошибкой.

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

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

Файлы малого памяти содержат следующие сведения:

– сообщение о неустранимой ошибке, её параметры и прочие данные;

– список загруженных ;

– контекст (PRCB ), на котором произошел сбой;

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 памяти используется при ограниченном пространстве жёсткого диска. Однако из-за ограниченности содержащихся в нём сведений в результате анализа этого файла не всегда удаётся обнаружить ошибки, которые не были непосредственно вызваны потоком, выполнявшимся в момент её возникновения.

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

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

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

В момент критического сбоя операционная система Windows прерывает работу и показывает синий экран смерти (BSOD). Содержимое оперативной памяти и вся информация о возникшей ошибке записывается в файл подкачки. При следующей загрузке Windows создается аварийный дамп c отладочной информацией на основе сохраненных данных. В системном журнале событий создается запись о критической ошибке.

Внимание! Аварийный дамп не создается, если отказала дисковая подсистема или критическая ошибка возникла на начальной стадии загрузки Windows.

Типы аварийных дампов памяти Windows

На примере актуальной операционной системы Windows 10 (Windows Server 2016) рассмотрим основные типы дампов памяти, которые может создавать система:

• Мини дамп памяти (Small memory dump) (256 КБ). Этот тип файла включает минимальный объем информации. Он содержит только сообщение об ошибке BSOD, информацию о драйверах, процессах, которые были активны в момент сбоя, а также какой процесс или поток ядра вызвал сбой.
• Дамп памяти ядра (Kernel memory dump) . Как правило, небольшой по размеру — одна треть объема физической памяти. Дамп памяти ядра является более подробным, чем мини дамп. Он содержит информацию о драйверах и программах в режиме ядра, включает память, выделенную ядру Windows и аппаратному уровню абстракции (HAL), а также память, выделенную драйверам и другим программам в режиме ядра.
• Полный дамп памяти (Complete memory dump) . Самый большой по объему и требует памяти, равной оперативной памяти вашей системы плюс 1MB, необходимый Windows для создания этого файла.
• Автоматический дамп памяти (Automatic memory dump) . Соответствует дампу памяти ядра с точки зрения информации. Отличается только тем, сколько места он использует для создания файла дампа. Этот тип файлов не существовал в Windows 7. Он был добавлен в Windows 8.
• Активный дамп памяти (Active memory dump) . Этот тип отсеивает элементы, которые не могут определить причину сбоя системы. Это было добавлено в Windows 10 и особенно полезно, если вы используете виртуальную машину, или если ваша система является хостом Hyper-V.

Как включить создание дампа памяти в Windows?

С помощью Win+Pause откройте окно с параметрами системы, выберите «Дополнительные параметры системы » (Advanced system settings). Во вкладке «Дополнительно » (Advanced), раздел «» (Startup and Recovery) нажмите кнопку «Параметры » (Settings). В открывшемся окне настройте действия при отказе системы. Поставьте галку в чек-боксе «Записать события в системный журнал » (Write an event to the system log), выберите тип дампа, который должен создаваться при сбое системы. Если в чек-боксе «Заменять существующий файл дампа » (Overwrite any existing file) поставить галку, то файл будет перезаписываться при каждом сбое. Лучше эту галку снять, тогда у вас будет больше информации для анализа. Отключите также автоматическую перезагрузку системы (Automatically restart).

В большинстве случаев для анализа причины BSOD вам будет достаточно малого дампа памяти.

Теперь при возникновении BSOD вы сможете проанализировать файл дампа и найти причину сбоев. Мини дамп по умолчанию сохраняется в папке %systemroot%\minidump. Для анализа файла дампа рекомендую воспользоваться программой WinDBG (Microsoft Kernel Debugger ).

Установка WinDBG в Windows

Утилита WinDBG входит в «Пакет SDK для Windows 10 » (Windows 10 SDK). .

Файл называется winsdksetup.exe , размер 1,3 МБ.

Запустите установку и выберите, что именно нужно сделать – установить пакет на этот компьютер или загрузить для установки на другие компьютеры. Установим пакет на локальный компьютер.

Можете установить весь пакет, но для установки только инструмента отладки выберите Debugging Tools for Windows .

После установки ярлыки WinDBG можно найти в стартовом меню.

Настройка ассоциации.dmp файлов с WinDBG

Для того, чтобы открывать файлы дампов простым кликом, сопоставьте расширение.dmp с утилитой WinDBG.

1. Откройте командную строку от имени администратора и выполните команды для 64-разрядной системы: cd C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Debuggers\x64
   windbg.exe –IA
   для 32-разрядной системы:
   C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Debuggers\x86
   windbg.exe –IA
2. В результате типы файлов: .DMP, .HDMP, .MDMP, .KDMP, .WEW – будут сопоставлены с WinDBG.

Настройка сервера отладочных символов в WinDBG

Отладочные символы (debug-символы или symbol files) – это блоки данных, генерируемые в процессе компиляции программы совместно с исполняемым файлом. В таких блоках данных содержится информация о именах переменных, вызываемых функциях, библиотеках и т.д. Эти данные не нужны при выполнении программы, но полезные при ее отладке. Компоненты Microsoft компилируются с символами, распространяемыми через Microsoft Symbol Server.

Настройте WinDBG на использование Microsoft Symbol Server:

• Откройте WinDBG;
• Перейдите в меню File –> Symbol File Path;
• Пропишите строку, содержащую URL для загрузки символов отладки с сайта Microsoft и папку для сохранения кэша: SRV*E:\Sym_WinDBG*http://msdl.microsoft.com/download/symbols В примере кэш загружается в папку E:\Sym_WinDBG, можете указать любую.
• Не забывайте сохранить изменения в меню File –> Save WorkSpace;

WinDBG произведет поиск символов в локальной папке и, если не обнаружит в ней необходимых символов, то самостоятельно загрузит символы с указанного сайта. Если вы хотите добавить собственную папку с символами, то можно сделать это так:

SRV*E:\Sym_WinDBG*http://msdl.microsoft.com/download/symbols;c:\Symbols

Если подключение к интернету отсутствует, то загрузите предварительно пакет символов с ресурса Windows Symbol Packages .

Анализ аварийного дампа памяти в WinDBG

Отладчик WinDBG открывает файл дампа и загружает необходимые символы для отладки из локальной папки или из интернета. Во время этого процесса вы не можете использовать WinDBG. Внизу окна (в командной строке отладчика) появляется надпись Debugee not connected.

Команды вводятся в командную строку, расположенную внизу окна.

Самое главное, на что нужно обратить внимание – это код ошибки, который всегда указывается в шестнадцатеричном значении и имеет вид 0xXXXXXXXX (указываются в одном из вариантов — STOP: , 02.07.2019 0008F, 0x8F). В нашем примере код ошибки 0х139.

Отладчик предлагает выполнить команду!analyze -v, достаточно навести указатель мыши на ссылку и кликнуть. Для чего нужна эта команда?

• Она выполняет предварительный анализ дампа памяти и предоставляет подробную информацию для начала анализа.
• Эта команда отобразит STOP-код и символическое имя ошибки.
• Она показывает стек вызовов команд, которые привели к аварийному завершению.
• Кроме того, здесь отображаются неисправности IP-адреса, процессов и регистров.
• Команда может предоставить готовые рекомендации по решению проблемы.

Основные моменты, на которые вы должны обратить внимание при анализе после выполнения команды!analyze –v (листинг неполный).

1: kd> !analyze -v

* *
* Bugcheck Analysis *
* *
*****************************************************************************
Символическое имя STOP-ошибки (BugCheck)
KERNEL_SECURITY_CHECK_FAILURE (139)
Описание ошибки (Компонент ядра повредил критическую структуру данных. Это повреждение потенциально может позволить злоумышленнику получить контроль над этой машиной):

A kernel component has corrupted a critical data structure. The corruption could potentially allow a malicious user to gain control of this machine.
Аргументы ошибки:

Arguments:
Arg1: 0000000000000003, A LIST_ENTRY has been corrupted (i.e. double remove).
Arg2: ffffd0003a20d5d0, Address of the trap frame for the exception that caused the bugcheck
Arg3: ffffd0003a20d528, Address of the exception record for the exception that caused the bugcheck
Arg4: 0000000000000000, Reserved
Debugging Details:
------------------

Счетчик показывает сколько раз система упала с аналогичной ошибкой:

CUSTOMER_CRASH_COUNT: 1

DEFAULT_BUCKET_ID: FAIL_FAST_CORRUPT_LIST_ENTRY

Код STOP-ошибки в сокращенном формате:

BUGCHECK_STR: 0x139

Процесс, во время исполнения которого произошел сбой (не обязательно причина ошибки, просто в момент сбоя в памяти выполнялся этот процесс):

PROCESS_NAME: sqlservr.exe

Расшифровка кода ошибки: В этом приложении система обнаружила переполнение буфера стека, что может позволить злоумышленнику получить контроль над этим приложением.

ERROR_CODE: (NTSTATUS) 0xc0000409 - The system detected an overrun of a stack-based buffer in this application. This overrun could potentially allow a malicious user to gain control of this application.
EXCEPTION_CODE: (NTSTATUS) 0xc0000409 - The system detected an overrun of a stack-based buffer in this application. This overrun could potentially allow a malicious user to gain control of this application.

Последний вызов в стеке:

LAST_CONTROL_TRANSFER: from fffff8040117d6a9 to fffff8040116b0a0

Стек вызовов в момент сбоя:

STACK_TEXT:
ffffd000`3a20d2a8 fffff804`0117d6a9: 00000000`00000139 00000000`00000003 ffffd000`3a20d5d0 ffffd000`3a20d528: nt!KeBugCheckEx
ffffd000`3a20d2b0 fffff804`0117da50: ffffe000`f3ab9080 ffffe000`fc37e001 ffffd000`3a20d5d0 fffff804`0116e2a2: nt!KiBugCheckDispatch+0x69
ffffd000`3a20d3f0 fffff804`0117c150: 00000000`00000000 00000000`00000000 00000000`00000000 00000000`00000000: nt!KiFastFailDispatch+0xd0
ffffd000`3a20d5d0 fffff804`01199482: ffffc000`701ba270 ffffc000`00000001 000000ea`73f68040 fffff804`000006f9: nt!KiRaiseSecurityCheckFailure+0x3d0
ffffd000`3a20d760 fffff804`014a455d: 00000000`00000001 ffffd000`3a20d941 ffffe000`fcacb000 ffffd000`3a20d951: nt! ?? ::FNODOBFM::`string"+0x17252
ffffd000`3a20d8c0 fffff804`013a34ac: 00000000`00000004 00000000`00000000 ffffd000`3a20d9d8 ffffe001`0a34c600: nt!IopSynchronousServiceTail+0x379
ffffd000`3a20d990 fffff804`0117d313: ffffffff`fffffffe 00000000`00000000 00000000`00000000 000000eb`a0cf1380: nt!NtWriteFile+0x694
ffffd000`3a20da90 00007ffb`475307da: 00000000`00000000 00000000`00000000 00000000`00000000 00000000`00000000: nt!KiSystemServiceCopyEnd+0x13
000000ee`f25ed2b8 00000000`00000000: 00000000`00000000 00000000`00000000 00000000`00000000 00000000`00000000: 0x00007ffb`475307da

Участок кода, где возникла ошибка:

FOLLOWUP_IP:
nt!KiFastFailDispatch+d0
fffff804`0117da50 c644242000 mov byte ptr ,0
FAULT_INSTR_CODE: 202444c6
SYMBOL_STACK_INDEX: 2
SYMBOL_NAME: nt!KiFastFailDispatch+d0
FOLLOWUP_NAME: MachineOwner

Имя модуля в таблице объектов ядра. Если анализатору удалось обнаружить проблемный драйвер, имя отображается в полях MODULE_NAME и IMAGE_NAME:

MODULE_NAME: nt
IMAGE_NAME: ntkrnlmp.exe

1: kd> lmvm nt
Browse full module list
Loaded symbol image file: ntkrnlmp.exe
Mapped memory image file: C:\ProgramData\dbg\sym\ntoskrnl.exe\5A9A2147787000\ntoskrnl.exe
Image path: ntkrnlmp.exe
Image name: ntkrnlmp.exe
InternalName: ntkrnlmp.exe
OriginalFilename: ntkrnlmp.exe
ProductVersion: 6.3.9600.18946
FileVersion: 6.3.9600.18946 (winblue_ltsb_escrow.180302-1800)

В приведенном примере анализ указал на файл ядра ntkrnlmp.exe. Когда анализ дампа памяти указывает на системный драйвер (например, win32k.sys) или файл ядра (как в нашем примере ntkrnlmp.exe), вероятнее всего данный файл не является причиной проблемы. Очень часто оказывается, что проблема кроется в драйвере устройства, настройках BIOS или в неисправности оборудования.

Если вы увидели, что BSOD возник из-за стороннего драйвера, его имя будет указано в значениях MODULE_NAME и IMAGE_NAME.

Например:

Image path: \SystemRoot\system32\drivers\cmudaxp.sys
Image name: cmudaxp.sys

Откройте свойсва файла драйвера и проверьте его версию. В большинстве случаев проблема с драйверами решается их обнвовлением.

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.

Все Windows-системы при обнаружении фатальной ошибки делают аварийный дамп (снимок) содержимого оперативной памяти и сохраняет его на жесткий диск. Существуют три типа дампа памяти:

Полный дамп памяти – сохраняет все содержимое оперативной памяти. Размер снимка равен размеру оперативной памяти + 1 Мб (заголовок). Используется очень редко, так как в системах с большим объемом памяти размер дампа будет слишком большим.

Дамп памяти ядра – сохраняет информацию оперативной памяти, касающуюся только режима ядра. Информация пользовательского режима не сохраняется, так как не несет в себе информации о причине краха системы. Объем файла дампа зависит от размера оперативной памяти и варьируется от 50 Мб (для систем с 128 Мб оперативной памяти) до 800 Мб (для систем с 8 Гб оперативной памяти).

Малый дамп памяти (мини дамп) – содержит довольно небольшое количество информации: код ошибки с параметрами, список драйверов загруженных в оперативную память на момент краха системы и т.д., но этих сведений достаточно, для определения сбойного драйвера. Еще одним преимуществом данного вида дампа является маленький размер файла.

НАСТРОЙКА СИСТЕМЫ

Для выявления драйвера вызвавшего синий экран нам достаточно будет использовать малый дамп памяти. Для того чтобы система при крахе сохраняла мини дамп необходимо выполнить следующие действия:

Проделав все манипуляции, после каждого BSoD в папке C:\WINDOWS\Minidump будет сохраняться файл с расширение.dmp. Советую ознакомиться с материалом «Как создать папку». Также можно установить галочку на “Заменить существующий файл дампа ”. В этом случае каждый новый аварийный дамп будет записываться поверх старого. Я не советую включать данную опцию.

АНАЛИЗ АВАРИЙНОГО ДАМПА ПАМЯТИ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММЫ BLUESCREENVIEW

Итак, после появления синего экрана смерти система сохранила новый аварийный дамп памяти. Для анализа дампа рекомендую использовать программу BlueScreenView. Её можно бесплатно скачать тут. Программа довольно удобная и имеет интуитивный интерфейс. После её установки первое, что необходимо сделать – это указать место хранение дампов памяти в системе. Для этого необходимо зайти в пункт меню “Options ” и выбрать “Advanced Options ”. Выбираем радиокнопку “Load from the following Mini Dump folder ” и указываем папку, в которой хранятся дампы. Если файлы хранятся в папке C:\WINDOWS\Minidump можно нажатием кнопки “Default ”. Нажимаем OK и попадаем в интерфейс программы.

Программа состоит из трех основных блоков:

1. Блок главного меню и панель управления;
2. Блок списка аварийных дампов памяти;
3. В зависимости от выбранных параметров может содержать в себе:

• список всех драйверов находящихся в оперативной памяти до появления синего экрана (по умолчанию);
• список драйверов находящихся в стеке оперативной памяти;
• скриншот BSoD;
• и другие значения, которые мы использовать не будем.

В блоке списка дамп памяти (на рисунке помечен цифрой 2) выбираем интересующий нас дамп и смотрим на список драйверов, которые были загружены в оперативную память (на рисунке помечен цифрой 3). Розовым цветом окрашены драйвера, которые находились в стеке памяти. Они то и являются причиной появления BSoD. Далее переходите в Главное меню драйвера, определяйте к какому устройству или программе они принадлежат. В первую очередь обращайте внимание на не системные файлы, ведь системные файлы в любом случае загружены в оперативной памяти. Легко понять, что на изображении сбойным драйвером является myfault.sys. Скажу, что это программа была специально запущена для вызова Stop ошибки. После определения сбойного драйвера, необходимо его либо обновить, либо удалить из системы.

Для того чтобы программа показывала список драйверов находящихся в стеке памяти во время возникновения BSoD необходимо зайти в пункт меню “Options ” кликаем на меню “Lower Pane Mode ” и выбираем “Only Drivers Found In Stack ” (или нажмите клавишу F7), а для показа скриншота ошибки выбираем “Blue Screen in XP Style ” (F8). Что бы вернуться к списку всех драйверов, необходимо выбрать пункт “All Drivers ” (F6).