Raspberry Pi體驗 ：Watchdog(看門狗)

如果負責收集資料的樹莓派突然當機（不論是因為硬體或是軟體等問題），又無法經由網路遠端連線進去看狀況時，唯一的解決辦法就是讓管理者跑到樹莓派旁邊手動重開機，這樣的問題通常是很常見的。 為了避免這種當機後，手動重開機的麻煩，樹莓派的硬體上內建了一個看門狗（watchdog）的功能，它可以自動監控系統的運行狀況，當它發現系統卡在某個工作一直沒辦法跳出時，就會自動將系統重新開機。接下來看看怎麼做吧

• 載入 watchdog 模組(bcm2708_wdog)

 要使用樹莓派的硬體看門狗，首先啟用 bcm2708_wdog 這個核心模組，編輯 /etc/modules 核心模組設定檔，加入這一行：

1. Configure loading the module on startup:

pi@raspberrypi ~ $ sudo nano /etc/modules

2. Add this line at the end: bcm2708_wdog
3.  如果想要立即啟用，可以執行
   

   pi@raspberrypi ~ $ sudo modprobe bcm2708_wdog

•   安裝使用 watchdog 程式

  啟用 Linux 的核心模組之後，執行安裝

pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get install watchdog

•  設定 watchdog 程式

  安裝好之後，編輯 /etc/watchdog.conf 這個設定檔，首先設定看門狗的設備檔案（device file），將 watchdog-device 註解拿掉：

 watchdog-device = /dev/watchdog

這個設定是用來設定 watchdog 這個軟體程式要監控的 device node，好讓程式可以知道要向誰進行回報，在 Raspberry Pi 裡面，預設的就是 /dev/watchdog 。

1.  系統負載（loading）
   您可以設定系統負載的上限值，當 watchdog 發現系統負載超過這個上限值的時候，就會讓系統重新啟動。

   max-load-1 = 24
   max-load-5 = 18
   max-load-15 = 12

   這裡的數值是 /etc/watchdog.conf 的預設值，正常來說如果系統真的當機的話，系統的負載慧遠超過 25，這裡所設定的數值在系統正常的狀況下是不會重新啟動的。當然您可以依照自己的狀況來調整這個上限值。
   

2. CPU 溫度
   監控樹莓派的 CPU 溫度，當溫度太高時，則關機：

   temperature-device = /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp
   max-temperature = 80000

   /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp 中儲存的數值是控樹莓派的 CPU 溫度，單位是攝氏千分之一度，我們這裡設定讓 CPU 在超過攝氏 80ᵒC 時重新啟動。而 watchdog 再溫度達到這個數值的 90%、95% 與 98% 時，也會先發出警告。
   

3. 記憶體
   監控記憶體的使用量，當虛擬記憶體（virtual memory）太少時，則重新啟動：

   min-memory = 1

   這裡的記憶體單位是 pages，您可以用 getconf 查看自己系統的 page size 是多大：
   

   getconf PAGESIZE

   或是
   

   getconf PAGE_SIZE

   輸出會類似這樣
   4096
   以這個例子來說，一張 page 的大小就是 4096 bytes。
   

4. 網路

   監控某個 IP 位址：
   

   ping = 172.31.14.1

   亦可用廣播位址監控整個 subnet 上的主機（這個要小心使用）：
   

   ping = 172.26.1.255

   監控網路卡式否有流量：
   

   interface = eth0

5. 檔案

   監控檔案是否可以正常存取，如果無法存取檔案，則重新啟動：
   

   file = /var/log/messages

   watchdog 會使用 stat 檢查檔案，如果傳回錯誤的話並不會重新啟動，如果 stat 在呼叫時卡住，超過一分鐘之後 watchdog 才會將系統重新啟動，這個狀況通常會發生 NFS 掛載的檔案系統上。

6. 管理者 Email

   設定管理者的 Email，讓系統重新啟動或是關機前，以 Email 通知管理者：
   

   admin = admin@gtwang.org

7. 即時監控模式

   在負載量比較大的系統中，watchdog 很容易被作業系統搬到記憶體的交換空間（swap），如果來不及搬回記憶體時，很容易造成系統不必要的重新啟動，如果想避免這樣的狀況，可以啟用即時監控模式（realtime），讓 watchdog 常駐在記憶體中：
   

   realtime = yes 
   

• 讓系統啟動時自動執行 watchdog

除了讓 kernel 載入 bcm2708_wdog 模組外，我們也需要記得在開機的時候，自動啟動 watchdog 程式，這時候就可以透過 Debian 標準的方式，將 watchdog 程式加入到 init 程式裡面

pi@raspberrypi ~ $ update-rc.d watchdog defaults

若你希望現在開始就啟動 watchdog，則這樣作

pi@raspberrypi ~ $ /etc/init.d/watchdog start

• 當機測試

安裝好看門狗之後，可以用這個 fork-bombs 測試一下，執行這個指令之後，它會不停重複 fork 出新的行程，造成系統當機：

:(){ :|:& };:

正常來說，執行這個指令稿之後，系統就會馬上當住，您可以透過這個方式測試看門狗是否會讓系統重新啟動。

• 請不要在一般的 Linux 主機上執行 fork-bombs，它會造成系統當機！

正常在執行 fork-bombs 之後，系統負載會在幾秒之內迅速上升，然後重新開機
!!!!!Ensure that you saved all open data before you run this command! Otherwise they will be lost!

參考資料

1. http://blog.gtwang.org/iot/raspberry-pi/raspberry-pi-hardware-watchdog/
2. http://raspberrypi.link-tech.de/doku.php?id=watchdog
3. http://coldnew.github.io/blog/2013/12/13_b1756.html