組込みLinuxでログ解析

質問：「組込みLinuxのログ解析をするのに必要な知識について教えてください．」
以下はChatGPTの回答．

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組込みLinuxでログ解析を行うには、**システムの構造を理解しつつ、ログの出力先や意味を正しく読み解くスキル**が求められます。以下に、ログ解析に必要な知識を優先度別に整理して紹介します。

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## 🔧 【基礎知識】まずはここから！

### 1. **ログの種類と出力先の理解**
- `dmesg`：カーネルリングバッファ（カーネル関連のイベント）
- `journalctl`：`systemd`が管理するシステムログ
- `/var/log/`以下：
  - `syslog`、`kern.log`、`messages`（ディストリビューションにより異なる）

### 2. **ログの見方・フィルタ方法**
- `journalctl -k`：カーネルログだけを表示
- `journalctl -b -1`：前回起動時のログ
- `journalctl -u <サービス名>`：特定のサービスのログ
- `dmesg | grep -i error`：カーネルエラーを抽出

### 3. **タイムスタンプと起動セッションの区別**
- `journalctl --list-boots`：起動セッションを確認
- `journalctl -b -1`や`-b -2`などで過去のログ確認が可能

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## 🧠 【中級】問題の特定に必要な知識

### 4. **システム構成の理解**
- `systemd`のユニットとログ連携
- `udev`、`NetworkManager`、`dbus`など周辺プロセス

### 5. **ログメッセージの意味**
- カーネルログのレベル（`[INFO]`, `[WARN]`, `[ERROR]`, `BUG`, `Oops`, `panic`）
- OOM Killer（Out of Memory）によるプロセス終了
- `Call Trace:` の読み方と関数名からの原因推定

### 6. **リソース状況との関連**
- `free`, `vmstat`, `top`, `iotop` 等でメモリ/CPU/IO状況を補完的に確認

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## 🧪 【実践知識】クラッシュや異常時の解析力

### 7. **カーネルクラッシュログ解析**
- `BUG`, `Oops`, `Kernel panic` のログ構造理解
- `panic=1` や `kdump` を使ったクラッシュダンプ収集と解析（高度）

### 8. **デバイスドライバ・ハードウェアエラーの検出**
- `usb 1-1: device descriptor read/64, error -110`
- `mmc0: Timeout waiting for hardware interrupt`

### 9. **root cause（根本原因）の特定スキル**
- 単なる結果としてのログでなく、因果関係の読み解き
- 直前の操作・イベントと照らし合わせる力

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## 🛠️ 補助ツール・スキル

- `gdb`, `addr2line` などでアドレス→ソース対応
- ビルド時に`CONFIG_DEBUG_INFO`を有効にしておく
- `strace`, `perf`, `ftrace`, `lttng` 等トレースツール

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## 💡まとめ：おすすめステップアップ順

1. `dmesg`と`journalctl`に慣れる
2. OOMやpanicの典型ログパターンを理解
3. systemdやサービス構造に慣れる
4. アドレス・関数名から原因を深堀できるようにする

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「こういうとき、何を見るといい？」というパターンを積み上げるのが一番身になります。  
必要なら「異常リスト＆原因特定の早見表」的な資料も一緒に作れますよ。欲しいですか？

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質問2:「異常リスト＆原因特定の早見表を作ってください．」
以下はChatGPTの回答．

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了解です！以下に、**「異常ログと原因特定の早見表」**を表形式でまとめました。これは**組込みLinuxの開発・検証中によく遭遇する問題**を中心に、**確認ポイントや原因、対処の方向性**を整理したものです。

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## 📋 異常ログ＆原因特定の早見表（組込みLinux向け）

| 種類 | 典型的なログ/症状 | 原因の候補 | 確認コマンド / ファイル | 対処の方向性 |
|------|------------------|------------|--------------------------|----------------|
| ⚠️ OOM（Out Of Memory） | `oom-kill: task=xxx, pid=yyy`<br>`Out of memory: Killed process` | メモリ枯渇、プロセスの暴走 | `dmesg` / `journalctl -k`<br>`free -h`, `top` | メモリ使用量制限、`swap`増設、暴走プロセス特定 |
| 💥 カーネルパニック | `Kernel panic - not syncing`<br>`Unable to handle kernel NULL pointer dereference` | NULLポインタ参照、ハード障害、ドライババグ | `dmesg`直前ログ / シリアル出力 | カーネルデバッグ / 回避策実装<br>`panic=1`による再起動など |
| 💣 Oops / BUG | `BUG: unable to handle kernel NULL pointer dereference`<br>`Oops: 0000 [#1] SMP` | カーネル内エラー、ドライバ問題 | `dmesg` or `journalctl -k`<br>`Call Trace`解析 | 問題箇所特定 & 修正 / `addr2line`でアドレス変換 |
| ⛔ デバイスエラー | `mmc0: Timeout waiting for hardware interrupt`<br>`usb 1-1: device descriptor read/64, error -110` | デバイス不良、電源不足、ドライバ未対応 | `dmesg`, `/sys/class/...`<br>`lsusb`, `lsblk`, `i2cdetect`等 | ハード検証、別電源使用、ドライバ確認 |
| 🌀 起動ループ・再起動 | 起動直後に再起動を繰り返す | パニック、電源異常、watchdog発火 | シリアルログ / `journalctl -b -1` | `panic`設定・watchdog解除・ハード確認 |
| 🚫 サービス起動失敗 | `Failed to start xxx.service`<br>`Exit code=1` | 設定ミス、依存サービス未起動 | `systemctl status xxx`<br>`journalctl -u xxx` | 設定ファイル確認・依存関係修正 |
| 🔒 ファイル書き込み不可 | `Read-only file system`<br>`No space left on device` | ストレージ破損、容量不足 | `df -h`, `mount`, `dmesg` | `fsck`、ストレージ交換・拡張 |
| 🔄 時計の異常 | `RTC not present`<br>`System clock wrong` | RTC未接続、NTP未設定 | `timedatectl`, `dmesg` | RTC接続、`ntpd`/`systemd-timesyncd`設定 |
| 📶 ネットワーク不通 | `eth0: link down`<br>`Network is unreachable` | ケーブル断、IP設定ミス | `ip a`, `ping`, `ethtool` | ケーブル・設定・DHCP確認 |
| 🧨 アプリクラッシュ | Segmentation fault (core dumped) | NULL参照、境界超えなど | `journalctl`, `coredumpctl`<br>`gdb`でcore解析 | アプリ修正、ログ・バックトレース確認 |

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## 🛠 補足：困ったときに見るファイル＆コマンド

| リソース | 内容 |
|----------|------|
| `/var/log/syslog`, `kern.log`, `messages` | システム全般のログ（ディストロ依存） |
| `dmesg`, `journalctl -k` | カーネル関連のイベント |
| `journalctl -b -1` | 前回の起動セッションのログ確認 |
| `systemctl status <service>` | サービスの状態・エラー確認 |
| `free -h`, `vmstat`, `top`, `iotop` | リソースの使用状況 |
| `coredumpctl` | アプリのクラッシュ情報（coredump） |

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この表をPDFにしたり、Markdownで書き出してドキュメントにすることもできます。  
必要ならフォーマット指定してください！また、どれか深掘りしたい項目があれば、そこを詳しく解説することもできますよ。