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[sfrench/cifs-2.6.git] / Documentation / admin-guide / kdump / kdump.rst
1 ================================================================
2 Documentation for Kdump - The kexec-based Crash Dumping Solution
3 ================================================================
4
5 This document includes overview, setup and installation, and analysis
6 information.
7
8 Overview
9 ========
10
11 Kdump uses kexec to quickly boot to a dump-capture kernel whenever a
12 dump of the system kernel's memory needs to be taken (for example, when
13 the system panics). The system kernel's memory image is preserved across
14 the reboot and is accessible to the dump-capture kernel.
15
16 You can use common commands, such as cp and scp, to copy the
17 memory image to a dump file on the local disk, or across the network to
18 a remote system.
19
20 Kdump and kexec are currently supported on the x86, x86_64, ppc64, ia64,
21 s390x, arm and arm64 architectures.
22
23 When the system kernel boots, it reserves a small section of memory for
24 the dump-capture kernel. This ensures that ongoing Direct Memory Access
25 (DMA) from the system kernel does not corrupt the dump-capture kernel.
26 The kexec -p command loads the dump-capture kernel into this reserved
27 memory.
28
29 On x86 machines, the first 640 KB of physical memory is needed to boot,
30 regardless of where the kernel loads. Therefore, kexec backs up this
31 region just before rebooting into the dump-capture kernel.
32
33 Similarly on PPC64 machines first 32KB of physical memory is needed for
34 booting regardless of where the kernel is loaded and to support 64K page
35 size kexec backs up the first 64KB memory.
36
37 For s390x, when kdump is triggered, the crashkernel region is exchanged
38 with the region [0, crashkernel region size] and then the kdump kernel
39 runs in [0, crashkernel region size]. Therefore no relocatable kernel is
40 needed for s390x.
41
42 All of the necessary information about the system kernel's core image is
43 encoded in the ELF format, and stored in a reserved area of memory
44 before a crash. The physical address of the start of the ELF header is
45 passed to the dump-capture kernel through the elfcorehdr= boot
46 parameter. Optionally the size of the ELF header can also be passed
47 when using the elfcorehdr=[size[KMG]@]offset[KMG] syntax.
48
49
50 With the dump-capture kernel, you can access the memory image through
51 /proc/vmcore. This exports the dump as an ELF-format file that you can
52 write out using file copy commands such as cp or scp. Further, you can
53 use analysis tools such as the GNU Debugger (GDB) and the Crash tool to
54 debug the dump file. This method ensures that the dump pages are correctly
55 ordered.
56
57
58 Setup and Installation
59 ======================
60
61 Install kexec-tools
62 -------------------
63
64 1) Login as the root user.
65
66 2) Download the kexec-tools user-space package from the following URL:
67
68 http://kernel.org/pub/linux/utils/kernel/kexec/kexec-tools.tar.gz
69
70 This is a symlink to the latest version.
71
72 The latest kexec-tools git tree is available at:
73
74 - git://git.kernel.org/pub/scm/utils/kernel/kexec/kexec-tools.git
75 - http://www.kernel.org/pub/scm/utils/kernel/kexec/kexec-tools.git
76
77 There is also a gitweb interface available at
78 http://www.kernel.org/git/?p=utils/kernel/kexec/kexec-tools.git
79
80 More information about kexec-tools can be found at
81 http://horms.net/projects/kexec/
82
83 3) Unpack the tarball with the tar command, as follows::
84
85         tar xvpzf kexec-tools.tar.gz
86
87 4) Change to the kexec-tools directory, as follows::
88
89         cd kexec-tools-VERSION
90
91 5) Configure the package, as follows::
92
93         ./configure
94
95 6) Compile the package, as follows::
96
97         make
98
99 7) Install the package, as follows::
100
101         make install
102
103
104 Build the system and dump-capture kernels
105 -----------------------------------------
106 There are two possible methods of using Kdump.
107
108 1) Build a separate custom dump-capture kernel for capturing the
109    kernel core dump.
110
111 2) Or use the system kernel binary itself as dump-capture kernel and there is
112    no need to build a separate dump-capture kernel. This is possible
113    only with the architectures which support a relocatable kernel. As
114    of today, i386, x86_64, ppc64, ia64, arm and arm64 architectures support
115    relocatable kernel.
116
117 Building a relocatable kernel is advantageous from the point of view that
118 one does not have to build a second kernel for capturing the dump. But
119 at the same time one might want to build a custom dump capture kernel
120 suitable to his needs.
121
122 Following are the configuration setting required for system and
123 dump-capture kernels for enabling kdump support.
124
125 System kernel config options
126 ----------------------------
127
128 1) Enable "kexec system call" in "Processor type and features."::
129
130         CONFIG_KEXEC=y
131
132 2) Enable "sysfs file system support" in "Filesystem" -> "Pseudo
133    filesystems." This is usually enabled by default::
134
135         CONFIG_SYSFS=y
136
137    Note that "sysfs file system support" might not appear in the "Pseudo
138    filesystems" menu if "Configure standard kernel features (for small
139    systems)" is not enabled in "General Setup." In this case, check the
140    .config file itself to ensure that sysfs is turned on, as follows::
141
142         grep 'CONFIG_SYSFS' .config
143
144 3) Enable "Compile the kernel with debug info" in "Kernel hacking."::
145
146         CONFIG_DEBUG_INFO=Y
147
148    This causes the kernel to be built with debug symbols. The dump
149    analysis tools require a vmlinux with debug symbols in order to read
150    and analyze a dump file.
151
152 Dump-capture kernel config options (Arch Independent)
153 -----------------------------------------------------
154
155 1) Enable "kernel crash dumps" support under "Processor type and
156    features"::
157
158         CONFIG_CRASH_DUMP=y
159
160 2) Enable "/proc/vmcore support" under "Filesystems" -> "Pseudo filesystems"::
161
162         CONFIG_PROC_VMCORE=y
163
164    (CONFIG_PROC_VMCORE is set by default when CONFIG_CRASH_DUMP is selected.)
165
166 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, i386 and x86_64)
167 --------------------------------------------------------------------
168
169 1) On i386, enable high memory support under "Processor type and
170    features"::
171
172         CONFIG_HIGHMEM64G=y
173
174    or::
175
176         CONFIG_HIGHMEM4G
177
178 2) On i386 and x86_64, disable symmetric multi-processing support
179    under "Processor type and features"::
180
181         CONFIG_SMP=n
182
183    (If CONFIG_SMP=y, then specify maxcpus=1 on the kernel command line
184    when loading the dump-capture kernel, see section "Load the Dump-capture
185    Kernel".)
186
187 3) If one wants to build and use a relocatable kernel,
188    Enable "Build a relocatable kernel" support under "Processor type and
189    features"::
190
191         CONFIG_RELOCATABLE=y
192
193 4) Use a suitable value for "Physical address where the kernel is
194    loaded" (under "Processor type and features"). This only appears when
195    "kernel crash dumps" is enabled. A suitable value depends upon
196    whether kernel is relocatable or not.
197
198    If you are using a relocatable kernel use CONFIG_PHYSICAL_START=0x100000
199    This will compile the kernel for physical address 1MB, but given the fact
200    kernel is relocatable, it can be run from any physical address hence
201    kexec boot loader will load it in memory region reserved for dump-capture
202    kernel.
203
204    Otherwise it should be the start of memory region reserved for
205    second kernel using boot parameter "crashkernel=Y@X". Here X is
206    start of memory region reserved for dump-capture kernel.
207    Generally X is 16MB (0x1000000). So you can set
208    CONFIG_PHYSICAL_START=0x1000000
209
210 5) Make and install the kernel and its modules. DO NOT add this kernel
211    to the boot loader configuration files.
212
213 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, ppc64)
214 ----------------------------------------------------------
215
216 1) Enable "Build a kdump crash kernel" support under "Kernel" options::
217
218         CONFIG_CRASH_DUMP=y
219
220 2)   Enable "Build a relocatable kernel" support::
221
222         CONFIG_RELOCATABLE=y
223
224    Make and install the kernel and its modules.
225
226 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, ia64)
227 ----------------------------------------------------------
228
229 - No specific options are required to create a dump-capture kernel
230   for ia64, other than those specified in the arch independent section
231   above. This means that it is possible to use the system kernel
232   as a dump-capture kernel if desired.
233
234   The crashkernel region can be automatically placed by the system
235   kernel at run time. This is done by specifying the base address as 0,
236   or omitting it all together::
237
238         crashkernel=256M@0
239
240   or::
241
242         crashkernel=256M
243
244   If the start address is specified, note that the start address of the
245   kernel will be aligned to 64Mb, so if the start address is not then
246   any space below the alignment point will be wasted.
247
248 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, arm)
249 ----------------------------------------------------------
250
251 -   To use a relocatable kernel,
252     Enable "AUTO_ZRELADDR" support under "Boot" options::
253
254         AUTO_ZRELADDR=y
255
256 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, arm64)
257 ----------------------------------------------------------
258
259 - Please note that kvm of the dump-capture kernel will not be enabled
260   on non-VHE systems even if it is configured. This is because the CPU
261   will not be reset to EL2 on panic.
262
263 Extended crashkernel syntax
264 ===========================
265
266 While the "crashkernel=size[@offset]" syntax is sufficient for most
267 configurations, sometimes it's handy to have the reserved memory dependent
268 on the value of System RAM -- that's mostly for distributors that pre-setup
269 the kernel command line to avoid a unbootable system after some memory has
270 been removed from the machine.
271
272 The syntax is::
273
274     crashkernel=<range1>:<size1>[,<range2>:<size2>,...][@offset]
275     range=start-[end]
276
277 For example::
278
279     crashkernel=512M-2G:64M,2G-:128M
280
281 This would mean:
282
283     1) if the RAM is smaller than 512M, then don't reserve anything
284        (this is the "rescue" case)
285     2) if the RAM size is between 512M and 2G (exclusive), then reserve 64M
286     3) if the RAM size is larger than 2G, then reserve 128M
287
288
289
290 Boot into System Kernel
291 =======================
292
293 1) Update the boot loader (such as grub, yaboot, or lilo) configuration
294    files as necessary.
295
296 2) Boot the system kernel with the boot parameter "crashkernel=Y@X",
297    where Y specifies how much memory to reserve for the dump-capture kernel
298    and X specifies the beginning of this reserved memory. For example,
299    "crashkernel=64M@16M" tells the system kernel to reserve 64 MB of memory
300    starting at physical address 0x01000000 (16MB) for the dump-capture kernel.
301
302    On x86 and x86_64, use "crashkernel=64M@16M".
303
304    On ppc64, use "crashkernel=128M@32M".
305
306    On ia64, 256M@256M is a generous value that typically works.
307    The region may be automatically placed on ia64, see the
308    dump-capture kernel config option notes above.
309    If use sparse memory, the size should be rounded to GRANULE boundaries.
310
311    On s390x, typically use "crashkernel=xxM". The value of xx is dependent
312    on the memory consumption of the kdump system. In general this is not
313    dependent on the memory size of the production system.
314
315    On arm, the use of "crashkernel=Y@X" is no longer necessary; the
316    kernel will automatically locate the crash kernel image within the
317    first 512MB of RAM if X is not given.
318
319    On arm64, use "crashkernel=Y[@X]".  Note that the start address of
320    the kernel, X if explicitly specified, must be aligned to 2MiB (0x200000).
321
322 Load the Dump-capture Kernel
323 ============================
324
325 After booting to the system kernel, dump-capture kernel needs to be
326 loaded.
327
328 Based on the architecture and type of image (relocatable or not), one
329 can choose to load the uncompressed vmlinux or compressed bzImage/vmlinuz
330 of dump-capture kernel. Following is the summary.
331
332 For i386 and x86_64:
333
334         - Use vmlinux if kernel is not relocatable.
335         - Use bzImage/vmlinuz if kernel is relocatable.
336
337 For ppc64:
338
339         - Use vmlinux
340
341 For ia64:
342
343         - Use vmlinux or vmlinuz.gz
344
345 For s390x:
346
347         - Use image or bzImage
348
349 For arm:
350
351         - Use zImage
352
353 For arm64:
354
355         - Use vmlinux or Image
356
357 If you are using an uncompressed vmlinux image then use following command
358 to load dump-capture kernel::
359
360    kexec -p <dump-capture-kernel-vmlinux-image> \
361    --initrd=<initrd-for-dump-capture-kernel> --args-linux \
362    --append="root=<root-dev> <arch-specific-options>"
363
364 If you are using a compressed bzImage/vmlinuz, then use following command
365 to load dump-capture kernel::
366
367    kexec -p <dump-capture-kernel-bzImage> \
368    --initrd=<initrd-for-dump-capture-kernel> \
369    --append="root=<root-dev> <arch-specific-options>"
370
371 If you are using a compressed zImage, then use following command
372 to load dump-capture kernel::
373
374    kexec --type zImage -p <dump-capture-kernel-bzImage> \
375    --initrd=<initrd-for-dump-capture-kernel> \
376    --dtb=<dtb-for-dump-capture-kernel> \
377    --append="root=<root-dev> <arch-specific-options>"
378
379 If you are using an uncompressed Image, then use following command
380 to load dump-capture kernel::
381
382    kexec -p <dump-capture-kernel-Image> \
383    --initrd=<initrd-for-dump-capture-kernel> \
384    --append="root=<root-dev> <arch-specific-options>"
385
386 Please note, that --args-linux does not need to be specified for ia64.
387 It is planned to make this a no-op on that architecture, but for now
388 it should be omitted
389
390 Following are the arch specific command line options to be used while
391 loading dump-capture kernel.
392
393 For i386, x86_64 and ia64:
394
395         "1 irqpoll maxcpus=1 reset_devices"
396
397 For ppc64:
398
399         "1 maxcpus=1 noirqdistrib reset_devices"
400
401 For s390x:
402
403         "1 maxcpus=1 cgroup_disable=memory"
404
405 For arm:
406
407         "1 maxcpus=1 reset_devices"
408
409 For arm64:
410
411         "1 maxcpus=1 reset_devices"
412
413 Notes on loading the dump-capture kernel:
414
415 * By default, the ELF headers are stored in ELF64 format to support
416   systems with more than 4GB memory. On i386, kexec automatically checks if
417   the physical RAM size exceeds the 4 GB limit and if not, uses ELF32.
418   So, on non-PAE systems, ELF32 is always used.
419
420   The --elf32-core-headers option can be used to force the generation of ELF32
421   headers. This is necessary because GDB currently cannot open vmcore files
422   with ELF64 headers on 32-bit systems.
423
424 * The "irqpoll" boot parameter reduces driver initialization failures
425   due to shared interrupts in the dump-capture kernel.
426
427 * You must specify <root-dev> in the format corresponding to the root
428   device name in the output of mount command.
429
430 * Boot parameter "1" boots the dump-capture kernel into single-user
431   mode without networking. If you want networking, use "3".
432
433 * We generally don't have to bring up a SMP kernel just to capture the
434   dump. Hence generally it is useful either to build a UP dump-capture
435   kernel or specify maxcpus=1 option while loading dump-capture kernel.
436   Note, though maxcpus always works, you had better replace it with
437   nr_cpus to save memory if supported by the current ARCH, such as x86.
438
439 * You should enable multi-cpu support in dump-capture kernel if you intend
440   to use multi-thread programs with it, such as parallel dump feature of
441   makedumpfile. Otherwise, the multi-thread program may have a great
442   performance degradation. To enable multi-cpu support, you should bring up an
443   SMP dump-capture kernel and specify maxcpus/nr_cpus, disable_cpu_apicid=[X]
444   options while loading it.
445
446 * For s390x there are two kdump modes: If a ELF header is specified with
447   the elfcorehdr= kernel parameter, it is used by the kdump kernel as it
448   is done on all other architectures. If no elfcorehdr= kernel parameter is
449   specified, the s390x kdump kernel dynamically creates the header. The
450   second mode has the advantage that for CPU and memory hotplug, kdump has
451   not to be reloaded with kexec_load().
452
453 * For s390x systems with many attached devices the "cio_ignore" kernel
454   parameter should be used for the kdump kernel in order to prevent allocation
455   of kernel memory for devices that are not relevant for kdump. The same
456   applies to systems that use SCSI/FCP devices. In that case the
457   "allow_lun_scan" zfcp module parameter should be set to zero before
458   setting FCP devices online.
459
460 Kernel Panic
461 ============
462
463 After successfully loading the dump-capture kernel as previously
464 described, the system will reboot into the dump-capture kernel if a
465 system crash is triggered.  Trigger points are located in panic(),
466 die(), die_nmi() and in the sysrq handler (ALT-SysRq-c).
467
468 The following conditions will execute a crash trigger point:
469
470 If a hard lockup is detected and "NMI watchdog" is configured, the system
471 will boot into the dump-capture kernel ( die_nmi() ).
472
473 If die() is called, and it happens to be a thread with pid 0 or 1, or die()
474 is called inside interrupt context or die() is called and panic_on_oops is set,
475 the system will boot into the dump-capture kernel.
476
477 On powerpc systems when a soft-reset is generated, die() is called by all cpus
478 and the system will boot into the dump-capture kernel.
479
480 For testing purposes, you can trigger a crash by using "ALT-SysRq-c",
481 "echo c > /proc/sysrq-trigger" or write a module to force the panic.
482
483 Write Out the Dump File
484 =======================
485
486 After the dump-capture kernel is booted, write out the dump file with
487 the following command::
488
489    cp /proc/vmcore <dump-file>
490
491
492 Analysis
493 ========
494
495 Before analyzing the dump image, you should reboot into a stable kernel.
496
497 You can do limited analysis using GDB on the dump file copied out of
498 /proc/vmcore. Use the debug vmlinux built with -g and run the following
499 command::
500
501    gdb vmlinux <dump-file>
502
503 Stack trace for the task on processor 0, register display, and memory
504 display work fine.
505
506 Note: GDB cannot analyze core files generated in ELF64 format for x86.
507 On systems with a maximum of 4GB of memory, you can generate
508 ELF32-format headers using the --elf32-core-headers kernel option on the
509 dump kernel.
510
511 You can also use the Crash utility to analyze dump files in Kdump
512 format. Crash is available on Dave Anderson's site at the following URL:
513
514    http://people.redhat.com/~anderson/
515
516 Trigger Kdump on WARN()
517 =======================
518
519 The kernel parameter, panic_on_warn, calls panic() in all WARN() paths.  This
520 will cause a kdump to occur at the panic() call.  In cases where a user wants
521 to specify this during runtime, /proc/sys/kernel/panic_on_warn can be set to 1
522 to achieve the same behaviour.
523
524 Contact
525 =======
526
527 - Vivek Goyal (vgoyal@redhat.com)
528 - Maneesh Soni (maneesh@in.ibm.com)
529
530 GDB macros
531 ==========
532
533 .. include:: gdbmacros.txt
534    :literal: