Merge branch 'for-next' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/nab/target...
[sfrench/cifs-2.6.git] / Documentation / kdump / kdump.txt
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 and s390x 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, or "old
51 memory," in two ways:
52
53 - Through a /dev/oldmem device interface. A capture utility can read the
54   device file and write out the memory in raw format. This is a raw dump
55   of memory. Analysis and capture tools must be intelligent enough to
56   determine where to look for the right information.
57
58 - Through /proc/vmcore. This exports the dump as an ELF-format file that
59   you can write out using file copy commands such as cp or scp. Further,
60   you can use analysis tools such as the GNU Debugger (GDB) and the Crash
61   tool to debug the dump file. This method ensures that the dump pages are
62   correctly ordered.
63
64
65 Setup and Installation
66 ======================
67
68 Install kexec-tools
69 -------------------
70
71 1) Login as the root user.
72
73 2) Download the kexec-tools user-space package from the following URL:
74
75 http://kernel.org/pub/linux/utils/kernel/kexec/kexec-tools.tar.gz
76
77 This is a symlink to the latest version.
78
79 The latest kexec-tools git tree is available at:
80
81 git://git.kernel.org/pub/scm/utils/kernel/kexec/kexec-tools.git
82 and
83 http://www.kernel.org/pub/scm/utils/kernel/kexec/kexec-tools.git
84
85 There is also a gitweb interface available at
86 http://www.kernel.org/git/?p=utils/kernel/kexec/kexec-tools.git
87
88 More information about kexec-tools can be found at
89 http://www.kernel.org/pub/linux/utils/kernel/kexec/README.html
90
91 3) Unpack the tarball with the tar command, as follows:
92
93    tar xvpzf kexec-tools.tar.gz
94
95 4) Change to the kexec-tools directory, as follows:
96
97    cd kexec-tools-VERSION
98
99 5) Configure the package, as follows:
100
101    ./configure
102
103 6) Compile the package, as follows:
104
105    make
106
107 7) Install the package, as follows:
108
109    make install
110
111
112 Build the system and dump-capture kernels
113 -----------------------------------------
114 There are two possible methods of using Kdump.
115
116 1) Build a separate custom dump-capture kernel for capturing the
117    kernel core dump.
118
119 2) Or use the system kernel binary itself as dump-capture kernel and there is
120    no need to build a separate dump-capture kernel. This is possible
121    only with the architectures which support a relocatable kernel. As
122    of today, i386, x86_64, ppc64 and ia64 architectures support relocatable
123    kernel.
124
125 Building a relocatable kernel is advantageous from the point of view that
126 one does not have to build a second kernel for capturing the dump. But
127 at the same time one might want to build a custom dump capture kernel
128 suitable to his needs.
129
130 Following are the configuration setting required for system and
131 dump-capture kernels for enabling kdump support.
132
133 System kernel config options
134 ----------------------------
135
136 1) Enable "kexec system call" in "Processor type and features."
137
138    CONFIG_KEXEC=y
139
140 2) Enable "sysfs file system support" in "Filesystem" -> "Pseudo
141    filesystems." This is usually enabled by default.
142
143    CONFIG_SYSFS=y
144
145    Note that "sysfs file system support" might not appear in the "Pseudo
146    filesystems" menu if "Configure standard kernel features (for small
147    systems)" is not enabled in "General Setup." In this case, check the
148    .config file itself to ensure that sysfs is turned on, as follows:
149
150    grep 'CONFIG_SYSFS' .config
151
152 3) Enable "Compile the kernel with debug info" in "Kernel hacking."
153
154    CONFIG_DEBUG_INFO=Y
155
156    This causes the kernel to be built with debug symbols. The dump
157    analysis tools require a vmlinux with debug symbols in order to read
158    and analyze a dump file.
159
160 Dump-capture kernel config options (Arch Independent)
161 -----------------------------------------------------
162
163 1) Enable "kernel crash dumps" support under "Processor type and
164    features":
165
166    CONFIG_CRASH_DUMP=y
167
168 2) Enable "/proc/vmcore support" under "Filesystems" -> "Pseudo filesystems".
169
170    CONFIG_PROC_VMCORE=y
171    (CONFIG_PROC_VMCORE is set by default when CONFIG_CRASH_DUMP is selected.)
172
173 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, i386 and x86_64)
174 --------------------------------------------------------------------
175
176 1) On i386, enable high memory support under "Processor type and
177    features":
178
179    CONFIG_HIGHMEM64G=y
180    or
181    CONFIG_HIGHMEM4G
182
183 2) On i386 and x86_64, disable symmetric multi-processing support
184    under "Processor type and features":
185
186    CONFIG_SMP=n
187
188    (If CONFIG_SMP=y, then specify maxcpus=1 on the kernel command line
189    when loading the dump-capture kernel, see section "Load the Dump-capture
190    Kernel".)
191
192 3) If one wants to build and use a relocatable kernel,
193    Enable "Build a relocatable kernel" support under "Processor type and
194    features"
195
196    CONFIG_RELOCATABLE=y
197
198 4) Use a suitable value for "Physical address where the kernel is
199    loaded" (under "Processor type and features"). This only appears when
200    "kernel crash dumps" is enabled. A suitable value depends upon
201    whether kernel is relocatable or not.
202
203    If you are using a relocatable kernel use CONFIG_PHYSICAL_START=0x100000
204    This will compile the kernel for physical address 1MB, but given the fact
205    kernel is relocatable, it can be run from any physical address hence
206    kexec boot loader will load it in memory region reserved for dump-capture
207    kernel.
208
209    Otherwise it should be the start of memory region reserved for
210    second kernel using boot parameter "crashkernel=Y@X". Here X is
211    start of memory region reserved for dump-capture kernel.
212    Generally X is 16MB (0x1000000). So you can set
213    CONFIG_PHYSICAL_START=0x1000000
214
215 5) Make and install the kernel and its modules. DO NOT add this kernel
216    to the boot loader configuration files.
217
218 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, ppc64)
219 ----------------------------------------------------------
220
221 1) Enable "Build a kdump crash kernel" support under "Kernel" options:
222
223    CONFIG_CRASH_DUMP=y
224
225 2)   Enable "Build a relocatable kernel" support
226
227    CONFIG_RELOCATABLE=y
228
229    Make and install the kernel and its modules.
230
231 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, ia64)
232 ----------------------------------------------------------
233
234 - No specific options are required to create a dump-capture kernel
235   for ia64, other than those specified in the arch independent section
236   above. This means that it is possible to use the system kernel
237   as a dump-capture kernel if desired.
238
239   The crashkernel region can be automatically placed by the system
240   kernel at run time. This is done by specifying the base address as 0,
241   or omitting it all together.
242
243   crashkernel=256M@0
244   or
245   crashkernel=256M
246
247   If the start address is specified, note that the start address of the
248   kernel will be aligned to 64Mb, so if the start address is not then
249   any space below the alignment point will be wasted.
250
251
252 Extended crashkernel syntax
253 ===========================
254
255 While the "crashkernel=size[@offset]" syntax is sufficient for most
256 configurations, sometimes it's handy to have the reserved memory dependent
257 on the value of System RAM -- that's mostly for distributors that pre-setup
258 the kernel command line to avoid a unbootable system after some memory has
259 been removed from the machine.
260
261 The syntax is:
262
263     crashkernel=<range1>:<size1>[,<range2>:<size2>,...][@offset]
264     range=start-[end]
265
266     'start' is inclusive and 'end' is exclusive.
267
268 For example:
269
270     crashkernel=512M-2G:64M,2G-:128M
271
272 This would mean:
273
274     1) if the RAM is smaller than 512M, then don't reserve anything
275        (this is the "rescue" case)
276     2) if the RAM size is between 512M and 2G (exclusive), then reserve 64M
277     3) if the RAM size is larger than 2G, then reserve 128M
278
279
280
281 Boot into System Kernel
282 =======================
283
284 1) Update the boot loader (such as grub, yaboot, or lilo) configuration
285    files as necessary.
286
287 2) Boot the system kernel with the boot parameter "crashkernel=Y@X",
288    where Y specifies how much memory to reserve for the dump-capture kernel
289    and X specifies the beginning of this reserved memory. For example,
290    "crashkernel=64M@16M" tells the system kernel to reserve 64 MB of memory
291    starting at physical address 0x01000000 (16MB) for the dump-capture kernel.
292
293    On x86 and x86_64, use "crashkernel=64M@16M".
294
295    On ppc64, use "crashkernel=128M@32M".
296
297    On ia64, 256M@256M is a generous value that typically works.
298    The region may be automatically placed on ia64, see the
299    dump-capture kernel config option notes above.
300
301    On s390x, typically use "crashkernel=xxM". The value of xx is dependent
302    on the memory consumption of the kdump system. In general this is not
303    dependent on the memory size of the production system.
304
305 Load the Dump-capture Kernel
306 ============================
307
308 After booting to the system kernel, dump-capture kernel needs to be
309 loaded.
310
311 Based on the architecture and type of image (relocatable or not), one
312 can choose to load the uncompressed vmlinux or compressed bzImage/vmlinuz
313 of dump-capture kernel. Following is the summary.
314
315 For i386 and x86_64:
316         - Use vmlinux if kernel is not relocatable.
317         - Use bzImage/vmlinuz if kernel is relocatable.
318 For ppc64:
319         - Use vmlinux
320 For ia64:
321         - Use vmlinux or vmlinuz.gz
322 For s390x:
323         - Use image or bzImage
324
325
326 If you are using a uncompressed vmlinux image then use following command
327 to load dump-capture kernel.
328
329    kexec -p <dump-capture-kernel-vmlinux-image> \
330    --initrd=<initrd-for-dump-capture-kernel> --args-linux \
331    --append="root=<root-dev> <arch-specific-options>"
332
333 If you are using a compressed bzImage/vmlinuz, then use following command
334 to load dump-capture kernel.
335
336    kexec -p <dump-capture-kernel-bzImage> \
337    --initrd=<initrd-for-dump-capture-kernel> \
338    --append="root=<root-dev> <arch-specific-options>"
339
340 Please note, that --args-linux does not need to be specified for ia64.
341 It is planned to make this a no-op on that architecture, but for now
342 it should be omitted
343
344 Following are the arch specific command line options to be used while
345 loading dump-capture kernel.
346
347 For i386, x86_64 and ia64:
348         "1 irqpoll maxcpus=1 reset_devices"
349
350 For ppc64:
351         "1 maxcpus=1 noirqdistrib reset_devices"
352
353 For s390x:
354         "1 maxcpus=1 cgroup_disable=memory"
355
356 Notes on loading the dump-capture kernel:
357
358 * By default, the ELF headers are stored in ELF64 format to support
359   systems with more than 4GB memory. On i386, kexec automatically checks if
360   the physical RAM size exceeds the 4 GB limit and if not, uses ELF32.
361   So, on non-PAE systems, ELF32 is always used.
362
363   The --elf32-core-headers option can be used to force the generation of ELF32
364   headers. This is necessary because GDB currently cannot open vmcore files
365   with ELF64 headers on 32-bit systems.
366
367 * The "irqpoll" boot parameter reduces driver initialization failures
368   due to shared interrupts in the dump-capture kernel.
369
370 * You must specify <root-dev> in the format corresponding to the root
371   device name in the output of mount command.
372
373 * Boot parameter "1" boots the dump-capture kernel into single-user
374   mode without networking. If you want networking, use "3".
375
376 * We generally don' have to bring up a SMP kernel just to capture the
377   dump. Hence generally it is useful either to build a UP dump-capture
378   kernel or specify maxcpus=1 option while loading dump-capture kernel.
379
380 * For s390x there are two kdump modes: If a ELF header is specified with
381   the elfcorehdr= kernel parameter, it is used by the kdump kernel as it
382   is done on all other architectures. If no elfcorehdr= kernel parameter is
383   specified, the s390x kdump kernel dynamically creates the header. The
384   second mode has the advantage that for CPU and memory hotplug, kdump has
385   not to be reloaded with kexec_load().
386
387 * For s390x systems with many attached devices the "cio_ignore" kernel
388   parameter should be used for the kdump kernel in order to prevent allocation
389   of kernel memory for devices that are not relevant for kdump. The same
390   applies to systems that use SCSI/FCP devices. In that case the
391   "allow_lun_scan" zfcp module parameter should be set to zero before
392   setting FCP devices online.
393
394 Kernel Panic
395 ============
396
397 After successfully loading the dump-capture kernel as previously
398 described, the system will reboot into the dump-capture kernel if a
399 system crash is triggered.  Trigger points are located in panic(),
400 die(), die_nmi() and in the sysrq handler (ALT-SysRq-c).
401
402 The following conditions will execute a crash trigger point:
403
404 If a hard lockup is detected and "NMI watchdog" is configured, the system
405 will boot into the dump-capture kernel ( die_nmi() ).
406
407 If die() is called, and it happens to be a thread with pid 0 or 1, or die()
408 is called inside interrupt context or die() is called and panic_on_oops is set,
409 the system will boot into the dump-capture kernel.
410
411 On powerpc systems when a soft-reset is generated, die() is called by all cpus
412 and the system will boot into the dump-capture kernel.
413
414 For testing purposes, you can trigger a crash by using "ALT-SysRq-c",
415 "echo c > /proc/sysrq-trigger" or write a module to force the panic.
416
417 Write Out the Dump File
418 =======================
419
420 After the dump-capture kernel is booted, write out the dump file with
421 the following command:
422
423    cp /proc/vmcore <dump-file>
424
425 You can also access dumped memory as a /dev/oldmem device for a linear
426 and raw view. To create the device, use the following command:
427
428     mknod /dev/oldmem c 1 12
429
430 Use the dd command with suitable options for count, bs, and skip to
431 access specific portions of the dump.
432
433 To see the entire memory, use the following command:
434
435    dd if=/dev/oldmem of=oldmem.001
436
437
438 Analysis
439 ========
440
441 Before analyzing the dump image, you should reboot into a stable kernel.
442
443 You can do limited analysis using GDB on the dump file copied out of
444 /proc/vmcore. Use the debug vmlinux built with -g and run the following
445 command:
446
447    gdb vmlinux <dump-file>
448
449 Stack trace for the task on processor 0, register display, and memory
450 display work fine.
451
452 Note: GDB cannot analyze core files generated in ELF64 format for x86.
453 On systems with a maximum of 4GB of memory, you can generate
454 ELF32-format headers using the --elf32-core-headers kernel option on the
455 dump kernel.
456
457 You can also use the Crash utility to analyze dump files in Kdump
458 format. Crash is available on Dave Anderson's site at the following URL:
459
460    http://people.redhat.com/~anderson/
461
462
463 To Do
464 =====
465
466 1) Provide relocatable kernels for all architectures to help in maintaining
467    multiple kernels for crash_dump, and the same kernel as the system kernel
468    can be used to capture the dump.
469
470
471 Contact
472 =======
473
474 Vivek Goyal (vgoyal@redhat.com)
475 Maneesh Soni (maneesh@in.ibm.com)
476