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