Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/dtor/input
[linux-2.6-microblaze.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, 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, scp or makedumpfile to copy
17 the memory image to a dump file on the local disk, or across the network
18 to 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 for boot,
30 regardless of where the kernel loads. For simpler handling, the whole
31 low 1M is reserved to avoid any later kernel or device driver writing
32 data into this area. Like this, the low 1M can be reused as system RAM
33 by kdump kernel without extra handling.
34
35 On PPC64 machines first 32KB of physical memory is needed for booting
36 regardless of where the kernel is loaded and to support 64K page size
37 kexec backs up the first 64KB memory.
38
39 For s390x, when kdump is triggered, the crashkernel region is exchanged
40 with the region [0, crashkernel region size] and then the kdump kernel
41 runs in [0, crashkernel region size]. Therefore no relocatable kernel is
42 needed for s390x.
43
44 All of the necessary information about the system kernel's core image is
45 encoded in the ELF format, and stored in a reserved area of memory
46 before a crash. The physical address of the start of the ELF header is
47 passed to the dump-capture kernel through the elfcorehdr= boot
48 parameter. Optionally the size of the ELF header can also be passed
49 when using the elfcorehdr=[size[KMG]@]offset[KMG] syntax.
50
51 With the dump-capture kernel, you can access the memory image through
52 /proc/vmcore. This exports the dump as an ELF-format file that you can
53 write out using file copy commands such as cp or scp. You can also use
54 makedumpfile utility to analyze and write out filtered contents with
55 options, e.g with '-d 31' it will only write out kernel data. Further,
56 you can use analysis tools such as the GNU Debugger (GDB) and the Crash
57 tool to debug the dump file. This method ensures that the dump pages are
58 correctly ordered.
59
60 Setup and Installation
61 ======================
62
63 Install kexec-tools
64 -------------------
65
66 1) Login as the root user.
67
68 2) Download the kexec-tools user-space package from the following URL:
69
70 http://kernel.org/pub/linux/utils/kernel/kexec/kexec-tools.tar.gz
71
72 This is a symlink to the latest version.
73
74 The latest kexec-tools git tree is available at:
75
76 - git://git.kernel.org/pub/scm/utils/kernel/kexec/kexec-tools.git
77 - http://www.kernel.org/pub/scm/utils/kernel/kexec/kexec-tools.git
78
79 There is also a gitweb interface available at
80 http://www.kernel.org/git/?p=utils/kernel/kexec/kexec-tools.git
81
82 More information about kexec-tools can be found at
83 http://horms.net/projects/kexec/
84
85 3) Unpack the tarball with the tar command, as follows::
86
87         tar xvpzf kexec-tools.tar.gz
88
89 4) Change to the kexec-tools directory, as follows::
90
91         cd kexec-tools-VERSION
92
93 5) Configure the package, as follows::
94
95         ./configure
96
97 6) Compile the package, as follows::
98
99         make
100
101 7) Install the package, as follows::
102
103         make install
104
105
106 Build the system and dump-capture kernels
107 -----------------------------------------
108 There are two possible methods of using Kdump.
109
110 1) Build a separate custom dump-capture kernel for capturing the
111    kernel core dump.
112
113 2) Or use the system kernel binary itself as dump-capture kernel and there is
114    no need to build a separate dump-capture kernel. This is possible
115    only with the architectures which support a relocatable kernel. As
116    of today, i386, x86_64, ppc64, ia64, arm and arm64 architectures support
117    relocatable kernel.
118
119 Building a relocatable kernel is advantageous from the point of view that
120 one does not have to build a second kernel for capturing the dump. But
121 at the same time one might want to build a custom dump capture kernel
122 suitable to his needs.
123
124 Following are the configuration setting required for system and
125 dump-capture kernels for enabling kdump support.
126
127 System kernel config options
128 ----------------------------
129
130 1) Enable "kexec system call" or "kexec file based system call" in
131    "Processor type and features."::
132
133         CONFIG_KEXEC=y or CONFIG_KEXEC_FILE=y
134
135    And both of them will select KEXEC_CORE::
136
137         CONFIG_KEXEC_CORE=y
138
139    Subsequently, CRASH_CORE is selected by KEXEC_CORE::
140
141         CONFIG_CRASH_CORE=y
142
143 2) Enable "sysfs file system support" in "Filesystem" -> "Pseudo
144    filesystems." This is usually enabled by default::
145
146         CONFIG_SYSFS=y
147
148    Note that "sysfs file system support" might not appear in the "Pseudo
149    filesystems" menu if "Configure standard kernel features (for small
150    systems)" is not enabled in "General Setup." In this case, check the
151    .config file itself to ensure that sysfs is turned on, as follows::
152
153         grep 'CONFIG_SYSFS' .config
154
155 3) Enable "Compile the kernel with debug info" in "Kernel hacking."::
156
157         CONFIG_DEBUG_INFO=Y
158
159    This causes the kernel to be built with debug symbols. The dump
160    analysis tools require a vmlinux with debug symbols in order to read
161    and analyze a dump file.
162
163 Dump-capture kernel config options (Arch Independent)
164 -----------------------------------------------------
165
166 1) Enable "kernel crash dumps" support under "Processor type and
167    features"::
168
169         CONFIG_CRASH_DUMP=y
170
171 2) Enable "/proc/vmcore support" under "Filesystems" -> "Pseudo filesystems"::
172
173         CONFIG_PROC_VMCORE=y
174
175    (CONFIG_PROC_VMCORE is set by default when CONFIG_CRASH_DUMP is selected.)
176
177 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, i386 and x86_64)
178 --------------------------------------------------------------------
179
180 1) On i386, enable high memory support under "Processor type and
181    features"::
182
183         CONFIG_HIGHMEM64G=y
184
185    or::
186
187         CONFIG_HIGHMEM4G
188
189 2) With CONFIG_SMP=y, usually nr_cpus=1 need specified on the kernel
190    command line when loading the dump-capture kernel because one
191    CPU is enough for kdump kernel to dump vmcore on most of systems.
192
193    However, you can also specify nr_cpus=X to enable multiple processors
194    in kdump kernel. In this case, "disable_cpu_apicid=" is needed to
195    tell kdump kernel which cpu is 1st kernel's BSP. Please refer to
196    admin-guide/kernel-parameters.txt for more details.
197
198    With CONFIG_SMP=n, the above things are not related.
199
200 3) A relocatable kernel is suggested to be built by default. If not yet,
201    enable "Build a relocatable kernel" support under "Processor type and
202    features"::
203
204         CONFIG_RELOCATABLE=y
205
206 4) Use a suitable value for "Physical address where the kernel is
207    loaded" (under "Processor type and features"). This only appears when
208    "kernel crash dumps" is enabled. A suitable value depends upon
209    whether kernel is relocatable or not.
210
211    If you are using a relocatable kernel use CONFIG_PHYSICAL_START=0x100000
212    This will compile the kernel for physical address 1MB, but given the fact
213    kernel is relocatable, it can be run from any physical address hence
214    kexec boot loader will load it in memory region reserved for dump-capture
215    kernel.
216
217    Otherwise it should be the start of memory region reserved for
218    second kernel using boot parameter "crashkernel=Y@X". Here X is
219    start of memory region reserved for dump-capture kernel.
220    Generally X is 16MB (0x1000000). So you can set
221    CONFIG_PHYSICAL_START=0x1000000
222
223 5) Make and install the kernel and its modules. DO NOT add this kernel
224    to the boot loader configuration files.
225
226 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, ppc64)
227 ----------------------------------------------------------
228
229 1) Enable "Build a kdump crash kernel" support under "Kernel" options::
230
231         CONFIG_CRASH_DUMP=y
232
233 2)   Enable "Build a relocatable kernel" support::
234
235         CONFIG_RELOCATABLE=y
236
237    Make and install the kernel and its modules.
238
239 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, ia64)
240 ----------------------------------------------------------
241
242 - No specific options are required to create a dump-capture kernel
243   for ia64, other than those specified in the arch independent section
244   above. This means that it is possible to use the system kernel
245   as a dump-capture kernel if desired.
246
247   The crashkernel region can be automatically placed by the system
248   kernel at runtime. This is done by specifying the base address as 0,
249   or omitting it all together::
250
251         crashkernel=256M@0
252
253   or::
254
255         crashkernel=256M
256
257 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, arm)
258 ----------------------------------------------------------
259
260 -   To use a relocatable kernel,
261     Enable "AUTO_ZRELADDR" support under "Boot" options::
262
263         AUTO_ZRELADDR=y
264
265 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, arm64)
266 ----------------------------------------------------------
267
268 - Please note that kvm of the dump-capture kernel will not be enabled
269   on non-VHE systems even if it is configured. This is because the CPU
270   will not be reset to EL2 on panic.
271
272 crashkernel syntax
273 ===========================
274 1) crashkernel=size@offset
275
276    Here 'size' specifies how much memory to reserve for the dump-capture kernel
277    and 'offset' specifies the beginning of this reserved memory. For example,
278    "crashkernel=64M@16M" tells the system kernel to reserve 64 MB of memory
279    starting at physical address 0x01000000 (16MB) for the dump-capture kernel.
280
281    The crashkernel region can be automatically placed by the system
282    kernel at run time. This is done by specifying the base address as 0,
283    or omitting it all together::
284
285          crashkernel=256M@0
286
287    or::
288
289          crashkernel=256M
290
291    If the start address is specified, note that the start address of the
292    kernel will be aligned to a value (which is Arch dependent), so if the
293    start address is not then any space below the alignment point will be
294    wasted.
295
296 2) range1:size1[,range2:size2,...][@offset]
297
298    While the "crashkernel=size[@offset]" syntax is sufficient for most
299    configurations, sometimes it's handy to have the reserved memory dependent
300    on the value of System RAM -- that's mostly for distributors that pre-setup
301    the kernel command line to avoid a unbootable system after some memory has
302    been removed from the machine.
303
304    The syntax is::
305
306        crashkernel=<range1>:<size1>[,<range2>:<size2>,...][@offset]
307        range=start-[end]
308
309    For example::
310
311        crashkernel=512M-2G:64M,2G-:128M
312
313    This would mean:
314
315        1) if the RAM is smaller than 512M, then don't reserve anything
316           (this is the "rescue" case)
317        2) if the RAM size is between 512M and 2G (exclusive), then reserve 64M
318        3) if the RAM size is larger than 2G, then reserve 128M
319
320 3) crashkernel=size,high and crashkernel=size,low
321
322    If memory above 4G is preferred, crashkernel=size,high can be used to
323    fulfill that. With it, physical memory is allowed to be allocated from top,
324    so could be above 4G if system has more than 4G RAM installed. Otherwise,
325    memory region will be allocated below 4G if available.
326
327    When crashkernel=X,high is passed, kernel could allocate physical memory
328    region above 4G, low memory under 4G is needed in this case. There are
329    three ways to get low memory:
330
331       1) Kernel will allocate at least 256M memory below 4G automatically
332          if crashkernel=Y,low is not specified.
333       2) Let user specify low memory size instead.
334       3) Specified value 0 will disable low memory allocation::
335
336             crashkernel=0,low
337
338 Boot into System Kernel
339 -----------------------
340 1) Update the boot loader (such as grub, yaboot, or lilo) configuration
341    files as necessary.
342
343 2) Boot the system kernel with the boot parameter "crashkernel=Y@X".
344
345    On x86 and x86_64, use "crashkernel=Y[@X]". Most of the time, the
346    start address 'X' is not necessary, kernel will search a suitable
347    area. Unless an explicit start address is expected.
348
349    On ppc64, use "crashkernel=128M@32M".
350
351    On ia64, 256M@256M is a generous value that typically works.
352    The region may be automatically placed on ia64, see the
353    dump-capture kernel config option notes above.
354    If use sparse memory, the size should be rounded to GRANULE boundaries.
355
356    On s390x, typically use "crashkernel=xxM". The value of xx is dependent
357    on the memory consumption of the kdump system. In general this is not
358    dependent on the memory size of the production system.
359
360    On arm, the use of "crashkernel=Y@X" is no longer necessary; the
361    kernel will automatically locate the crash kernel image within the
362    first 512MB of RAM if X is not given.
363
364    On arm64, use "crashkernel=Y[@X]".  Note that the start address of
365    the kernel, X if explicitly specified, must be aligned to 2MiB (0x200000).
366
367 Load the Dump-capture Kernel
368 ============================
369
370 After booting to the system kernel, dump-capture kernel needs to be
371 loaded.
372
373 Based on the architecture and type of image (relocatable or not), one
374 can choose to load the uncompressed vmlinux or compressed bzImage/vmlinuz
375 of dump-capture kernel. Following is the summary.
376
377 For i386 and x86_64:
378
379         - Use bzImage/vmlinuz if kernel is relocatable.
380         - Use vmlinux if kernel is not relocatable.
381
382 For ppc64:
383
384         - Use vmlinux
385
386 For ia64:
387
388         - Use vmlinux or vmlinuz.gz
389
390 For s390x:
391
392         - Use image or bzImage
393
394 For arm:
395
396         - Use zImage
397
398 For arm64:
399
400         - Use vmlinux or Image
401
402 If you are using an uncompressed vmlinux image then use following command
403 to load dump-capture kernel::
404
405    kexec -p <dump-capture-kernel-vmlinux-image> \
406    --initrd=<initrd-for-dump-capture-kernel> --args-linux \
407    --append="root=<root-dev> <arch-specific-options>"
408
409 If you are using a compressed bzImage/vmlinuz, then use following command
410 to load dump-capture kernel::
411
412    kexec -p <dump-capture-kernel-bzImage> \
413    --initrd=<initrd-for-dump-capture-kernel> \
414    --append="root=<root-dev> <arch-specific-options>"
415
416 If you are using a compressed zImage, then use following command
417 to load dump-capture kernel::
418
419    kexec --type zImage -p <dump-capture-kernel-bzImage> \
420    --initrd=<initrd-for-dump-capture-kernel> \
421    --dtb=<dtb-for-dump-capture-kernel> \
422    --append="root=<root-dev> <arch-specific-options>"
423
424 If you are using an uncompressed Image, then use following command
425 to load dump-capture kernel::
426
427    kexec -p <dump-capture-kernel-Image> \
428    --initrd=<initrd-for-dump-capture-kernel> \
429    --append="root=<root-dev> <arch-specific-options>"
430
431 Please note, that --args-linux does not need to be specified for ia64.
432 It is planned to make this a no-op on that architecture, but for now
433 it should be omitted
434
435 Following are the arch specific command line options to be used while
436 loading dump-capture kernel.
437
438 For i386, x86_64 and ia64:
439
440         "1 irqpoll nr_cpus=1 reset_devices"
441
442 For ppc64:
443
444         "1 maxcpus=1 noirqdistrib reset_devices"
445
446 For s390x:
447
448         "1 nr_cpus=1 cgroup_disable=memory"
449
450 For arm:
451
452         "1 maxcpus=1 reset_devices"
453
454 For arm64:
455
456         "1 nr_cpus=1 reset_devices"
457
458 Notes on loading the dump-capture kernel:
459
460 * By default, the ELF headers are stored in ELF64 format to support
461   systems with more than 4GB memory. On i386, kexec automatically checks if
462   the physical RAM size exceeds the 4 GB limit and if not, uses ELF32.
463   So, on non-PAE systems, ELF32 is always used.
464
465   The --elf32-core-headers option can be used to force the generation of ELF32
466   headers. This is necessary because GDB currently cannot open vmcore files
467   with ELF64 headers on 32-bit systems.
468
469 * The "irqpoll" boot parameter reduces driver initialization failures
470   due to shared interrupts in the dump-capture kernel.
471
472 * You must specify <root-dev> in the format corresponding to the root
473   device name in the output of mount command.
474
475 * Boot parameter "1" boots the dump-capture kernel into single-user
476   mode without networking. If you want networking, use "3".
477
478 * We generally don't have to bring up a SMP kernel just to capture the
479   dump. Hence generally it is useful either to build a UP dump-capture
480   kernel or specify maxcpus=1 option while loading dump-capture kernel.
481   Note, though maxcpus always works, you had better replace it with
482   nr_cpus to save memory if supported by the current ARCH, such as x86.
483
484 * You should enable multi-cpu support in dump-capture kernel if you intend
485   to use multi-thread programs with it, such as parallel dump feature of
486   makedumpfile. Otherwise, the multi-thread program may have a great
487   performance degradation. To enable multi-cpu support, you should bring up an
488   SMP dump-capture kernel and specify maxcpus/nr_cpus, disable_cpu_apicid=[X]
489   options while loading it.
490
491 * For s390x there are two kdump modes: If a ELF header is specified with
492   the elfcorehdr= kernel parameter, it is used by the kdump kernel as it
493   is done on all other architectures. If no elfcorehdr= kernel parameter is
494   specified, the s390x kdump kernel dynamically creates the header. The
495   second mode has the advantage that for CPU and memory hotplug, kdump has
496   not to be reloaded with kexec_load().
497
498 * For s390x systems with many attached devices the "cio_ignore" kernel
499   parameter should be used for the kdump kernel in order to prevent allocation
500   of kernel memory for devices that are not relevant for kdump. The same
501   applies to systems that use SCSI/FCP devices. In that case the
502   "allow_lun_scan" zfcp module parameter should be set to zero before
503   setting FCP devices online.
504
505 Kernel Panic
506 ============
507
508 After successfully loading the dump-capture kernel as previously
509 described, the system will reboot into the dump-capture kernel if a
510 system crash is triggered.  Trigger points are located in panic(),
511 die(), die_nmi() and in the sysrq handler (ALT-SysRq-c).
512
513 The following conditions will execute a crash trigger point:
514
515 If a hard lockup is detected and "NMI watchdog" is configured, the system
516 will boot into the dump-capture kernel ( die_nmi() ).
517
518 If die() is called, and it happens to be a thread with pid 0 or 1, or die()
519 is called inside interrupt context or die() is called and panic_on_oops is set,
520 the system will boot into the dump-capture kernel.
521
522 On powerpc systems when a soft-reset is generated, die() is called by all cpus
523 and the system will boot into the dump-capture kernel.
524
525 For testing purposes, you can trigger a crash by using "ALT-SysRq-c",
526 "echo c > /proc/sysrq-trigger" or write a module to force the panic.
527
528 Write Out the Dump File
529 =======================
530
531 After the dump-capture kernel is booted, write out the dump file with
532 the following command::
533
534    cp /proc/vmcore <dump-file>
535
536 You can also use makedumpfile utility to write out the dump file
537 with specified options to filter out unwanted contents, e.g::
538
539    makedumpfile -l --message-level 1 -d 31 /proc/vmcore <dump-file>
540
541 Analysis
542 ========
543
544 Before analyzing the dump image, you should reboot into a stable kernel.
545
546 You can do limited analysis using GDB on the dump file copied out of
547 /proc/vmcore. Use the debug vmlinux built with -g and run the following
548 command::
549
550    gdb vmlinux <dump-file>
551
552 Stack trace for the task on processor 0, register display, and memory
553 display work fine.
554
555 Note: GDB cannot analyze core files generated in ELF64 format for x86.
556 On systems with a maximum of 4GB of memory, you can generate
557 ELF32-format headers using the --elf32-core-headers kernel option on the
558 dump kernel.
559
560 You can also use the Crash utility to analyze dump files in Kdump
561 format. Crash is available at the following URL:
562
563    https://github.com/crash-utility/crash
564
565 Crash document can be found at:
566    https://crash-utility.github.io/
567
568 Trigger Kdump on WARN()
569 =======================
570
571 The kernel parameter, panic_on_warn, calls panic() in all WARN() paths.  This
572 will cause a kdump to occur at the panic() call.  In cases where a user wants
573 to specify this during runtime, /proc/sys/kernel/panic_on_warn can be set to 1
574 to achieve the same behaviour.
575
576 Trigger Kdump on add_taint()
577 ============================
578
579 The kernel parameter panic_on_taint facilitates a conditional call to panic()
580 from within add_taint() whenever the value set in this bitmask matches with the
581 bit flag being set by add_taint().
582 This will cause a kdump to occur at the add_taint()->panic() call.
583
584 Contact
585 =======
586
587 - kexec@lists.infradead.org
588
589 GDB macros
590 ==========
591
592 .. include:: gdbmacros.txt
593    :literal: