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[linux-2.6] / 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 Linux 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 and ia64
21 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 All of the necessary information about the system kernel's core image is
34 encoded in the ELF format, and stored in a reserved area of memory
35 before a crash. The physical address of the start of the ELF header is
36 passed to the dump-capture kernel through the elfcorehdr= boot
37 parameter.
38
39 With the dump-capture kernel, you can access the memory image, or "old
40 memory," in two ways:
41
42 - Through a /dev/oldmem device interface. A capture utility can read the
43   device file and write out the memory in raw format. This is a raw dump
44   of memory. Analysis and capture tools must be intelligent enough to
45   determine where to look for the right information.
46
47 - Through /proc/vmcore. This exports the dump as an ELF-format file that
48   you can write out using file copy commands such as cp or scp. Further,
49   you can use analysis tools such as the GNU Debugger (GDB) and the Crash
50   tool to debug the dump file. This method ensures that the dump pages are
51   correctly ordered.
52
53
54 Setup and Installation
55 ======================
56
57 Install kexec-tools
58 -------------------
59
60 1) Login as the root user.
61
62 2) Download the kexec-tools user-space package from the following URL:
63
64 http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/people/horms/kexec-tools/kexec-tools-testing.tar.gz
65
66 This is a symlink to the latest version, which at the time of writing is
67 20061214, the only release of kexec-tools-testing so far. As other versions
68 are made released, the older onese will remain available at
69 http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/people/horms/kexec-tools/
70
71 Note: Latest kexec-tools-testing git tree is available at
72
73 git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/horms/kexec-tools-testing.git
74 or
75 http://www.kernel.org/git/?p=linux/kernel/git/horms/kexec-tools-testing.git;a=summary
76
77 3) Unpack the tarball with the tar command, as follows:
78
79    tar xvpzf kexec-tools-testing.tar.gz
80
81 4) Change to the kexec-tools directory, as follows:
82
83    cd kexec-tools-testing-VERSION
84
85 5) Configure the package, as follows:
86
87    ./configure
88
89 6) Compile the package, as follows:
90
91    make
92
93 7) Install the package, as follows:
94
95    make install
96
97
98 Build the system and dump-capture kernels
99 -----------------------------------------
100 There are two possible methods of using Kdump.
101
102 1) Build a separate custom dump-capture kernel for capturing the
103    kernel core dump.
104
105 2) Or use the system kernel binary itself as dump-capture kernel and there is
106    no need to build a separate dump-capture kernel. This is possible
107    only with the architecutres which support a relocatable kernel. As
108    of today i386 and ia64 architectures support relocatable kernel.
109
110 Building a relocatable kernel is advantageous from the point of view that
111 one does not have to build a second kernel for capturing the dump. But
112 at the same time one might want to build a custom dump capture kernel
113 suitable to his needs.
114
115 Following are the configuration setting required for system and
116 dump-capture kernels for enabling kdump support.
117
118 System kernel config options
119 ----------------------------
120
121 1) Enable "kexec system call" in "Processor type and features."
122
123    CONFIG_KEXEC=y
124
125 2) Enable "sysfs file system support" in "Filesystem" -> "Pseudo
126    filesystems." This is usually enabled by default.
127
128    CONFIG_SYSFS=y
129
130    Note that "sysfs file system support" might not appear in the "Pseudo
131    filesystems" menu if "Configure standard kernel features (for small
132    systems)" is not enabled in "General Setup." In this case, check the
133    .config file itself to ensure that sysfs is turned on, as follows:
134
135    grep 'CONFIG_SYSFS' .config
136
137 3) Enable "Compile the kernel with debug info" in "Kernel hacking."
138
139    CONFIG_DEBUG_INFO=Y
140
141    This causes the kernel to be built with debug symbols. The dump
142    analysis tools require a vmlinux with debug symbols in order to read
143    and analyze a dump file.
144
145 Dump-capture kernel config options (Arch Independent)
146 -----------------------------------------------------
147
148 1) Enable "kernel crash dumps" support under "Processor type and
149    features":
150
151    CONFIG_CRASH_DUMP=y
152
153 2) Enable "/proc/vmcore support" under "Filesystems" -> "Pseudo filesystems".
154
155    CONFIG_PROC_VMCORE=y
156    (CONFIG_PROC_VMCORE is set by default when CONFIG_CRASH_DUMP is selected.)
157
158 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, i386)
159 --------------------------------------------------------
160 1) On x86, enable high memory support under "Processor type and
161    features":
162
163    CONFIG_HIGHMEM64G=y
164    or
165    CONFIG_HIGHMEM4G
166
167 2) On x86 and x86_64, disable symmetric multi-processing support
168    under "Processor type and features":
169
170    CONFIG_SMP=n
171
172    (If CONFIG_SMP=y, then specify maxcpus=1 on the kernel command line
173    when loading the dump-capture kernel, see section "Load the Dump-capture
174    Kernel".)
175
176 3) If one wants to build and use a relocatable kernel,
177    Enable "Build a relocatable kernel" support under "Processor type and
178    features"
179
180    CONFIG_RELOCATABLE=y
181
182 4) Use a suitable value for "Physical address where the kernel is
183    loaded" (under "Processor type and features"). This only appears when
184    "kernel crash dumps" is enabled. A suitable value depends upon
185    whether kernel is relocatable or not.
186
187    If you are using a relocatable kernel use CONFIG_PHYSICAL_START=0x100000
188    This will compile the kernel for physical address 1MB, but given the fact
189    kernel is relocatable, it can be run from any physical address hence
190    kexec boot loader will load it in memory region reserved for dump-capture
191    kernel.
192
193    Otherwise it should be the start of memory region reserved for
194    second kernel using boot parameter "crashkernel=Y@X". Here X is
195    start of memory region reserved for dump-capture kernel.
196    Generally X is 16MB (0x1000000). So you can set
197    CONFIG_PHYSICAL_START=0x1000000
198
199 5) Make and install the kernel and its modules. DO NOT add this kernel
200    to the boot loader configuration files.
201
202 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, x86_64)
203 ----------------------------------------------------------
204 1) On x86 and x86_64, disable symmetric multi-processing support
205    under "Processor type and features":
206
207    CONFIG_SMP=n
208
209    (If CONFIG_SMP=y, then specify maxcpus=1 on the kernel command line
210    when loading the dump-capture kernel, see section "Load the Dump-capture
211    Kernel".)
212
213 2) Use a suitable value for "Physical address where the kernel is
214    loaded" (under "Processor type and features"). This only appears when
215    "kernel crash dumps" is enabled. By default this value is 0x1000000
216    (16MB). It should be the same as X in the "crashkernel=Y@X" boot
217    parameter.
218
219    For x86_64, normally "CONFIG_PHYSICAL_START=0x1000000".
220
221 3) Make and install the kernel and its modules. DO NOT add this kernel
222    to the boot loader configuration files.
223
224 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, ppc64)
225 ----------------------------------------------------------
226
227 -  Make and install the kernel and its modules. DO NOT add this kernel
228    to the boot loader configuration files.
229
230 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, ia64)
231 ----------------------------------------------------------
232
233 - No specific options are required to create a dump-capture kernel
234   for ia64, other than those specified in the arch idependent section
235   above. This means that it is possible to use the system kernel
236   as a dump-capture kernel if desired.
237
238   The crashkernel region can be automatically placed by the system
239   kernel at run time. This is done by specifying the base address as 0,
240   or omitting it all together.
241
242   crashkernel=256M@0
243   or
244   crashkernel=256M
245
246   If the start address is specified, note that the start address of the
247   kernel will be aligned to 64Mb, so if the start address is not then
248   any space below the alignment point will be wasted.
249
250
251 Boot into System Kernel
252 =======================
253
254 1) Make and install the kernel and its modules. Update the boot loader
255    (such as grub, yaboot, or lilo) configuration files as necessary.
256
257 2) Boot the system kernel with the boot parameter "crashkernel=Y@X",
258    where Y specifies how much memory to reserve for the dump-capture kernel
259    and X specifies the beginning of this reserved memory. For example,
260    "crashkernel=64M@16M" tells the system kernel to reserve 64 MB of memory
261    starting at physical address 0x01000000 (16MB) for the dump-capture kernel.
262
263    On x86 and x86_64, use "crashkernel=64M@16M".
264
265    On ppc64, use "crashkernel=128M@32M".
266
267    On ia64, 256M@256M is a generous value that typically works.
268    The region may be automatically placed on ia64, see the
269    dump-capture kernel config option notes above.
270
271 Load the Dump-capture Kernel
272 ============================
273
274 After booting to the system kernel, dump-capture kernel needs to be
275 loaded.
276
277 Based on the architecture and type of image (relocatable or not), one
278 can choose to load the uncompressed vmlinux or compressed bzImage/vmlinuz
279 of dump-capture kernel. Following is the summary.
280
281 For i386:
282         - Use vmlinux if kernel is not relocatable.
283         - Use bzImage/vmlinuz if kernel is relocatable.
284 For x86_64:
285         - Use vmlinux
286 For ppc64:
287         - Use vmlinux
288 For ia64:
289         - Use vmlinux or vmlinuz.gz
290
291
292 If you are using a uncompressed vmlinux image then use following command
293 to load dump-capture kernel.
294
295    kexec -p <dump-capture-kernel-vmlinux-image> \
296    --initrd=<initrd-for-dump-capture-kernel> --args-linux \
297    --append="root=<root-dev> <arch-specific-options>"
298
299 If you are using a compressed bzImage/vmlinuz, then use following command
300 to load dump-capture kernel.
301
302    kexec -p <dump-capture-kernel-bzImage> \
303    --initrd=<initrd-for-dump-capture-kernel> \
304    --append="root=<root-dev> <arch-specific-options>"
305
306 Please note, that --args-linux does not need to be specified for ia64.
307 It is planned to make this a no-op on that architecture, but for now
308 it should be omitted
309
310 Following are the arch specific command line options to be used while
311 loading dump-capture kernel.
312
313 For i386, x86_64 and ia64:
314         "1 irqpoll maxcpus=1"
315
316 For ppc64:
317         "1 maxcpus=1 noirqdistrib"
318
319
320 Notes on loading the dump-capture kernel:
321
322 * By default, the ELF headers are stored in ELF64 format to support
323   systems with more than 4GB memory. The --elf32-core-headers option can
324   be used to force the generation of ELF32 headers. This is necessary
325   because GDB currently cannot open vmcore files with ELF64 headers on
326   32-bit systems. ELF32 headers can be used on non-PAE systems (that is,
327   less than 4GB of memory).
328
329 * The "irqpoll" boot parameter reduces driver initialization failures
330   due to shared interrupts in the dump-capture kernel.
331
332 * You must specify <root-dev> in the format corresponding to the root
333   device name in the output of mount command.
334
335 * Boot parameter "1" boots the dump-capture kernel into single-user
336   mode without networking. If you want networking, use "3".
337
338 * We generally don' have to bring up a SMP kernel just to capture the
339   dump. Hence generally it is useful either to build a UP dump-capture
340   kernel or specify maxcpus=1 option while loading dump-capture kernel.
341
342 Kernel Panic
343 ============
344
345 After successfully loading the dump-capture kernel as previously
346 described, the system will reboot into the dump-capture kernel if a
347 system crash is triggered.  Trigger points are located in panic(),
348 die(), die_nmi() and in the sysrq handler (ALT-SysRq-c).
349
350 The following conditions will execute a crash trigger point:
351
352 If a hard lockup is detected and "NMI watchdog" is configured, the system
353 will boot into the dump-capture kernel ( die_nmi() ).
354
355 If die() is called, and it happens to be a thread with pid 0 or 1, or die()
356 is called inside interrupt context or die() is called and panic_on_oops is set,
357 the system will boot into the dump-capture kernel.
358
359 On powererpc systems when a soft-reset is generated, die() is called by all cpus and the system will boot into the dump-capture kernel.
360
361 For testing purposes, you can trigger a crash by using "ALT-SysRq-c",
362 "echo c > /proc/sysrq-trigger or write a module to force the panic.
363
364 Write Out the Dump File
365 =======================
366
367 After the dump-capture kernel is booted, write out the dump file with
368 the following command:
369
370    cp /proc/vmcore <dump-file>
371
372 You can also access dumped memory as a /dev/oldmem device for a linear
373 and raw view. To create the device, use the following command:
374
375     mknod /dev/oldmem c 1 12
376
377 Use the dd command with suitable options for count, bs, and skip to
378 access specific portions of the dump.
379
380 To see the entire memory, use the following command:
381
382    dd if=/dev/oldmem of=oldmem.001
383
384
385 Analysis
386 ========
387
388 Before analyzing the dump image, you should reboot into a stable kernel.
389
390 You can do limited analysis using GDB on the dump file copied out of
391 /proc/vmcore. Use the debug vmlinux built with -g and run the following
392 command:
393
394    gdb vmlinux <dump-file>
395
396 Stack trace for the task on processor 0, register display, and memory
397 display work fine.
398
399 Note: GDB cannot analyze core files generated in ELF64 format for x86.
400 On systems with a maximum of 4GB of memory, you can generate
401 ELF32-format headers using the --elf32-core-headers kernel option on the
402 dump kernel.
403
404 You can also use the Crash utility to analyze dump files in Kdump
405 format. Crash is available on Dave Anderson's site at the following URL:
406
407    http://people.redhat.com/~anderson/
408
409
410 To Do
411 =====
412
413 1) Provide a kernel pages filtering mechanism, so core file size is not
414    extreme on systems with huge memory banks.
415
416 2) Relocatable kernel can help in maintaining multiple kernels for
417    crash_dump, and the same kernel as the system kernel can be used to
418    capture the dump.
419
420
421 Contact
422 =======
423
424 Vivek Goyal (vgoyal@in.ibm.com)
425 Maneesh Soni (maneesh@in.ibm.com)
426
427
428 Trademark
429 =========
430
431 Linux is a trademark of Linus Torvalds in the United States, other
432 countries, or both.