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[pandora-kernel.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 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-20061214.tar.gz
65
66 Note: Latest kexec-tools-testing git tree is available at
67
68 git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/horms/kexec-tools-testing.git
69 or
70 http://www.kernel.org/git/?p=linux/kernel/git/horms/kexec-tools-testing.git;a=summary
71
72 3) Unpack the tarball with the tar command, as follows:
73
74    tar xvpzf kexec-tools-testing-20061214.tar.gz
75
76 4) Change to the kexec-tools-1.101 directory, as follows:
77
78    cd kexec-tools-testing-20061214
79
80 5) Configure the package, as follows:
81
82    ./configure
83
84 6) Compile the package, as follows:
85
86    make
87
88 7) Install the package, as follows:
89
90    make install
91
92
93 Build the system and dump-capture kernels
94 -----------------------------------------
95 There are two possible methods of using Kdump.
96
97 1) Build a separate custom dump-capture kernel for capturing the
98    kernel core dump.
99
100 2) Or use the system kernel binary itself as dump-capture kernel and there is
101    no need to build a separate dump-capture kernel. This is possible
102    only with the architecutres which support a relocatable kernel. As
103    of today i386 and ia64 architectures support relocatable kernel.
104
105 Building a relocatable kernel is advantageous from the point of view that
106 one does not have to build a second kernel for capturing the dump. But
107 at the same time one might want to build a custom dump capture kernel
108 suitable to his needs.
109
110 Following are the configuration setting required for system and
111 dump-capture kernels for enabling kdump support.
112
113 System kernel config options
114 ----------------------------
115
116 1) Enable "kexec system call" in "Processor type and features."
117
118    CONFIG_KEXEC=y
119
120 2) Enable "sysfs file system support" in "Filesystem" -> "Pseudo
121    filesystems." This is usually enabled by default.
122
123    CONFIG_SYSFS=y
124
125    Note that "sysfs file system support" might not appear in the "Pseudo
126    filesystems" menu if "Configure standard kernel features (for small
127    systems)" is not enabled in "General Setup." In this case, check the
128    .config file itself to ensure that sysfs is turned on, as follows:
129
130    grep 'CONFIG_SYSFS' .config
131
132 3) Enable "Compile the kernel with debug info" in "Kernel hacking."
133
134    CONFIG_DEBUG_INFO=Y
135
136    This causes the kernel to be built with debug symbols. The dump
137    analysis tools require a vmlinux with debug symbols in order to read
138    and analyze a dump file.
139
140 Dump-capture kernel config options (Arch Independent)
141 -----------------------------------------------------
142
143 1) Enable "kernel crash dumps" support under "Processor type and
144    features":
145
146    CONFIG_CRASH_DUMP=y
147
148 2) Enable "/proc/vmcore support" under "Filesystems" -> "Pseudo filesystems".
149
150    CONFIG_PROC_VMCORE=y
151    (CONFIG_PROC_VMCORE is set by default when CONFIG_CRASH_DUMP is selected.)
152
153 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, i386)
154 --------------------------------------------------------
155 1) On x86, enable high memory support under "Processor type and
156    features":
157
158    CONFIG_HIGHMEM64G=y
159    or
160    CONFIG_HIGHMEM4G
161
162 2) On x86 and x86_64, disable symmetric multi-processing support
163    under "Processor type and features":
164
165    CONFIG_SMP=n
166
167    (If CONFIG_SMP=y, then specify maxcpus=1 on the kernel command line
168    when loading the dump-capture kernel, see section "Load the Dump-capture
169    Kernel".)
170
171 3) If one wants to build and use a relocatable kernel,
172    Enable "Build a relocatable kernel" support under "Processor type and
173    features"
174
175    CONFIG_RELOCATABLE=y
176
177 4) Use a suitable value for "Physical address where the kernel is
178    loaded" (under "Processor type and features"). This only appears when
179    "kernel crash dumps" is enabled. A suitable value depends upon
180    whether kernel is relocatable or not.
181
182    If you are using a relocatable kernel use CONFIG_PHYSICAL_START=0x100000
183    This will compile the kernel for physical address 1MB, but given the fact
184    kernel is relocatable, it can be run from any physical address hence
185    kexec boot loader will load it in memory region reserved for dump-capture
186    kernel.
187
188    Otherwise it should be the start of memory region reserved for
189    second kernel using boot parameter "crashkernel=Y@X". Here X is
190    start of memory region reserved for dump-capture kernel.
191    Generally X is 16MB (0x1000000). So you can set
192    CONFIG_PHYSICAL_START=0x1000000
193
194 5) Make and install the kernel and its modules. DO NOT add this kernel
195    to the boot loader configuration files.
196
197 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, x86_64)
198 ----------------------------------------------------------
199 1) On x86 and x86_64, disable symmetric multi-processing support
200    under "Processor type and features":
201
202    CONFIG_SMP=n
203
204    (If CONFIG_SMP=y, then specify maxcpus=1 on the kernel command line
205    when loading the dump-capture kernel, see section "Load the Dump-capture
206    Kernel".)
207
208 2) Use a suitable value for "Physical address where the kernel is
209    loaded" (under "Processor type and features"). This only appears when
210    "kernel crash dumps" is enabled. By default this value is 0x1000000
211    (16MB). It should be the same as X in the "crashkernel=Y@X" boot
212    parameter.
213
214    For x86_64, normally "CONFIG_PHYSICAL_START=0x1000000".
215
216 3) Make and install the kernel and its modules. DO NOT add this kernel
217    to the boot loader configuration files.
218
219 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, ppc64)
220 ----------------------------------------------------------
221
222 -  Make and install the kernel and its modules. DO NOT add this kernel
223    to the boot loader configuration files.
224
225 Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, ia64)
226 ----------------------------------------------------------
227 (To be filled)
228
229
230 Boot into System Kernel
231 =======================
232
233 1) Make and install the kernel and its modules. Update the boot loader
234    (such as grub, yaboot, or lilo) configuration files as necessary.
235
236 2) Boot the system kernel with the boot parameter "crashkernel=Y@X",
237    where Y specifies how much memory to reserve for the dump-capture kernel
238    and X specifies the beginning of this reserved memory. For example,
239    "crashkernel=64M@16M" tells the system kernel to reserve 64 MB of memory
240    starting at physical address 0x01000000 (16MB) for the dump-capture kernel.
241
242    On x86 and x86_64, use "crashkernel=64M@16M".
243
244    On ppc64, use "crashkernel=128M@32M".
245
246 Load the Dump-capture Kernel
247 ============================
248
249 After booting to the system kernel, dump-capture kernel needs to be
250 loaded.
251
252 Based on the architecture and type of image (relocatable or not), one
253 can choose to load the uncompressed vmlinux or compressed bzImage/vmlinuz
254 of dump-capture kernel. Following is the summary.
255
256 For i386:
257         - Use vmlinux if kernel is not relocatable.
258         - Use bzImage/vmlinuz if kernel is relocatable.
259 For x86_64:
260         - Use vmlinux
261 For ppc64:
262         - Use vmlinux
263 For ia64:
264         (To be filled)
265
266 If you are using a uncompressed vmlinux image then use following command
267 to load dump-capture kernel.
268
269    kexec -p <dump-capture-kernel-vmlinux-image> \
270    --initrd=<initrd-for-dump-capture-kernel> --args-linux \
271    --append="root=<root-dev> <arch-specific-options>"
272
273 If you are using a compressed bzImage/vmlinuz, then use following command
274 to load dump-capture kernel.
275
276    kexec -p <dump-capture-kernel-bzImage> \
277    --initrd=<initrd-for-dump-capture-kernel> \
278    --append="root=<root-dev> <arch-specific-options>"
279
280 Following are the arch specific command line options to be used while
281 loading dump-capture kernel.
282
283 For i386 and x86_64:
284         "init 1 irqpoll maxcpus=1"
285
286 For ppc64:
287         "init 1 maxcpus=1 noirqdistrib"
288
289 For IA64
290         (To be filled)
291
292
293 Notes on loading the dump-capture kernel:
294
295 * By default, the ELF headers are stored in ELF64 format to support
296   systems with more than 4GB memory. The --elf32-core-headers option can
297   be used to force the generation of ELF32 headers. This is necessary
298   because GDB currently cannot open vmcore files with ELF64 headers on
299   32-bit systems. ELF32 headers can be used on non-PAE systems (that is,
300   less than 4GB of memory).
301
302 * The "irqpoll" boot parameter reduces driver initialization failures
303   due to shared interrupts in the dump-capture kernel.
304
305 * You must specify <root-dev> in the format corresponding to the root
306   device name in the output of mount command.
307
308 * "init 1" boots the dump-capture kernel into single-user mode without
309   networking. If you want networking, use "init 3."
310
311 * We generally don' have to bring up a SMP kernel just to capture the
312   dump. Hence generally it is useful either to build a UP dump-capture
313   kernel or specify maxcpus=1 option while loading dump-capture kernel.
314
315 Kernel Panic
316 ============
317
318 After successfully loading the dump-capture kernel as previously
319 described, the system will reboot into the dump-capture kernel if a
320 system crash is triggered.  Trigger points are located in panic(),
321 die(), die_nmi() and in the sysrq handler (ALT-SysRq-c).
322
323 The following conditions will execute a crash trigger point:
324
325 If a hard lockup is detected and "NMI watchdog" is configured, the system
326 will boot into the dump-capture kernel ( die_nmi() ).
327
328 If die() is called, and it happens to be a thread with pid 0 or 1, or die()
329 is called inside interrupt context or die() is called and panic_on_oops is set,
330 the system will boot into the dump-capture kernel.
331
332 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.
333
334 For testing purposes, you can trigger a crash by using "ALT-SysRq-c",
335 "echo c > /proc/sysrq-trigger or write a module to force the panic.
336
337 Write Out the Dump File
338 =======================
339
340 After the dump-capture kernel is booted, write out the dump file with
341 the following command:
342
343    cp /proc/vmcore <dump-file>
344
345 You can also access dumped memory as a /dev/oldmem device for a linear
346 and raw view. To create the device, use the following command:
347
348     mknod /dev/oldmem c 1 12
349
350 Use the dd command with suitable options for count, bs, and skip to
351 access specific portions of the dump.
352
353 To see the entire memory, use the following command:
354
355    dd if=/dev/oldmem of=oldmem.001
356
357
358 Analysis
359 ========
360
361 Before analyzing the dump image, you should reboot into a stable kernel.
362
363 You can do limited analysis using GDB on the dump file copied out of
364 /proc/vmcore. Use the debug vmlinux built with -g and run the following
365 command:
366
367    gdb vmlinux <dump-file>
368
369 Stack trace for the task on processor 0, register display, and memory
370 display work fine.
371
372 Note: GDB cannot analyze core files generated in ELF64 format for x86.
373 On systems with a maximum of 4GB of memory, you can generate
374 ELF32-format headers using the --elf32-core-headers kernel option on the
375 dump kernel.
376
377 You can also use the Crash utility to analyze dump files in Kdump
378 format. Crash is available on Dave Anderson's site at the following URL:
379
380    http://people.redhat.com/~anderson/
381
382
383 To Do
384 =====
385
386 1) Provide a kernel pages filtering mechanism, so core file size is not
387    extreme on systems with huge memory banks.
388
389 2) Relocatable kernel can help in maintaining multiple kernels for
390    crash_dump, and the same kernel as the system kernel can be used to
391    capture the dump.
392
393
394 Contact
395 =======
396
397 Vivek Goyal (vgoyal@in.ibm.com)
398 Maneesh Soni (maneesh@in.ibm.com)
399
400
401 Trademark
402 =========
403
404 Linux is a trademark of Linus Torvalds in the United States, other
405 countries, or both.