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[pandora-kernel.git] / Documentation / kdump / kdump.txt
index 212cf3c..79775a4 100644 (file)
-Documentation for kdump - the kexec-based crash dumping solution
 ================================================================
+Documentation for Kdump - The kexec-based Crash Dumping Solution
+================================================================
+
+This document includes overview, setup and installation, and analysis
+information.
 
-DESIGN
-======
+Overview
+========
 
-Kdump uses kexec to reboot to a second kernel whenever a dump needs to be
-taken. This second kernel is booted with very little memory. The first kernel
-reserves the section of memory that the second kernel uses. This ensures that
-on-going DMA from the first kernel does not corrupt the second kernel.
+Kdump uses kexec to quickly boot to a dump-capture kernel whenever a
+dump of the system kernel's memory needs to be taken (for example, when
+the system panics). The system kernel's memory image is preserved across
+the reboot and is accessible to the dump-capture kernel.
 
-All the necessary information about Core image is encoded in ELF format and
-stored in reserved area of memory before crash. Physical address of start of
-ELF header is passed to new kernel through command line parameter elfcorehdr=.
+You can use common Linux commands, such as cp and scp, to copy the
+memory image to a dump file on the local disk, or across the network to
+a remote system.
 
-On i386, the first 640 KB of physical memory is needed to boot, irrespective
-of where the kernel loads. Hence, this region is backed up by kexec just before
-rebooting into the new kernel.
+Kdump and kexec are currently supported on the x86, x86_64, ppc64 and ia64
+architectures.
 
-In the second kernel, "old memory" can be accessed in two ways.
+When the system kernel boots, it reserves a small section of memory for
+the dump-capture kernel. This ensures that ongoing Direct Memory Access
+(DMA) from the system kernel does not corrupt the dump-capture kernel.
+The kexec -p command loads the dump-capture kernel into this reserved
+memory.
 
-- The first one is through a /dev/oldmem device interface. A capture utility
-  can read the device file and write out the memory in raw format. This is raw
-  dump of memory and analysis/capture tool should be intelligent enough to
-  determine where to look for the right information. ELF headers (elfcorehdr=)
-  can become handy here.
+On x86 machines, the first 640 KB of physical memory is needed to boot,
+regardless of where the kernel loads. Therefore, kexec backs up this
+region just before rebooting into the dump-capture kernel.
 
-- The second interface is through /proc/vmcore. This exports the dump as an ELF
-  format file which can be written out using any file copy command
-  (cp, scp, etc). Further, gdb can be used to perform limited debugging on
-  the dump file. This method ensures methods ensure that there is correct
-  ordering of the dump pages (corresponding to the first 640 KB that has been
-  relocated).
+All of the necessary information about the system kernel's core image is
+encoded in the ELF format, and stored in a reserved area of memory
+before a crash. The physical address of the start of the ELF header is
+passed to the dump-capture kernel through the elfcorehdr= boot
+parameter.
 
-SETUP
-=====
+With the dump-capture kernel, you can access the memory image, or "old
+memory," in two ways:
+
+- Through a /dev/oldmem device interface. A capture utility can read the
+  device file and write out the memory in raw format. This is a raw dump
+  of memory. Analysis and capture tools must be intelligent enough to
+  determine where to look for the right information.
+
+- Through /proc/vmcore. This exports the dump as an ELF-format file that
+  you can write out using file copy commands such as cp or scp. Further,
+  you can use analysis tools such as the GNU Debugger (GDB) and the Crash
+  tool to debug the dump file. This method ensures that the dump pages are
+  correctly ordered.
+
+
+Setup and Installation
+======================
+
+Install kexec-tools
+-------------------
+
+1) Login as the root user.
+
+2) Download the kexec-tools user-space package from the following URL:
+
+http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/people/horms/kexec-tools/kexec-tools-testing.tar.gz
+
+This is a symlink to the latest version, which at the time of writing is
+20061214, the only release of kexec-tools-testing so far. As other versions
+are made released, the older onese will remain available at
+http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/people/horms/kexec-tools/
+
+Note: Latest kexec-tools-testing git tree is available at
+
+git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/horms/kexec-tools-testing.git
+or
+http://www.kernel.org/git/?p=linux/kernel/git/horms/kexec-tools-testing.git;a=summary
+
+3) Unpack the tarball with the tar command, as follows:
+
+   tar xvpzf kexec-tools-testing.tar.gz
+
+4) Change to the kexec-tools directory, as follows:
+
+   cd kexec-tools-testing-VERSION
+
+5) Configure the package, as follows:
+
+   ./configure
+
+6) Compile the package, as follows:
+
+   make
+
+7) Install the package, as follows:
+
+   make install
+
+
+Build the system and dump-capture kernels
+-----------------------------------------
+There are two possible methods of using Kdump.
+
+1) Build a separate custom dump-capture kernel for capturing the
+   kernel core dump.
+
+2) Or use the system kernel binary itself as dump-capture kernel and there is
+   no need to build a separate dump-capture kernel. This is possible
+   only with the architecutres which support a relocatable kernel. As
+   of today i386 and ia64 architectures support relocatable kernel.
+
+Building a relocatable kernel is advantageous from the point of view that
+one does not have to build a second kernel for capturing the dump. But
+at the same time one might want to build a custom dump capture kernel
+suitable to his needs.
+
+Following are the configuration setting required for system and
+dump-capture kernels for enabling kdump support.
+
+System kernel config options
+----------------------------
+
+1) Enable "kexec system call" in "Processor type and features."
+
+   CONFIG_KEXEC=y
+
+2) Enable "sysfs file system support" in "Filesystem" -> "Pseudo
+   filesystems." This is usually enabled by default.
+
+   CONFIG_SYSFS=y
+
+   Note that "sysfs file system support" might not appear in the "Pseudo
+   filesystems" menu if "Configure standard kernel features (for small
+   systems)" is not enabled in "General Setup." In this case, check the
+   .config file itself to ensure that sysfs is turned on, as follows:
+
+   grep 'CONFIG_SYSFS' .config
+
+3) Enable "Compile the kernel with debug info" in "Kernel hacking."
+
+   CONFIG_DEBUG_INFO=Y
+
+   This causes the kernel to be built with debug symbols. The dump
+   analysis tools require a vmlinux with debug symbols in order to read
+   and analyze a dump file.
+
+Dump-capture kernel config options (Arch Independent)
+-----------------------------------------------------
+
+1) Enable "kernel crash dumps" support under "Processor type and
+   features":
+
+   CONFIG_CRASH_DUMP=y
+
+2) Enable "/proc/vmcore support" under "Filesystems" -> "Pseudo filesystems".
+
+   CONFIG_PROC_VMCORE=y
+   (CONFIG_PROC_VMCORE is set by default when CONFIG_CRASH_DUMP is selected.)
+
+Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, i386)
+--------------------------------------------------------
+1) On x86, enable high memory support under "Processor type and
+   features":
+
+   CONFIG_HIGHMEM64G=y
+   or
+   CONFIG_HIGHMEM4G
+
+2) On x86 and x86_64, disable symmetric multi-processing support
+   under "Processor type and features":
+
+   CONFIG_SMP=n
+
+   (If CONFIG_SMP=y, then specify maxcpus=1 on the kernel command line
+   when loading the dump-capture kernel, see section "Load the Dump-capture
+   Kernel".)
+
+3) If one wants to build and use a relocatable kernel,
+   Enable "Build a relocatable kernel" support under "Processor type and
+   features"
+
+   CONFIG_RELOCATABLE=y
+
+4) Use a suitable value for "Physical address where the kernel is
+   loaded" (under "Processor type and features"). This only appears when
+   "kernel crash dumps" is enabled. A suitable value depends upon
+   whether kernel is relocatable or not.
+
+   If you are using a relocatable kernel use CONFIG_PHYSICAL_START=0x100000
+   This will compile the kernel for physical address 1MB, but given the fact
+   kernel is relocatable, it can be run from any physical address hence
+   kexec boot loader will load it in memory region reserved for dump-capture
+   kernel.
+
+   Otherwise it should be the start of memory region reserved for
+   second kernel using boot parameter "crashkernel=Y@X". Here X is
+   start of memory region reserved for dump-capture kernel.
+   Generally X is 16MB (0x1000000). So you can set
+   CONFIG_PHYSICAL_START=0x1000000
+
+5) Make and install the kernel and its modules. DO NOT add this kernel
+   to the boot loader configuration files.
+
+Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, x86_64)
+----------------------------------------------------------
+1) On x86 and x86_64, disable symmetric multi-processing support
+   under "Processor type and features":
 
-1) Download the upstream kexec-tools userspace package from
-   http://www.xmission.com/~ebiederm/files/kexec/kexec-tools-1.101.tar.gz.
-
-   Apply the latest consolidated kdump patch on top of kexec-tools-1.101
-   from http://lse.sourceforge.net/kdump/. This arrangment has been made
-   till all the userspace patches supporting kdump are integrated with
-   upstream kexec-tools userspace.
-
-2) Download and build the appropriate (2.6.13-rc1 onwards) vanilla kernels.
-   Two kernels need to be built in order to get this feature working.
-   Following are the steps to properly configure the two kernels specific
-   to kexec and kdump features:
-
-  A) First kernel or regular kernel:
-  ----------------------------------
-   a) Enable "kexec system call" feature (in Processor type and features).
-      CONFIG_KEXEC=y
-   b) Enable "sysfs file system support" (in Pseudo filesystems).
-      CONFIG_SYSFS=y
-   c) make
-   d) Boot into first kernel with the command line parameter "crashkernel=Y@X".
-      Use appropriate values for X and Y. Y denotes how much memory to reserve
-      for the second kernel, and X denotes at what physical address the
-      reserved memory section starts. For example: "crashkernel=64M@16M".
-
-
-  B) Second kernel or dump capture kernel:
-  ---------------------------------------
-   a) For i386 architecture enable Highmem support
-      CONFIG_HIGHMEM=y
-   b) Enable "kernel crash dumps" feature (under "Processor type and features")
-      CONFIG_CRASH_DUMP=y
-   c) Make sure a suitable value for "Physical address where the kernel is
-      loaded" (under "Processor type and features"). By default this value
-      is 0x1000000 (16MB) and it should be same as X (See option d above),
-      e.g., 16 MB or 0x1000000.
-      CONFIG_PHYSICAL_START=0x1000000
-   d) Enable "/proc/vmcore support" (Optional, under "Pseudo filesystems").
-      CONFIG_PROC_VMCORE=y
-
-3) After booting to regular kernel or first kernel, load the second kernel
-   using the following command:
-
-   kexec -p <second-kernel> --args-linux --elf32-core-headers
-   --append="root=<root-dev> init 1 irqpoll maxcpus=1"
-
-   Notes:
-   ======
-     i) <second-kernel> has to be a vmlinux image ie uncompressed elf image.
-        bzImage will not work, as of now.
-    ii) --args-linux has to be speicfied as if kexec it loading an elf image,
-        it needs to know that the arguments supplied are of linux type.
-   iii) By default ELF headers are stored in ELF64 format to support systems
-        with more than 4GB memory. Option --elf32-core-headers forces generation
-        of ELF32 headers. The reason for this option being, as of now gdb can
-        not open vmcore file with ELF64 headers on a 32 bit systems. So ELF32
-        headers can be used if one has non-PAE systems and hence memory less
-        than 4GB.
-    iv) Specify "irqpoll" as command line parameter. This reduces driver
-         initialization failures in second kernel due to shared interrupts.
-     v) <root-dev> needs to be specified in a format corresponding to the root
-        device name in the output of mount command.
-    vi) If you have built the drivers required to mount root file system as
-        modules in <second-kernel>, then, specify
-        --initrd=<initrd-for-second-kernel>.
-   vii) Specify maxcpus=1 as, if during first kernel run, if panic happens on
-        non-boot cpus, second kernel doesn't seem to be boot up all the cpus.
-        The other option is to always built the second kernel without SMP
-        support ie CONFIG_SMP=n
-
-4) After successfully loading the second kernel as above, if a panic occurs
-   system reboots into the second kernel. A module can be written to force
-   the panic or "ALT-SysRq-c" can be used initiate a crash dump for testing
-   purposes.
-
-5) Once the second kernel has booted, write out the dump file using
+   CONFIG_SMP=n
+
+   (If CONFIG_SMP=y, then specify maxcpus=1 on the kernel command line
+   when loading the dump-capture kernel, see section "Load the Dump-capture
+   Kernel".)
+
+2) Use a suitable value for "Physical address where the kernel is
+   loaded" (under "Processor type and features"). This only appears when
+   "kernel crash dumps" is enabled. By default this value is 0x1000000
+   (16MB). It should be the same as X in the "crashkernel=Y@X" boot
+   parameter.
+
+   For x86_64, normally "CONFIG_PHYSICAL_START=0x1000000".
+
+3) Make and install the kernel and its modules. DO NOT add this kernel
+   to the boot loader configuration files.
+
+Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, ppc64)
+----------------------------------------------------------
+
+-  Make and install the kernel and its modules. DO NOT add this kernel
+   to the boot loader configuration files.
+
+Dump-capture kernel config options (Arch Dependent, ia64)
+----------------------------------------------------------
+
+- No specific options are required to create a dump-capture kernel
+  for ia64, other than those specified in the arch idependent section
+  above. This means that it is possible to use the system kernel
+  as a dump-capture kernel if desired.
+
+  The crashkernel region can be automatically placed by the system
+  kernel at run time. This is done by specifying the base address as 0,
+  or omitting it all together.
+
+  crashkernel=256M@0
+  or
+  crashkernel=256M
+
+  If the start address is specified, note that the start address of the
+  kernel will be aligned to 64Mb, so if the start address is not then
+  any space below the alignment point will be wasted.
+
+
+Boot into System Kernel
+=======================
+
+1) Make and install the kernel and its modules. Update the boot loader
+   (such as grub, yaboot, or lilo) configuration files as necessary.
+
+2) Boot the system kernel with the boot parameter "crashkernel=Y@X",
+   where Y specifies how much memory to reserve for the dump-capture kernel
+   and X specifies the beginning of this reserved memory. For example,
+   "crashkernel=64M@16M" tells the system kernel to reserve 64 MB of memory
+   starting at physical address 0x01000000 (16MB) for the dump-capture kernel.
+
+   On x86 and x86_64, use "crashkernel=64M@16M".
+
+   On ppc64, use "crashkernel=128M@32M".
+
+   On ia64, 256M@256M is a generous value that typically works.
+   The region may be automatically placed on ia64, see the
+   dump-capture kernel config option notes above.
+
+Load the Dump-capture Kernel
+============================
+
+After booting to the system kernel, dump-capture kernel needs to be
+loaded.
+
+Based on the architecture and type of image (relocatable or not), one
+can choose to load the uncompressed vmlinux or compressed bzImage/vmlinuz
+of dump-capture kernel. Following is the summary.
+
+For i386:
+       - Use vmlinux if kernel is not relocatable.
+       - Use bzImage/vmlinuz if kernel is relocatable.
+For x86_64:
+       - Use vmlinux
+For ppc64:
+       - Use vmlinux
+For ia64:
+       - Use vmlinux or vmlinuz.gz
+
+
+If you are using a uncompressed vmlinux image then use following command
+to load dump-capture kernel.
+
+   kexec -p <dump-capture-kernel-vmlinux-image> \
+   --initrd=<initrd-for-dump-capture-kernel> --args-linux \
+   --append="root=<root-dev> <arch-specific-options>"
+
+If you are using a compressed bzImage/vmlinuz, then use following command
+to load dump-capture kernel.
+
+   kexec -p <dump-capture-kernel-bzImage> \
+   --initrd=<initrd-for-dump-capture-kernel> \
+   --append="root=<root-dev> <arch-specific-options>"
+
+Please note, that --args-linux does not need to be specified for ia64.
+It is planned to make this a no-op on that architecture, but for now
+it should be omitted
+
+Following are the arch specific command line options to be used while
+loading dump-capture kernel.
+
+For i386, x86_64 and ia64:
+       "1 irqpoll maxcpus=1"
+
+For ppc64:
+       "1 maxcpus=1 noirqdistrib"
+
+
+Notes on loading the dump-capture kernel:
+
+* By default, the ELF headers are stored in ELF64 format to support
+  systems with more than 4GB memory. The --elf32-core-headers option can
+  be used to force the generation of ELF32 headers. This is necessary
+  because GDB currently cannot open vmcore files with ELF64 headers on
+  32-bit systems. ELF32 headers can be used on non-PAE systems (that is,
+  less than 4GB of memory).
+
+* The "irqpoll" boot parameter reduces driver initialization failures
+  due to shared interrupts in the dump-capture kernel.
+
+* You must specify <root-dev> in the format corresponding to the root
+  device name in the output of mount command.
+
+* Boot parameter "1" boots the dump-capture kernel into single-user
+  mode without networking. If you want networking, use "3".
+
+* We generally don' have to bring up a SMP kernel just to capture the
+  dump. Hence generally it is useful either to build a UP dump-capture
+  kernel or specify maxcpus=1 option while loading dump-capture kernel.
+
+Kernel Panic
+============
+
+After successfully loading the dump-capture kernel as previously
+described, the system will reboot into the dump-capture kernel if a
+system crash is triggered.  Trigger points are located in panic(),
+die(), die_nmi() and in the sysrq handler (ALT-SysRq-c).
+
+The following conditions will execute a crash trigger point:
+
+If a hard lockup is detected and "NMI watchdog" is configured, the system
+will boot into the dump-capture kernel ( die_nmi() ).
+
+If die() is called, and it happens to be a thread with pid 0 or 1, or die()
+is called inside interrupt context or die() is called and panic_on_oops is set,
+the system will boot into the dump-capture kernel.
+
+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.
+
+For testing purposes, you can trigger a crash by using "ALT-SysRq-c",
+"echo c > /proc/sysrq-trigger or write a module to force the panic.
+
+Write Out the Dump File
+=======================
+
+After the dump-capture kernel is booted, write out the dump file with
+the following command:
 
    cp /proc/vmcore <dump-file>
 
-   Dump memory can also be accessed as a /dev/oldmem device for a linear/raw
-   view.  To create the device, type:
+You can also access dumped memory as a /dev/oldmem device for a linear
+and raw view. To create the device, use the following command:
+
+    mknod /dev/oldmem c 1 12
 
-   mknod /dev/oldmem c 1 12
+Use the dd command with suitable options for count, bs, and skip to
+access specific portions of the dump.
 
-   Use "dd" with suitable options for count, bs and skip to access specific
-   portions of the dump.
+To see the entire memory, use the following command:
 
-   Entire memory:  dd if=/dev/oldmem of=oldmem.001
+   dd if=/dev/oldmem of=oldmem.001
 
 
-ANALYSIS
+Analysis
 ========
-Limited analysis can be done using gdb on the dump file copied out of
-/proc/vmcore. Use vmlinux built with -g and run
 
-  gdb vmlinux <dump-file>
+Before analyzing the dump image, you should reboot into a stable kernel.
+
+You can do limited analysis using GDB on the dump file copied out of
+/proc/vmcore. Use the debug vmlinux built with -g and run the following
+command:
+
+   gdb vmlinux <dump-file>
+
+Stack trace for the task on processor 0, register display, and memory
+display work fine.
 
-Stack trace for the task on processor 0, register display, memory display
-work fine.
+Note: GDB cannot analyze core files generated in ELF64 format for x86.
+On systems with a maximum of 4GB of memory, you can generate
+ELF32-format headers using the --elf32-core-headers kernel option on the
+dump kernel.
 
-Note: gdb cannot analyse core files generated in ELF64 format for i386.
+You can also use the Crash utility to analyze dump files in Kdump
+format. Crash is available on Dave Anderson's site at the following URL:
 
-Latest "crash" (crash-4.0-2.18) as available on Dave Anderson's site
-http://people.redhat.com/~anderson/ works well with kdump format.
+   http://people.redhat.com/~anderson/
 
 
-TODO
-====
-1) Provide a kernel pages filtering mechanism so that core file size is not
-   insane on systems having huge memory banks.
-2) Relocatable kernel can help in maintaining multiple kernels for crashdump
-   and same kernel as the first kernel can be used to capture the dump.
+To Do
+=====
+
+1) Provide a kernel pages filtering mechanism, so core file size is not
+   extreme on systems with huge memory banks.
 
+2) Relocatable kernel can help in maintaining multiple kernels for
+   crash_dump, and the same kernel as the system kernel can be used to
+   capture the dump.
 
-CONTACT
+
+Contact
 =======
+
 Vivek Goyal (vgoyal@in.ibm.com)
 Maneesh Soni (maneesh@in.ibm.com)
+
+
+Trademark
+=========
+
+Linux is a trademark of Linus Torvalds in the United States, other
+countries, or both.