[PATCH] Kdump documentation update: kexec-tools update
[safe/jmp/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 (To be filled)
233
234
235 Boot into System Kernel
236 =======================
237
238 1) Make and install the kernel and its modules. Update the boot loader
239    (such as grub, yaboot, or lilo) configuration files as necessary.
240
241 2) Boot the system kernel with the boot parameter "crashkernel=Y@X",
242    where Y specifies how much memory to reserve for the dump-capture kernel
243    and X specifies the beginning of this reserved memory. For example,
244    "crashkernel=64M@16M" tells the system kernel to reserve 64 MB of memory
245    starting at physical address 0x01000000 (16MB) for the dump-capture kernel.
246
247    On x86 and x86_64, use "crashkernel=64M@16M".
248
249    On ppc64, use "crashkernel=128M@32M".
250
251 Load the Dump-capture Kernel
252 ============================
253
254 After booting to the system kernel, dump-capture kernel needs to be
255 loaded.
256
257 Based on the architecture and type of image (relocatable or not), one
258 can choose to load the uncompressed vmlinux or compressed bzImage/vmlinuz
259 of dump-capture kernel. Following is the summary.
260
261 For i386:
262         - Use vmlinux if kernel is not relocatable.
263         - Use bzImage/vmlinuz if kernel is relocatable.
264 For x86_64:
265         - Use vmlinux
266 For ppc64:
267         - Use vmlinux
268 For ia64:
269         (To be filled)
270
271 If you are using a uncompressed vmlinux image then use following command
272 to load dump-capture kernel.
273
274    kexec -p <dump-capture-kernel-vmlinux-image> \
275    --initrd=<initrd-for-dump-capture-kernel> --args-linux \
276    --append="root=<root-dev> <arch-specific-options>"
277
278 If you are using a compressed bzImage/vmlinuz, then use following command
279 to load dump-capture kernel.
280
281    kexec -p <dump-capture-kernel-bzImage> \
282    --initrd=<initrd-for-dump-capture-kernel> \
283    --append="root=<root-dev> <arch-specific-options>"
284
285 Following are the arch specific command line options to be used while
286 loading dump-capture kernel.
287
288 For i386 and x86_64:
289         "init 1 irqpoll maxcpus=1"
290
291 For ppc64:
292         "init 1 maxcpus=1 noirqdistrib"
293
294 For IA64
295         (To be filled)
296
297
298 Notes on loading the dump-capture kernel:
299
300 * By default, the ELF headers are stored in ELF64 format to support
301   systems with more than 4GB memory. The --elf32-core-headers option can
302   be used to force the generation of ELF32 headers. This is necessary
303   because GDB currently cannot open vmcore files with ELF64 headers on
304   32-bit systems. ELF32 headers can be used on non-PAE systems (that is,
305   less than 4GB of memory).
306
307 * The "irqpoll" boot parameter reduces driver initialization failures
308   due to shared interrupts in the dump-capture kernel.
309
310 * You must specify <root-dev> in the format corresponding to the root
311   device name in the output of mount command.
312
313 * "init 1" boots the dump-capture kernel into single-user mode without
314   networking. If you want networking, use "init 3."
315
316 * We generally don' have to bring up a SMP kernel just to capture the
317   dump. Hence generally it is useful either to build a UP dump-capture
318   kernel or specify maxcpus=1 option while loading dump-capture kernel.
319
320 Kernel Panic
321 ============
322
323 After successfully loading the dump-capture kernel as previously
324 described, the system will reboot into the dump-capture kernel if a
325 system crash is triggered.  Trigger points are located in panic(),
326 die(), die_nmi() and in the sysrq handler (ALT-SysRq-c).
327
328 The following conditions will execute a crash trigger point:
329
330 If a hard lockup is detected and "NMI watchdog" is configured, the system
331 will boot into the dump-capture kernel ( die_nmi() ).
332
333 If die() is called, and it happens to be a thread with pid 0 or 1, or die()
334 is called inside interrupt context or die() is called and panic_on_oops is set,
335 the system will boot into the dump-capture kernel.
336
337 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.
338
339 For testing purposes, you can trigger a crash by using "ALT-SysRq-c",
340 "echo c > /proc/sysrq-trigger or write a module to force the panic.
341
342 Write Out the Dump File
343 =======================
344
345 After the dump-capture kernel is booted, write out the dump file with
346 the following command:
347
348    cp /proc/vmcore <dump-file>
349
350 You can also access dumped memory as a /dev/oldmem device for a linear
351 and raw view. To create the device, use the following command:
352
353     mknod /dev/oldmem c 1 12
354
355 Use the dd command with suitable options for count, bs, and skip to
356 access specific portions of the dump.
357
358 To see the entire memory, use the following command:
359
360    dd if=/dev/oldmem of=oldmem.001
361
362
363 Analysis
364 ========
365
366 Before analyzing the dump image, you should reboot into a stable kernel.
367
368 You can do limited analysis using GDB on the dump file copied out of
369 /proc/vmcore. Use the debug vmlinux built with -g and run the following
370 command:
371
372    gdb vmlinux <dump-file>
373
374 Stack trace for the task on processor 0, register display, and memory
375 display work fine.
376
377 Note: GDB cannot analyze core files generated in ELF64 format for x86.
378 On systems with a maximum of 4GB of memory, you can generate
379 ELF32-format headers using the --elf32-core-headers kernel option on the
380 dump kernel.
381
382 You can also use the Crash utility to analyze dump files in Kdump
383 format. Crash is available on Dave Anderson's site at the following URL:
384
385    http://people.redhat.com/~anderson/
386
387
388 To Do
389 =====
390
391 1) Provide a kernel pages filtering mechanism, so core file size is not
392    extreme on systems with huge memory banks.
393
394 2) Relocatable kernel can help in maintaining multiple kernels for
395    crash_dump, and the same kernel as the system kernel can be used to
396    capture the dump.
397
398
399 Contact
400 =======
401
402 Vivek Goyal (vgoyal@in.ibm.com)
403 Maneesh Soni (maneesh@in.ibm.com)
404
405
406 Trademark
407 =========
408
409 Linux is a trademark of Linus Torvalds in the United States, other
410 countries, or both.