Merge branch 'x86-pti-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[sfrench/cifs-2.6.git] / Documentation / admin-guide / README.rst
1 Linux kernel release 4.x <http://kernel.org/>
2 =============================================
3
4 These are the release notes for Linux version 4.  Read them carefully,
5 as they tell you what this is all about, explain how to install the
6 kernel, and what to do if something goes wrong.
7
8 What is Linux?
9 --------------
10
11   Linux is a clone of the operating system Unix, written from scratch by
12   Linus Torvalds with assistance from a loosely-knit team of hackers across
13   the Net. It aims towards POSIX and Single UNIX Specification compliance.
14
15   It has all the features you would expect in a modern fully-fledged Unix,
16   including true multitasking, virtual memory, shared libraries, demand
17   loading, shared copy-on-write executables, proper memory management,
18   and multistack networking including IPv4 and IPv6.
19
20   It is distributed under the GNU General Public License v2 - see the
21   accompanying COPYING file for more details.
22
23 On what hardware does it run?
24 -----------------------------
25
26   Although originally developed first for 32-bit x86-based PCs (386 or higher),
27   today Linux also runs on (at least) the Compaq Alpha AXP, Sun SPARC and
28   UltraSPARC, Motorola 68000, PowerPC, PowerPC64, ARM, Hitachi SuperH, Cell,
29   IBM S/390, MIPS, HP PA-RISC, Intel IA-64, DEC VAX, AMD x86-64, AXIS CRIS,
30   Xtensa, Tilera TILE, ARC and Renesas M32R architectures.
31
32   Linux is easily portable to most general-purpose 32- or 64-bit architectures
33   as long as they have a paged memory management unit (PMMU) and a port of the
34   GNU C compiler (gcc) (part of The GNU Compiler Collection, GCC). Linux has
35   also been ported to a number of architectures without a PMMU, although
36   functionality is then obviously somewhat limited.
37   Linux has also been ported to itself. You can now run the kernel as a
38   userspace application - this is called UserMode Linux (UML).
39
40 Documentation
41 -------------
42
43  - There is a lot of documentation available both in electronic form on
44    the Internet and in books, both Linux-specific and pertaining to
45    general UNIX questions.  I'd recommend looking into the documentation
46    subdirectories on any Linux FTP site for the LDP (Linux Documentation
47    Project) books.  This README is not meant to be documentation on the
48    system: there are much better sources available.
49
50  - There are various README files in the Documentation/ subdirectory:
51    these typically contain kernel-specific installation notes for some
52    drivers for example. See Documentation/00-INDEX for a list of what
53    is contained in each file.  Please read the
54    :ref:`Documentation/process/changes.rst <changes>` file, as it
55    contains information about the problems, which may result by upgrading
56    your kernel.
57
58 Installing the kernel source
59 ----------------------------
60
61  - If you install the full sources, put the kernel tarball in a
62    directory where you have permissions (e.g. your home directory) and
63    unpack it::
64
65      xz -cd linux-4.X.tar.xz | tar xvf -
66
67    Replace "X" with the version number of the latest kernel.
68
69    Do NOT use the /usr/src/linux area! This area has a (usually
70    incomplete) set of kernel headers that are used by the library header
71    files.  They should match the library, and not get messed up by
72    whatever the kernel-du-jour happens to be.
73
74  - You can also upgrade between 4.x releases by patching.  Patches are
75    distributed in the xz format.  To install by patching, get all the
76    newer patch files, enter the top level directory of the kernel source
77    (linux-4.X) and execute::
78
79      xz -cd ../patch-4.x.xz | patch -p1
80
81    Replace "x" for all versions bigger than the version "X" of your current
82    source tree, **in_order**, and you should be ok.  You may want to remove
83    the backup files (some-file-name~ or some-file-name.orig), and make sure
84    that there are no failed patches (some-file-name# or some-file-name.rej).
85    If there are, either you or I have made a mistake.
86
87    Unlike patches for the 4.x kernels, patches for the 4.x.y kernels
88    (also known as the -stable kernels) are not incremental but instead apply
89    directly to the base 4.x kernel.  For example, if your base kernel is 4.0
90    and you want to apply the 4.0.3 patch, you must not first apply the 4.0.1
91    and 4.0.2 patches. Similarly, if you are running kernel version 4.0.2 and
92    want to jump to 4.0.3, you must first reverse the 4.0.2 patch (that is,
93    patch -R) **before** applying the 4.0.3 patch. You can read more on this in
94    :ref:`Documentation/process/applying-patches.rst <applying_patches>`.
95
96    Alternatively, the script patch-kernel can be used to automate this
97    process.  It determines the current kernel version and applies any
98    patches found::
99
100      linux/scripts/patch-kernel linux
101
102    The first argument in the command above is the location of the
103    kernel source.  Patches are applied from the current directory, but
104    an alternative directory can be specified as the second argument.
105
106  - Make sure you have no stale .o files and dependencies lying around::
107
108      cd linux
109      make mrproper
110
111    You should now have the sources correctly installed.
112
113 Software requirements
114 ---------------------
115
116    Compiling and running the 4.x kernels requires up-to-date
117    versions of various software packages.  Consult
118    :ref:`Documentation/process/changes.rst <changes>` for the minimum version numbers
119    required and how to get updates for these packages.  Beware that using
120    excessively old versions of these packages can cause indirect
121    errors that are very difficult to track down, so don't assume that
122    you can just update packages when obvious problems arise during
123    build or operation.
124
125 Build directory for the kernel
126 ------------------------------
127
128    When compiling the kernel, all output files will per default be
129    stored together with the kernel source code.
130    Using the option ``make O=output/dir`` allows you to specify an alternate
131    place for the output files (including .config).
132    Example::
133
134      kernel source code: /usr/src/linux-4.X
135      build directory:    /home/name/build/kernel
136
137    To configure and build the kernel, use::
138
139      cd /usr/src/linux-4.X
140      make O=/home/name/build/kernel menuconfig
141      make O=/home/name/build/kernel
142      sudo make O=/home/name/build/kernel modules_install install
143
144    Please note: If the ``O=output/dir`` option is used, then it must be
145    used for all invocations of make.
146
147 Configuring the kernel
148 ----------------------
149
150    Do not skip this step even if you are only upgrading one minor
151    version.  New configuration options are added in each release, and
152    odd problems will turn up if the configuration files are not set up
153    as expected.  If you want to carry your existing configuration to a
154    new version with minimal work, use ``make oldconfig``, which will
155    only ask you for the answers to new questions.
156
157  - Alternative configuration commands are::
158
159      "make config"      Plain text interface.
160
161      "make menuconfig"  Text based color menus, radiolists & dialogs.
162
163      "make nconfig"     Enhanced text based color menus.
164
165      "make xconfig"     Qt based configuration tool.
166
167      "make gconfig"     GTK+ based configuration tool.
168
169      "make oldconfig"   Default all questions based on the contents of
170                         your existing ./.config file and asking about
171                         new config symbols.
172
173      "make silentoldconfig"
174                         Like above, but avoids cluttering the screen
175                         with questions already answered.
176                         Additionally updates the dependencies.
177
178      "make olddefconfig"
179                         Like above, but sets new symbols to their default
180                         values without prompting.
181
182      "make defconfig"   Create a ./.config file by using the default
183                         symbol values from either arch/$ARCH/defconfig
184                         or arch/$ARCH/configs/${PLATFORM}_defconfig,
185                         depending on the architecture.
186
187      "make ${PLATFORM}_defconfig"
188                         Create a ./.config file by using the default
189                         symbol values from
190                         arch/$ARCH/configs/${PLATFORM}_defconfig.
191                         Use "make help" to get a list of all available
192                         platforms of your architecture.
193
194      "make allyesconfig"
195                         Create a ./.config file by setting symbol
196                         values to 'y' as much as possible.
197
198      "make allmodconfig"
199                         Create a ./.config file by setting symbol
200                         values to 'm' as much as possible.
201
202      "make allnoconfig" Create a ./.config file by setting symbol
203                         values to 'n' as much as possible.
204
205      "make randconfig"  Create a ./.config file by setting symbol
206                         values to random values.
207
208      "make localmodconfig" Create a config based on current config and
209                            loaded modules (lsmod). Disables any module
210                            option that is not needed for the loaded modules.
211
212                            To create a localmodconfig for another machine,
213                            store the lsmod of that machine into a file
214                            and pass it in as a LSMOD parameter.
215
216                    target$ lsmod > /tmp/mylsmod
217                    target$ scp /tmp/mylsmod host:/tmp
218
219                    host$ make LSMOD=/tmp/mylsmod localmodconfig
220
221                            The above also works when cross compiling.
222
223      "make localyesconfig" Similar to localmodconfig, except it will convert
224                            all module options to built in (=y) options.
225
226    You can find more information on using the Linux kernel config tools
227    in Documentation/kbuild/kconfig.txt.
228
229  - NOTES on ``make config``:
230
231     - Having unnecessary drivers will make the kernel bigger, and can
232       under some circumstances lead to problems: probing for a
233       nonexistent controller card may confuse your other controllers.
234
235     - A kernel with math-emulation compiled in will still use the
236       coprocessor if one is present: the math emulation will just
237       never get used in that case.  The kernel will be slightly larger,
238       but will work on different machines regardless of whether they
239       have a math coprocessor or not.
240
241     - The "kernel hacking" configuration details usually result in a
242       bigger or slower kernel (or both), and can even make the kernel
243       less stable by configuring some routines to actively try to
244       break bad code to find kernel problems (kmalloc()).  Thus you
245       should probably answer 'n' to the questions for "development",
246       "experimental", or "debugging" features.
247
248 Compiling the kernel
249 --------------------
250
251  - Make sure you have at least gcc 3.2 available.
252    For more information, refer to :ref:`Documentation/process/changes.rst <changes>`.
253
254    Please note that you can still run a.out user programs with this kernel.
255
256  - Do a ``make`` to create a compressed kernel image. It is also
257    possible to do ``make install`` if you have lilo installed to suit the
258    kernel makefiles, but you may want to check your particular lilo setup first.
259
260    To do the actual install, you have to be root, but none of the normal
261    build should require that. Don't take the name of root in vain.
262
263  - If you configured any of the parts of the kernel as ``modules``, you
264    will also have to do ``make modules_install``.
265
266  - Verbose kernel compile/build output:
267
268    Normally, the kernel build system runs in a fairly quiet mode (but not
269    totally silent).  However, sometimes you or other kernel developers need
270    to see compile, link, or other commands exactly as they are executed.
271    For this, use "verbose" build mode.  This is done by passing
272    ``V=1`` to the ``make`` command, e.g.::
273
274      make V=1 all
275
276    To have the build system also tell the reason for the rebuild of each
277    target, use ``V=2``.  The default is ``V=0``.
278
279  - Keep a backup kernel handy in case something goes wrong.  This is
280    especially true for the development releases, since each new release
281    contains new code which has not been debugged.  Make sure you keep a
282    backup of the modules corresponding to that kernel, as well.  If you
283    are installing a new kernel with the same version number as your
284    working kernel, make a backup of your modules directory before you
285    do a ``make modules_install``.
286
287    Alternatively, before compiling, use the kernel config option
288    "LOCALVERSION" to append a unique suffix to the regular kernel version.
289    LOCALVERSION can be set in the "General Setup" menu.
290
291  - In order to boot your new kernel, you'll need to copy the kernel
292    image (e.g. .../linux/arch/x86/boot/bzImage after compilation)
293    to the place where your regular bootable kernel is found.
294
295  - Booting a kernel directly from a floppy without the assistance of a
296    bootloader such as LILO, is no longer supported.
297
298    If you boot Linux from the hard drive, chances are you use LILO, which
299    uses the kernel image as specified in the file /etc/lilo.conf.  The
300    kernel image file is usually /vmlinuz, /boot/vmlinuz, /bzImage or
301    /boot/bzImage.  To use the new kernel, save a copy of the old image
302    and copy the new image over the old one.  Then, you MUST RERUN LILO
303    to update the loading map! If you don't, you won't be able to boot
304    the new kernel image.
305
306    Reinstalling LILO is usually a matter of running /sbin/lilo.
307    You may wish to edit /etc/lilo.conf to specify an entry for your
308    old kernel image (say, /vmlinux.old) in case the new one does not
309    work.  See the LILO docs for more information.
310
311    After reinstalling LILO, you should be all set.  Shutdown the system,
312    reboot, and enjoy!
313
314    If you ever need to change the default root device, video mode,
315    ramdisk size, etc.  in the kernel image, use the ``rdev`` program (or
316    alternatively the LILO boot options when appropriate).  No need to
317    recompile the kernel to change these parameters.
318
319  - Reboot with the new kernel and enjoy.
320
321 If something goes wrong
322 -----------------------
323
324  - If you have problems that seem to be due to kernel bugs, please check
325    the file MAINTAINERS to see if there is a particular person associated
326    with the part of the kernel that you are having trouble with. If there
327    isn't anyone listed there, then the second best thing is to mail
328    them to me (torvalds@linux-foundation.org), and possibly to any other
329    relevant mailing-list or to the newsgroup.
330
331  - In all bug-reports, *please* tell what kernel you are talking about,
332    how to duplicate the problem, and what your setup is (use your common
333    sense).  If the problem is new, tell me so, and if the problem is
334    old, please try to tell me when you first noticed it.
335
336  - If the bug results in a message like::
337
338      unable to handle kernel paging request at address C0000010
339      Oops: 0002
340      EIP:   0010:XXXXXXXX
341      eax: xxxxxxxx   ebx: xxxxxxxx   ecx: xxxxxxxx   edx: xxxxxxxx
342      esi: xxxxxxxx   edi: xxxxxxxx   ebp: xxxxxxxx
343      ds: xxxx  es: xxxx  fs: xxxx  gs: xxxx
344      Pid: xx, process nr: xx
345      xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx
346
347    or similar kernel debugging information on your screen or in your
348    system log, please duplicate it *exactly*.  The dump may look
349    incomprehensible to you, but it does contain information that may
350    help debugging the problem.  The text above the dump is also
351    important: it tells something about why the kernel dumped code (in
352    the above example, it's due to a bad kernel pointer). More information
353    on making sense of the dump is in Documentation/admin-guide/bug-hunting.rst
354
355  - If you compiled the kernel with CONFIG_KALLSYMS you can send the dump
356    as is, otherwise you will have to use the ``ksymoops`` program to make
357    sense of the dump (but compiling with CONFIG_KALLSYMS is usually preferred).
358    This utility can be downloaded from
359    https://www.kernel.org/pub/linux/utils/kernel/ksymoops/ .
360    Alternatively, you can do the dump lookup by hand:
361
362  - In debugging dumps like the above, it helps enormously if you can
363    look up what the EIP value means.  The hex value as such doesn't help
364    me or anybody else very much: it will depend on your particular
365    kernel setup.  What you should do is take the hex value from the EIP
366    line (ignore the ``0010:``), and look it up in the kernel namelist to
367    see which kernel function contains the offending address.
368
369    To find out the kernel function name, you'll need to find the system
370    binary associated with the kernel that exhibited the symptom.  This is
371    the file 'linux/vmlinux'.  To extract the namelist and match it against
372    the EIP from the kernel crash, do::
373
374      nm vmlinux | sort | less
375
376    This will give you a list of kernel addresses sorted in ascending
377    order, from which it is simple to find the function that contains the
378    offending address.  Note that the address given by the kernel
379    debugging messages will not necessarily match exactly with the
380    function addresses (in fact, that is very unlikely), so you can't
381    just 'grep' the list: the list will, however, give you the starting
382    point of each kernel function, so by looking for the function that
383    has a starting address lower than the one you are searching for but
384    is followed by a function with a higher address you will find the one
385    you want.  In fact, it may be a good idea to include a bit of
386    "context" in your problem report, giving a few lines around the
387    interesting one.
388
389    If you for some reason cannot do the above (you have a pre-compiled
390    kernel image or similar), telling me as much about your setup as
391    possible will help.  Please read the :ref:`admin-guide/reporting-bugs.rst <reportingbugs>`
392    document for details.
393
394  - Alternatively, you can use gdb on a running kernel. (read-only; i.e. you
395    cannot change values or set break points.) To do this, first compile the
396    kernel with -g; edit arch/x86/Makefile appropriately, then do a ``make
397    clean``. You'll also need to enable CONFIG_PROC_FS (via ``make config``).
398
399    After you've rebooted with the new kernel, do ``gdb vmlinux /proc/kcore``.
400    You can now use all the usual gdb commands. The command to look up the
401    point where your system crashed is ``l *0xXXXXXXXX``. (Replace the XXXes
402    with the EIP value.)
403
404    gdb'ing a non-running kernel currently fails because ``gdb`` (wrongly)
405    disregards the starting offset for which the kernel is compiled.