Merge branch 'next-smack' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jmorris...
[sfrench/cifs-2.6.git] / Documentation / admin-guide / README.rst
1 .. _readme:
2
3 Linux kernel release 4.x <http://kernel.org/>
4 =============================================
5
6 These are the release notes for Linux version 4.  Read them carefully,
7 as they tell you what this is all about, explain how to install the
8 kernel, and what to do if something goes wrong.
9
10 What is Linux?
11 --------------
12
13   Linux is a clone of the operating system Unix, written from scratch by
14   Linus Torvalds with assistance from a loosely-knit team of hackers across
15   the Net. It aims towards POSIX and Single UNIX Specification compliance.
16
17   It has all the features you would expect in a modern fully-fledged Unix,
18   including true multitasking, virtual memory, shared libraries, demand
19   loading, shared copy-on-write executables, proper memory management,
20   and multistack networking including IPv4 and IPv6.
21
22   It is distributed under the GNU General Public License v2 - see the
23   accompanying COPYING file for more details.
24
25 On what hardware does it run?
26 -----------------------------
27
28   Although originally developed first for 32-bit x86-based PCs (386 or higher),
29   today Linux also runs on (at least) the Compaq Alpha AXP, Sun SPARC and
30   UltraSPARC, Motorola 68000, PowerPC, PowerPC64, ARM, Hitachi SuperH, Cell,
31   IBM S/390, MIPS, HP PA-RISC, Intel IA-64, DEC VAX, AMD x86-64 Xtensa, and
32   ARC architectures.
33
34   Linux is easily portable to most general-purpose 32- or 64-bit architectures
35   as long as they have a paged memory management unit (PMMU) and a port of the
36   GNU C compiler (gcc) (part of The GNU Compiler Collection, GCC). Linux has
37   also been ported to a number of architectures without a PMMU, although
38   functionality is then obviously somewhat limited.
39   Linux has also been ported to itself. You can now run the kernel as a
40   userspace application - this is called UserMode Linux (UML).
41
42 Documentation
43 -------------
44
45  - There is a lot of documentation available both in electronic form on
46    the Internet and in books, both Linux-specific and pertaining to
47    general UNIX questions.  I'd recommend looking into the documentation
48    subdirectories on any Linux FTP site for the LDP (Linux Documentation
49    Project) books.  This README is not meant to be documentation on the
50    system: there are much better sources available.
51
52  - There are various README files in the Documentation/ subdirectory:
53    these typically contain kernel-specific installation notes for some
54    drivers for example. See Documentation/00-INDEX for a list of what
55    is contained in each file.  Please read the
56    :ref:`Documentation/process/changes.rst <changes>` file, as it
57    contains information about the problems, which may result by upgrading
58    your kernel.
59
60 Installing the kernel source
61 ----------------------------
62
63  - If you install the full sources, put the kernel tarball in a
64    directory where you have permissions (e.g. your home directory) and
65    unpack it::
66
67      xz -cd linux-4.X.tar.xz | tar xvf -
68
69    Replace "X" with the version number of the latest kernel.
70
71    Do NOT use the /usr/src/linux area! This area has a (usually
72    incomplete) set of kernel headers that are used by the library header
73    files.  They should match the library, and not get messed up by
74    whatever the kernel-du-jour happens to be.
75
76  - You can also upgrade between 4.x releases by patching.  Patches are
77    distributed in the xz format.  To install by patching, get all the
78    newer patch files, enter the top level directory of the kernel source
79    (linux-4.X) and execute::
80
81      xz -cd ../patch-4.x.xz | patch -p1
82
83    Replace "x" for all versions bigger than the version "X" of your current
84    source tree, **in_order**, and you should be ok.  You may want to remove
85    the backup files (some-file-name~ or some-file-name.orig), and make sure
86    that there are no failed patches (some-file-name# or some-file-name.rej).
87    If there are, either you or I have made a mistake.
88
89    Unlike patches for the 4.x kernels, patches for the 4.x.y kernels
90    (also known as the -stable kernels) are not incremental but instead apply
91    directly to the base 4.x kernel.  For example, if your base kernel is 4.0
92    and you want to apply the 4.0.3 patch, you must not first apply the 4.0.1
93    and 4.0.2 patches. Similarly, if you are running kernel version 4.0.2 and
94    want to jump to 4.0.3, you must first reverse the 4.0.2 patch (that is,
95    patch -R) **before** applying the 4.0.3 patch. You can read more on this in
96    :ref:`Documentation/process/applying-patches.rst <applying_patches>`.
97
98    Alternatively, the script patch-kernel can be used to automate this
99    process.  It determines the current kernel version and applies any
100    patches found::
101
102      linux/scripts/patch-kernel linux
103
104    The first argument in the command above is the location of the
105    kernel source.  Patches are applied from the current directory, but
106    an alternative directory can be specified as the second argument.
107
108  - Make sure you have no stale .o files and dependencies lying around::
109
110      cd linux
111      make mrproper
112
113    You should now have the sources correctly installed.
114
115 Software requirements
116 ---------------------
117
118    Compiling and running the 4.x kernels requires up-to-date
119    versions of various software packages.  Consult
120    :ref:`Documentation/process/changes.rst <changes>` for the minimum version numbers
121    required and how to get updates for these packages.  Beware that using
122    excessively old versions of these packages can cause indirect
123    errors that are very difficult to track down, so don't assume that
124    you can just update packages when obvious problems arise during
125    build or operation.
126
127 Build directory for the kernel
128 ------------------------------
129
130    When compiling the kernel, all output files will per default be
131    stored together with the kernel source code.
132    Using the option ``make O=output/dir`` allows you to specify an alternate
133    place for the output files (including .config).
134    Example::
135
136      kernel source code: /usr/src/linux-4.X
137      build directory:    /home/name/build/kernel
138
139    To configure and build the kernel, use::
140
141      cd /usr/src/linux-4.X
142      make O=/home/name/build/kernel menuconfig
143      make O=/home/name/build/kernel
144      sudo make O=/home/name/build/kernel modules_install install
145
146    Please note: If the ``O=output/dir`` option is used, then it must be
147    used for all invocations of make.
148
149 Configuring the kernel
150 ----------------------
151
152    Do not skip this step even if you are only upgrading one minor
153    version.  New configuration options are added in each release, and
154    odd problems will turn up if the configuration files are not set up
155    as expected.  If you want to carry your existing configuration to a
156    new version with minimal work, use ``make oldconfig``, which will
157    only ask you for the answers to new questions.
158
159  - Alternative configuration commands are::
160
161      "make config"      Plain text interface.
162
163      "make menuconfig"  Text based color menus, radiolists & dialogs.
164
165      "make nconfig"     Enhanced text based color menus.
166
167      "make xconfig"     Qt based configuration tool.
168
169      "make gconfig"     GTK+ based configuration tool.
170
171      "make oldconfig"   Default all questions based on the contents of
172                         your existing ./.config file and asking about
173                         new config symbols.
174
175      "make olddefconfig"
176                         Like above, but sets new symbols to their default
177                         values without prompting.
178
179      "make defconfig"   Create a ./.config file by using the default
180                         symbol values from either arch/$ARCH/defconfig
181                         or arch/$ARCH/configs/${PLATFORM}_defconfig,
182                         depending on the architecture.
183
184      "make ${PLATFORM}_defconfig"
185                         Create a ./.config file by using the default
186                         symbol values from
187                         arch/$ARCH/configs/${PLATFORM}_defconfig.
188                         Use "make help" to get a list of all available
189                         platforms of your architecture.
190
191      "make allyesconfig"
192                         Create a ./.config file by setting symbol
193                         values to 'y' as much as possible.
194
195      "make allmodconfig"
196                         Create a ./.config file by setting symbol
197                         values to 'm' as much as possible.
198
199      "make allnoconfig" Create a ./.config file by setting symbol
200                         values to 'n' as much as possible.
201
202      "make randconfig"  Create a ./.config file by setting symbol
203                         values to random values.
204
205      "make localmodconfig" Create a config based on current config and
206                            loaded modules (lsmod). Disables any module
207                            option that is not needed for the loaded modules.
208
209                            To create a localmodconfig for another machine,
210                            store the lsmod of that machine into a file
211                            and pass it in as a LSMOD parameter.
212
213                    target$ lsmod > /tmp/mylsmod
214                    target$ scp /tmp/mylsmod host:/tmp
215
216                    host$ make LSMOD=/tmp/mylsmod localmodconfig
217
218                            The above also works when cross compiling.
219
220      "make localyesconfig" Similar to localmodconfig, except it will convert
221                            all module options to built in (=y) options.
222
223      "make kvmconfig"   Enable additional options for kvm guest kernel support.
224
225      "make xenconfig"   Enable additional options for xen dom0 guest kernel
226                         support.
227
228      "make tinyconfig"  Configure the tiniest possible kernel.
229
230    You can find more information on using the Linux kernel config tools
231    in Documentation/kbuild/kconfig.txt.
232
233  - NOTES on ``make config``:
234
235     - Having unnecessary drivers will make the kernel bigger, and can
236       under some circumstances lead to problems: probing for a
237       nonexistent controller card may confuse your other controllers.
238
239     - A kernel with math-emulation compiled in will still use the
240       coprocessor if one is present: the math emulation will just
241       never get used in that case.  The kernel will be slightly larger,
242       but will work on different machines regardless of whether they
243       have a math coprocessor or not.
244
245     - The "kernel hacking" configuration details usually result in a
246       bigger or slower kernel (or both), and can even make the kernel
247       less stable by configuring some routines to actively try to
248       break bad code to find kernel problems (kmalloc()).  Thus you
249       should probably answer 'n' to the questions for "development",
250       "experimental", or "debugging" features.
251
252 Compiling the kernel
253 --------------------
254
255  - Make sure you have at least gcc 3.2 available.
256    For more information, refer to :ref:`Documentation/process/changes.rst <changes>`.
257
258    Please note that you can still run a.out user programs with this kernel.
259
260  - Do a ``make`` to create a compressed kernel image. It is also
261    possible to do ``make install`` if you have lilo installed to suit the
262    kernel makefiles, but you may want to check your particular lilo setup first.
263
264    To do the actual install, you have to be root, but none of the normal
265    build should require that. Don't take the name of root in vain.
266
267  - If you configured any of the parts of the kernel as ``modules``, you
268    will also have to do ``make modules_install``.
269
270  - Verbose kernel compile/build output:
271
272    Normally, the kernel build system runs in a fairly quiet mode (but not
273    totally silent).  However, sometimes you or other kernel developers need
274    to see compile, link, or other commands exactly as they are executed.
275    For this, use "verbose" build mode.  This is done by passing
276    ``V=1`` to the ``make`` command, e.g.::
277
278      make V=1 all
279
280    To have the build system also tell the reason for the rebuild of each
281    target, use ``V=2``.  The default is ``V=0``.
282
283  - Keep a backup kernel handy in case something goes wrong.  This is
284    especially true for the development releases, since each new release
285    contains new code which has not been debugged.  Make sure you keep a
286    backup of the modules corresponding to that kernel, as well.  If you
287    are installing a new kernel with the same version number as your
288    working kernel, make a backup of your modules directory before you
289    do a ``make modules_install``.
290
291    Alternatively, before compiling, use the kernel config option
292    "LOCALVERSION" to append a unique suffix to the regular kernel version.
293    LOCALVERSION can be set in the "General Setup" menu.
294
295  - In order to boot your new kernel, you'll need to copy the kernel
296    image (e.g. .../linux/arch/x86/boot/bzImage after compilation)
297    to the place where your regular bootable kernel is found.
298
299  - Booting a kernel directly from a floppy without the assistance of a
300    bootloader such as LILO, is no longer supported.
301
302    If you boot Linux from the hard drive, chances are you use LILO, which
303    uses the kernel image as specified in the file /etc/lilo.conf.  The
304    kernel image file is usually /vmlinuz, /boot/vmlinuz, /bzImage or
305    /boot/bzImage.  To use the new kernel, save a copy of the old image
306    and copy the new image over the old one.  Then, you MUST RERUN LILO
307    to update the loading map! If you don't, you won't be able to boot
308    the new kernel image.
309
310    Reinstalling LILO is usually a matter of running /sbin/lilo.
311    You may wish to edit /etc/lilo.conf to specify an entry for your
312    old kernel image (say, /vmlinux.old) in case the new one does not
313    work.  See the LILO docs for more information.
314
315    After reinstalling LILO, you should be all set.  Shutdown the system,
316    reboot, and enjoy!
317
318    If you ever need to change the default root device, video mode,
319    ramdisk size, etc.  in the kernel image, use the ``rdev`` program (or
320    alternatively the LILO boot options when appropriate).  No need to
321    recompile the kernel to change these parameters.
322
323  - Reboot with the new kernel and enjoy.
324
325 If something goes wrong
326 -----------------------
327
328  - If you have problems that seem to be due to kernel bugs, please check
329    the file MAINTAINERS to see if there is a particular person associated
330    with the part of the kernel that you are having trouble with. If there
331    isn't anyone listed there, then the second best thing is to mail
332    them to me (torvalds@linux-foundation.org), and possibly to any other
333    relevant mailing-list or to the newsgroup.
334
335  - In all bug-reports, *please* tell what kernel you are talking about,
336    how to duplicate the problem, and what your setup is (use your common
337    sense).  If the problem is new, tell me so, and if the problem is
338    old, please try to tell me when you first noticed it.
339
340  - If the bug results in a message like::
341
342      unable to handle kernel paging request at address C0000010
343      Oops: 0002
344      EIP:   0010:XXXXXXXX
345      eax: xxxxxxxx   ebx: xxxxxxxx   ecx: xxxxxxxx   edx: xxxxxxxx
346      esi: xxxxxxxx   edi: xxxxxxxx   ebp: xxxxxxxx
347      ds: xxxx  es: xxxx  fs: xxxx  gs: xxxx
348      Pid: xx, process nr: xx
349      xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx
350
351    or similar kernel debugging information on your screen or in your
352    system log, please duplicate it *exactly*.  The dump may look
353    incomprehensible to you, but it does contain information that may
354    help debugging the problem.  The text above the dump is also
355    important: it tells something about why the kernel dumped code (in
356    the above example, it's due to a bad kernel pointer). More information
357    on making sense of the dump is in Documentation/admin-guide/bug-hunting.rst
358
359  - If you compiled the kernel with CONFIG_KALLSYMS you can send the dump
360    as is, otherwise you will have to use the ``ksymoops`` program to make
361    sense of the dump (but compiling with CONFIG_KALLSYMS is usually preferred).
362    This utility can be downloaded from
363    https://www.kernel.org/pub/linux/utils/kernel/ksymoops/ .
364    Alternatively, you can do the dump lookup by hand:
365
366  - In debugging dumps like the above, it helps enormously if you can
367    look up what the EIP value means.  The hex value as such doesn't help
368    me or anybody else very much: it will depend on your particular
369    kernel setup.  What you should do is take the hex value from the EIP
370    line (ignore the ``0010:``), and look it up in the kernel namelist to
371    see which kernel function contains the offending address.
372
373    To find out the kernel function name, you'll need to find the system
374    binary associated with the kernel that exhibited the symptom.  This is
375    the file 'linux/vmlinux'.  To extract the namelist and match it against
376    the EIP from the kernel crash, do::
377
378      nm vmlinux | sort | less
379
380    This will give you a list of kernel addresses sorted in ascending
381    order, from which it is simple to find the function that contains the
382    offending address.  Note that the address given by the kernel
383    debugging messages will not necessarily match exactly with the
384    function addresses (in fact, that is very unlikely), so you can't
385    just 'grep' the list: the list will, however, give you the starting
386    point of each kernel function, so by looking for the function that
387    has a starting address lower than the one you are searching for but
388    is followed by a function with a higher address you will find the one
389    you want.  In fact, it may be a good idea to include a bit of
390    "context" in your problem report, giving a few lines around the
391    interesting one.
392
393    If you for some reason cannot do the above (you have a pre-compiled
394    kernel image or similar), telling me as much about your setup as
395    possible will help.  Please read the :ref:`admin-guide/reporting-bugs.rst <reportingbugs>`
396    document for details.
397
398  - Alternatively, you can use gdb on a running kernel. (read-only; i.e. you
399    cannot change values or set break points.) To do this, first compile the
400    kernel with -g; edit arch/x86/Makefile appropriately, then do a ``make
401    clean``. You'll also need to enable CONFIG_PROC_FS (via ``make config``).
402
403    After you've rebooted with the new kernel, do ``gdb vmlinux /proc/kcore``.
404    You can now use all the usual gdb commands. The command to look up the
405    point where your system crashed is ``l *0xXXXXXXXX``. (Replace the XXXes
406    with the EIP value.)
407
408    gdb'ing a non-running kernel currently fails because ``gdb`` (wrongly)
409    disregards the starting offset for which the kernel is compiled.