GNU Linux-libre 5.13.14-gnu1
[releases.git] / Documentation / admin-guide / README.rst
1 .. _readme:
2
3 GNU Linux-libre <http://linux-libre.fsfla.org>
4 ==============================================
5
6 These are the release notes for GNU Linux-libre.  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 GNU Linux-libre?
11 ------------------------
12
13   GNU Linux-libre is a Free version of the kernel Linux (see below),
14   suitable for use with the GNU Operating System in 100% Free
15   GNU/Linux-libre System Distributions.
16   http://www.gnu.org/distros/
17
18   It removes non-Free components from Linux, that are disguised as
19   source code or distributed in separate files.  It also disables
20   run-time requests for non-Free components, shipped separately or as
21   part of Linux, and documentation pointing to them, so as to avoid
22   (Free-)baiting users into the trap of non-Free Software.
23   http://www.fsfla.org/anuncio/2010-11-Linux-2.6.36-libre-debait
24
25   Linux-libre started within the gNewSense GNU/Linux distribution.
26   It was later adopted by Jeff Moe, who coined its name, and in 2008
27   it became a project maintained by FSF Latin America.  In 2012, it
28   became part of the GNU Project.
29
30   The GNU Linux-libre project takes a minimal-changes approach to
31   cleaning up Linux, making no effort to substitute components that
32   need to be removed with functionally equivalent Free ones.
33   Nevertheless, we encourage and support efforts towards doing so.
34   http://libreplanet.org/wiki/LinuxLibre:Devices_that_require_non-free_firmware
35
36   Our mascot is Freedo, a light-blue penguin that has just come out
37   of the shower.  Although we like penguins, GNU is a much greater
38   contribution to the entire system, so its mascot deserves more
39   promotion.  See our web page for their images.
40   http://linux-libre.fsfla.org/
41
42   If you are the author of an awesome program and want to join us in
43   writing Free (libre) Software, please consider making it an official
44   GNU program and become a GNU Maintainer.  You can find instructions
45   on how to do so at https://www.gnu.org/help/evaluation.  We look
46   forward to hacking with you! :)
47
48 What is Linux?
49 --------------
50
51   Linux is a clone of the Unix kernel, written from scratch by
52   Linus Torvalds with assistance from a loosely-knit team of hackers across
53   the Net. It aims towards POSIX and Single UNIX Specification compliance.
54
55   It has all the features you would expect in a modern fully-fledged Unix kernel,
56   including true multitasking, virtual memory, shared libraries, demand
57   loading, shared copy-on-write executables, proper memory management,
58   and multistack networking including IPv4 and IPv6.
59
60   It is distributed under the GNU General Public License v2 - see the
61   accompanying COPYING file for more details.
62
63 On what hardware does it run?
64 -----------------------------
65
66   Although originally developed first for 32-bit x86-based PCs (386 or higher),
67   today Linux also runs on (at least) the Compaq Alpha AXP, Sun SPARC and
68   UltraSPARC, Motorola 68000, PowerPC, PowerPC64, ARM, Hitachi SuperH, Cell,
69   IBM S/390, MIPS, HP PA-RISC, Intel IA-64, DEC VAX, AMD x86-64 Xtensa, and
70   ARC architectures.
71
72   Linux is easily portable to most general-purpose 32- or 64-bit architectures
73   as long as they have a paged memory management unit (PMMU) and a port of the
74   GNU C compiler (gcc) (part of The GNU Compiler Collection, GCC). Linux has
75   also been ported to a number of architectures without a PMMU, although
76   functionality is then obviously somewhat limited.
77   Linux has also been ported to itself. You can now run the kernel as a
78   userspace application - this is called UserMode Linux (UML).
79
80 Documentation
81 -------------
82
83  - There is a lot of documentation available both in electronic form on
84    the Internet and in books, both Linux-specific and pertaining to
85    general UNIX questions.  I'd recommend looking into the documentation
86    subdirectories on any Linux FTP site for the LDP (Linux Documentation
87    Project) books.  This README is not meant to be documentation on the
88    system: there are much better sources available.
89
90  - There are various README files in the Documentation/ subdirectory:
91    these typically contain kernel-specific installation notes for some
92    drivers for example. Please read the
93    :ref:`Documentation/process/changes.rst <changes>` file, as it
94    contains information about the problems, which may result by upgrading
95    your kernel.
96
97 Installing the kernel source
98 ----------------------------
99
100  - If you install the full sources, put the kernel tarball in a
101    directory where you have permissions (e.g. your home directory) and
102    unpack it::
103
104      xz -cd linux-5.x.tar.xz | tar xvf -
105
106    Replace "X" with the version number of the latest kernel.
107
108    Do NOT use the /usr/src/linux area! This area has a (usually
109    incomplete) set of kernel headers that are used by the library header
110    files.  They should match the library, and not get messed up by
111    whatever the kernel-du-jour happens to be.
112
113  - You can also upgrade between 5.x releases by patching.  Patches are
114    distributed in the xz format.  To install by patching, get all the
115    newer patch files, enter the top level directory of the kernel source
116    (linux-5.x) and execute::
117
118      xz -cd ../patch-5.x.xz | patch -p1
119
120    Replace "x" for all versions bigger than the version "x" of your current
121    source tree, **in_order**, and you should be ok.  You may want to remove
122    the backup files (some-file-name~ or some-file-name.orig), and make sure
123    that there are no failed patches (some-file-name# or some-file-name.rej).
124    If there are, either you or I have made a mistake.
125
126    Unlike patches for the 5.x kernels, patches for the 5.x.y kernels
127    (also known as the -stable kernels) are not incremental but instead apply
128    directly to the base 5.x kernel.  For example, if your base kernel is 5.0
129    and you want to apply the 5.0.3 patch, you must not first apply the 5.0.1
130    and 5.0.2 patches. Similarly, if you are running kernel version 5.0.2 and
131    want to jump to 5.0.3, you must first reverse the 5.0.2 patch (that is,
132    patch -R) **before** applying the 5.0.3 patch. You can read more on this in
133    :ref:`Documentation/process/applying-patches.rst <applying_patches>`.
134
135    Alternatively, the script patch-kernel can be used to automate this
136    process.  It determines the current kernel version and applies any
137    patches found::
138
139      linux/scripts/patch-kernel linux
140
141    The first argument in the command above is the location of the
142    kernel source.  Patches are applied from the current directory, but
143    an alternative directory can be specified as the second argument.
144
145  - Make sure you have no stale .o files and dependencies lying around::
146
147      cd linux
148      make mrproper
149
150    You should now have the sources correctly installed.
151
152 Software requirements
153 ---------------------
154
155    Compiling and running the 5.x kernels requires up-to-date
156    versions of various software packages.  Consult
157    :ref:`Documentation/process/changes.rst <changes>` for the minimum version numbers
158    required and how to get updates for these packages.  Beware that using
159    excessively old versions of these packages can cause indirect
160    errors that are very difficult to track down, so don't assume that
161    you can just update packages when obvious problems arise during
162    build or operation.
163
164 Build directory for the kernel
165 ------------------------------
166
167    When compiling the kernel, all output files will per default be
168    stored together with the kernel source code.
169    Using the option ``make O=output/dir`` allows you to specify an alternate
170    place for the output files (including .config).
171    Example::
172
173      kernel source code: /usr/src/linux-5.x
174      build directory:    /home/name/build/kernel
175
176    To configure and build the kernel, use::
177
178      cd /usr/src/linux-5.x
179      make O=/home/name/build/kernel menuconfig
180      make O=/home/name/build/kernel
181      sudo make O=/home/name/build/kernel modules_install install
182
183    Please note: If the ``O=output/dir`` option is used, then it must be
184    used for all invocations of make.
185
186 Configuring the kernel
187 ----------------------
188
189    Do not skip this step even if you are only upgrading one minor
190    version.  New configuration options are added in each release, and
191    odd problems will turn up if the configuration files are not set up
192    as expected.  If you want to carry your existing configuration to a
193    new version with minimal work, use ``make oldconfig``, which will
194    only ask you for the answers to new questions.
195
196  - Alternative configuration commands are::
197
198      "make config"      Plain text interface.
199
200      "make menuconfig"  Text based color menus, radiolists & dialogs.
201
202      "make nconfig"     Enhanced text based color menus.
203
204      "make xconfig"     Qt based configuration tool.
205
206      "make gconfig"     GTK+ based configuration tool.
207
208      "make oldconfig"   Default all questions based on the contents of
209                         your existing ./.config file and asking about
210                         new config symbols.
211
212      "make olddefconfig"
213                         Like above, but sets new symbols to their default
214                         values without prompting.
215
216      "make defconfig"   Create a ./.config file by using the default
217                         symbol values from either arch/$ARCH/defconfig
218                         or arch/$ARCH/configs/${PLATFORM}_defconfig,
219                         depending on the architecture.
220
221      "make ${PLATFORM}_defconfig"
222                         Create a ./.config file by using the default
223                         symbol values from
224                         arch/$ARCH/configs/${PLATFORM}_defconfig.
225                         Use "make help" to get a list of all available
226                         platforms of your architecture.
227
228      "make allyesconfig"
229                         Create a ./.config file by setting symbol
230                         values to 'y' as much as possible.
231
232      "make allmodconfig"
233                         Create a ./.config file by setting symbol
234                         values to 'm' as much as possible.
235
236      "make allnoconfig" Create a ./.config file by setting symbol
237                         values to 'n' as much as possible.
238
239      "make randconfig"  Create a ./.config file by setting symbol
240                         values to random values.
241
242      "make localmodconfig" Create a config based on current config and
243                            loaded modules (lsmod). Disables any module
244                            option that is not needed for the loaded modules.
245
246                            To create a localmodconfig for another machine,
247                            store the lsmod of that machine into a file
248                            and pass it in as a LSMOD parameter.
249
250                            Also, you can preserve modules in certain folders
251                            or kconfig files by specifying their paths in
252                            parameter LMC_KEEP.
253
254                    target$ lsmod > /tmp/mylsmod
255                    target$ scp /tmp/mylsmod host:/tmp
256
257                    host$ make LSMOD=/tmp/mylsmod \
258                            LMC_KEEP="drivers/usb:drivers/gpu:fs" \
259                            localmodconfig
260
261                            The above also works when cross compiling.
262
263      "make localyesconfig" Similar to localmodconfig, except it will convert
264                            all module options to built in (=y) options. You can
265                            also preserve modules by LMC_KEEP.
266
267      "make kvm_guest.config"   Enable additional options for kvm guest kernel
268                                support.
269
270      "make xen.config"   Enable additional options for xen dom0 guest kernel
271                          support.
272
273      "make tinyconfig"  Configure the tiniest possible kernel.
274
275    You can find more information on using the Linux kernel config tools
276    in Documentation/kbuild/kconfig.rst.
277
278  - NOTES on ``make config``:
279
280     - Having unnecessary drivers will make the kernel bigger, and can
281       under some circumstances lead to problems: probing for a
282       nonexistent controller card may confuse your other controllers.
283
284     - A kernel with math-emulation compiled in will still use the
285       coprocessor if one is present: the math emulation will just
286       never get used in that case.  The kernel will be slightly larger,
287       but will work on different machines regardless of whether they
288       have a math coprocessor or not.
289
290     - The "kernel hacking" configuration details usually result in a
291       bigger or slower kernel (or both), and can even make the kernel
292       less stable by configuring some routines to actively try to
293       break bad code to find kernel problems (kmalloc()).  Thus you
294       should probably answer 'n' to the questions for "development",
295       "experimental", or "debugging" features.
296
297 Compiling the kernel
298 --------------------
299
300  - Make sure you have at least gcc 4.9 available.
301    For more information, refer to :ref:`Documentation/process/changes.rst <changes>`.
302
303    Please note that you can still run a.out user programs with this kernel.
304
305  - Do a ``make`` to create a compressed kernel image. It is also
306    possible to do ``make install`` if you have lilo installed to suit the
307    kernel makefiles, but you may want to check your particular lilo setup first.
308
309    To do the actual install, you have to be root, but none of the normal
310    build should require that. Don't take the name of root in vain.
311
312  - If you configured any of the parts of the kernel as ``modules``, you
313    will also have to do ``make modules_install``.
314
315  - Verbose kernel compile/build output:
316
317    Normally, the kernel build system runs in a fairly quiet mode (but not
318    totally silent).  However, sometimes you or other kernel developers need
319    to see compile, link, or other commands exactly as they are executed.
320    For this, use "verbose" build mode.  This is done by passing
321    ``V=1`` to the ``make`` command, e.g.::
322
323      make V=1 all
324
325    To have the build system also tell the reason for the rebuild of each
326    target, use ``V=2``.  The default is ``V=0``.
327
328  - Keep a backup kernel handy in case something goes wrong.  This is
329    especially true for the development releases, since each new release
330    contains new code which has not been debugged.  Make sure you keep a
331    backup of the modules corresponding to that kernel, as well.  If you
332    are installing a new kernel with the same version number as your
333    working kernel, make a backup of your modules directory before you
334    do a ``make modules_install``.
335
336    Alternatively, before compiling, use the kernel config option
337    "LOCALVERSION" to append a unique suffix to the regular kernel version.
338    LOCALVERSION can be set in the "General Setup" menu.
339
340  - In order to boot your new kernel, you'll need to copy the kernel
341    image (e.g. .../linux/arch/x86/boot/bzImage after compilation)
342    to the place where your regular bootable kernel is found.
343
344  - Booting a kernel directly from a floppy without the assistance of a
345    bootloader such as LILO, is no longer supported.
346
347    If you boot Linux from the hard drive, chances are you use LILO, which
348    uses the kernel image as specified in the file /etc/lilo.conf.  The
349    kernel image file is usually /vmlinuz, /boot/vmlinuz, /bzImage or
350    /boot/bzImage.  To use the new kernel, save a copy of the old image
351    and copy the new image over the old one.  Then, you MUST RERUN LILO
352    to update the loading map! If you don't, you won't be able to boot
353    the new kernel image.
354
355    Reinstalling LILO is usually a matter of running /sbin/lilo.
356    You may wish to edit /etc/lilo.conf to specify an entry for your
357    old kernel image (say, /vmlinux.old) in case the new one does not
358    work.  See the LILO docs for more information.
359
360    After reinstalling LILO, you should be all set.  Shutdown the system,
361    reboot, and enjoy!
362
363    If you ever need to change the default root device, video mode,
364    etc. in the kernel image, use your bootloader's boot options
365    where appropriate.  No need to recompile the kernel to change
366    these parameters.
367
368  - Reboot with the new kernel and enjoy.
369
370 If something goes wrong
371 -----------------------
372
373  - If you have problems that seem to be due to kernel bugs, please check
374    the file MAINTAINERS to see if there is a particular person associated
375    with the part of the kernel that you are having trouble with. If there
376    isn't anyone listed there, then the second best thing is to mail
377    them to me (torvalds@linux-foundation.org), and possibly to any other
378    relevant mailing-list or to the newsgroup.
379
380  - In all bug-reports, *please* tell what kernel you are talking about,
381    how to duplicate the problem, and what your setup is (use your common
382    sense).  If the problem is new, tell me so, and if the problem is
383    old, please try to tell me when you first noticed it.
384
385  - If the bug results in a message like::
386
387      unable to handle kernel paging request at address C0000010
388      Oops: 0002
389      EIP:   0010:XXXXXXXX
390      eax: xxxxxxxx   ebx: xxxxxxxx   ecx: xxxxxxxx   edx: xxxxxxxx
391      esi: xxxxxxxx   edi: xxxxxxxx   ebp: xxxxxxxx
392      ds: xxxx  es: xxxx  fs: xxxx  gs: xxxx
393      Pid: xx, process nr: xx
394      xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx
395
396    or similar kernel debugging information on your screen or in your
397    system log, please duplicate it *exactly*.  The dump may look
398    incomprehensible to you, but it does contain information that may
399    help debugging the problem.  The text above the dump is also
400    important: it tells something about why the kernel dumped code (in
401    the above example, it's due to a bad kernel pointer). More information
402    on making sense of the dump is in Documentation/admin-guide/bug-hunting.rst
403
404  - If you compiled the kernel with CONFIG_KALLSYMS you can send the dump
405    as is, otherwise you will have to use the ``ksymoops`` program to make
406    sense of the dump (but compiling with CONFIG_KALLSYMS is usually preferred).
407    This utility can be downloaded from
408    https://www.kernel.org/pub/linux/utils/kernel/ksymoops/ .
409    Alternatively, you can do the dump lookup by hand:
410
411  - In debugging dumps like the above, it helps enormously if you can
412    look up what the EIP value means.  The hex value as such doesn't help
413    me or anybody else very much: it will depend on your particular
414    kernel setup.  What you should do is take the hex value from the EIP
415    line (ignore the ``0010:``), and look it up in the kernel namelist to
416    see which kernel function contains the offending address.
417
418    To find out the kernel function name, you'll need to find the system
419    binary associated with the kernel that exhibited the symptom.  This is
420    the file 'linux/vmlinux'.  To extract the namelist and match it against
421    the EIP from the kernel crash, do::
422
423      nm vmlinux | sort | less
424
425    This will give you a list of kernel addresses sorted in ascending
426    order, from which it is simple to find the function that contains the
427    offending address.  Note that the address given by the kernel
428    debugging messages will not necessarily match exactly with the
429    function addresses (in fact, that is very unlikely), so you can't
430    just 'grep' the list: the list will, however, give you the starting
431    point of each kernel function, so by looking for the function that
432    has a starting address lower than the one you are searching for but
433    is followed by a function with a higher address you will find the one
434    you want.  In fact, it may be a good idea to include a bit of
435    "context" in your problem report, giving a few lines around the
436    interesting one.
437
438    If you for some reason cannot do the above (you have a pre-compiled
439    kernel image or similar), telling me as much about your setup as
440    possible will help.  Please read
441    'Documentation/admin-guide/reporting-issues.rst' for details.
442
443  - Alternatively, you can use gdb on a running kernel. (read-only; i.e. you
444    cannot change values or set break points.) To do this, first compile the
445    kernel with -g; edit arch/x86/Makefile appropriately, then do a ``make
446    clean``. You'll also need to enable CONFIG_PROC_FS (via ``make config``).
447
448    After you've rebooted with the new kernel, do ``gdb vmlinux /proc/kcore``.
449    You can now use all the usual gdb commands. The command to look up the
450    point where your system crashed is ``l *0xXXXXXXXX``. (Replace the XXXes
451    with the EIP value.)
452
453    gdb'ing a non-running kernel currently fails because ``gdb`` (wrongly)
454    disregards the starting offset for which the kernel is compiled.