drm/tests: hdmi: Fix memory leaks in drm_display_mode_from_cea_vic()
[drm/drm-misc.git] / Documentation / power / swsusp.rst
blob8524f079e05c8ee36253ff6d672ebea73f5cadf8
1 ============
2 Swap suspend
3 ============
5 Some warnings, first.
7 .. warning::
9    **BIG FAT WARNING**
11    If you touch anything on disk between suspend and resume...
12                                 ...kiss your data goodbye.
14    If you do resume from initrd after your filesystems are mounted...
15                                 ...bye bye root partition.
17                         [this is actually same case as above]
19    If you have unsupported ( ) devices using DMA, you may have some
20    problems. If your disk driver does not support suspend... (IDE does),
21    it may cause some problems, too. If you change kernel command line
22    between suspend and resume, it may do something wrong. If you change
23    your hardware while system is suspended... well, it was not good idea;
24    but it will probably only crash.
26    ( ) suspend/resume support is needed to make it safe.
28    If you have any filesystems on USB devices mounted before software suspend,
29    they won't be accessible after resume and you may lose data, as though
30    you have unplugged the USB devices with mounted filesystems on them;
31    see the FAQ below for details.  (This is not true for more traditional
32    power states like "standby", which normally don't turn USB off.)
34 Swap partition:
35   You need to append resume=/dev/your_swap_partition to kernel command
36   line or specify it using /sys/power/resume.
38 Swap file:
39   If using a swapfile you can also specify a resume offset using
40   resume_offset=<number> on the kernel command line or specify it
41   in /sys/power/resume_offset.
43 After preparing then you suspend by::
45         echo shutdown > /sys/power/disk; echo disk > /sys/power/state
47 - If you feel ACPI works pretty well on your system, you might try::
49         echo platform > /sys/power/disk; echo disk > /sys/power/state
51 - If you would like to write hibernation image to swap and then suspend
52   to RAM (provided your platform supports it), you can try::
54         echo suspend > /sys/power/disk; echo disk > /sys/power/state
56 - If you have SATA disks, you'll need recent kernels with SATA suspend
57   support. For suspend and resume to work, make sure your disk drivers
58   are built into kernel -- not modules. [There's way to make
59   suspend/resume with modular disk drivers, see FAQ, but you probably
60   should not do that.]
62 If you want to limit the suspend image size to N bytes, do::
64         echo N > /sys/power/image_size
66 before suspend (it is limited to around 2/5 of available RAM by default).
68 - The resume process checks for the presence of the resume device,
69   if found, it then checks the contents for the hibernation image signature.
70   If both are found, it resumes the hibernation image.
72 - The resume process may be triggered in two ways:
74   1) During lateinit:  If resume=/dev/your_swap_partition is specified on
75      the kernel command line, lateinit runs the resume process.  If the
76      resume device has not been probed yet, the resume process fails and
77      bootup continues.
78   2) Manually from an initrd or initramfs:  May be run from
79      the init script by using the /sys/power/resume file.  It is vital
80      that this be done prior to remounting any filesystems (even as
81      read-only) otherwise data may be corrupted.
83 Article about goals and implementation of Software Suspend for Linux
84 ====================================================================
86 Author: Gábor Kuti
87 Last revised: 2003-10-20 by Pavel Machek
89 Idea and goals to achieve
90 -------------------------
92 Nowadays it is common in several laptops that they have a suspend button. It
93 saves the state of the machine to a filesystem or to a partition and switches
94 to standby mode. Later resuming the machine the saved state is loaded back to
95 ram and the machine can continue its work. It has two real benefits. First we
96 save ourselves the time machine goes down and later boots up, energy costs
97 are real high when running from batteries. The other gain is that we don't have
98 to interrupt our programs so processes that are calculating something for a long
99 time shouldn't need to be written interruptible.
101 swsusp saves the state of the machine into active swaps and then reboots or
102 powerdowns.  You must explicitly specify the swap partition to resume from with
103 `resume=` kernel option. If signature is found it loads and restores saved
104 state. If the option `noresume` is specified as a boot parameter, it skips
105 the resuming.  If the option `hibernate=nocompress` is specified as a boot
106 parameter, it saves hibernation image without compression.
108 In the meantime while the system is suspended you should not add/remove any
109 of the hardware, write to the filesystems, etc.
111 Sleep states summary
112 ====================
114 There are three different interfaces you can use, /proc/acpi should
115 work like this:
117 In a really perfect world::
119   echo 1 > /proc/acpi/sleep       # for standby
120   echo 2 > /proc/acpi/sleep       # for suspend to ram
121   echo 3 > /proc/acpi/sleep       # for suspend to ram, but with more power
122                                   # conservative
123   echo 4 > /proc/acpi/sleep       # for suspend to disk
124   echo 5 > /proc/acpi/sleep       # for shutdown unfriendly the system
126 and perhaps::
128   echo 4b > /proc/acpi/sleep      # for suspend to disk via s4bios
130 Frequently Asked Questions
131 ==========================
134   well, suspending a server is IMHO a really stupid thing,
135   but... (Diego Zuccato):
138   You bought new UPS for your server. How do you install it without
139   bringing machine down? Suspend to disk, rearrange power cables,
140   resume.
142   You have your server on UPS. Power died, and UPS is indicating 30
143   seconds to failure. What do you do? Suspend to disk.
147   Maybe I'm missing something, but why don't the regular I/O paths work?
150   We do use the regular I/O paths. However we cannot restore the data
151   to its original location as we load it. That would create an
152   inconsistent kernel state which would certainly result in an oops.
153   Instead, we load the image into unused memory and then atomically copy
154   it back to it original location. This implies, of course, a maximum
155   image size of half the amount of memory.
157   There are two solutions to this:
159   * require half of memory to be free during suspend. That way you can
160     read "new" data onto free spots, then cli and copy
162   * assume we had special "polling" ide driver that only uses memory
163     between 0-640KB. That way, I'd have to make sure that 0-640KB is free
164     during suspending, but otherwise it would work...
166   suspend2 shares this fundamental limitation, but does not include user
167   data and disk caches into "used memory" by saving them in
168   advance. That means that the limitation goes away in practice.
171   Does linux support ACPI S4?
174   Yes. That's what echo platform > /sys/power/disk does.
177   What is 'suspend2'?
180   suspend2 is 'Software Suspend 2', a forked implementation of
181   suspend-to-disk which is available as separate patches for 2.4 and 2.6
182   kernels from swsusp.sourceforge.net. It includes support for SMP, 4GB
183   highmem and preemption. It also has a extensible architecture that
184   allows for arbitrary transformations on the image (compression,
185   encryption) and arbitrary backends for writing the image (eg to swap
186   or an NFS share[Work In Progress]). Questions regarding suspend2
187   should be sent to the mailing list available through the suspend2
188   website, and not to the Linux Kernel Mailing List. We are working
189   toward merging suspend2 into the mainline kernel.
192   What is the freezing of tasks and why are we using it?
195   The freezing of tasks is a mechanism by which user space processes and some
196   kernel threads are controlled during hibernation or system-wide suspend (on
197   some architectures).  See freezing-of-tasks.txt for details.
200   What is the difference between "platform" and "shutdown"?
203   shutdown:
204         save state in linux, then tell bios to powerdown
206   platform:
207         save state in linux, then tell bios to powerdown and blink
208         "suspended led"
210   "platform" is actually right thing to do where supported, but
211   "shutdown" is most reliable (except on ACPI systems).
214   I do not understand why you have such strong objections to idea of
215   selective suspend.
218   Do selective suspend during runtime power management, that's okay. But
219   it's useless for suspend-to-disk. (And I do not see how you could use
220   it for suspend-to-ram, I hope you do not want that).
222   Lets see, so you suggest to
224   * SUSPEND all but swap device and parents
225   * Snapshot
226   * Write image to disk
227   * SUSPEND swap device and parents
228   * Powerdown
230   Oh no, that does not work, if swap device or its parents uses DMA,
231   you've corrupted data. You'd have to do
233   * SUSPEND all but swap device and parents
234   * FREEZE swap device and parents
235   * Snapshot
236   * UNFREEZE swap device and parents
237   * Write
238   * SUSPEND swap device and parents
240   Which means that you still need that FREEZE state, and you get more
241   complicated code. (And I have not yet introduce details like system
242   devices).
245   There don't seem to be any generally useful behavioral
246   distinctions between SUSPEND and FREEZE.
249   Doing SUSPEND when you are asked to do FREEZE is always correct,
250   but it may be unnecessarily slow. If you want your driver to stay simple,
251   slowness may not matter to you. It can always be fixed later.
253   For devices like disk it does matter, you do not want to spindown for
254   FREEZE.
257   After resuming, system is paging heavily, leading to very bad interactivity.
260   Try running::
262     cat /proc/[0-9]*/maps | grep / | sed 's:.* /:/:' | sort -u | while read file
263     do
264       test -f "$file" && cat "$file" > /dev/null
265     done
267   after resume. swapoff -a; swapon -a may also be useful.
270   What happens to devices during swsusp? They seem to be resumed
271   during system suspend?
274   That's correct. We need to resume them if we want to write image to
275   disk. Whole sequence goes like
277       **Suspend part**
279       running system, user asks for suspend-to-disk
281       user processes are stopped
283       suspend(PMSG_FREEZE): devices are frozen so that they don't interfere
284       with state snapshot
286       state snapshot: copy of whole used memory is taken with interrupts
287       disabled
289       resume(): devices are woken up so that we can write image to swap
291       write image to swap
293       suspend(PMSG_SUSPEND): suspend devices so that we can power off
295       turn the power off
297       **Resume part**
299       (is actually pretty similar)
301       running system, user asks for suspend-to-disk
303       user processes are stopped (in common case there are none,
304       but with resume-from-initrd, no one knows)
306       read image from disk
308       suspend(PMSG_FREEZE): devices are frozen so that they don't interfere
309       with image restoration
311       image restoration: rewrite memory with image
313       resume(): devices are woken up so that system can continue
315       thaw all user processes
318   What is this 'Encrypt suspend image' for?
321   First of all: it is not a replacement for dm-crypt encrypted swap.
322   It cannot protect your computer while it is suspended. Instead it does
323   protect from leaking sensitive data after resume from suspend.
325   Think of the following: you suspend while an application is running
326   that keeps sensitive data in memory. The application itself prevents
327   the data from being swapped out. Suspend, however, must write these
328   data to swap to be able to resume later on. Without suspend encryption
329   your sensitive data are then stored in plaintext on disk.  This means
330   that after resume your sensitive data are accessible to all
331   applications having direct access to the swap device which was used
332   for suspend. If you don't need swap after resume these data can remain
333   on disk virtually forever. Thus it can happen that your system gets
334   broken in weeks later and sensitive data which you thought were
335   encrypted and protected are retrieved and stolen from the swap device.
336   To prevent this situation you should use 'Encrypt suspend image'.
338   During suspend a temporary key is created and this key is used to
339   encrypt the data written to disk. When, during resume, the data was
340   read back into memory the temporary key is destroyed which simply
341   means that all data written to disk during suspend are then
342   inaccessible so they can't be stolen later on.  The only thing that
343   you must then take care of is that you call 'mkswap' for the swap
344   partition used for suspend as early as possible during regular
345   boot. This asserts that any temporary key from an oopsed suspend or
346   from a failed or aborted resume is erased from the swap device.
348   As a rule of thumb use encrypted swap to protect your data while your
349   system is shut down or suspended. Additionally use the encrypted
350   suspend image to prevent sensitive data from being stolen after
351   resume.
354   Can I suspend to a swap file?
357   Generally, yes, you can.  However, it requires you to use the "resume=" and
358   "resume_offset=" kernel command line parameters, so the resume from a swap
359   file cannot be initiated from an initrd or initramfs image.  See
360   swsusp-and-swap-files.txt for details.
363   Is there a maximum system RAM size that is supported by swsusp?
366   It should work okay with highmem.
369   Does swsusp (to disk) use only one swap partition or can it use
370   multiple swap partitions (aggregate them into one logical space)?
373   Only one swap partition, sorry.
376   If my application(s) causes lots of memory & swap space to be used
377   (over half of the total system RAM), is it correct that it is likely
378   to be useless to try to suspend to disk while that app is running?
381   No, it should work okay, as long as your app does not mlock()
382   it. Just prepare big enough swap partition.
385   What information is useful for debugging suspend-to-disk problems?
388   Well, last messages on the screen are always useful. If something
389   is broken, it is usually some kernel driver, therefore trying with as
390   little as possible modules loaded helps a lot. I also prefer people to
391   suspend from console, preferably without X running. Booting with
392   init=/bin/bash, then swapon and starting suspend sequence manually
393   usually does the trick. Then it is good idea to try with latest
394   vanilla kernel.
397   How can distributions ship a swsusp-supporting kernel with modular
398   disk drivers (especially SATA)?
401   Well, it can be done, load the drivers, then do echo into
402   /sys/power/resume file from initrd. Be sure not to mount
403   anything, not even read-only mount, or you are going to lose your
404   data.
407   How do I make suspend more verbose?
410   If you want to see any non-error kernel messages on the virtual
411   terminal the kernel switches to during suspend, you have to set the
412   kernel console loglevel to at least 4 (KERN_WARNING), for example by
413   doing::
415         # save the old loglevel
416         read LOGLEVEL DUMMY < /proc/sys/kernel/printk
417         # set the loglevel so we see the progress bar.
418         # if the level is higher than needed, we leave it alone.
419         if [ $LOGLEVEL -lt 5 ]; then
420                 echo 5 > /proc/sys/kernel/printk
421                 fi
423         IMG_SZ=0
424         read IMG_SZ < /sys/power/image_size
425         echo -n disk > /sys/power/state
426         RET=$?
427         #
428         # the logic here is:
429         # if image_size > 0 (without kernel support, IMG_SZ will be zero),
430         # then try again with image_size set to zero.
431         if [ $RET -ne 0 -a $IMG_SZ -ne 0 ]; then # try again with minimal image size
432                 echo 0 > /sys/power/image_size
433                 echo -n disk > /sys/power/state
434                 RET=$?
435         fi
437         # restore previous loglevel
438         echo $LOGLEVEL > /proc/sys/kernel/printk
439         exit $RET
442   Is this true that if I have a mounted filesystem on a USB device and
443   I suspend to disk, I can lose data unless the filesystem has been mounted
444   with "sync"?
447   That's right ... if you disconnect that device, you may lose data.
448   In fact, even with "-o sync" you can lose data if your programs have
449   information in buffers they haven't written out to a disk you disconnect,
450   or if you disconnect before the device finished saving data you wrote.
452   Software suspend normally powers down USB controllers, which is equivalent
453   to disconnecting all USB devices attached to your system.
455   Your system might well support low-power modes for its USB controllers
456   while the system is asleep, maintaining the connection, using true sleep
457   modes like "suspend-to-RAM" or "standby".  (Don't write "disk" to the
458   /sys/power/state file; write "standby" or "mem".)  We've not seen any
459   hardware that can use these modes through software suspend, although in
460   theory some systems might support "platform" modes that won't break the
461   USB connections.
463   Remember that it's always a bad idea to unplug a disk drive containing a
464   mounted filesystem.  That's true even when your system is asleep!  The
465   safest thing is to unmount all filesystems on removable media (such USB,
466   Firewire, CompactFlash, MMC, external SATA, or even IDE hotplug bays)
467   before suspending; then remount them after resuming.
469   There is a work-around for this problem.  For more information, see
470   Documentation/driver-api/usb/persist.rst.
473   Can I suspend-to-disk using a swap partition under LVM?
476   Yes and No.  You can suspend successfully, but the kernel will not be able
477   to resume on its own.  You need an initramfs that can recognize the resume
478   situation, activate the logical volume containing the swap volume (but not
479   touch any filesystems!), and eventually call::
481     echo -n "$major:$minor" > /sys/power/resume
483   where $major and $minor are the respective major and minor device numbers of
484   the swap volume.
486   uswsusp works with LVM, too.  See http://suspend.sourceforge.net/
489   I upgraded the kernel from 2.6.15 to 2.6.16. Both kernels were
490   compiled with the similar configuration files. Anyway I found that
491   suspend to disk (and resume) is much slower on 2.6.16 compared to
492   2.6.15. Any idea for why that might happen or how can I speed it up?
495   This is because the size of the suspend image is now greater than
496   for 2.6.15 (by saving more data we can get more responsive system
497   after resume).
499   There's the /sys/power/image_size knob that controls the size of the
500   image.  If you set it to 0 (eg. by echo 0 > /sys/power/image_size as
501   root), the 2.6.15 behavior should be restored.  If it is still too
502   slow, take a look at suspend.sf.net -- userland suspend is faster and
503   supports LZF compression to speed it up further.