Merge tag 'nfs-for-4.2-2' of git://git.linux-nfs.org/projects/trondmy/linux-nfs
[linux/fpc-iii.git] / Documentation / edac.txt
blob0cf27a3544a5744f39c232c75039a37ca079c2cd
1 EDAC - Error Detection And Correction
2 =====================================
4 "bluesmoke" was the name for this device driver when it was "out-of-tree"
5 and maintained at sourceforge.net.  When it was pushed into 2.6.16 for the
6 first time, it was renamed to 'EDAC'.
8 PURPOSE
9 -------
11 The 'edac' kernel module's goal is to detect and report hardware errors
12 that occur within the computer system running under linux.
14 MEMORY
15 ------
17 Memory Correctable Errors (CE) and Uncorrectable Errors (UE) are the
18 primary errors being harvested. These types of errors are harvested by
19 the 'edac_mc' device.
21 Detecting CE events, then harvesting those events and reporting them,
22 *can* but must not necessarily be a predictor of future UE events. With
23 CE events only, the system can and will continue to operate as no data
24 has been damaged yet.
26 However, preventive maintenance and proactive part replacement of memory
27 DIMMs exhibiting CEs can reduce the likelihood of the dreaded UE events
28 and system panics.
30 OTHER HARDWARE ELEMENTS
31 -----------------------
33 A new feature for EDAC, the edac_device class of device, was added in
34 the 2.6.23 version of the kernel.
36 This new device type allows for non-memory type of ECC hardware detectors
37 to have their states harvested and presented to userspace via the sysfs
38 interface.
40 Some architectures have ECC detectors for L1, L2 and L3 caches,
41 along with DMA engines, fabric switches, main data path switches,
42 interconnections, and various other hardware data paths. If the hardware
43 reports it, then a edac_device device probably can be constructed to
44 harvest and present that to userspace.
47 PCI BUS SCANNING
48 ----------------
50 In addition, PCI devices are scanned for PCI Bus Parity and SERR Errors
51 in order to determine if errors are occurring during data transfers.
53 The presence of PCI Parity errors must be examined with a grain of salt.
54 There are several add-in adapters that do *not* follow the PCI specification
55 with regards to Parity generation and reporting. The specification says
56 the vendor should tie the parity status bits to 0 if they do not intend
57 to generate parity.  Some vendors do not do this, and thus the parity bit
58 can "float" giving false positives.
60 There is a PCI device attribute located in sysfs that is checked by
61 the EDAC PCI scanning code. If that attribute is set, PCI parity/error
62 scanning is skipped for that device. The attribute is:
64         broken_parity_status
66 and is located in /sys/devices/pci<XXX>/0000:XX:YY.Z directories for
67 PCI devices.
70 VERSIONING
71 ----------
73 EDAC is composed of a "core" module (edac_core.ko) and several Memory
74 Controller (MC) driver modules. On a given system, the CORE is loaded
75 and one MC driver will be loaded. Both the CORE and the MC driver (or
76 edac_device driver) have individual versions that reflect current
77 release level of their respective modules.
79 Thus, to "report" on what version a system is running, one must report
80 both the CORE's and the MC driver's versions.
83 LOADING
84 -------
86 If 'edac' was statically linked with the kernel then no loading
87 is necessary. If 'edac' was built as modules then simply modprobe
88 the 'edac' pieces that you need. You should be able to modprobe
89 hardware-specific modules and have the dependencies load the necessary
90 core modules.
92 Example:
94 $> modprobe amd76x_edac
96 loads both the amd76x_edac.ko memory controller module and the edac_mc.ko
97 core module.
100 SYSFS INTERFACE
101 ---------------
103 EDAC presents a 'sysfs' interface for control and reporting purposes. It
104 lives in the /sys/devices/system/edac directory.
106 Within this directory there currently reside 2 components:
108         mc      memory controller(s) system
109         pci     PCI control and status system
113 Memory Controller (mc) Model
114 ----------------------------
116 Each 'mc' device controls a set of DIMM memory modules. These modules
117 are laid out in a Chip-Select Row (csrowX) and Channel table (chX).
118 There can be multiple csrows and multiple channels.
120 Memory controllers allow for several csrows, with 8 csrows being a
121 typical value. Yet, the actual number of csrows depends on the layout of
122 a given motherboard, memory controller and DIMM characteristics.
124 Dual channels allows for 128 bit data transfers to/from the CPU from/to
125 memory. Some newer chipsets allow for more than 2 channels, like Fully
126 Buffered DIMMs (FB-DIMMs). The following example will assume 2 channels:
129                 Channel 0       Channel 1
130         ===================================
131         csrow0  | DIMM_A0       | DIMM_B0 |
132         csrow1  | DIMM_A0       | DIMM_B0 |
133         ===================================
135         ===================================
136         csrow2  | DIMM_A1       | DIMM_B1 |
137         csrow3  | DIMM_A1       | DIMM_B1 |
138         ===================================
140 In the above example table there are 4 physical slots on the motherboard
141 for memory DIMMs:
143         DIMM_A0
144         DIMM_B0
145         DIMM_A1
146         DIMM_B1
148 Labels for these slots are usually silk-screened on the motherboard.
149 Slots labeled 'A' are channel 0 in this example. Slots labeled 'B' are
150 channel 1. Notice that there are two csrows possible on a physical DIMM.
151 These csrows are allocated their csrow assignment based on the slot into
152 which the memory DIMM is placed. Thus, when 1 DIMM is placed in each
153 Channel, the csrows cross both DIMMs.
155 Memory DIMMs come single or dual "ranked". A rank is a populated csrow.
156 Thus, 2 single ranked DIMMs, placed in slots DIMM_A0 and DIMM_B0 above
157 will have 1 csrow, csrow0. csrow1 will be empty. On the other hand,
158 when 2 dual ranked DIMMs are similarly placed, then both csrow0 and
159 csrow1 will be populated. The pattern repeats itself for csrow2 and
160 csrow3.
162 The representation of the above is reflected in the directory
163 tree in EDAC's sysfs interface. Starting in directory
164 /sys/devices/system/edac/mc each memory controller will be represented
165 by its own 'mcX' directory, where 'X' is the index of the MC.
168         ..../edac/mc/
169                    |
170                    |->mc0
171                    |->mc1
172                    |->mc2
173                    ....
175 Under each 'mcX' directory each 'csrowX' is again represented by a
176 'csrowX', where 'X' is the csrow index:
179         .../mc/mc0/
180                 |
181                 |->csrow0
182                 |->csrow2
183                 |->csrow3
184                 ....
186 Notice that there is no csrow1, which indicates that csrow0 is composed
187 of a single ranked DIMMs. This should also apply in both Channels, in
188 order to have dual-channel mode be operational. Since both csrow2 and
189 csrow3 are populated, this indicates a dual ranked set of DIMMs for
190 channels 0 and 1.
193 Within each of the 'mcX' and 'csrowX' directories are several EDAC
194 control and attribute files.
197 'mcX' directories
198 -----------------
200 In 'mcX' directories are EDAC control and attribute files for
201 this 'X' instance of the memory controllers.
203 For a description of the sysfs API, please see:
204         Documentation/ABI/testing/sysfs-devices-edac
208 'csrowX' directories
209 --------------------
211 When CONFIG_EDAC_LEGACY_SYSFS is enabled, sysfs will contain the csrowX
212 directories. As this API doesn't work properly for Rambus, FB-DIMMs and
213 modern Intel Memory Controllers, this is being deprecated in favor of
214 dimmX directories.
216 In the 'csrowX' directories are EDAC control and attribute files for
217 this 'X' instance of csrow:
220 Total Uncorrectable Errors count attribute file:
222         'ue_count'
224         This attribute file displays the total count of uncorrectable
225         errors that have occurred on this csrow. If panic_on_ue is set
226         this counter will not have a chance to increment, since EDAC
227         will panic the system.
230 Total Correctable Errors count attribute file:
232         'ce_count'
234         This attribute file displays the total count of correctable
235         errors that have occurred on this csrow. This count is very
236         important to examine. CEs provide early indications that a
237         DIMM is beginning to fail. This count field should be
238         monitored for non-zero values and report such information
239         to the system administrator.
242 Total memory managed by this csrow attribute file:
244         'size_mb'
246         This attribute file displays, in count of megabytes, the memory
247         that this csrow contains.
250 Memory Type attribute file:
252         'mem_type'
254         This attribute file will display what type of memory is currently
255         on this csrow. Normally, either buffered or unbuffered memory.
256         Examples:
257                 Registered-DDR
258                 Unbuffered-DDR
261 EDAC Mode of operation attribute file:
263         'edac_mode'
265         This attribute file will display what type of Error detection
266         and correction is being utilized.
269 Device type attribute file:
271         'dev_type'
273         This attribute file will display what type of DRAM device is
274         being utilized on this DIMM.
275         Examples:
276                 x1
277                 x2
278                 x4
279                 x8
282 Channel 0 CE Count attribute file:
284         'ch0_ce_count'
286         This attribute file will display the count of CEs on this
287         DIMM located in channel 0.
290 Channel 0 UE Count attribute file:
292         'ch0_ue_count'
294         This attribute file will display the count of UEs on this
295         DIMM located in channel 0.
298 Channel 0 DIMM Label control file:
300         'ch0_dimm_label'
302         This control file allows this DIMM to have a label assigned
303         to it. With this label in the module, when errors occur
304         the output can provide the DIMM label in the system log.
305         This becomes vital for panic events to isolate the
306         cause of the UE event.
308         DIMM Labels must be assigned after booting, with information
309         that correctly identifies the physical slot with its
310         silk screen label. This information is currently very
311         motherboard specific and determination of this information
312         must occur in userland at this time.
315 Channel 1 CE Count attribute file:
317         'ch1_ce_count'
319         This attribute file will display the count of CEs on this
320         DIMM located in channel 1.
323 Channel 1 UE Count attribute file:
325         'ch1_ue_count'
327         This attribute file will display the count of UEs on this
328         DIMM located in channel 0.
331 Channel 1 DIMM Label control file:
333         'ch1_dimm_label'
335         This control file allows this DIMM to have a label assigned
336         to it. With this label in the module, when errors occur
337         the output can provide the DIMM label in the system log.
338         This becomes vital for panic events to isolate the
339         cause of the UE event.
341         DIMM Labels must be assigned after booting, with information
342         that correctly identifies the physical slot with its
343         silk screen label. This information is currently very
344         motherboard specific and determination of this information
345         must occur in userland at this time.
349 SYSTEM LOGGING
350 --------------
352 If logging for UEs and CEs is enabled, then system logs will contain
353 information indicating that errors have been detected:
355 EDAC MC0: CE page 0x283, offset 0xce0, grain 8, syndrome 0x6ec3, row 0,
356 channel 1 "DIMM_B1": amd76x_edac
358 EDAC MC0: CE page 0x1e5, offset 0xfb0, grain 8, syndrome 0xb741, row 0,
359 channel 1 "DIMM_B1": amd76x_edac
362 The structure of the message is:
363         the memory controller                   (MC0)
364         Error type                              (CE)
365         memory page                             (0x283)
366         offset in the page                      (0xce0)
367         the byte granularity                    (grain 8)
368                 or resolution of the error
369         the error syndrome                      (0xb741)
370         memory row                              (row 0)
371         memory channel                          (channel 1)
372         DIMM label, if set prior                (DIMM B1
373         and then an optional, driver-specific message that may
374                 have additional information.
376 Both UEs and CEs with no info will lack all but memory controller, error
377 type, a notice of "no info" and then an optional, driver-specific error
378 message.
381 PCI Bus Parity Detection
382 ------------------------
384 On Header Type 00 devices, the primary status is looked at for any
385 parity error regardless of whether parity is enabled on the device or
386 not. (The spec indicates parity is generated in some cases). On Header
387 Type 01 bridges, the secondary status register is also looked at to see
388 if parity occurred on the bus on the other side of the bridge.
391 SYSFS CONFIGURATION
392 -------------------
394 Under /sys/devices/system/edac/pci are control and attribute files as follows:
397 Enable/Disable PCI Parity checking control file:
399         'check_pci_parity'
402         This control file enables or disables the PCI Bus Parity scanning
403         operation. Writing a 1 to this file enables the scanning. Writing
404         a 0 to this file disables the scanning.
406         Enable:
407         echo "1" >/sys/devices/system/edac/pci/check_pci_parity
409         Disable:
410         echo "0" >/sys/devices/system/edac/pci/check_pci_parity
413 Parity Count:
415         'pci_parity_count'
417         This attribute file will display the number of parity errors that
418         have been detected.
422 MODULE PARAMETERS
423 -----------------
425 Panic on UE control file:
427         'edac_mc_panic_on_ue'
429         An uncorrectable error will cause a machine panic.  This is usually
430         desirable.  It is a bad idea to continue when an uncorrectable error
431         occurs - it is indeterminate what was uncorrected and the operating
432         system context might be so mangled that continuing will lead to further
433         corruption. If the kernel has MCE configured, then EDAC will never
434         notice the UE.
436         LOAD TIME: module/kernel parameter: edac_mc_panic_on_ue=[0|1]
438         RUN TIME:  echo "1" > /sys/module/edac_core/parameters/edac_mc_panic_on_ue
441 Log UE control file:
443         'edac_mc_log_ue'
445         Generate kernel messages describing uncorrectable errors.  These errors
446         are reported through the system message log system.  UE statistics
447         will be accumulated even when UE logging is disabled.
449         LOAD TIME: module/kernel parameter: edac_mc_log_ue=[0|1]
451         RUN TIME: echo "1" > /sys/module/edac_core/parameters/edac_mc_log_ue
454 Log CE control file:
456         'edac_mc_log_ce'
458         Generate kernel messages describing correctable errors.  These
459         errors are reported through the system message log system.
460         CE statistics will be accumulated even when CE logging is disabled.
462         LOAD TIME: module/kernel parameter: edac_mc_log_ce=[0|1]
464         RUN TIME: echo "1" > /sys/module/edac_core/parameters/edac_mc_log_ce
467 Polling period control file:
469         'edac_mc_poll_msec'
471         The time period, in milliseconds, for polling for error information.
472         Too small a value wastes resources.  Too large a value might delay
473         necessary handling of errors and might loose valuable information for
474         locating the error.  1000 milliseconds (once each second) is the current
475         default. Systems which require all the bandwidth they can get, may
476         increase this.
478         LOAD TIME: module/kernel parameter: edac_mc_poll_msec=[0|1]
480         RUN TIME: echo "1000" > /sys/module/edac_core/parameters/edac_mc_poll_msec
483 Panic on PCI PARITY Error:
485         'panic_on_pci_parity'
488         This control file enables or disables panicking when a parity
489         error has been detected.
492         module/kernel parameter: edac_panic_on_pci_pe=[0|1]
494         Enable:
495         echo "1" > /sys/module/edac_core/parameters/edac_panic_on_pci_pe
497         Disable:
498         echo "0" > /sys/module/edac_core/parameters/edac_panic_on_pci_pe
502 EDAC device type
503 ----------------
505 In the header file, edac_core.h, there is a series of edac_device structures
506 and APIs for the EDAC_DEVICE.
508 User space access to an edac_device is through the sysfs interface.
510 At the location /sys/devices/system/edac (sysfs) new edac_device devices will
511 appear.
513 There is a three level tree beneath the above 'edac' directory. For example,
514 the 'test_device_edac' device (found at the bluesmoke.sourceforget.net website)
515 installs itself as:
517         /sys/devices/systm/edac/test-instance
519 in this directory are various controls, a symlink and one or more 'instance'
520 directories.
522 The standard default controls are:
524         log_ce          boolean to log CE events
525         log_ue          boolean to log UE events
526         panic_on_ue     boolean to 'panic' the system if an UE is encountered
527                         (default off, can be set true via startup script)
528         poll_msec       time period between POLL cycles for events
530 The test_device_edac device adds at least one of its own custom control:
532         test_bits       which in the current test driver does nothing but
533                         show how it is installed. A ported driver can
534                         add one or more such controls and/or attributes
535                         for specific uses.
536                         One out-of-tree driver uses controls here to allow
537                         for ERROR INJECTION operations to hardware
538                         injection registers
540 The symlink points to the 'struct dev' that is registered for this edac_device.
542 INSTANCES
543 ---------
545 One or more instance directories are present. For the 'test_device_edac' case:
547         test-instance0
550 In this directory there are two default counter attributes, which are totals of
551 counter in deeper subdirectories.
553         ce_count        total of CE events of subdirectories
554         ue_count        total of UE events of subdirectories
556 BLOCKS
557 ------
559 At the lowest directory level is the 'block' directory. There can be 0, 1
560 or more blocks specified in each instance.
562         test-block0
565 In this directory the default attributes are:
567         ce_count        which is counter of CE events for this 'block'
568                         of hardware being monitored
569         ue_count        which is counter of UE events for this 'block'
570                         of hardware being monitored
573 The 'test_device_edac' device adds 4 attributes and 1 control:
575         test-block-bits-0       for every POLL cycle this counter
576                                 is incremented
577         test-block-bits-1       every 10 cycles, this counter is bumped once,
578                                 and test-block-bits-0 is set to 0
579         test-block-bits-2       every 100 cycles, this counter is bumped once,
580                                 and test-block-bits-1 is set to 0
581         test-block-bits-3       every 1000 cycles, this counter is bumped once,
582                                 and test-block-bits-2 is set to 0
585         reset-counters          writing ANY thing to this control will
586                                 reset all the above counters.
589 Use of the 'test_device_edac' driver should enable any others to create their own
590 unique drivers for their hardware systems.
592 The 'test_device_edac' sample driver is located at the
593 bluesmoke.sourceforge.net project site for EDAC.
596 NEHALEM USAGE OF EDAC APIs
597 --------------------------
599 This chapter documents some EXPERIMENTAL mappings for EDAC API to handle
600 Nehalem EDAC driver. They will likely be changed on future versions
601 of the driver.
603 Due to the way Nehalem exports Memory Controller data, some adjustments
604 were done at i7core_edac driver. This chapter will cover those differences
606 1) On Nehalem, there is one Memory Controller per Quick Patch Interconnect
607    (QPI). At the driver, the term "socket" means one QPI. This is
608    associated with a physical CPU socket.
610    Each MC have 3 physical read channels, 3 physical write channels and
611    3 logic channels. The driver currently sees it as just 3 channels.
612    Each channel can have up to 3 DIMMs.
614    The minimum known unity is DIMMs. There are no information about csrows.
615    As EDAC API maps the minimum unity is csrows, the driver sequentially
616    maps channel/dimm into different csrows.
618    For example, supposing the following layout:
619         Ch0 phy rd0, wr0 (0x063f4031): 2 ranks, UDIMMs
620           dimm 0 1024 Mb offset: 0, bank: 8, rank: 1, row: 0x4000, col: 0x400
621           dimm 1 1024 Mb offset: 4, bank: 8, rank: 1, row: 0x4000, col: 0x400
622         Ch1 phy rd1, wr1 (0x063f4031): 2 ranks, UDIMMs
623           dimm 0 1024 Mb offset: 0, bank: 8, rank: 1, row: 0x4000, col: 0x400
624         Ch2 phy rd3, wr3 (0x063f4031): 2 ranks, UDIMMs
625           dimm 0 1024 Mb offset: 0, bank: 8, rank: 1, row: 0x4000, col: 0x400
626    The driver will map it as:
627         csrow0: channel 0, dimm0
628         csrow1: channel 0, dimm1
629         csrow2: channel 1, dimm0
630         csrow3: channel 2, dimm0
632 exports one
633    DIMM per csrow.
635    Each QPI is exported as a different memory controller.
637 2) Nehalem MC has the ability to generate errors. The driver implements this
638    functionality via some error injection nodes:
640    For injecting a memory error, there are some sysfs nodes, under
641    /sys/devices/system/edac/mc/mc?/:
643    inject_addrmatch/*:
644       Controls the error injection mask register. It is possible to specify
645       several characteristics of the address to match an error code:
646          dimm = the affected dimm. Numbers are relative to a channel;
647          rank = the memory rank;
648          channel = the channel that will generate an error;
649          bank = the affected bank;
650          page = the page address;
651          column (or col) = the address column.
652       each of the above values can be set to "any" to match any valid value.
654       At driver init, all values are set to any.
656       For example, to generate an error at rank 1 of dimm 2, for any channel,
657       any bank, any page, any column:
658                 echo 2 >/sys/devices/system/edac/mc/mc0/inject_addrmatch/dimm
659                 echo 1 >/sys/devices/system/edac/mc/mc0/inject_addrmatch/rank
661         To return to the default behaviour of matching any, you can do:
662                 echo any >/sys/devices/system/edac/mc/mc0/inject_addrmatch/dimm
663                 echo any >/sys/devices/system/edac/mc/mc0/inject_addrmatch/rank
665    inject_eccmask:
666        specifies what bits will have troubles,
668    inject_section:
669        specifies what ECC cache section will get the error:
670                 3 for both
671                 2 for the highest
672                 1 for the lowest
674    inject_type:
675        specifies the type of error, being a combination of the following bits:
676                 bit 0 - repeat
677                 bit 1 - ecc
678                 bit 2 - parity
680        inject_enable starts the error generation when something different
681        than 0 is written.
683    All inject vars can be read. root permission is needed for write.
685    Datasheet states that the error will only be generated after a write on an
686    address that matches inject_addrmatch. It seems, however, that reading will
687    also produce an error.
689    For example, the following code will generate an error for any write access
690    at socket 0, on any DIMM/address on channel 2:
692    echo 2 >/sys/devices/system/edac/mc/mc0/inject_addrmatch/channel
693    echo 2 >/sys/devices/system/edac/mc/mc0/inject_type
694    echo 64 >/sys/devices/system/edac/mc/mc0/inject_eccmask
695    echo 3 >/sys/devices/system/edac/mc/mc0/inject_section
696    echo 1 >/sys/devices/system/edac/mc/mc0/inject_enable
697    dd if=/dev/mem of=/dev/null seek=16k bs=4k count=1 >& /dev/null
699    For socket 1, it is needed to replace "mc0" by "mc1" at the above
700    commands.
702    The generated error message will look like:
704    EDAC MC0: UE row 0, channel-a= 0 channel-b= 0 labels "-": NON_FATAL (addr = 0x0075b980, socket=0, Dimm=0, Channel=2, syndrome=0x00000040, count=1, Err=8c0000400001009f:4000080482 (read error: read ECC error))
706 3) Nehalem specific Corrected Error memory counters
708    Nehalem have some registers to count memory errors. The driver uses those
709    registers to report Corrected Errors on devices with Registered Dimms.
711    However, those counters don't work with Unregistered Dimms. As the chipset
712    offers some counters that also work with UDIMMS (but with a worse level of
713    granularity than the default ones), the driver exposes those registers for
714    UDIMM memories.
716    They can be read by looking at the contents of all_channel_counts/
718    $ for i in /sys/devices/system/edac/mc/mc0/all_channel_counts/*; do echo $i; cat $i; done
719         /sys/devices/system/edac/mc/mc0/all_channel_counts/udimm0
720         0
721         /sys/devices/system/edac/mc/mc0/all_channel_counts/udimm1
722         0
723         /sys/devices/system/edac/mc/mc0/all_channel_counts/udimm2
724         0
726    What happens here is that errors on different csrows, but at the same
727    dimm number will increment the same counter.
728    So, in this memory mapping:
729         csrow0: channel 0, dimm0
730         csrow1: channel 0, dimm1
731         csrow2: channel 1, dimm0
732         csrow3: channel 2, dimm0
733    The hardware will increment udimm0 for an error at the first dimm at either
734         csrow0, csrow2  or csrow3;
735    The hardware will increment udimm1 for an error at the second dimm at either
736         csrow0, csrow2  or csrow3;
737    The hardware will increment udimm2 for an error at the third dimm at either
738         csrow0, csrow2  or csrow3;
740 4) Standard error counters
742    The standard error counters are generated when an mcelog error is received
743    by the driver. Since, with udimm, this is counted by software, it is
744    possible that some errors could be lost. With rdimm's, they display the
745    contents of the registers
747 CREDITS:
748 ========
750 Written by Doug Thompson <dougthompson@xmission.com>
751 7 Dec 2005
752 17 Jul 2007     Updated
754 (c) Mauro Carvalho Chehab
755 05 Aug 2009     Nehalem interface
757 EDAC authors/maintainers:
759         Doug Thompson, Dave Jiang, Dave Peterson et al,
760         Mauro Carvalho Chehab
761         Borislav Petkov
762         original author: Thayne Harbaugh