script: build-rpi4: Update script to clarify build errors
[platform/kernel/linux-rpi.git] / Documentation / process / applying-patches.rst
1 .. _applying_patches:
2
3 Applying Patches To The Linux Kernel
4 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++
5
6 Original by:
7         Jesper Juhl, August 2005
8
9 .. note::
10
11    This document is obsolete.  In most cases, rather than using ``patch``
12    manually, you'll almost certainly want to look at using Git instead.
13
14 A frequently asked question on the Linux Kernel Mailing List is how to apply
15 a patch to the kernel or, more specifically, what base kernel a patch for
16 one of the many trees/branches should be applied to. Hopefully this document
17 will explain this to you.
18
19 In addition to explaining how to apply and revert patches, a brief
20 description of the different kernel trees (and examples of how to apply
21 their specific patches) is also provided.
22
23
24 What is a patch?
25 ================
26
27 A patch is a small text document containing a delta of changes between two
28 different versions of a source tree. Patches are created with the ``diff``
29 program.
30
31 To correctly apply a patch you need to know what base it was generated from
32 and what new version the patch will change the source tree into. These
33 should both be present in the patch file metadata or be possible to deduce
34 from the filename.
35
36
37 How do I apply or revert a patch?
38 =================================
39
40 You apply a patch with the ``patch`` program. The patch program reads a diff
41 (or patch) file and makes the changes to the source tree described in it.
42
43 Patches for the Linux kernel are generated relative to the parent directory
44 holding the kernel source dir.
45
46 This means that paths to files inside the patch file contain the name of the
47 kernel source directories it was generated against (or some other directory
48 names like "a/" and "b/").
49
50 Since this is unlikely to match the name of the kernel source dir on your
51 local machine (but is often useful info to see what version an otherwise
52 unlabeled patch was generated against) you should change into your kernel
53 source directory and then strip the first element of the path from filenames
54 in the patch file when applying it (the ``-p1`` argument to ``patch`` does
55 this).
56
57 To revert a previously applied patch, use the -R argument to patch.
58 So, if you applied a patch like this::
59
60         patch -p1 < ../patch-x.y.z
61
62 You can revert (undo) it like this::
63
64         patch -R -p1 < ../patch-x.y.z
65
66
67 How do I feed a patch/diff file to ``patch``?
68 =============================================
69
70 This (as usual with Linux and other UNIX like operating systems) can be
71 done in several different ways.
72
73 In all the examples below I feed the file (in uncompressed form) to patch
74 via stdin using the following syntax::
75
76         patch -p1 < path/to/patch-x.y.z
77
78 If you just want to be able to follow the examples below and don't want to
79 know of more than one way to use patch, then you can stop reading this
80 section here.
81
82 Patch can also get the name of the file to use via the -i argument, like
83 this::
84
85         patch -p1 -i path/to/patch-x.y.z
86
87 If your patch file is compressed with gzip or xz and you don't want to
88 uncompress it before applying it, then you can feed it to patch like this
89 instead::
90
91         xzcat path/to/patch-x.y.z.xz | patch -p1
92         bzcat path/to/patch-x.y.z.gz | patch -p1
93
94 If you wish to uncompress the patch file by hand first before applying it
95 (what I assume you've done in the examples below), then you simply run
96 gunzip or xz on the file -- like this::
97
98         gunzip patch-x.y.z.gz
99         xz -d patch-x.y.z.xz
100
101 Which will leave you with a plain text patch-x.y.z file that you can feed to
102 patch via stdin or the ``-i`` argument, as you prefer.
103
104 A few other nice arguments for patch are ``-s`` which causes patch to be silent
105 except for errors which is nice to prevent errors from scrolling out of the
106 screen too fast, and ``--dry-run`` which causes patch to just print a listing of
107 what would happen, but doesn't actually make any changes. Finally ``--verbose``
108 tells patch to print more information about the work being done.
109
110
111 Common errors when patching
112 ===========================
113
114 When patch applies a patch file it attempts to verify the sanity of the
115 file in different ways.
116
117 Checking that the file looks like a valid patch file and checking the code
118 around the bits being modified matches the context provided in the patch are
119 just two of the basic sanity checks patch does.
120
121 If patch encounters something that doesn't look quite right it has two
122 options. It can either refuse to apply the changes and abort or it can try
123 to find a way to make the patch apply with a few minor changes.
124
125 One example of something that's not 'quite right' that patch will attempt to
126 fix up is if all the context matches, the lines being changed match, but the
127 line numbers are different. This can happen, for example, if the patch makes
128 a change in the middle of the file but for some reasons a few lines have
129 been added or removed near the beginning of the file. In that case
130 everything looks good it has just moved up or down a bit, and patch will
131 usually adjust the line numbers and apply the patch.
132
133 Whenever patch applies a patch that it had to modify a bit to make it fit
134 it'll tell you about it by saying the patch applied with **fuzz**.
135 You should be wary of such changes since even though patch probably got it
136 right it doesn't /always/ get it right, and the result will sometimes be
137 wrong.
138
139 When patch encounters a change that it can't fix up with fuzz it rejects it
140 outright and leaves a file with a ``.rej`` extension (a reject file). You can
141 read this file to see exactly what change couldn't be applied, so you can
142 go fix it up by hand if you wish.
143
144 If you don't have any third-party patches applied to your kernel source, but
145 only patches from kernel.org and you apply the patches in the correct order,
146 and have made no modifications yourself to the source files, then you should
147 never see a fuzz or reject message from patch. If you do see such messages
148 anyway, then there's a high risk that either your local source tree or the
149 patch file is corrupted in some way. In that case you should probably try
150 re-downloading the patch and if things are still not OK then you'd be advised
151 to start with a fresh tree downloaded in full from kernel.org.
152
153 Let's look a bit more at some of the messages patch can produce.
154
155 If patch stops and presents a ``File to patch:`` prompt, then patch could not
156 find a file to be patched. Most likely you forgot to specify -p1 or you are
157 in the wrong directory. Less often, you'll find patches that need to be
158 applied with ``-p0`` instead of ``-p1`` (reading the patch file should reveal if
159 this is the case -- if so, then this is an error by the person who created
160 the patch but is not fatal).
161
162 If you get ``Hunk #2 succeeded at 1887 with fuzz 2 (offset 7 lines).`` or a
163 message similar to that, then it means that patch had to adjust the location
164 of the change (in this example it needed to move 7 lines from where it
165 expected to make the change to make it fit).
166
167 The resulting file may or may not be OK, depending on the reason the file
168 was different than expected.
169
170 This often happens if you try to apply a patch that was generated against a
171 different kernel version than the one you are trying to patch.
172
173 If you get a message like ``Hunk #3 FAILED at 2387.``, then it means that the
174 patch could not be applied correctly and the patch program was unable to
175 fuzz its way through. This will generate a ``.rej`` file with the change that
176 caused the patch to fail and also a ``.orig`` file showing you the original
177 content that couldn't be changed.
178
179 If you get ``Reversed (or previously applied) patch detected!  Assume -R? [n]``
180 then patch detected that the change contained in the patch seems to have
181 already been made.
182
183 If you actually did apply this patch previously and you just re-applied it
184 in error, then just say [n]o and abort this patch. If you applied this patch
185 previously and actually intended to revert it, but forgot to specify -R,
186 then you can say [**y**]es here to make patch revert it for you.
187
188 This can also happen if the creator of the patch reversed the source and
189 destination directories when creating the patch, and in that case reverting
190 the patch will in fact apply it.
191
192 A message similar to ``patch: **** unexpected end of file in patch`` or
193 ``patch unexpectedly ends in middle of line`` means that patch could make no
194 sense of the file you fed to it. Either your download is broken, you tried to
195 feed patch a compressed patch file without uncompressing it first, or the patch
196 file that you are using has been mangled by a mail client or mail transfer
197 agent along the way somewhere, e.g., by splitting a long line into two lines.
198 Often these warnings can easily be fixed by joining (concatenating) the
199 two lines that had been split.
200
201 As I already mentioned above, these errors should never happen if you apply
202 a patch from kernel.org to the correct version of an unmodified source tree.
203 So if you get these errors with kernel.org patches then you should probably
204 assume that either your patch file or your tree is broken and I'd advise you
205 to start over with a fresh download of a full kernel tree and the patch you
206 wish to apply.
207
208
209 Are there any alternatives to ``patch``?
210 ========================================
211
212
213 Yes there are alternatives.
214
215 You can use the ``interdiff`` program (http://cyberelk.net/tim/patchutils/) to
216 generate a patch representing the differences between two patches and then
217 apply the result.
218
219 This will let you move from something like 5.7.2 to 5.7.3 in a single
220 step. The -z flag to interdiff will even let you feed it patches in gzip or
221 bzip2 compressed form directly without the use of zcat or bzcat or manual
222 decompression.
223
224 Here's how you'd go from 5.7.2 to 5.7.3 in a single step::
225
226         interdiff -z ../patch-5.7.2.gz ../patch-5.7.3.gz | patch -p1
227
228 Although interdiff may save you a step or two you are generally advised to
229 do the additional steps since interdiff can get things wrong in some cases.
230
231 Another alternative is ``ketchup``, which is a python script for automatic
232 downloading and applying of patches (https://www.selenic.com/ketchup/).
233
234 Other nice tools are diffstat, which shows a summary of changes made by a
235 patch; lsdiff, which displays a short listing of affected files in a patch
236 file, along with (optionally) the line numbers of the start of each patch;
237 and grepdiff, which displays a list of the files modified by a patch where
238 the patch contains a given regular expression.
239
240
241 Where can I download the patches?
242 =================================
243
244 The patches are available at https://kernel.org/
245 Most recent patches are linked from the front page, but they also have
246 specific homes.
247
248 The 5.x.y (-stable) and 5.x patches live at
249
250         https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/
251
252 The -rc patches are not stored on the webserver but are generated on
253 demand from git tags such as
254
255         https://git.kernel.org/torvalds/p/v5.1-rc1/v5.0
256
257 The stable -rc patches live at
258
259         https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/stable-review/
260
261
262 The 5.x kernels
263 ===============
264
265 These are the base stable releases released by Linus. The highest numbered
266 release is the most recent.
267
268 If regressions or other serious flaws are found, then a -stable fix patch
269 will be released (see below) on top of this base. Once a new 5.x base
270 kernel is released, a patch is made available that is a delta between the
271 previous 5.x kernel and the new one.
272
273 To apply a patch moving from 5.6 to 5.7, you'd do the following (note
274 that such patches do **NOT** apply on top of 5.x.y kernels but on top of the
275 base 5.x kernel -- if you need to move from 5.x.y to 5.x+1 you need to
276 first revert the 5.x.y patch).
277
278 Here are some examples::
279
280         # moving from 5.6 to 5.7
281
282         $ cd ~/linux-5.6                # change to kernel source dir
283         $ patch -p1 < ../patch-5.7      # apply the 5.7 patch
284         $ cd ..
285         $ mv linux-5.6 linux-5.7        # rename source dir
286
287         # moving from 5.6.1 to 5.7
288
289         $ cd ~/linux-5.6.1              # change to kernel source dir
290         $ patch -p1 -R < ../patch-5.6.1 # revert the 5.6.1 patch
291                                         # source dir is now 5.6
292         $ patch -p1 < ../patch-5.7      # apply new 5.7 patch
293         $ cd ..
294         $ mv linux-5.6.1 linux-5.7      # rename source dir
295
296
297 The 5.x.y kernels
298 =================
299
300 Kernels with 3-digit versions are -stable kernels. They contain small(ish)
301 critical fixes for security problems or significant regressions discovered
302 in a given 5.x kernel.
303
304 This is the recommended branch for users who want the most recent stable
305 kernel and are not interested in helping test development/experimental
306 versions.
307
308 If no 5.x.y kernel is available, then the highest numbered 5.x kernel is
309 the current stable kernel.
310
311 .. note::
312
313  The -stable team usually do make incremental patches available as well
314  as patches against the latest mainline release, but I only cover the
315  non-incremental ones below. The incremental ones can be found at
316  https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/incr/
317
318 These patches are not incremental, meaning that for example the 5.7.3
319 patch does not apply on top of the 5.7.2 kernel source, but rather on top
320 of the base 5.7 kernel source.
321
322 So, in order to apply the 5.7.3 patch to your existing 5.7.2 kernel
323 source you have to first back out the 5.7.2 patch (so you are left with a
324 base 5.7 kernel source) and then apply the new 5.7.3 patch.
325
326 Here's a small example::
327
328         $ cd ~/linux-5.7.2              # change to the kernel source dir
329         $ patch -p1 -R < ../patch-5.7.2 # revert the 5.7.2 patch
330         $ patch -p1 < ../patch-5.7.3    # apply the new 5.7.3 patch
331         $ cd ..
332         $ mv linux-5.7.2 linux-5.7.3    # rename the kernel source dir
333
334 The -rc kernels
335 ===============
336
337 These are release-candidate kernels. These are development kernels released
338 by Linus whenever he deems the current git (the kernel's source management
339 tool) tree to be in a reasonably sane state adequate for testing.
340
341 These kernels are not stable and you should expect occasional breakage if
342 you intend to run them. This is however the most stable of the main
343 development branches and is also what will eventually turn into the next
344 stable kernel, so it is important that it be tested by as many people as
345 possible.
346
347 This is a good branch to run for people who want to help out testing
348 development kernels but do not want to run some of the really experimental
349 stuff (such people should see the sections about -next and -mm kernels below).
350
351 The -rc patches are not incremental, they apply to a base 5.x kernel, just
352 like the 5.x.y patches described above. The kernel version before the -rcN
353 suffix denotes the version of the kernel that this -rc kernel will eventually
354 turn into.
355
356 So, 5.8-rc5 means that this is the fifth release candidate for the 5.8
357 kernel and the patch should be applied on top of the 5.7 kernel source.
358
359 Here are 3 examples of how to apply these patches::
360
361         # first an example of moving from 5.7 to 5.8-rc3
362
363         $ cd ~/linux-5.7                        # change to the 5.7 source dir
364         $ patch -p1 < ../patch-5.8-rc3          # apply the 5.8-rc3 patch
365         $ cd ..
366         $ mv linux-5.7 linux-5.8-rc3            # rename the source dir
367
368         # now let's move from 5.8-rc3 to 5.8-rc5
369
370         $ cd ~/linux-5.8-rc3                    # change to the 5.8-rc3 dir
371         $ patch -p1 -R < ../patch-5.8-rc3       # revert the 5.8-rc3 patch
372         $ patch -p1 < ../patch-5.8-rc5          # apply the new 5.8-rc5 patch
373         $ cd ..
374         $ mv linux-5.8-rc3 linux-5.8-rc5        # rename the source dir
375
376         # finally let's try and move from 5.7.3 to 5.8-rc5
377
378         $ cd ~/linux-5.7.3                      # change to the kernel source dir
379         $ patch -p1 -R < ../patch-5.7.3         # revert the 5.7.3 patch
380         $ patch -p1 < ../patch-5.8-rc5          # apply new 5.8-rc5 patch
381         $ cd ..
382         $ mv linux-5.7.3 linux-5.8-rc5          # rename the kernel source dir
383
384
385 The -mm patches and the linux-next tree
386 =======================================
387
388 The -mm patches are experimental patches released by Andrew Morton.
389
390 In the past, -mm tree were used to also test subsystem patches, but this
391 function is now done via the
392 `linux-next` (https://www.kernel.org/doc/man-pages/linux-next.html)
393 tree. The Subsystem maintainers push their patches first to linux-next,
394 and, during the merge window, sends them directly to Linus.
395
396 The -mm patches serve as a sort of proving ground for new features and other
397 experimental patches that aren't merged via a subsystem tree.
398 Once such patches has proved its worth in -mm for a while Andrew pushes
399 it on to Linus for inclusion in mainline.
400
401 The linux-next tree is daily updated, and includes the -mm patches.
402 Both are in constant flux and contains many experimental features, a
403 lot of debugging patches not appropriate for mainline etc., and is the most
404 experimental of the branches described in this document.
405
406 These patches are not appropriate for use on systems that are supposed to be
407 stable and they are more risky to run than any of the other branches (make
408 sure you have up-to-date backups -- that goes for any experimental kernel but
409 even more so for -mm patches or using a Kernel from the linux-next tree).
410
411 Testing of -mm patches and linux-next is greatly appreciated since the whole
412 point of those are to weed out regressions, crashes, data corruption bugs,
413 build breakage (and any other bug in general) before changes are merged into
414 the more stable mainline Linus tree.
415
416 But testers of -mm and linux-next should be aware that breakages are
417 more common than in any other tree.
418
419
420 This concludes this list of explanations of the various kernel trees.
421 I hope you are now clear on how to apply the various patches and help testing
422 the kernel.
423
424 Thank you's to Randy Dunlap, Rolf Eike Beer, Linus Torvalds, Bodo Eggert,
425 Johannes Stezenbach, Grant Coady, Pavel Machek and others that I may have
426 forgotten for their reviews and contributions to this document.