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[linux-2.6] / Documentation / watchdog / watchdog-api.txt
1 Last reviewed: 10/05/2007
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4 The Linux Watchdog driver API.
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6 Copyright 2002 Christer Weingel <wingel@nano-system.com>
7
8 Some parts of this document are copied verbatim from the sbc60xxwdt
9 driver which is (c) Copyright 2000 Jakob Oestergaard <jakob@ostenfeld.dk>
10
11 This document describes the state of the Linux 2.4.18 kernel.
12
13 Introduction:
14
15 A Watchdog Timer (WDT) is a hardware circuit that can reset the
16 computer system in case of a software fault.  You probably knew that
17 already.
18
19 Usually a userspace daemon will notify the kernel watchdog driver via the
20 /dev/watchdog special device file that userspace is still alive, at
21 regular intervals.  When such a notification occurs, the driver will
22 usually tell the hardware watchdog that everything is in order, and
23 that the watchdog should wait for yet another little while to reset
24 the system.  If userspace fails (RAM error, kernel bug, whatever), the
25 notifications cease to occur, and the hardware watchdog will reset the
26 system (causing a reboot) after the timeout occurs.
27
28 The Linux watchdog API is a rather ad-hoc construction and different
29 drivers implement different, and sometimes incompatible, parts of it.
30 This file is an attempt to document the existing usage and allow
31 future driver writers to use it as a reference.
32
33 The simplest API:
34
35 All drivers support the basic mode of operation, where the watchdog
36 activates as soon as /dev/watchdog is opened and will reboot unless
37 the watchdog is pinged within a certain time, this time is called the
38 timeout or margin.  The simplest way to ping the watchdog is to write
39 some data to the device.  So a very simple watchdog daemon would look
40 like this source file:  see Documentation/watchdog/src/watchdog-simple.c
41
42 A more advanced driver could for example check that a HTTP server is
43 still responding before doing the write call to ping the watchdog.
44
45 When the device is closed, the watchdog is disabled.  This is not
46 always such a good idea, since if there is a bug in the watchdog
47 daemon and it crashes the system will not reboot.  Because of this,
48 some of the drivers support the configuration option "Disable watchdog
49 shutdown on close", CONFIG_WATCHDOG_NOWAYOUT.  If it is set to Y when
50 compiling the kernel, there is no way of disabling the watchdog once
51 it has been started.  So, if the watchdog daemon crashes, the system
52 will reboot after the timeout has passed. Watchdog devices also usually
53 support the nowayout module parameter so that this option can be controlled
54 at runtime.
55
56 Drivers will not disable the watchdog, unless a specific magic character 'V'
57 has been sent /dev/watchdog just before closing the file.  If the userspace
58 daemon closes the file without sending this special character, the driver
59 will assume that the daemon (and userspace in general) died, and will stop
60 pinging the watchdog without disabling it first.  This will then cause a
61 reboot if the watchdog is not re-opened in sufficient time.
62
63 The ioctl API:
64
65 All conforming drivers also support an ioctl API.
66
67 Pinging the watchdog using an ioctl:
68
69 All drivers that have an ioctl interface support at least one ioctl,
70 KEEPALIVE.  This ioctl does exactly the same thing as a write to the
71 watchdog device, so the main loop in the above program could be
72 replaced with:
73
74         while (1) {
75                 ioctl(fd, WDIOC_KEEPALIVE, 0);
76                 sleep(10);
77         }
78
79 the argument to the ioctl is ignored.
80
81 Setting and getting the timeout:
82
83 For some drivers it is possible to modify the watchdog timeout on the
84 fly with the SETTIMEOUT ioctl, those drivers have the WDIOF_SETTIMEOUT
85 flag set in their option field.  The argument is an integer
86 representing the timeout in seconds.  The driver returns the real
87 timeout used in the same variable, and this timeout might differ from
88 the requested one due to limitation of the hardware.
89
90     int timeout = 45;
91     ioctl(fd, WDIOC_SETTIMEOUT, &timeout);
92     printf("The timeout was set to %d seconds\n", timeout);
93
94 This example might actually print "The timeout was set to 60 seconds"
95 if the device has a granularity of minutes for its timeout.
96
97 Starting with the Linux 2.4.18 kernel, it is possible to query the
98 current timeout using the GETTIMEOUT ioctl.
99
100     ioctl(fd, WDIOC_GETTIMEOUT, &timeout);
101     printf("The timeout was is %d seconds\n", timeout);
102
103 Pretimeouts:
104
105 Some watchdog timers can be set to have a trigger go off before the
106 actual time they will reset the system.  This can be done with an NMI,
107 interrupt, or other mechanism.  This allows Linux to record useful
108 information (like panic information and kernel coredumps) before it
109 resets.
110
111     pretimeout = 10;
112     ioctl(fd, WDIOC_SETPRETIMEOUT, &pretimeout);
113
114 Note that the pretimeout is the number of seconds before the time
115 when the timeout will go off.  It is not the number of seconds until
116 the pretimeout.  So, for instance, if you set the timeout to 60 seconds
117 and the pretimeout to 10 seconds, the pretimout will go of in 50
118 seconds.  Setting a pretimeout to zero disables it.
119
120 There is also a get function for getting the pretimeout:
121
122     ioctl(fd, WDIOC_GETPRETIMEOUT, &timeout);
123     printf("The pretimeout was is %d seconds\n", timeout);
124
125 Not all watchdog drivers will support a pretimeout.
126
127 Get the number of seconds before reboot:
128
129 Some watchdog drivers have the ability to report the remaining time
130 before the system will reboot. The WDIOC_GETTIMELEFT is the ioctl
131 that returns the number of seconds before reboot.
132
133     ioctl(fd, WDIOC_GETTIMELEFT, &timeleft);
134     printf("The timeout was is %d seconds\n", timeleft);
135
136 Environmental monitoring:
137
138 All watchdog drivers are required return more information about the system,
139 some do temperature, fan and power level monitoring, some can tell you
140 the reason for the last reboot of the system.  The GETSUPPORT ioctl is
141 available to ask what the device can do:
142
143         struct watchdog_info ident;
144         ioctl(fd, WDIOC_GETSUPPORT, &ident);
145
146 the fields returned in the ident struct are:
147
148         identity                a string identifying the watchdog driver
149         firmware_version        the firmware version of the card if available
150         options                 a flags describing what the device supports
151
152 the options field can have the following bits set, and describes what
153 kind of information that the GET_STATUS and GET_BOOT_STATUS ioctls can
154 return.   [FIXME -- Is this correct?]
155
156         WDIOF_OVERHEAT          Reset due to CPU overheat
157
158 The machine was last rebooted by the watchdog because the thermal limit was
159 exceeded
160
161         WDIOF_FANFAULT          Fan failed
162
163 A system fan monitored by the watchdog card has failed
164
165         WDIOF_EXTERN1           External relay 1
166
167 External monitoring relay/source 1 was triggered. Controllers intended for
168 real world applications include external monitoring pins that will trigger
169 a reset.
170
171         WDIOF_EXTERN2           External relay 2
172
173 External monitoring relay/source 2 was triggered
174
175         WDIOF_POWERUNDER        Power bad/power fault
176
177 The machine is showing an undervoltage status
178
179         WDIOF_CARDRESET         Card previously reset the CPU
180
181 The last reboot was caused by the watchdog card
182
183         WDIOF_POWEROVER         Power over voltage
184
185 The machine is showing an overvoltage status. Note that if one level is
186 under and one over both bits will be set - this may seem odd but makes
187 sense.
188
189         WDIOF_KEEPALIVEPING     Keep alive ping reply
190
191 The watchdog saw a keepalive ping since it was last queried.
192
193         WDIOF_SETTIMEOUT        Can set/get the timeout
194
195 The watchdog can do pretimeouts.
196
197         WDIOF_PRETIMEOUT        Pretimeout (in seconds), get/set
198
199
200 For those drivers that return any bits set in the option field, the
201 GETSTATUS and GETBOOTSTATUS ioctls can be used to ask for the current
202 status, and the status at the last reboot, respectively.  
203
204     int flags;
205     ioctl(fd, WDIOC_GETSTATUS, &flags);
206
207     or
208
209     ioctl(fd, WDIOC_GETBOOTSTATUS, &flags);
210
211 Note that not all devices support these two calls, and some only
212 support the GETBOOTSTATUS call.
213
214 Some drivers can measure the temperature using the GETTEMP ioctl.  The
215 returned value is the temperature in degrees fahrenheit.
216
217     int temperature;
218     ioctl(fd, WDIOC_GETTEMP, &temperature);
219
220 Finally the SETOPTIONS ioctl can be used to control some aspects of
221 the cards operation; right now the pcwd driver is the only one
222 supporting this ioctl.
223
224     int options = 0;
225     ioctl(fd, WDIOC_SETOPTIONS, options);
226
227 The following options are available:
228
229         WDIOS_DISABLECARD       Turn off the watchdog timer
230         WDIOS_ENABLECARD        Turn on the watchdog timer
231         WDIOS_TEMPPANIC         Kernel panic on temperature trip
232
233 [FIXME -- better explanations]
234