96dbf30e0db582f9ff437d449a33e978e7873eb2
[dpdk.git] / doc / guides / prog_guide / dev_kit_build_system.rst
1 ..  SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2     Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation.
3
4 .. _Development_Kit_Build_System:
5
6 Development Kit Build System
7 ============================
8
9 The DPDK requires a build system for compilation activities and so on.
10 This section describes the constraints and the mechanisms used in the DPDK framework.
11
12 There are two use-cases for the framework:
13
14 *   Compilation of the DPDK libraries and sample applications;
15     the framework generates specific binary libraries,
16     include files and sample applications
17
18 *   Compilation of an external application or library, using an installed binary DPDK
19
20 Building the Development Kit Binary
21 -----------------------------------
22
23 The following provides details on how to build the DPDK binary.
24
25 Build Directory Concept
26 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
27
28 After installation, a build directory structure is created.
29 Each build directory contains include files, libraries, and applications.
30
31 A build directory is specific to a configuration that includes architecture + execution environment + toolchain.
32 It is possible to have several build directories sharing the same sources with different configurations.
33
34 For instance, to create a new build directory called my_sdk_build_dir using the default configuration template config/defconfig_x86_64-linux,
35 we use:
36
37 .. code-block:: console
38
39     cd ${RTE_SDK}
40     make config T=x86_64-native-linux-gcc O=my_sdk_build_dir
41
42 This creates a new my_sdk_build_dir directory. After that, we can compile by doing:
43
44 .. code-block:: console
45
46     cd my_sdk_build_dir
47     make
48
49 which is equivalent to:
50
51 .. code-block:: console
52
53     make O=my_sdk_build_dir
54
55 Refer to
56 :ref:`Development Kit Root Makefile Help <Development_Kit_Root_Makefile_Help>`
57 for details about make commands that can be used from the root of DPDK.
58
59 Building External Applications
60 ------------------------------
61
62 Since DPDK is in essence a development kit, the first objective of end users will be to create an application using this SDK.
63 To compile an application, the user must set the RTE_SDK and RTE_TARGET environment variables.
64
65 .. code-block:: console
66
67     export RTE_SDK=/opt/DPDK
68     export RTE_TARGET=x86_64-native-linux-gcc
69     cd /path/to/my_app
70
71 For a new application, the user must create their own Makefile that includes some .mk files, such as
72 ${RTE_SDK}/mk/rte.vars.mk, and ${RTE_SDK}/mk/ rte.app.mk.
73 This is described in
74 :ref:`Building Your Own Application <Building_Your_Own_Application>`.
75
76 Depending on the chosen target (architecture, machine, executive environment, toolchain) defined in the Makefile or as an environment variable,
77 the applications and libraries will compile using the appropriate .h files and will link with the appropriate .a files.
78 These files are located in ${RTE_SDK}/arch-machine-execenv-toolchain, which is referenced internally by ${RTE_BIN_SDK}.
79
80 To compile their application, the user just has to call make.
81 The compilation result will be located in /path/to/my_app/build directory.
82
83 Sample applications are provided in the examples directory.
84
85 .. _Makefile_Description:
86
87 Makefile Description
88 --------------------
89
90 General Rules For DPDK Makefiles
91 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
92
93 In the DPDK, Makefiles always follow the same scheme:
94
95 #. Include $(RTE_SDK)/mk/rte.vars.mk at the beginning.
96
97 #. Define specific variables for RTE build system.
98
99 #. Include a specific $(RTE_SDK)/mk/rte.XYZ.mk, where XYZ can be app, lib, extapp, extlib, obj, gnuconfigure,
100    and so on, depending on what kind of object you want to build.
101    :ref:`See Makefile Types <Makefile_Types>` below.
102
103 #. Include user-defined rules and variables.
104
105    The following is a very simple example of an external application Makefile:
106
107    ..  code-block:: make
108
109         include $(RTE_SDK)/mk/rte.vars.mk
110
111         # binary name
112         APP = helloworld
113
114         # all source are stored in SRCS-y
115         SRCS-y := main.c
116
117         CFLAGS += -O3
118         CFLAGS += $(WERROR_FLAGS)
119
120         include $(RTE_SDK)/mk/rte.extapp.mk
121
122 .. _Makefile_Types:
123
124 Makefile Types
125 ~~~~~~~~~~~~~~
126
127 Depending on the .mk file which is included at the end of the user Makefile, the Makefile will have a different role.
128 Note that it is not possible to build a library and an application in the same Makefile.
129 For that, the user must create two separate Makefiles, possibly in two different directories.
130
131 In any case, the rte.vars.mk file must be included in the user Makefile as soon as possible.
132
133 Application
134 ^^^^^^^^^^^
135
136 These Makefiles generate a binary application.
137
138 *   rte.app.mk: Application in the development kit framework
139
140 *   rte.extapp.mk: External application
141
142 *   rte.hostapp.mk: prerequisite tool to build dpdk
143
144 Library
145 ^^^^^^^
146
147 Generate a .a library.
148
149 *   rte.lib.mk: Library in the development kit framework
150
151 *   rte.extlib.mk: external library
152
153 *   rte.hostlib.mk: host library in the development kit framework
154
155 Install
156 ^^^^^^^
157
158 *   rte.install.mk: Does not build anything, it is only used to create links or copy files to the installation directory.
159     This is useful for including files in the development kit framework.
160
161 Kernel Module
162 ^^^^^^^^^^^^^
163
164 *   rte.module.mk: Build a kernel module in the development kit framework.
165
166 Objects
167 ^^^^^^^
168
169 *   rte.obj.mk: Object aggregation (merge several .o in one) in the development kit framework.
170
171 *   rte.extobj.mk: Object aggregation (merge several .o in one) outside the development kit framework.
172
173 Misc
174 ^^^^
175
176 *   rte.gnuconfigure.mk: Build an application that is configure-based.
177
178 *   rte.subdir.mk: Build several directories in the development kit framework.
179
180 .. _Internally_Generated_Build_Tools:
181
182 Internally Generated Build Tools
183 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
184
185 ``app/dpdk-pmdinfogen``
186
187
188 ``dpdk-pmdinfogen`` scans an object (.o) file for various well known symbol names.
189 These well known symbol names are defined by various macros and used to export
190 important information about hardware support and usage for pmd files.  For
191 instance the macro:
192
193 .. code-block:: c
194
195    RTE_PMD_REGISTER_PCI(name, drv)
196
197 Creates the following symbol:
198
199 .. code-block:: c
200
201    static char this_pmd_name0[] __attribute__((used)) = "<name>";
202
203
204 Which ``dpdk-pmdinfogen`` scans for.  Using this information other relevant
205 bits of data can be exported from the object file and used to produce a
206 hardware support description, that ``dpdk-pmdinfogen`` then encodes into a
207 json formatted string in the following format:
208
209 .. code-block:: c
210
211    static char <name_pmd_string>="PMD_INFO_STRING=\"{'name' : '<name>', ...}\"";
212
213
214 These strings can then be searched for by external tools to determine the
215 hardware support of a given library or application.
216
217
218 .. _Useful_Variables_Provided_by_the_Build_System:
219
220 Useful Variables Provided by the Build System
221 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
222
223 *   RTE_SDK: The absolute path to the DPDK sources.
224     When compiling the development kit, this variable is automatically set by the framework.
225     It has to be defined by the user as an environment variable if compiling an external application.
226
227 *   RTE_SRCDIR: The path to the root of the sources. When compiling the development kit, RTE_SRCDIR = RTE_SDK.
228     When compiling an external application, the variable points to the root of external application sources.
229
230 *   RTE_OUTPUT: The path to which output files are written.
231     Typically, it is $(RTE_SRCDIR)/build, but it can be overridden by the O= option in the make command line.
232
233 *   RTE_TARGET: A string identifying the target for which we are building.
234     The format is arch-machine-execenv-toolchain.
235     When compiling the SDK, the target is deduced by the build system from the configuration (.config).
236     When building an external application, it must be specified by the user in the Makefile or as an environment variable.
237
238 *   RTE_SDK_BIN: References $(RTE_SDK)/$(RTE_TARGET).
239
240 *   RTE_ARCH: Defines the architecture (i686, x86_64).
241     It is the same value as CONFIG_RTE_ARCH  but without the double-quotes around the string.
242
243 *   RTE_MACHINE: Defines the machine.
244     It is the same value as CONFIG_RTE_MACHINE but without the double-quotes around the string.
245
246 *   RTE_TOOLCHAIN: Defines the toolchain (gcc , icc).
247     It is the same value as CONFIG_RTE_TOOLCHAIN but without the double-quotes around the string.
248
249 *   RTE_EXEC_ENV: Defines the executive environment (linux).
250     It is the same value as CONFIG_RTE_EXEC_ENV but without the double-quotes around the string.
251
252 *   RTE_KERNELDIR: This variable contains the absolute path to the kernel sources that will be used to compile the kernel modules.
253     The kernel headers must be the same as the ones that will be used on the target machine (the machine that will run the application).
254     By default, the variable is set to /lib/modules/$(shell uname -r)/build,
255     which is correct when the target machine is also the build machine.
256
257 *   RTE_DEVEL_BUILD: Stricter options (stop on warning). It defaults to y in a git tree.
258
259 Variables that Can be Set/Overridden in a Makefile Only
260 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
261
262 *   VPATH: The path list that the build system will search for sources. By default, RTE_SRCDIR will be included in VPATH.
263
264 *   CFLAGS: Flags to use for C compilation. The user should use +=  to append data in this variable.
265
266 *   LDFLAGS: Flags to use for linking. The user should use +=  to append data in this variable.
267
268 *   ASFLAGS: Flags to use for assembly. The user should use +=  to append data in this variable.
269
270 *   CPPFLAGS: Flags to use to give flags to C preprocessor (only useful when assembling .S files).
271     The user should use += to append data in this variable.
272
273 *   LDLIBS: In an application, the list of libraries to link with (for example, -L  /path/to/libfoo -lfoo ).
274     The user should use  +=  to append data in this variable.
275
276 *   SRC-y: A list of source files (.c, .S, or .o  if the source is a binary) in case of application, library or object Makefiles.
277     The sources must be available from VPATH.
278
279 *   INSTALL-y-$(INSTPATH): A list of files to be installed in  $(INSTPATH).
280     The files must be available from VPATH and will be copied in $(RTE_OUTPUT)/$(INSTPATH). Can be used in almost any RTE Makefile.
281
282 *   SYMLINK-y-$(INSTPATH): A list of files to be installed in $(INSTPATH).
283     The files must be available from VPATH and will be linked (symbolically) in  $(RTE_OUTPUT)/$(INSTPATH).
284     This variable can be used in almost any DPDK Makefile.
285
286 *   PREBUILD: A list of prerequisite actions to be taken before building. The user should use +=  to append data in this variable.
287
288 *   POSTBUILD: A list of actions to be taken after the main build. The user should use += to append data in this variable.
289
290 *   PREINSTALL: A list of prerequisite actions to be taken before installing. The user should use += to append data in this variable.
291
292 *   POSTINSTALL: A list of actions to be taken after installing. The user should use += to append data in this variable.
293
294 *   PRECLEAN: A list of prerequisite actions to be taken before cleaning. The user should use += to append data in this variable.
295
296 *   POSTCLEAN: A list of actions to be taken after cleaning. The user should use += to append data in this variable.
297
298 *   DEPDIRS-$(DIR): Only used in the development kit framework to specify if the build of the current directory depends on build of another one.
299     This is needed to support parallel builds correctly.
300
301 Variables that can be Set/Overridden by the User on the Command Line Only
302 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
303
304 Some variables can be used to configure the build system behavior. They are documented in
305 :ref:`Development Kit Root Makefile Help <Development_Kit_Root_Makefile_Help>` and
306 :ref:`External Application/Library Makefile Help <External_Application/Library_Makefile_Help>`
307
308     *   WERROR_CFLAGS: By default, this is set to a specific value that depends on the compiler.
309         Users are encouraged to use this variable as follows:
310
311             CFLAGS += $(WERROR_CFLAGS)
312
313 This avoids the use of different cases depending on the compiler (icc or gcc).
314 Also, this variable can be overridden from the command line, which allows bypassing of the flags for testing purposes.
315
316 Variables that Can be Set/Overridden by the User in a Makefile or Command Line
317 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
318
319 *   CFLAGS_my_file.o: Specific flags to add for C compilation of my_file.c.
320
321 *   LDFLAGS_my_app: Specific flags to add when linking my_app.
322
323 *   EXTRA_CFLAGS: The content of this variable is appended after CFLAGS when compiling.
324
325 *   EXTRA_LDFLAGS: The content of this variable is appended after LDFLAGS when linking.
326
327 *   EXTRA_LDLIBS: The content of this variable is appended after LDLIBS when linking.
328
329 *   EXTRA_ASFLAGS: The content of this variable is appended after ASFLAGS when assembling.
330
331 *   EXTRA_CPPFLAGS: The content of this variable is appended after CPPFLAGS when using a C preprocessor on assembly files.