net/ena: switch memcpy to optimized version
[dpdk.git] / doc / guides / contributing / coding_style.rst
1 ..  SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2     Copyright 2018 The DPDK contributors
3
4 .. _coding_style:
5
6 DPDK Coding Style
7 =================
8
9 Description
10 -----------
11
12 This document specifies the preferred style for source files in the DPDK source tree.
13 It is based on the Linux Kernel coding guidelines and the FreeBSD 7.2 Kernel Developer's Manual (see man style(9)), but was heavily modified for the needs of the DPDK.
14
15 General Guidelines
16 ------------------
17
18 The rules and guidelines given in this document cannot cover every situation, so the following general guidelines should be used as a fallback:
19
20 * The code style should be consistent within each individual file.
21 * In the case of creating new files, the style should be consistent within each file in a given directory or module.
22 * The primary reason for coding standards is to increase code readability and comprehensibility, therefore always use whatever option will make the code easiest to read.
23
24 Line length is recommended to be not more than 80 characters, including comments.
25 [Tab stop size should be assumed to be 8-characters wide].
26
27 .. note::
28
29         The above is recommendation, and not a hard limit.
30         However, it is expected that the recommendations should be followed in all but the rarest situations.
31
32 C Comment Style
33 ---------------
34
35 Usual Comments
36 ~~~~~~~~~~~~~~
37
38 These comments should be used in normal cases.
39 To document a public API, a doxygen-like format must be used: refer to :ref:`doxygen_guidelines`.
40
41 .. code-block:: c
42
43  /*
44   * VERY important single-line comments look like this.
45   */
46
47  /* Most single-line comments look like this. */
48
49  /*
50   * Multi-line comments look like this.  Make them real sentences. Fill
51   * them so they look like real paragraphs.
52   */
53
54 License Header
55 ~~~~~~~~~~~~~~
56
57 Each file must begin with a special comment containing the
58 `Software Package Data Exchange (SPDX) License Identfier <https://spdx.org/using-spdx-license-identifier>`_.
59
60 Generally this is the BSD License, except for code granted special exceptions.
61 The SPDX licences identifier is sufficient, a file should not contain
62 an additional text version of the license (boilerplate).
63
64 After any copyright header, a blank line should be left before any other contents, e.g. include statements in a C file.
65
66 C Preprocessor Directives
67 -------------------------
68
69 Header Includes
70 ~~~~~~~~~~~~~~~
71
72 In DPDK sources, the include files should be ordered as following:
73
74 #. libc includes (system includes first)
75 #. DPDK EAL includes
76 #. DPDK misc libraries includes
77 #. application-specific includes
78
79 Include files from the local application directory are included using quotes, while includes from other paths are included using angle brackets: "<>".
80
81 Example:
82
83 .. code-block:: c
84
85  #include <stdio.h>
86  #include <stdlib.h>
87
88  #include <rte_eal.h>
89
90  #include <rte_ring.h>
91  #include <rte_mempool.h>
92
93  #include "application.h"
94
95 Header File Guards
96 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~
97
98 Headers should be protected against multiple inclusion with the usual:
99
100 .. code-block:: c
101
102    #ifndef _FILE_H_
103    #define _FILE_H_
104
105    /* Code */
106
107    #endif /* _FILE_H_ */
108
109
110 Macros
111 ~~~~~~
112
113 Do not ``#define`` or declare names except with the standard DPDK prefix: ``RTE_``.
114 This is to ensure there are no collisions with definitions in the application itself.
115
116 The names of "unsafe" macros (ones that have side effects), and the names of macros for manifest constants, are all in uppercase.
117
118 The expansions of expression-like macros are either a single token or have outer parentheses.
119 If a macro is an inline expansion of a function, the function name is all in lowercase and the macro has the same name all in uppercase.
120 If the macro encapsulates a compound statement, enclose it in a do-while loop, so that it can be used safely in if statements.
121 Any final statement-terminating semicolon should be supplied by the macro invocation rather than the macro, to make parsing easier for pretty-printers and editors.
122
123 For example:
124
125 .. code-block:: c
126
127  #define MACRO(x, y) do {                                        \
128          variable = (x) + (y);                                   \
129          (y) += 2;                                               \
130  } while(0)
131
132 .. note::
133
134  Wherever possible, enums and inline functions should be preferred to macros, since they provide additional degrees of type-safety and can allow compilers to emit extra warnings about unsafe code.
135
136 Conditional Compilation
137 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
138
139 * When code is conditionally compiled using ``#ifdef`` or ``#if``, a comment may be added following the matching
140   ``#endif`` or ``#else`` to permit the reader to easily discern where conditionally compiled code regions end.
141 * This comment should be used only for (subjectively) long regions, regions greater than 20 lines, or where a series of nested ``#ifdef``'s may be confusing to the reader.
142   Exceptions may be made for cases where code is conditionally not compiled for the purposes of lint(1), or other tools, even though the uncompiled region may be small.
143 * The comment should be separated from the ``#endif`` or ``#else`` by a single space.
144 * For short conditionally compiled regions, a closing comment should not be used.
145 * The comment for ``#endif`` should match the expression used in the corresponding ``#if`` or ``#ifdef``.
146 * The comment for ``#else`` and ``#elif`` should match the inverse of the expression(s) used in the preceding ``#if`` and/or ``#elif`` statements.
147 * In the comments, the subexpression ``defined(FOO)`` is abbreviated as "FOO".
148   For the purposes of comments, ``#ifndef FOO`` is treated as ``#if !defined(FOO)``.
149
150 .. code-block:: c
151
152  #ifdef KTRACE
153  #include <sys/ktrace.h>
154  #endif
155
156  #ifdef COMPAT_43
157  /* A large region here, or other conditional code. */
158  #else /* !COMPAT_43 */
159  /* Or here. */
160  #endif /* COMPAT_43 */
161
162  #ifndef COMPAT_43
163  /* Yet another large region here, or other conditional code. */
164  #else /* COMPAT_43 */
165  /* Or here. */
166  #endif /* !COMPAT_43 */
167
168 .. note::
169
170  Conditional compilation should be used only when absolutely necessary, as it increases the number of target binaries that need to be built and tested.
171
172 C Types
173 -------
174
175 Integers
176 ~~~~~~~~
177
178 For fixed/minimum-size integer values, the project uses the form uintXX_t (from stdint.h) instead of older BSD-style integer identifiers of the form u_intXX_t.
179
180 Enumerations
181 ~~~~~~~~~~~~
182
183 * Enumeration values are all uppercase.
184
185 .. code-block:: c
186
187  enum enumtype { ONE, TWO } et;
188
189 * Enum types should be used in preference to macros #defining a set of (sequential) values.
190 * Enum types should be prefixed with ``rte_`` and the elements by a suitable prefix [generally starting ``RTE_<enum>_`` - where <enum> is a shortname for the enum type] to avoid namespace collisions.
191
192 Bitfields
193 ~~~~~~~~~
194
195 The developer should group bitfields that are included in the same integer, as follows:
196
197 .. code-block:: c
198
199  struct grehdr {
200    uint16_t rec:3,
201        srr:1,
202        seq:1,
203        key:1,
204        routing:1,
205        csum:1,
206        version:3,
207        reserved:4,
208        ack:1;
209  /* ... */
210  }
211
212 Variable Declarations
213 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
214
215 In declarations, do not put any whitespace between asterisks and adjacent tokens, except for tokens that are identifiers related to types.
216 (These identifiers are the names of basic types, type qualifiers, and typedef-names other than the one being declared.)
217 Separate these identifiers from asterisks using a single space.
218
219 For example:
220
221 .. code-block:: c
222
223    int *x;         /* no space after asterisk */
224    int * const x;  /* space after asterisk when using a type qualifier */
225
226 * All externally-visible variables should have an ``rte_`` prefix in the name to avoid namespace collisions.
227 * Do not use uppercase letters - either in the form of ALL_UPPERCASE, or CamelCase - in variable names.
228   Lower-case letters and underscores only.
229
230 Structure Declarations
231 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
232
233 * In general, when declaring variables in new structures, declare them sorted by use, then by size (largest to smallest), and then in alphabetical order.
234   Sorting by use means that commonly used variables are used together and that the structure layout makes logical sense.
235   Ordering by size then ensures that as little padding is added to the structure as possible.
236 * For existing structures, additions to structures should be added to the end so for backward compatibility reasons.
237 * Each structure element gets its own line.
238 * Try to make the structure readable by aligning the member names using spaces as shown below.
239 * Names following extremely long types, which therefore cannot be easily aligned with the rest, should be separated by a single space.
240
241 .. code-block:: c
242
243  struct foo {
244          struct foo      *next;          /* List of active foo. */
245          struct mumble   amumble;        /* Comment for mumble. */
246          int             bar;            /* Try to align the comments. */
247          struct verylongtypename *baz;   /* Won't fit with other members */
248  };
249
250
251 * Major structures should be declared at the top of the file in which they are used, or in separate header files if they are used in multiple source files.
252 * Use of the structures should be by separate variable declarations and those declarations must be extern if they are declared in a header file.
253 * Externally visible structure definitions should have the structure name prefixed by ``rte_`` to avoid namespace collisions.
254
255 .. note::
256
257     Uses of ``bool`` in structures are not preferred as is wastes space and
258     it's also not clear as to what type size the bool is. A preferred use of
259     ``bool`` is mainly as a return type from functions that return true/false,
260     and maybe local variable functions.
261
262     Ref: `LKML <https://lkml.org/lkml/2017/11/21/384>`_
263
264 Queues
265 ~~~~~~
266
267 Use queue(3) macros rather than rolling your own lists, whenever possible.
268 Thus, the previous example would be better written:
269
270 .. code-block:: c
271
272  #include <sys/queue.h>
273
274  struct foo {
275          LIST_ENTRY(foo) link;      /* Use queue macros for foo lists. */
276          struct mumble   amumble;   /* Comment for mumble. */
277          int             bar;       /* Try to align the comments. */
278          struct verylongtypename *baz;   /* Won't fit with other members */
279  };
280  LIST_HEAD(, foo) foohead;          /* Head of global foo list. */
281
282
283 DPDK also provides an optimized way to store elements in lockless rings.
284 This should be used in all data-path code, when there are several consumer and/or producers to avoid locking for concurrent access.
285
286 Naming
287 ------
288
289 For symbol names and documentation, new usage of
290 'master / slave' (or 'slave' independent of 'master') and 'blacklist /
291 whitelist' is not allowed.
292
293 Recommended replacements for 'master / slave' are:
294     '{primary,main} / {secondary,replica,subordinate}'
295     '{initiator,requester} / {target,responder}'
296     '{controller,host} / {device,worker,proxy}'
297     'leader / follower'
298     'director / performer'
299
300 Recommended replacements for 'blacklist/whitelist' are:
301     'denylist / allowlist'
302     'blocklist / passlist'
303
304 Exceptions for introducing new usage is to maintain compatibility
305 with an existing (as of 2020) hardware or protocol
306 specification that mandates those terms.
307
308
309 Typedefs
310 ~~~~~~~~
311
312 Avoid using typedefs for structure types.
313
314 For example, use:
315
316 .. code-block:: c
317
318  struct my_struct_type {
319  /* ... */
320  };
321
322  struct my_struct_type my_var;
323
324
325 rather than:
326
327 .. code-block:: c
328
329  typedef struct my_struct_type {
330  /* ... */
331  } my_struct_type;
332
333  my_struct_type my_var
334
335
336 Typedefs are problematic because they do not properly hide their underlying type;
337 for example, you need to know if the typedef is the structure itself, as shown above, or a pointer to the structure.
338 In addition, they must be declared exactly once, whereas an incomplete structure type can be mentioned as many times as necessary.
339 Typedefs are difficult to use in stand-alone header files.
340 The header that defines the typedef must be included before the header that uses it, or by the header that uses it (which causes namespace pollution),
341 or there must be a back-door mechanism for obtaining the typedef.
342
343 Note that #defines used instead of typedefs also are problematic (since they do not propagate the pointer type correctly due to direct text replacement).
344 For example, ``#define pint int *`` does not work as expected, while ``typedef int *pint`` does work.
345 As stated when discussing macros, typedefs should be preferred to macros in cases like this.
346
347 When convention requires a typedef; make its name match the struct tag.
348 Avoid typedefs ending in ``_t``, except as specified in Standard C or by POSIX.
349
350 .. note::
351
352         It is recommended to use typedefs to define function pointer types, for reasons of code readability.
353         This is especially true when the function type is used as a parameter to another function.
354
355 For example:
356
357 .. code-block:: c
358
359         /**
360          * Definition of a remote launch function.
361          */
362         typedef int (lcore_function_t)(void *);
363
364         /* launch a function of lcore_function_t type */
365         int rte_eal_remote_launch(lcore_function_t *f, void *arg, unsigned worker_id);
366
367
368 C Indentation
369 -------------
370
371 General
372 ~~~~~~~
373
374 * Indentation is a hard tab, that is, a tab character, not a sequence of spaces,
375
376 .. note::
377
378         Global whitespace rule in DPDK, use tabs for indentation, spaces for alignment.
379
380 * Do not put any spaces before a tab for indentation.
381 * If you have to wrap a long statement, put the operator at the end of the line, and indent again.
382 * For control statements (if, while, etc.), continuation it is recommended that the next line be indented by two tabs, rather than one,
383   to prevent confusion as to whether the second line of the control statement forms part of the statement body or not.
384   Alternatively, the line continuation may use additional spaces to line up to an appropriately point on the preceding line, for example, to align to an opening brace.
385
386 .. note::
387
388         As with all style guidelines, code should match style already in use in an existing file.
389
390 .. code-block:: c
391
392  while (really_long_variable_name_1 == really_long_variable_name_2 &&
393      var3 == var4){  /* confusing to read as */
394      x = y + z;      /* control stmt body lines up with second line of */
395      a = b + c;      /* control statement itself if single indent used */
396  }
397
398  if (really_long_variable_name_1 == really_long_variable_name_2 &&
399          var3 == var4){  /* two tabs used */
400      x = y + z;          /* statement body no longer lines up */
401      a = b + c;
402  }
403
404  z = a + really + long + statement + that + needs +
405          two + lines + gets + indented + on + the +
406          second + and + subsequent + lines;
407
408
409 * Do not add whitespace at the end of a line.
410
411 * Do not add whitespace or a blank line at the end of a file.
412
413
414 Control Statements and Loops
415 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
416
417 * Include a space after keywords (if, while, for, return, switch).
418 * Do not use braces (``{`` and ``}``) for control statements with zero or just a single statement, unless that statement is more than a single line in which case the braces are permitted.
419
420 .. code-block:: c
421
422  for (p = buf; *p != '\0'; ++p)
423          ;       /* nothing */
424  for (;;)
425          stmt;
426  for (;;) {
427          z = a + really + long + statement + that + needs +
428                  two + lines + gets + indented + on + the +
429                  second + and + subsequent + lines;
430  }
431  for (;;) {
432          if (cond)
433                  stmt;
434  }
435  if (val != NULL)
436          val = realloc(val, newsize);
437
438
439 * Parts of a for loop may be left empty.
440
441 .. code-block:: c
442
443  for (; cnt < 15; cnt++) {
444          stmt1;
445          stmt2;
446  }
447
448 * Closing and opening braces go on the same line as the else keyword.
449 * Braces that are not necessary should be left out.
450
451 .. code-block:: c
452
453  if (test)
454          stmt;
455  else if (bar) {
456          stmt;
457          stmt;
458  } else
459          stmt;
460
461
462 Function Calls
463 ~~~~~~~~~~~~~~
464
465 * Do not use spaces after function names.
466 * Commas should have a space after them.
467 * No spaces after ``(`` or ``[`` or preceding the ``]`` or ``)`` characters.
468
469 .. code-block:: c
470
471         error = function(a1, a2);
472         if (error != 0)
473                 exit(error);
474
475
476 Operators
477 ~~~~~~~~~
478
479 * Unary operators do not require spaces, binary operators do.
480 * Do not use parentheses unless they are required for precedence or unless the statement is confusing without them.
481   However, remember that other people may be more easily confused than you.
482
483 Exit
484 ~~~~
485
486 Exits should be 0 on success, or 1 on failure.
487
488 .. code-block:: c
489
490          exit(0);        /*
491                           * Avoid obvious comments such as
492                           * "Exit 0 on success."
493                           */
494  }
495
496 Local Variables
497 ~~~~~~~~~~~~~~~
498
499 * Variables should be declared at the start of a block of code rather than in the middle.
500   The exception to this is when the variable is ``const`` in which case the declaration must be at the point of first use/assignment.
501 * When declaring variables in functions, multiple variables per line are OK.
502   However, if multiple declarations would cause the line to exceed a reasonable line length, begin a new set of declarations on the next line rather than using a line continuation.
503 * Be careful to not obfuscate the code by initializing variables in the declarations, only the last variable on a line should be initialized.
504   If multiple variables are to be initialized when defined, put one per line.
505 * Do not use function calls in initializers, except for ``const`` variables.
506
507 .. code-block:: c
508
509  int i = 0, j = 0, k = 0;  /* bad, too many initializer */
510
511  char a = 0;        /* OK, one variable per line with initializer */
512  char b = 0;
513
514  float x, y = 0.0;  /* OK, only last variable has initializer */
515
516
517 Casts and sizeof
518 ~~~~~~~~~~~~~~~~
519
520 * Casts and sizeof statements are not followed by a space.
521 * Always write sizeof statements with parenthesis.
522   The redundant parenthesis rules do not apply to sizeof(var) instances.
523
524 C Function Definition, Declaration and Use
525 -------------------------------------------
526
527 Prototypes
528 ~~~~~~~~~~
529
530 * It is recommended (and generally required by the compiler) that all non-static functions are prototyped somewhere.
531 * Functions local to one source module should be declared static, and should not be prototyped unless absolutely necessary.
532 * Functions used from other parts of code (external API) must be prototyped in the relevant include file.
533 * Function prototypes should be listed in a logical order, preferably alphabetical unless there is a compelling reason to use a different ordering.
534 * Functions that are used locally in more than one module go into a separate header file, for example, "extern.h".
535 * Do not use the ``__P`` macro.
536 * Functions that are part of an external API should be documented using Doxygen-like comments above declarations. See :ref:`doxygen_guidelines` for details.
537 * Functions that are part of the external API must have an ``rte_`` prefix on the function name.
538 * Do not use uppercase letters - either in the form of ALL_UPPERCASE, or CamelCase - in function names. Lower-case letters and underscores only.
539 * When prototyping functions, associate names with parameter types, for example:
540
541 .. code-block:: c
542
543  void function1(int fd); /* good */
544  void function2(int);    /* bad */
545
546 * Short function prototypes should be contained on a single line.
547   Longer prototypes, e.g. those with many parameters, can be split across multiple lines.
548   The second and subsequent lines should be further indented as for line statement continuations as described in the previous section.
549
550 .. code-block:: c
551
552  static char *function1(int _arg, const char *_arg2,
553         struct foo *_arg3,
554         struct bar *_arg4,
555         struct baz *_arg5);
556  static void usage(void);
557
558 .. note::
559
560         Unlike function definitions, the function prototypes do not need to place the function return type on a separate line.
561
562 Definitions
563 ~~~~~~~~~~~
564
565 * The function type should be on a line by itself preceding the function.
566 * The opening brace of the function body should be on a line by itself.
567
568 .. code-block:: c
569
570  static char *
571  function(int a1, int a2, float fl, int a4)
572  {
573
574
575 * Do not declare functions inside other functions.
576   ANSI C states that such declarations have file scope regardless of the nesting of the declaration.
577   Hiding file declarations in what appears to be a local scope is undesirable and will elicit complaints from a good compiler.
578 * Old-style (K&R) function declaration should not be used, use ANSI function declarations instead as shown below.
579 * Long argument lists should be wrapped as described above in the function prototypes section.
580
581 .. code-block:: c
582
583  /*
584   * All major routines should have a comment briefly describing what
585   * they do. The comment before the "main" routine should describe
586   * what the program does.
587   */
588  int
589  main(int argc, char *argv[])
590  {
591          char *ep;
592          long num;
593          int ch;
594
595 C Statement Style and Conventions
596 ---------------------------------
597
598 NULL Pointers
599 ~~~~~~~~~~~~~
600
601 * NULL is the preferred null pointer constant.
602   Use NULL instead of ``(type *)0`` or ``(type *)NULL``, except where the compiler does not know the destination type e.g. for variadic args to a function.
603 * Test pointers against NULL, for example, use:
604
605 .. code-block:: c
606
607  if (p == NULL) /* Good, compare pointer to NULL */
608
609  if (!p) /* Bad, using ! on pointer */
610
611
612 * Do not use ! for tests unless it is a boolean, for example, use:
613
614 .. code-block:: c
615
616         if (*p == '\0') /* check character against (char)0 */
617
618 Return Value
619 ~~~~~~~~~~~~
620
621 * Functions which create objects, or allocate memory, should return pointer types, and NULL on error.
622   The error type should be indicated may setting the variable ``rte_errno`` appropriately.
623 * Functions which work on bursts of packets, such as RX-like or TX-like functions, should return the number of packets handled.
624 * Other functions returning int should generally behave like system calls:
625   returning 0 on success and -1 on error, setting ``rte_errno`` to indicate the specific type of error.
626 * Where already standard in a given library, the alternative error approach may be used where the negative value is not -1 but is instead ``-errno`` if relevant, for example, ``-EINVAL``.
627   Note, however, to allow consistency across functions returning integer or pointer types, the previous approach is preferred for any new libraries.
628 * For functions where no error is possible, the function type should be ``void`` not ``int``.
629 * Routines returning ``void *`` should not have their return values cast to any pointer type.
630   (Typecasting can prevent the compiler from warning about missing prototypes as any implicit definition of a function returns int,
631   which, unlike ``void *``, needs a typecast to assign to a pointer variable.)
632
633 .. note::
634
635         The above rule about not typecasting ``void *`` applies to malloc, as well as to DPDK functions.
636
637 * Values in return statements should not be enclosed in parentheses.
638
639 Logging and Errors
640 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~
641
642 In the DPDK environment, use the logging interface provided:
643
644 .. code-block:: c
645
646  /* register log types for this application */
647  int my_logtype1 = rte_log_register("myapp.log1");
648  int my_logtype2 = rte_log_register("myapp.log2");
649
650  /* set global log level to INFO */
651  rte_log_set_global_level(RTE_LOG_INFO);
652
653  /* only display messages higher than NOTICE for log2 (default
654   * is DEBUG) */
655  rte_log_set_level(my_logtype2, RTE_LOG_NOTICE);
656
657  /* enable all PMD logs (whose identifier string starts with "pmd.") */
658  rte_log_set_level_pattern("pmd.*", RTE_LOG_DEBUG);
659
660  /* log in debug level */
661  rte_log_set_global_level(RTE_LOG_DEBUG);
662  RTE_LOG(DEBUG, my_logtype1, "this is a debug level message\n");
663  RTE_LOG(INFO, my_logtype1, "this is a info level message\n");
664  RTE_LOG(WARNING, my_logtype1, "this is a warning level message\n");
665  RTE_LOG(WARNING, my_logtype2, "this is a debug level message (not displayed)\n");
666
667  /* log in info level */
668  rte_log_set_global_level(RTE_LOG_INFO);
669  RTE_LOG(DEBUG, my_logtype1, "debug level message (not displayed)\n");
670
671 Branch Prediction
672 ~~~~~~~~~~~~~~~~~
673
674 * When a test is done in a critical zone (called often or in a data path) the code can use the ``likely()`` and ``unlikely()`` macros to indicate the expected, or preferred fast path.
675   They are expanded as a compiler builtin and allow the developer to indicate if the branch is likely to be taken or not. Example:
676
677 .. code-block:: c
678
679  #include <rte_branch_prediction.h>
680  if (likely(x > 1))
681    do_stuff();
682
683 .. note::
684
685         The use of ``likely()`` and ``unlikely()`` should only be done in performance critical paths,
686         and only when there is a clearly preferred path, or a measured performance increase gained from doing so.
687         These macros should be avoided in non-performance-critical code.
688
689 Static Variables and Functions
690 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
691
692 * All functions and variables that are local to a file must be declared as ``static`` because it can often help the compiler to do some optimizations (such as, inlining the code).
693 * Functions that should be inlined should to be declared as ``static inline`` and can be defined in a .c or a .h file.
694
695 .. note::
696         Static functions defined in a header file must be declared as ``static inline`` in order to prevent compiler warnings about the function being unused.
697
698 Const Attribute
699 ~~~~~~~~~~~~~~~
700
701 The ``const`` attribute should be used as often as possible when a variable is read-only.
702
703 Inline ASM in C code
704 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
705
706 The ``asm`` and ``volatile`` keywords do not have underscores. The AT&T syntax should be used.
707 Input and output operands should be named to avoid confusion, as shown in the following example:
708
709 .. code-block:: c
710
711         asm volatile("outb %[val], %[port]"
712                 : :
713                 [port] "dN" (port),
714                 [val] "a" (val));
715
716 Control Statements
717 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~
718
719 * Forever loops are done with for statements, not while statements.
720 * Elements in a switch statement that cascade should have a FALLTHROUGH comment. For example:
721
722 .. code-block:: c
723
724          switch (ch) {         /* Indent the switch. */
725          case 'a':             /* Don't indent the case. */
726                  aflag = 1;    /* Indent case body one tab. */
727                  /* FALLTHROUGH */
728          case 'b':
729                  bflag = 1;
730                  break;
731          case '?':
732          default:
733                  usage();
734                  /* NOTREACHED */
735          }
736
737 Dynamic Logging
738 ---------------
739
740 DPDK provides infrastructure to perform logging during runtime. This is very
741 useful for enabling debug output without recompilation. To enable or disable
742 logging of a particular topic, the ``--log-level`` parameter can be provided
743 to EAL, which will change the log level. DPDK code can register topics,
744 which allows the user to adjust the log verbosity for that specific topic.
745
746 In general, the naming scheme is as follows: ``type.section.name``
747
748  * Type is the type of component, where ``lib``, ``pmd``, ``bus`` and ``user``
749    are the common options.
750  * Section refers to a specific area, for example a poll-mode-driver for an
751    ethernet device would use ``pmd.net``, while an eventdev PMD uses
752    ``pmd.event``.
753  * The name identifies the individual item that the log applies to.
754    The name section must align with
755    the directory that the PMD code resides. See examples below for clarity.
756
757 Examples:
758
759  * The virtio network PMD in ``drivers/net/virtio`` uses ``pmd.net.virtio``
760  * The eventdev software poll mode driver in ``drivers/event/sw`` uses ``pmd.event.sw``
761  * The octeontx mempool driver in ``drivers/mempool/octeontx`` uses ``pmd.mempool.octeontx``
762  * The DPDK hash library in ``lib/hash`` uses ``lib.hash``
763
764 Specializations
765 ~~~~~~~~~~~~~~~
766
767 In addition to the above logging topic, any PMD or library can further split
768 logging output by using "specializations". A specialization could be the
769 difference between initialization code, and logs of events that occur at runtime.
770
771 An example could be the initialization log messages getting one
772 specialization, while another specialization handles mailbox command logging.
773 Each PMD, library or component can create as many specializations as required.
774
775 A specialization looks like this:
776
777  * Initialization output: ``type.section.name.init``
778  * PF/VF mailbox output: ``type.section.name.mbox``
779
780 A real world example is the i40e poll mode driver which exposes two
781 specializations, one for initialization ``pmd.net.i40e.init`` and the other for
782 the remaining driver logs ``pmd.net.i40e.driver``.
783
784 Note that specializations have no formatting rules, but please follow
785 a precedent if one exists. In order to see all current log topics and
786 specializations, run the ``app/test`` binary, and use the ``dump_log_types``
787
788 Python Code
789 -----------
790
791 All Python code should be compliant with
792 `PEP8 (Style Guide for Python Code) <https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/>`_.
793
794 The ``pep8`` tool can be used for testing compliance with the guidelines.
795
796 Integrating with the Build System
797 ---------------------------------
798
799 DPDK is built using the tools ``meson`` and ``ninja``.
800
801 .. note::
802
803    In order to catch possible issues as soon as possible,
804    it is recommended that developers build DPDK in "developer mode" to enable additional checks.
805    By default, this mode is enabled if the build is being done from a git checkout,
806    but the mode can be manually enabled/disabled using the
807    ``developer_mode`` meson configuration option.
808
809 Therefore all new component additions should include a ``meson.build`` file,
810 and should be added to the component lists in the ``meson.build`` files in the
811 relevant top-level directory:
812 either ``lib`` directory or a ``driver`` subdirectory.
813
814 Meson Build File Contents - Libraries
815 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
816
817 The ``meson.build`` file for a new DPDK library should be of the following basic
818 format.
819
820 .. code-block:: python
821
822         sources = files('file1.c', ...)
823         headers = files('file1.h', ...)
824
825
826 This will build based on a number of conventions and assumptions within the DPDK
827 itself, for example, that the library name is the same as the directory name in
828 which the files are stored.
829
830 For a library ``meson.build`` file, there are number of variables which can be
831 set, some mandatory, others optional. The mandatory fields are:
832
833 sources
834         **Default Value = []**.
835         This variable should list out the files to be compiled up to create the
836         library. Files must be specified using the meson ``files()`` function.
837
838
839 The optional fields are:
840
841 build
842         **Default Value = true**
843         Used to optionally compile a library, based on its dependencies or
844         environment. When set to "false" the ``reason`` value, explained below, should
845         also be set to explain to the user why the component is not being built.
846         A simple example of use would be:
847
848 .. code-block:: python
849
850         if not is_linux
851                 build = false
852                 reason = 'only supported on Linux'
853         endif
854
855
856 cflags
857         **Default Value = [<-march/-mcpu flags>]**.
858         Used to specify any additional cflags that need to be passed to compile
859         the sources in the library.
860
861 deps
862         **Default Value = ['eal']**.
863         Used to list the internal library dependencies of the library. It should
864         be assigned to using ``+=`` rather than overwriting using ``=``.  The
865         dependencies should be specified as strings, each one giving the name of
866         a DPDK library, without the ``librte_`` prefix. Dependencies are handled
867         recursively, so specifying e.g. ``mempool``, will automatically also
868         make the library depend upon the mempool library's dependencies too -
869         ``ring`` and ``eal``. For libraries that only depend upon EAL, this
870         variable may be omitted from the ``meson.build`` file.  For example:
871
872 .. code-block:: python
873
874         deps += ['ethdev']
875
876
877 ext_deps
878         **Default Value = []**.
879         Used to specify external dependencies of this library. They should be
880         returned as dependency objects, as returned from the meson
881         ``dependency()`` or ``find_library()`` functions. Before returning
882         these, they should be checked to ensure the dependencies have been
883         found, and, if not, the ``build`` variable should be set to ``false``.
884         For example:
885
886 .. code-block:: python
887
888         my_dep = dependency('libX', required: 'false')
889         if my_dep.found()
890                 ext_deps += my_dep
891         else
892                 build = false
893         endif
894
895
896 headers
897         **Default Value = []**.
898         Used to return the list of header files for the library that should be
899         installed to $PREFIX/include when ``ninja install`` is run. As with
900         source files, these should be specified using the meson ``files()``
901         function.
902         When ``check_includes`` build option is set to ``true``, each header file
903         has additional checks performed on it, for example to ensure that it is
904         not missing any include statements for dependent headers.
905         For header files which are public, but only included indirectly in
906         applications, these checks can be skipped by using the ``indirect_headers``
907         variable rather than ``headers``.
908
909 indirect_headers
910         **Default Value = []**.
911         As with ``headers`` option above, except that the files are not checked
912         for all needed include files as part of a DPDK build when
913         ``check_includes`` is set to ``true``.
914
915 includes:
916         **Default Value = []**.
917         Used to indicate any additional header file paths which should be
918         added to the header search path for other libs depending on this
919         library. EAL uses this so that other libraries building against it
920         can find the headers in subdirectories of the main EAL directory. The
921         base directory of each library is always given in the include path,
922         it does not need to be specified here.
923
924 name
925         **Default Value = library name derived from the directory name**.
926         If a library's .so or .a file differs from that given in the directory
927         name, the name should be specified using this variable. In practice,
928         since the convention is that for a library called ``librte_xyz.so``, the
929         sources are stored in a directory ``lib/xyz``, this value should
930         never be needed for new libraries.
931
932 .. note::
933
934         The name value also provides the name used to find the function version
935         map file, as part of the build process, so if the directory name and
936         library names differ, the ``version.map`` file should be named
937         consistently with the library, not the directory
938
939 objs
940         **Default Value = []**.
941         This variable can be used to pass to the library build some pre-built
942         objects that were compiled up as part of another target given in the
943         included library ``meson.build`` file.
944
945 reason
946         **Default Value = '<unknown reason>'**.
947         This variable should be used when a library is not to be built i.e. when
948         ``build`` is set to "false", to specify the reason why a library will not be
949         built. For missing dependencies this should be of the form
950         ``'missing dependency, "libname"'``.
951
952 use_function_versioning
953         **Default Value = false**.
954         Specifies if the library in question has ABI versioned functions. If it
955         has, this value should be set to ensure that the C files are compiled
956         twice with suitable parameters for each of shared or static library
957         builds.
958
959 Meson Build File Contents - Drivers
960 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
961
962 For drivers, the values are largely the same as for libraries. The variables
963 supported are:
964
965 build
966         As above.
967
968 cflags
969         As above.
970
971 deps
972         As above.
973
974 ext_deps
975         As above.
976
977 includes
978         **Default Value = <driver directory>** Some drivers include a base
979         directory for additional source files and headers, so we have this
980         variable to allow the headers from that base directory to be found when
981         compiling driver sources. Should be appended to using ``+=`` rather than
982         overwritten using ``=``.  The values appended should be meson include
983         objects got using the ``include_directories()`` function. For example:
984
985 .. code-block:: python
986
987         includes += include_directories('base')
988
989 name
990         As above, though note that each driver class can define it's own naming
991         scheme for the resulting ``.so`` files.
992
993 objs
994         As above, generally used for the contents of the ``base`` directory.
995
996 pkgconfig_extra_libs
997         **Default Value = []**
998         This variable is used to pass additional library link flags through to
999         the DPDK pkgconfig file generated, for example, to track any additional
1000         libraries that may need to be linked into the build - especially when
1001         using static libraries. Anything added here will be appended to the end
1002         of the ``pkgconfig --libs`` output.
1003
1004 reason
1005         As above.
1006
1007 sources [mandatory]
1008         As above
1009
1010 headers
1011         As above
1012
1013 version
1014         As above
1015
1016
1017 Meson Coding Style
1018 ------------------
1019
1020 The following guidelines apply to the build system code in meson.build files in DPDK.
1021
1022 * Indentation should be using 4 spaces, no hard tabs.
1023
1024 * Line continuations should be doubly-indented to ensure visible difference from normal indentation.
1025   Any line continuations beyond the first may be singly indented to avoid large amounts of indentation.
1026
1027 * Lists of files or components must be alphabetical unless doing so would cause errors.
1028
1029 * Two formats are supported for lists of files or list of components:
1030
1031    * For a small number of list entries, generally 3 or fewer, all elements may be put on a single line.
1032      In this case, the opening and closing braces of the list must be on the same line as the list items.
1033      No trailing comma is put on the final list entry.
1034    * For lists with more than 3 items,
1035      it is recommended that the lists be put in the files with a *single* entry per line.
1036      In this case, the opening brace, or ``files`` function call must be on a line on its own,
1037      and the closing brace must similarly be on a line on its own at the end.
1038      To help with readability of nested sublists, the closing brace should be dedented to appear
1039      at the same level as the opening braced statement.
1040      The final list entry must have a trailing comma,
1041      so that adding a new entry to the list never modifies any other line in the list.
1042
1043 Examples::
1044
1045     sources = files('file1.c', 'file2.c')
1046
1047     subdirs = ['dir1', 'dir2']
1048
1049     headers = files(
1050             'header1.c',
1051             'header2.c',
1052             'header3.c',   # always include trailing comma
1053     )                      # closing brace at indent level of opening brace
1054
1055     components = [
1056             'comp1',
1057             'comp2',
1058             ...
1059             'compN',
1060     ]