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Merge subdirmk
[secnet.git] / subdirmk / README
index 8a9f83795f7d7bc3b52a7568ce46a34137a257d3..fcf8c000f89a6ea61f92deca0a1aabaa420fce96 100644 (file)
@@ -5,7 +5,7 @@ Introduction
 ------------
 
 Peter Miller's 1997 essay _Recursive Make Considered Harmful_
-persuasively argues that it is better to arrannge to have a single
+persuasively argues that it is better to arrange to have a single
 make invocation with the project's complete dependency tree, rather
 than the currently conventional `$(MAKE) -C subdirectory' approach.
 
@@ -14,7 +14,7 @@ style is not very ergonomic.  The main difficulties are:
   - constantly having to write out long file and directory names
   - the lack of a per-directory make variable namespace means
     long make variables (or namespace clashes)
-  - it is difficult to arrange that one can cd to a subdirectory 
+  - it is difficult to arrange that one can cd to a subdirectory
     and say `make all' and have something reasonable happen
     (to wit, build an appropriate subset)
 
@@ -25,67 +25,392 @@ builds well).
 Basic approach
 --------------
 
-The developer is expected to write a makefile fragment in each
-relevant subdirectory called `Subdir.mk.in'.
+The developer is expected to write a makefile fragment, in each
+relevant subdirectory, called `Subdir.sd.mk'.
 
-These fragments may contain ordinary make language.
+These fragments may contain ordinary make language.  Unqualified
+filenames are relative to the build toplevel, and all commands all run
+there.
 
 However, the sigil & is treated specially.  By and large, it refers to
-`the current directory'.  Variable names and filenames may be prefixed
-by &_ and &/.  Lists of 
+`the build directory corresponding to this .sd.mk file', etc.
+There are a variety of convenient constructions.
 
+The result is that to a large extent, the Subdir.sd.mk has an easy way
+to namespace its "local" make variables, and an easy way to refer to
+its "local" filenames (and filenames in general).
 
+The Subdir.sd.mk's are filtered, fed through autoconf in the usual way
+(for @..@-substitutions) and included by one autogenerated toplevel
+makefile.
 
+So all of the input is combined and passed to one make invocation.
+(A corollary is that there is no enforcement of the namespacing:
+discipline is required to prefix relevant variable names with &, etc.)
 
+Each subdirectory is also provided with an autogenerated `Makefile'
+which exists purely to capture ordinary make invocations and arrange
+for something suitable to happen.
 
-  https://web.archive.org/web/20150330111905/http://miller.emu.id.au/pmiller/books/rmch/
+Where there are dependencies between subdirectories, each Subdir.sd.mk
+can simply refer to files in other subdirectories directly.
 
+Invocation, "recursive" per-directory targets
+---------------------------------------------
 
+Arrangements are made so that when you run `make foo' in a
+subdirectory, it is like running the whole toplevel makefile, from the
+toplevel, as `make subdir/foo'.  If `subdir/foo' is a file that might
+be built, that builds it.
 
+But `foo' can also be a conventional target like `all'.
 
-&CAPS          =>      subdir_CAPS                     or TOP_CAPS
-&lc            =>      subdir/lc                       or lc
+Each subdirectory has its own `all' target.  For example a
+subdirectory `src' has a target `src/all'.  The rules for these are
+automatically generated from the settings of the per-directory
+&TARGETS variables.  &TARGETS is magic in this way.  (In
+src/Subdir.sd.mk, &TARGETS of course refers to a make variable called
+src_TARGETS.)
 
-&_             =>      subdir_                         or TOP_
-&/             =>      subdir/                         or nothing
-&=_            =>      subdir                          or TOP
-&=/            =>      subdir                          or .
-&^             =>      $(top_srcdir)/subdir            or $(top_srcdir)
-&~             =>      $(abs_top_srcdir)/subdir        or $(abs_top_srcdir)
+The `all' target in a parent directory is taken to imply the `all'
+targets in all of its subdirectories, recursively.  And in the
+autogenerated stub Makefiles, `all' is the default target.  So if you
+just type `make' in the toplevel, you are asking for `&all'
+(<subdir>/all) for every directory in the project.
 
-&&             =>      &&
-\&             =>      &
+In a parallel build, the rules for all these various subdirectory
+targets may be in run in parallel: there is only one `make' invocation
+at a time.  There is no sequencing between subdirectories, only been
+individual targets (as specified according to their dependencies).
 
-& thing thing... &     =>      each thing prefixed by &/ &^/ &~/ resp
-& ^ thing thing... &           each thing is any non-ws
-& ~ thing thing... &           & may be omitted before EOL or before \EOL
-                               other &'s not recognised
+You can define other per-directory recursive targets too: simply
+mention (usually, by setting) the variable &TARGETS_zonk, or whatever.
+This will create a src/zonk target (for appropriate value of src/).
+Unlike `all', these other targets only exist in areas of the project
+where at least something mentions them.  So for example, if
+&TARGETS_zonk is mentioned in src but not lib, `make zonk' in
+lib will fail.  If you want to make a target exist everywhere,
+mention its name in Perdir.sd.mk (see below).
+
+Perdir.sd.mk, inclusion
+-----------------------
+
+The file Perdir.sd.mk in the toplevel of the source is automatically
+processed after each individual directory's Subdir.sd.mk, and the
+&-substituted contents therefore appear once for each subdirectory.
+
+This lets you do per-directory boilerplate.  Some useful boilerplate
+is already provided in subdirmk, for you to reference like this:
+  &:include subdirmk/cdeps.sd.mk
+  &:include subdirmk/clean.sd.mk
+For example you could put that in Perdir.sd.mk.
+
+The top-level Subdir.sd.mk is the first makefile included after the
+autogenerated `main.mk' which merely has some basic settings and
+includes.  So if you want to get in early and set global variables,
+put them near the top of Subdir.sd.mk.
+
+subdirmk's filter script itself sets (only) these variables:
+  top_srcdir
+  abs_top_srcdir
+  SUBDIRMK_MAKEFILES
+  MAKEFILE_TEMPLATES
+You are likely to want to define $(PWD), and shorter names for
+top_srdir and abs_top_srcdir (we suggest $(src) and $(abs_src)).
+
+Global definitions
+------------------
+
+If want to set global variables, such as CC, that should only be done
+once.  You can put them in your top-level Subdir.sd.mk, or a separate
+file you `include' and declare using SUBDIRMK_MAKEFILES.
+
+If you need different settings of variables like CC for different
+subdirectories, you should probably do that with target-specific
+variable settings.  See the info node `(make) Target-specific'.
+
+Subdirectory templates `.sd.mk' vs plain autoconf templates `.mk.in'
+--------------------------------------------------------------------
+
+There are two kinds of template files.
+
+ Filename                 .sd.mk                  .mk.in
+
+ Processed by             &-substitution,         autoconf only
+                          then autoconf
+
+ Instantiated             Usu. once per subdir    Once only
+
+ Need to be mentioned     No, but Subdir.sd.mk    All not in subdirmk/
+ in configure.ac?         via SUBDIRMK_SUBDIRS    via SUBDIRMK_MAKEFILES
+
+ How to include           `&:include foo.sd.mk'   `include foo.mk'
+                         in all relevant .sd.mk  in only one
+                          (but not needed for     Subdir.sd.mk
+                           Subdir and Perdir)
+
+If you `include subdirmk/regen.mk', dependency management and
+automatic regeneration for all of this template substitution, and for
+config.status etc. is done for you.
+
+Tables of file reference syntaxes
+---------------------------------
+
+In a nonrecursive makefile supporting out of tree builds there are
+three separate important distinctions between different file
+locations:
+
+ (i) In the build tree, or in the source tree ?
+
+ (ii) In (or relative to) the subdirectory to which this Subdir.sd.mk
+     relates, or relative to the project's top level ?
+
+ (iii) Absolute or relative pathname ?  Usually relative pathnames
+     suffice.  Where an absolute pathname is needed, it can be built
+     out of &/ and an appropriate make variable such as $(PWD).
+
+Path construction &-expansions are built from the following:
+
+                      Relative paths in...
+                      build     source
+                                                       
+  This directory      &         &^
+  Top level           .         &~
+
+In more detail, with all the various options laid out:
+
+      Recommended     Relative paths in...   Absolute paths in...
+             for      build     source       build         source
+                                                       
+  This       lc       &file     &^file       $(PWD)/&file  $(abs_src)/&file
+  directory  any      &/file    &^/file      $(PWD)/&file  $(abs_src)/&/file
+             several  & f g h   &^ f g h     $(addprefix...)
+                                             
+  Top        lc       file      &~file
+  level      any      file      &~/file      $(PWD)/file   $(abs_src)/file
+             .mk.in   file      $(src)/file  $(PWD)/file   $(abs_src)/file
+             several  f g h     &~ f g h     $(addprefix...)
+
+(This assumes you have appropriate make variables src, PWD and
+abs_src.)
+
+Substitution syntax
+-------------------
+
+In general & expands to the subdirectory name when used for a
+filename, and to the subdirectory name with / replaced with _ for
+variable names.
+
+Note that & is processed *even in makefile comments*.  The substitutor
+does not understand make syntax, or shell syntax, at all.  However,
+the substitution rules are chosen to work well with constructs which
+are common in makefiles.
+
+In the notation below, we suppose that the substitution is being in
+done in a subdirectory sub/dir of the source tree.  In the RH column
+we describe the expansion at the top level, which is often a special
+case (in general in variable names we call that TOP rather than the
+empty string).
+
+&CAPS          =>      sub_dir_CAPS                    or TOP_CAPS
+&lc            =>      sub/dir/lc                      or lc
+       Here CAPS is any ASCII letter A-Z and lc is a-z.
+       The assumption is that filenames are usually lowercase and
+       variables usually uppercase.  Otherwise, use another syntax:
+
+&_             =>      sub_dir_                        or TOP_
+&=_            =>      sub_dir                         or TOP
+
+&/             =>      sub/dir/                        or nothing
+&=/            =>      sub/dir                         or .
+
+&^lc           =>      $(top_srcdir)/sub/dir/lc
+&^/            =>      $(top_srcdir)/sub/dir/
+
+&~lc           =>      $(top_srcdir)/lc
+&~/            =>      $(top_srcdir)/
+
+In general:
+    =  return subdir without delimiter (not allowed with `^' `~')
+    ^   pathname of this subdirectory in source tree
+    ~   pathname of top level of source tree
+    /  terminates the escape (needed if next is not lwsp or space)
+  lwsp  starts multi-word processing (see below)
+
+So pathname syntax is a subset of:
+    '&' [ '^' | '~' ] [ lc | '/' ]
+
+&&             =>      &&              for convenience in shell runes
+\&             =>      &               general escaping mechanism
+
+& thing thing... &
+&^ thing thing... &
+&~ thing thing... &
+       Convenience syntax for prefixing multiple filenames.
+       Introduced by & followed by lwsp where lc could go.
+       Each lwsp-separated non-ws word is prefixed by &/ etc.
+        etc. respectively.  No other & escapes are recognised.
+       This processing continues until & preceded by lwsp,
+       or until EOL (the end of the line), or \ then EOL.
 
-start of line (maybe after ws):
 &:<directive> <args>....
-args are processed for & first
-&:include filename             filename should usually be foo.mk.in
-&:-include filename
+       recognised at start of line only (possibly after lwsp)
+       args are processed for &
+
+&:include filename             filename should usually be foo.sd.mk
+&:-include filename            tolerate nonexistent file
+       filenames are relative to $(top_srcdir)
+
+&!<lwsp>       disables & until EOL (and then disappears)
+
+&#     delete everything to end of line
+       (useful if the RHS contains unrecognised & constructions)
+
+&!STUFF
+       changes the escape sequence from & to literally STUFF
+       STUFF may be any series of of non-whitespace characters,
+       and is terminated by EOL or lwsp.  &!STUFF and the lwsp
+       are discarded.
+
+       After this, write STUFF instead of &, everywhere.
+       The effect is global and lasts until the next setting.
+       It takes effect on &:include'd files too, so maybe set
+       it back before using &:include.
+
+       Notably
+               STUFFSTUFF      =>      STUFFSTUFF
+               \STUFF          =>      STUFF
+               STUFF!&         set escape back to &
+
+&TARGETS_things
+       Handled specially.  If mentioned, declares that this
+       subdir ought to have a target `things'.  The rule will be
+               &/things:: $(&TARGETS_things)
+
+       You may extend it by adding more :: rules for the target,
+       but the preferred style is to do things like this:
+               &TARGETS_check += & test-passed.stamp
+
+       It is important to mention &TARGETS_things at least once in
+       the context of each applicable directory, because doing so
+       arranges that the *parent* will also have a `things' target
+       which recursively implies this directory's `things'.
+
+       Must be spelled exactly &TARGETS_things.  &_TARGETS_things,
+       for example, is not magic.  But mentioning &TARGETS_things in
+       a #-comment *does* work because the & filter does not care
+       about comments.
+
+       `all' is extra special: every directory has an `all'
+       target, which corresponds to &TARGETS.
+
+Subdirectory and variable naming
+--------------------------------
+
+The simple variable decoration scheme does not enforce a strict
+namespace distinction between parts of variable names which come from
+subdirectory names, and parts that mean something else.
+
+So it is a good idea to be a bit careful with your directory naming.
+`TOP', names that contain `_', and names that are similar to parts of
+make variables (whether conventional ones, or ones used in your
+project) are best avoided.
+
+If you name your variables in ALL CAPS and your subdirectories in
+lower case with `-' rather than `_', there will be no confusion.
+
+Incorporating this into your project
+------------------------------------
+
+Use `git-subtree' to merge the subdirmk/ directory.  You may find it
+useful to symlink the DEVELOPER-CERTIFICATE file (git can store
+symlinks as symlinks - just `git add' the link).  And you probably
+want to mention the situation in your top-level COPYING.
+
+Symlink autogen.sh into your project toplevel.
+
+In your configure.ac, say
+
+  m4_include([subdirmk/subdirmk.ac])
+  SUBDIRMK_SUBDIRS([...list of subdirectories in relative syntax...])
+
+Write a Subdir.sd.mk in each directory.  The toplevel one should
+probably contain:
+
+  include subdirmk/usual.mk
+  include subdirmk/regen.mk
+
+Write a Perdir.sd.mk in the toplevel, if you want.  It should probably
+have:
+
+  &:include subdirmk/cdeps.sd.mk
+  &:include subdirmk/clean.sd.mk
+
+Hints
+-----
+
+You can convert your project incrementally.  Start with the top-level
+Makefile.in and rename it to Subdir.sd.mk, and add the appropriate
+stuff to configure.ac, and fix everything up.  Leave the existing
+$(MAKE) -C for your existing subdirectories alone.  Then you can
+convert individual subdirectories, or classes of subdirectories, at
+your leisure.  (You must be /sure/ that each subdirectory will be
+entered only once at a time, but your existing recursive make descent
+system should already do that or you already have concurrency bugs.)
+
+Aside from this, be very wary of any invocation of $(MAKE) anywhere.
+This is a frequent source of concurrency bugs in recursive make build
+systems.  When combined with nonrecursive make it's all in the same
+directory and there is nothing stopping the different invocations
+ending up trying to make the same targets at the same time. That
+causes hideous racy lossage.  There are ways to get this to work
+reliably but it is advanced stuff.
+
+If you make syntax errors, or certain kinds of other errors, in your
+makefiles, you may find that just `make' is broken now and cannot get
+far enough to regenerate a working set of makefiles.  If this happens
+just rerun ./config.status by hand.
+
+If you go back and forth between different versions of your code you
+can sometimes find that `make' complains that one of your Subdir.sd.mk
+files is missing: typically, if iot was used and therefore a
+dependency in some other version of your code.  If you run `make
+clean' (or `make realclean') these dependencies are suppressed, which
+will clear up the problem.
+
+
+Legal information
+-----------------
 
-CAPS is [A-Z][0-9_A-Z]*(?!\w)
-lc is [a-z][-+,0-9_a-z]*(?!\w)
+subdirmk is
+ Copyright 2019 Mark Wooding
+ Copyright 2019 Ian Jackson
 
-&!<spaces or tabs>     disables & *until* EOL (and disappears)
+    subdirmk and its example is free software; you can redistribute it
+    and/or modify it under the terms of the GNU Library General Public
+    License as published by the Free Software Foundation; either
+    version 2 of the License, or (at your option) any later version.
 
-&!STUFF<lwsp>          STUFF is recognised instead of &
-                       the terminating lwsp is discarded too
-                       may also occur at eol
+    This is distributed in the hope that it will be useful, but
+    WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+    Library General Public License for more details.
 
-eg notably
- STUFF!&       now & is recognised instead (ie back to normal)
- STUFFSTUFF    STUFF
+    You should have received a copy of the GNU Library General Public
+    License along with this library as the file LGPL-2.
+    If not, see https://www.gnu.org/.
 
-eg
- &!@@@         @@@ is recognised instead of &
- @@@!&         go back to &
+Individual files generally contain the following tag in the copyright
+notice, instead of the full licence grant text:
+  SPDX-License-Identifier: LGPL-2.0-or-later
+As is conventional, this should be read as a licence grant.
 
-&TARGETS[_things]              is handled specially
-                               must be spelled precisely this way
-                               if no _things, means _all
+Contributions are accepted based on the git commit Signed-off-by
+convention, by which the contributors' certify their contributions
+according to the Developer Certificate of Origin version 1.1 - see
+the file DEVELOPER-CERTIFICATE.
 
-Also, `all' is weird in that it is present even if not specified
+Where subdirmk is used by and incorporated into another project (eg
+via git subtree), the directory subdirmk/ is under GNU LGPL-2.0+, and
+the rest of the project are under that other project's licence(s).
+(The project's overall licence must be compatible with LGPL-2.0+.)