OSDN Git Service

usb-serial: back-port of pl2303.c from 2.6.24.1
[linux-kernel-docs/linux-2.4.36.git] / Documentation / CodingStyle
1
2                 Linux kernel coding style
3
4 This is a short document describing the preferred coding style for the
5 linux kernel.  Coding style is very personal, and I won't _force_ my
6 views on anybody, but this is what goes for anything that I have to be
7 able to maintain, and I'd prefer it for most other things too.  Please
8 at least consider the points made here.
9
10 First off, I'd suggest printing out a copy of the GNU coding standards,
11 and NOT reading it.  Burn them, it's a great symbolic gesture.
12
13 Anyway, here goes:
14
15
16                 Chapter 1: Indentation
17
18 Tabs are 8 characters, and thus indentations are also 8 characters.
19 There are heretic movements that try to make indentations 4 (or even 2!)
20 characters deep, and that is akin to trying to define the value of PI to
21 be 3.
22
23 Rationale: The whole idea behind indentation is to clearly define where
24 a block of control starts and ends.  Especially when you've been looking
25 at your screen for 20 straight hours, you'll find it a lot easier to see
26 how the indentation works if you have large indentations.
27
28 Now, some people will claim that having 8-character indentations makes
29 the code move too far to the right, and makes it hard to read on a
30 80-character terminal screen.  The answer to that is that if you need
31 more than 3 levels of indentation, you're screwed anyway, and should fix
32 your program.
33
34 In short, 8-char indents make things easier to read, and have the added
35 benefit of warning you when you're nesting your functions too deep.
36 Heed that warning.
37
38 Don't put multiple statements on a single line unless you have
39 something to hide:
40
41         if (condition) do_this;
42           do_something_everytime;
43
44 Outside of comments, documentation and except in [cC]onfig.in, spaces are never
45 used for indentation, and the above example is deliberately broken.
46
47 Get a decent editor and don't leave whitespace at the end of lines.
48
49
50                 Chapter 2: Breaking long lines and strings
51
52 Coding style is all about readability and maintainability using commonly
53 available tools.
54
55 The limit on the length of lines is 80 columns and this is a hard limit.
56
57 Statements longer than 80 columns will be broken into sensible chunks.
58 Descendants are always substantially shorter than the parent and are placed
59 substantially to the right. The same applies to function headers with a long
60 argument list. Long strings are as well broken into shorter strings.
61
62 void fun(int a, int b, int c)
63 {
64         if (condition)
65                 printk(KERN_WARNING "Warning this is a long printk with "
66                                                 "3 parameters a: %u b: %u "
67                                                 "c: %u \n", a, b, c);
68         else
69                 next_statement;
70 }
71
72                 Chapter 3: Placing Braces
73
74 The other issue that always comes up in C styling is the placement of
75 braces.  Unlike the indent size, there are few technical reasons to
76 choose one placement strategy over the other, but the preferred way, as
77 shown to us by the prophets Kernighan and Ritchie, is to put the opening
78 brace last on the line, and put the closing brace first, thusly:
79
80         if (x is true) {
81                 we do y
82         }
83
84 However, there is one special case, namely functions: they have the
85 opening brace at the beginning of the next line, thus:
86
87         int function(int x)
88         {
89                 body of function
90         }
91
92 Heretic people all over the world have claimed that this inconsistency
93 is ...  well ...  inconsistent, but all right-thinking people know that
94 (a) K&R are _right_ and (b) K&R are right.  Besides, functions are
95 special anyway (you can't nest them in C).
96
97 Note that the closing brace is empty on a line of its own, _except_ in
98 the cases where it is followed by a continuation of the same statement,
99 ie a "while" in a do-statement or an "else" in an if-statement, like
100 this:
101
102         do {
103                 body of do-loop
104         } while (condition);
105
106 and
107
108         if (x == y) {
109                 ..
110         } else if (x > y) {
111                 ...
112         } else {
113                 ....
114         }
115
116 Rationale: K&R.
117
118 Also, note that this brace-placement also minimizes the number of empty
119 (or almost empty) lines, without any loss of readability.  Thus, as the
120 supply of new-lines on your screen is not a renewable resource (think
121 25-line terminal screens here), you have more empty lines to put
122 comments on.
123
124
125                 Chapter 4: Naming
126
127 C is a Spartan language, and so should your naming be.  Unlike Modula-2
128 and Pascal programmers, C programmers do not use cute names like
129 ThisVariableIsATemporaryCounter.  A C programmer would call that
130 variable "tmp", which is much easier to write, and not the least more
131 difficult to understand.
132
133 HOWEVER, while mixed-case names are frowned upon, descriptive names for
134 global variables are a must.  To call a global function "foo" is a
135 shooting offense.
136
137 GLOBAL variables (to be used only if you _really_ need them) need to
138 have descriptive names, as do global functions.  If you have a function
139 that counts the number of active users, you should call that
140 "count_active_users()" or similar, you should _not_ call it "cntusr()".
141
142 Encoding the type of a function into the name (so-called Hungarian
143 notation) is brain damaged - the compiler knows the types anyway and can
144 check those, and it only confuses the programmer.  No wonder MicroSoft
145 makes buggy programs.
146
147 LOCAL variable names should be short, and to the point.  If you have
148 some random integer loop counter, it should probably be called "i".
149 Calling it "loop_counter" is non-productive, if there is no chance of it
150 being mis-understood.  Similarly, "tmp" can be just about any type of
151 variable that is used to hold a temporary value.
152
153 If you are afraid to mix up your local variable names, you have another
154 problem, which is called the function-growth-hormone-imbalance syndrome.
155 See next chapter.
156
157
158                 Chapter 5: Functions
159
160 Functions should be short and sweet, and do just one thing.  They should
161 fit on one or two screenfuls of text (the ISO/ANSI screen size is 80x24,
162 as we all know), and do one thing and do that well.
163
164 The maximum length of a function is inversely proportional to the
165 complexity and indentation level of that function.  So, if you have a
166 conceptually simple function that is just one long (but simple)
167 case-statement, where you have to do lots of small things for a lot of
168 different cases, it's OK to have a longer function.
169
170 However, if you have a complex function, and you suspect that a
171 less-than-gifted first-year high-school student might not even
172 understand what the function is all about, you should adhere to the
173 maximum limits all the more closely.  Use helper functions with
174 descriptive names (you can ask the compiler to in-line them if you think
175 it's performance-critical, and it will probably do a better job of it
176 than you would have done).
177
178 Another measure of the function is the number of local variables.  They
179 shouldn't exceed 5-10, or you're doing something wrong.  Re-think the
180 function, and split it into smaller pieces.  A human brain can
181 generally easily keep track of about 7 different things, anything more
182 and it gets confused.  You know you're brilliant, but maybe you'd like
183 to understand what you did 2 weeks from now.
184
185
186                 Chapter 6: Centralized exiting of functions
187
188 Albeit deprecated by some people, the equivalent of the goto statement is
189 used frequently by compilers in form of the unconditional jump instruction.
190
191 The goto statement comes in handy when a function exits from multiple
192 locations and some common work such as cleanup has to be done.
193
194 The rationale is:
195
196 - unconditional statements are easier to understand and follow
197 - nesting is reduced
198 - errors by not updating individual exit points when making
199     modifications are prevented
200 - saves the compiler work to optimize redundant code away ;)
201
202 int fun(int )
203 {
204         int result = 0;
205         char *buffer = kmalloc(SIZE);
206
207         if (buffer == NULL)
208                 return -ENOMEM;
209
210         if (condition1) {
211                 while (loop1) {
212                         ...
213                 }
214                 result = 1;
215                 goto out;
216         }
217         ...
218 out:
219         kfree(buffer);
220         return result;
221 }
222
223                 Chapter 7: Commenting
224
225 Comments are good, but there is also a danger of over-commenting.  NEVER
226 try to explain HOW your code works in a comment: it's much better to
227 write the code so that the _working_ is obvious, and it's a waste of
228 time to explain badly written code.
229
230 Generally, you want your comments to tell WHAT your code does, not HOW.
231 Also, try to avoid putting comments inside a function body: if the
232 function is so complex that you need to separately comment parts of it,
233 you should probably go back to chapter 5 for a while.  You can make
234 small comments to note or warn about something particularly clever (or
235 ugly), but try to avoid excess.  Instead, put the comments at the head
236 of the function, telling people what it does, and possibly WHY it does
237 it.
238
239
240                 Chapter 8: You've made a mess of it
241
242 That's OK, we all do.  You've probably been told by your long-time Unix
243 user helper that "GNU emacs" automatically formats the C sources for
244 you, and you've noticed that yes, it does do that, but the defaults it
245 uses are less than desirable (in fact, they are worse than random
246 typing - an infinite number of monkeys typing into GNU emacs would never
247 make a good program).
248
249 So, you can either get rid of GNU emacs, or change it to use saner
250 values.  To do the latter, you can stick the following in your .emacs file:
251
252 (defun linux-c-mode ()
253   "C mode with adjusted defaults for use with the Linux kernel."
254   (interactive)
255   (c-mode)
256   (c-set-style "K&R")
257   (setq c-basic-offset 8))
258
259 This will define the M-x linux-c-mode command.  When hacking on a
260 module, if you put the string -*- linux-c -*- somewhere on the first
261 two lines, this mode will be automatically invoked. Also, you may want
262 to add
263
264 (setq auto-mode-alist (cons '("/usr/src/linux.*/.*\\.[ch]$" . linux-c-mode)
265                         auto-mode-alist))
266
267 to your .emacs file if you want to have linux-c-mode switched on
268 automagically when you edit source files under /usr/src/linux.
269
270 But even if you fail in getting emacs to do sane formatting, not
271 everything is lost: use "indent".
272
273 Now, again, GNU indent has the same brain-dead settings that GNU emacs
274 has, which is why you need to give it a few command line options.
275 However, that's not too bad, because even the makers of GNU indent
276 recognize the authority of K&R (the GNU people aren't evil, they are
277 just severely misguided in this matter), so you just give indent the
278 options "-kr -i8" (stands for "K&R, 8 character indents"), or use
279 "scripts/Lindent", which indents in the latest style.
280
281 "indent" has a lot of options, and especially when it comes to comment
282 re-formatting you may want to take a look at the man page.  But
283 remember: "indent" is not a fix for bad programming.
284
285
286                 Chapter 9: Configuration-files
287
288 For configuration options (arch/xxx/config.in, and all the Config.in files),
289 somewhat different indentation is used.
290
291 An indention level of 3 is used in the code, while the text in the config-
292 options should have an indention-level of 2 to indicate dependencies. The
293 latter only applies to bool/tristate options. For other options, just use
294 common sense. An example:
295
296 if [ "$CONFIG_EXPERIMENTAL" = "y" ]; then
297    tristate 'Apply nitroglycerine inside the keyboard (DANGEROUS)' CONFIG_BOOM
298    if [ "$CONFIG_BOOM" != "n" ]; then
299       bool '  Output nice messages when you explode' CONFIG_CHEER
300    fi
301 fi
302
303 Generally, CONFIG_EXPERIMENTAL should surround all options not considered
304 stable. All options that are known to trash data (experimental write-
305 support for file-systems, for instance) should be denoted (DANGEROUS), other
306 Experimental options should be denoted (EXPERIMENTAL).
307
308
309                 Chapter 10: Data structures
310
311 Data structures that have visibility outside the single-threaded
312 environment they are created and destroyed in should always have
313 reference counts.  In the kernel, garbage collection doesn't exist (and
314 outside the kernel garbage collection is slow and inefficient), which
315 means that you absolutely _have_ to reference count all your uses.
316
317 Reference counting means that you can avoid locking, and allows multiple
318 users to have access to the data structure in parallel - and not having
319 to worry about the structure suddenly going away from under them just
320 because they slept or did something else for a while.
321
322 Note that locking is _not_ a replacement for reference counting.
323 Locking is used to keep data structures coherent, while reference
324 counting is a memory management technique.  Usually both are needed, and
325 they are not to be confused with each other.
326
327 Many data structures can indeed have two levels of reference counting,
328 when there are users of different "classes".  The subclass count counts
329 the number of subclass users, and decrements the global count just once
330 when the subclass count goes to zero.
331
332 Examples of this kind of "multi-level-reference-counting" can be found in
333 memory management ("struct mm_struct": mm_users and mm_count), and in
334 filesystem code ("struct super_block": s_count and s_active).
335
336 Remember: if another thread can find your data structure, and you don't
337 have a reference count on it, you almost certainly have a bug.
338
339
340                 Chapter 11: Macros, Enums, Inline functions and RTL
341
342 Names of macros defining constants and labels in enums are capitalized.
343
344 #define CONSTANT 0x12345
345
346 Enums are preferred when defining several related constants.
347
348 CAPITALIZED macro names are appreciated but macros resembling functions
349 may be named in lower case.
350
351 Generally, inline functions are preferable to macros resembling functions.
352
353 Macros with multiple statements should be enclosed in a do - while block:
354
355 #define macrofun(a,b,c)                         \
356         do {                                    \
357                 if (a == 5)                     \
358                         do_this(b,c);           \
359         } while (0)
360
361 Things to avoid when using macros:
362
363 1) macros that affect control flow:
364
365 #define FOO(x)                                  \
366         do {                                    \
367                 if (blah(x) < 0)                \
368                         return -EBUGGERED;      \
369         } while(0)
370
371 is a _very_ bad idea.  It looks like a function call but exits the "calling"
372 function; don't break the internal parsers of those who will read the code.
373
374 2) macros that depend on having a local variable with a magic name:
375
376 #define FOO(val) bar(index, val)
377
378 might look like a good thing, but it's confusing as hell when one reads the
379 code and it's prone to breakage from seemingly innocent changes.
380
381 3) macros with arguments that are used as l-values: FOO(x) = y; will
382 bite you if somebody e.g. turns FOO into an inline function.
383
384 4) forgetting about precedence: macros defining constants using expressions
385 must enclose the expression in parentheses. Beware of similar issues with
386 macros using parameters.
387
388 #define CONSTANT 0x4000
389 #define CONSTEXP (CONSTANT | 3)
390
391 The cpp manual deals with macros exhaustively. The gcc internals manual also
392 covers RTL which is used frequently with assembly language in the kernel.
393
394
395                 Chapter 12: Printing kernel messages
396
397 Kernel developers like to be seen as literate. Do mind the spelling
398 of kernel messages to make a good impression. Do not use crippled
399 words like "dont" and use "do not" or "don't" instead.
400
401 Kernel messages do not have to be terminated with a period.
402
403 Printing numbers in parentheses (%d) adds no value and should be avoided.
404
405
406                 Chapter 13: References
407
408 The C Programming Language, Second Edition
409 by Brian W. Kernighan and Dennis M. Ritchie.
410 Prentice Hall, Inc., 1988.
411 ISBN 0-13-110362-8 (paperback), 0-13-110370-9 (hardback).
412 URL: http://cm.bell-labs.com/cm/cs/cbook/
413
414 The Practice of Programming
415 by Brian W. Kernighan and Rob Pike.
416 Addison-Wesley, Inc., 1999.
417 ISBN 0-201-61586-X.
418 URL: http://cm.bell-labs.com/cm/cs/tpop/
419
420 GNU manuals - where in compliance with K&R and this text - for cpp, gcc,
421 gcc internals and indent, all available from http://www.gnu.org
422
423 WG14 is the international standardization working group for the programming
424 language C, URL: http://std.dkuug.dk/JTC1/SC22/WG14/
425
426 --
427 Last updated on 16 March 2004 by a community effort on LKML.