Configurations/README.design

   1 Design document for the unified scheme data
   2 ===========================================
   3
   4 How are things connected?
   5 -------------------------
   6
   7 The unified scheme takes all its data from the build.info files seen
   8 throughout the source tree.  These files hold the minimum information
   9 needed to build end product files from diverse sources.  See the
  10 section on build.info files below.
  11
  12 From the information in build.info files, Configure builds up an
  13 information database as a hash table called %unified_info, which is
  14 stored in configdata.pm, found at the top of the build tree (which may
  15 or may not be the same as the source tree).
  16
  17 Configurations/common.tmpl uses the data from %unified_info to
  18 generate the rules for building end product files as well as
  19 intermediary files with the help of a few functions found in the
  20 build-file templates.  See the section on build-file templates further
  21 down for more information.
  22
  23 build.info files
  24 ----------------
  25
  26 As mentioned earlier, build.info files are meant to hold the minimum
  27 information needed to build output files, and therefore only (with a
  28 few possible exceptions [1]) have information about end products (such
  29 as scripts, library files and programs) and source files (such as C
  30 files, C header files, assembler files, etc).  Intermediate files such
  31 as object files are rarely directly referred to in build.info files (and
  32 when they are, it's always with the file name extension .o), they are
  33 inferred by Configure.  By the same rule of minimalism, end product
  34 file name extensions (such as .so, .a, .exe, etc) are never mentioned
  35 in build.info.  Their file name extensions will be inferred by the
  36 build-file templates, adapted for the platform they are meant for (see
  37 sections on %unified_info and build-file templates further down).
  38
  39 The variables PROGRAMS, LIBS, ENGINES and SCRIPTS are used to declare
  40 end products.
  41
  42 The variables SOURCE, DEPEND, INCLUDE and ORDINALS are indexed by a
  43 produced file, and their values are the source used to produce that
  44 particular produced file, extra dependencies, include directories
  45 needed, and ordinal files (explained further below.
  46
  47 All their values in all the build.info throughout the source tree are
  48 collected together and form a set of programs, libraries, engines and
  49 scripts to be produced, source files, dependencies, etc etc etc.
  50
  51 Let's have a pretend example, a very limited contraption of OpenSSL,
  52 composed of the program 'apps/openssl', the libraries 'libssl' and
  53 'libcrypto', an engine 'engines/ossltest' and their sources and
  54 dependencies.
  55
  56     # build.info
  57     LIBS=libcrypto libssl
  58     ORDINALS[libcrypto]=crypto
  59     ORDINALS[libssl]=ssl
  60     INCLUDE[libcrypto]=include
  61     INCLUDE[libssl]=include
  62     DEPEND[libssl]=libcrypto
  63
  64 This is the top directory build.info file, and it tells us that two
  65 libraries are to be built, there are some ordinals to be used to
  66 declare what symbols in those libraries are seen as public, the
  67 include directory 'include/' shall be used throughout when building
  68 anything that will end up in each library, and that the library
  69 'libssl' depend on the library 'libcrypto' to function properly.
  70
  71     # apps/build.info
  72     PROGRAMS=openssl
  73     SOURCE[openssl]=openssl.c
  74     INCLUDE[openssl]=.. ../include
  75     DEPEND[openssl]=../libssl
  76
  77 This is the build.info file in 'apps/', one may notice that all file
  78 paths mentioned are relative to the directory the build.info file is
  79 located in.  This one tells us that there's a program to be built
  80 called 'apps/openssl' (the file name extension will depend on the
  81 platform and is therefore not mentioned in the build.info file).  It's
  82 built from one source file, 'apps/openssl.c', and building it requires
  83 the use of '.' and 'include' include directories (both are declared
  84 from the point of view of the 'apps/' directory), and that the program
  85 depends on the library 'libssl' to function properly.
  86
  87     # crypto/build.info
  88     LIBS=../libcrypto
  89     SOURCE[../libcrypto]=aes.c evp.c cversion.c
  90     DEPEND[cversion.o]=buildinf.h
  91
  92     GENERATE[buildinf.h]=../util/mkbuildinf.pl "$(CC) $(CFLAGS)" "$(PLATFORM)"
  93     DEPEND[buildinf.h]=../Makefile
  94
  95 This is the build.info file in 'crypto', and it tells us a little more
  96 about what's needed to produce 'libcrypto'.  LIBS is used again to
  97 declare that 'libcrypto' is to be produced.  This declaration is
  98 really unnecessary as it's already mentioned in the top build.info
  99 file, but can make the info file easier to understand.  This is to
 100 show that duplicate information isn't an issue.
 101
 102 This build.info file informs us that 'libcrypto' is built from a few
 103 source files, 'crypto/aes.c', 'crypto/evp.c' and 'crypto/cversion.c'.
 104 It also shows us that building the object file inferred from
 105 'crypto/cversion.c' depends on 'crypto/buildinf.h'.  Finally, it
 106 also shows the possibility to include raw build-file statements in a
 107 build.info file, in this case showing how 'buildinf.h' is built on
 108 Unix-like operating systems.
 109
 110 Two things are worth an extra note:
 111
 112 'DEPEND[cversion.o]' mentions an object file.  DEPEND indexes is the
 113 only location where it's valid to mention them
 114
 115 Lines in 'BEGINRAW'..'ENDRAW' sections must always mention files as
 116 seen from the top directory, no exception.
 117
 118     # ssl/build.info
 119     LIBS=../libssl
 120     SOURCE[../libssl]=tls.c
 121
 122 This is the build.info file in 'ssl/', and it tells us that the
 123 library 'libssl' is built from the source file 'ssl/tls.c'.
 124
 125     # engines/build.info
 126     ENGINES=libossltest
 127     SOURCE[libossltest]=e_ossltest.c
 128     DEPEND[libossltest]=../libcrypto
 129     INCLUDE[libossltest]=../include
 130
 131 This is the build.info file in 'engines/', telling us that an engine
 132 called 'engines/libossltest' shall be built, that it's source is
 133 'engines/e_ossltest.c' and that the include directory 'include/' may
 134 be used when building anything that will be part of this engine.
 135 Finally, the engine 'engines/libossltest' depends on the library
 136 'libcrypto' to function properly.
 137
 138 When Configure digests these build.info files, the accumulated
 139 information comes down to this:
 140
 141     LIBS=libcrypto libssl
 142     ORDINALS[libcrypto]=crypto
 143     SOURCE[libcrypto]=crypto/aes.c crypto/evp.c crypto/cversion.c
 144     DEPEND[crypto/cversion.o]=crypto/buildinf.h
 145     INCLUDE[libcrypto]=include
 146     ORDINALS[libssl]=ssl
 147     SOURCE[libssl]=ssl/tls.c
 148     INCLUDE[libssl]=include
 149     DEPEND[libssl]=libcrypto
 150
 151     PROGRAMS=apps/openssl
 152     SOURCE[apps/openssl]=apps/openssl.c
 153     INCLUDE[apps/openssl]=. include
 154     DEPEND[apps/openssl]=libssl
 155
 156     ENGINES=engines/libossltest
 157     SOURCE[engines/libossltest]=engines/e_ossltest.c
 158     DEPEND[engines/libossltest]=libcrypto
 159     INCLUDE[engines/libossltest]=include
 160
 161     GENERATE[crypto/buildinf.h]=util/mkbuildinf.pl "$(CC) $(CFLAGS)" "$(PLATFORM)"
 162     DEPEND[crypto/buildinf.h]=Makefile
 163
 164
 165 A few notes worth mentioning:
 166
 167 LIBS may be used to declare routine libraries only.
 168
 169 PROGRAMS may be used to declare programs only.
 170
 171 ENGINES may be used to declare engines only.
 172
 173 The indexes for SOURCE, INCLUDE and ORDINALS must only be end product
 174 files, such as libraries, programs or engines.  The values of SOURCE
 175 variables must only be source files (possibly generated)
 176
 177 DEPEND shows a relationship between different produced files, such
 178 as a program depending on a library, or between an object file and
 179 some extra source file.
 180
 181 When Configure processes the build.info files, it will take it as
 182 truth without question, and will therefore perform very few checks.
 183 If the build tree is separate from the source tree, it will assume
 184 that all built files and up in the build directory and that all source
 185 files are to be found in the source tree, if they can be found there.
 186 Configure will assume that source files that can't be found in the
 187 source tree (such as 'crypto/bildinf.h' in the example above) are
 188 generated and will be found in the build tree.
 189
 190
 191 The %unified_info database
 192 --------------------------
 193
 194 The information in all the build.info get digested by Configure and
 195 collected into the %unified_info database, divided into the following
 196 indexes:
 197
 198   depends   => a hash table containing 'file' => [ 'dependency' ... ]
 199                pairs.  These are directly inferred from the DEPEND
 200                variables in build.info files.
 201
 202   engines   => a list of engines.  These are directly inferred from
 203                the ENGINES variable in build.info files.
 204
 205   includes  => a hash table containing 'file' => [ 'include' ... ]
 206                pairs.  These are directly inferred from the INCLUDE
 207                variables in build.info files.
 208
 209   libraries => a list of libraries.  These are directly inferred from
 210                the LIBS variable in build.info files.
 211
 212   ordinals  => a hash table containing 'file' => [ 'word', 'ordfile' ]
 213                pairs.  'file' and 'word' are directly inferred from
 214                the ORDINALS variables in build.info files, while the
 215                file 'ofile' comes from internal knowledge in
 216                Configure.
 217
 218   programs  => a list of programs.  These are directly inferred from
 219                the PROGRAMS variable in build.info files.
 220
 221   rawlines  => a list of build-file lines.  These are a direct copy of
 222                the BEGINRAW..ENDRAW lines in build.info files.  Note:
 223                only the BEGINRAW..ENDRAW section for the current
 224                platform are copied, the rest are ignored.
 225
 226   scripts   => a list of scripts.  There are directly inferred from
 227                the SCRIPTS variable in build.info files.
 228
 229   sources   => a hash table containing 'file' => [ 'sourcefile' ... ]
 230                pairs.  These are indirectly inferred from the SOURCE
 231                variables in build.info files.  Object files are
 232                mentioned in this hash table, with source files from
 233                SOURCE variables, and AS source files for programs and
 234                libraries.
 235
 236   shared_sources =>
 237                a hash table just like 'sources', but only as source
 238                files (object files) for building shared libraries.
 239
 240 As an example, here is how the build.info files example from the
 241 section above would be digested into a %unified_info table:
 242
 243     our %unified_info = (
 244         "depends" =>
 245             {
 246                 "apps/openssl" =>
 247                     [
 248                         "libssl",
 249                     ],
 250                 "crypto/cversion.o" =>
 251                     [
 252                         "crypto/buildinf.h",
 253                     ],
 254                 "engines/libossltest" =>
 255                     [
 256                         "libcrypto",
 257                     ],
 258                 "libssl" =>
 259                     [
 260                         "libcrypto",
 261                     ],
 262             },
 263         "engines" =>
 264             [
 265                 "engines/libossltest",
 266             ],
 267         "includes" =>
 268             {
 269                 "apps/openssl" =>
 270                     [
 271                         ".",
 272                         "include",
 273                     ],
 274                 "engines/libossltest" =>
 275                     [
 276                         "include"
 277                     ],
 278                 "libcrypto" =>
 279                     [
 280                         "include",
 281                     ],
 282                 "libssl" =>
 283                     [
 284                         "include",
 285                     ],
 286             }
 287         "libraries" =>
 288             [
 289                 "libcrypto",
 290                 "libssl",
 291             ],
 292         "ordinals" =>
 293             {
 294                 "libcrypto" =>
 295                     [
 296                         "crypto",
 297                         "util/libcrypto.num",
 298                     ],
 299                 "libssl" =>
 300                     [
 301                         "ssl",
 302                         "util/libssl.num",
 303                     ],
 304             },
 305         "programs" =>
 306             [
 307                 "apps/openssl",
 308             ],
 309         "rawlines" =>
 310             [
 311                 "crypto/buildinf.h : Makefile",
 312                 "       perl util/mkbuildinf.h \"\$(CC) \$(CFLAGS)\" \"\$(PLATFORM)\" \\"
 313                 "           > crypto/buildinf.h"
 314             ],
 315         "sources" =>
 316             {
 317                 "apps/openssl" =>
 318                     [
 319                         "apps/openssl.o",
 320                     ],
 321                 "apps/openssl.o" =>
 322                     [
 323                         "apps/openssl.c",
 324                     ],
 325                 "crypto/aes.o" =>
 326                     [
 327                         "crypto/aes.c",
 328                     ],
 329                 "crypto/cversion.o" =>
 330                     [
 331                         "crypto/cversion.c",
 332                     ],
 333                 "crypto/evp.o" =>
 334                     [
 335                         "crypto/evp.c",
 336                     ],
 337                 "engines/e_ossltest.o" =>
 338                     [
 339                         "engines/e_ossltest.c",
 340                     ],
 341                 "engines/libossltest" =>
 342                     [
 343                         "engines/e_ossltest.o",
 344                     ],
 345                 "libcrypto" =>
 346                     [
 347                         "crypto/aes.c",
 348                         "crypto/cversion.c",
 349                         "crypto/evp.c",
 350                     ],
 351                 "libssl" =>
 352                     [
 353                         "ssl/tls.c",
 354                     ],
 355                 "ssl/tls.o" =>
 356                     [
 357                         "ssl/tls.c",
 358                     ],
 359             },
 360     );
 361
 362 As can be seen, everything in %unified_info is fairly simple suggest
 363 of information.  Still, it tells us that to build all programs, we
 364 must build 'apps/openssl', and to build the latter, we will need to
 365 build all its sources ('apps/openssl.o' in this case) and all the
 366 other things it depends on (such as 'libssl').  All those dependencies
 367 need to be built as well, using the same logic, so to build 'libssl',
 368 we need to build 'ssl/tls.o' as well as 'libcrypto', and to build the
 369 latter...
 370
 371
 372 Build-file templates
 373 --------------------
 374
 375 Build-file templates are essentially build-files (such as Makefile on
 376 Unix) with perl code fragments mixed in.  Those perl code fragment
 377 will generate all the configuration dependent data, including all the
 378 rules needed to build end product files and intermediary files alike.
 379 At a minimum, there must be a perl code fragment that defines a set of
 380 functions that are used to generates specific build-file rules, to
 381 build static libraries from object files, to build shared libraries
 382 from static libraries, to programs from object files and libraries,
 383 etc.
 384
 385     src2obj     - function that produces build file lines to build an
 386                   object file from source files and associated data.
 387
 388                   It's called like this:
 389
 390                         src2obj(obj => "PATH/TO/objectfile",
 391                                 srcs => [ "PATH/TO/sourcefile", ... ],
 392                                 deps => [ "dep1", ... ],
 393                                 incs => [ "INCL/PATH", ... ]
 394                                 intent => one of "lib", "dso", "bin" );
 395
 396                   'obj' has the intended object file *without*
 397                   extension, src2obj() is expected to add that.
 398                   'srcs' has the list of source files to build the
 399                   object file, with the first item being the source
 400                   file that directly corresponds to the object file.
 401                   'deps' is a list of explicit dependencies.  'incs'
 402                   is a list of include file directories.  Finally,
 403                   'intent' indicates what this object file is going
 404                   to be used for.
 405
 406     obj2lib     - function that produces build file lines to build a
 407                   static library file ("libfoo.a" in Unix terms) from
 408                   object files.
 409
 410                   called like this:
 411
 412                         obj2lib(lib => "PATH/TO/libfile",
 413                                 objs => [ "PATH/TO/objectfile", ... ]);
 414
 415                   'lib' has the intended library file name *without*
 416                   extension, obj2lib is expected to add that.  'objs'
 417                   has the list of object files (also *without*
 418                   extension) to build this library.
 419
 420     libobj2shlib - function that produces build file lines to build a
 421                   shareable object library file ("libfoo.so" in Unix
 422                   terms) from the corresponding static library file
 423                   or object files.
 424
 425                   called like this:
 426
 427                         libobj2shlib(shlib => "PATH/TO/shlibfile",
 428                                      lib => "PATH/TO/libfile",
 429                                      objs => [ "PATH/TO/objectfile", ... ],
 430                                      deps => [ "PATH/TO/otherlibfile", ... ],
 431                                      ordinals => [ "word", "/PATH/TO/ordfile" ]);
 432
 433                   'lib' has the intended library file name *without*
 434                   extension, libobj2shlib is expected to add that.
 435                   'shlib' has the corresponding shared library name
 436                   *without* extension.  'deps' has the list of other
 437                   libraries (also *without* extension) this library
 438                   needs to be linked with.  'objs' has the list of
 439                   object files (also *without* extension) to build
 440                   this library.  'ordinals' MAY be present, and when
 441                   it is, its value is an array where the word is
 442                   "crypto" or "ssl" and the file is one of the ordinal
 443                   files util/libcrypto.num or util/libssl.num in the
 444                   source directory.
 445
 446                   This function has a choice; it can use the
 447                   corresponding static library as input to make the
 448                   shared library, or the list of object files.
 449
 450     obj2dynlib  - function that produces build file lines to build a
 451                   dynamically loadable library file ("libfoo.so" on
 452                   Unix) from object files.
 453
 454                   called like this:
 455
 456                         obj2dynlib(lib => "PATH/TO/libfile",
 457                                    objs => [ "PATH/TO/objectfile", ... ],
 458                                    deps => [ "PATH/TO/otherlibfile",
 459                                    ... ]);
 460
 461                   This is almost the same as libobj2shlib, but the
 462                   intent is to build a shareable library that can be
 463                   loaded in runtime (a "plugin"...).  The differences
 464                   are subtle, one of the most visible ones is that the
 465                   resulting shareable library is produced from object
 466                   files only.
 467
 468     obj2bin     - function that produces build file lines to build an
 469                   executable file from object files.
 470
 471                   called like this:
 472
 473                         obj2bin(bin => "PATH/TO/binfile",
 474                                 objs => [ "PATH/TO/objectfile", ... ],
 475                                 deps => [ "PATH/TO/libfile", ... ]);
 476
 477                   'bin' has the intended executable file name
 478                   *without* extension, obj2bin is expected to add
 479                   that.  'objs' has the list of object files (also
 480                   *without* extension) to build this library.  'deps'
 481                   has the list of library files (also *without*
 482                   extension) that the programs needs to be linked
 483                   with.
 484
 485     in2script   - function that produces build file lines to build a
 486                   script file from some input.
 487
 488                   called like this:
 489
 490                         in2script(script => "PATH/TO/scriptfile",
 491                                   sources => [ "PATH/TO/infile", ... ]);
 492
 493                   'script' has the intended script file name.
 494                   'sources' has the list of source files to build the
 495                   resulting script from.
 496
 497 Along with the build-file templates is the driving engine
 498 Configurations/common.tmpl, which looks through all the information in
 499 %unified_info and generates all the rulesets to build libraries,
 500 programs and all intermediate files, using the rule generating
 501 functions defined in the build-file template.
 502
 503 As an example with the smaller build.info set we've seen as an
 504 example, producing the rules to build 'libssl' would result in the
 505 following calls:
 506
 507     # Note: libobj2shlib will only be called if shared libraries are
 508     # to be produced.
 509     # Note 2: libobj2shlib gets both the name of the static library
 510     # and the names of all the object files that go into it.  It's up
 511     # to the implementation to decide which to use as input.
 512     libobj2shlib(shlib => "libssl",
 513                  lib => "libssl",
 514                  objs => [ "ssl/tls.o" ],
 515                  deps => [ "libcrypto" ]
 516                  ordinals => [ "ssl", "util/libssl.num" ]);
 517
 518     obj2lib(lib => "libssl"
 519             objs => [ "ssl/tls.o" ]);
 520
 521     # Note 3: common.tmpl peals off the ".o" extension, as the
 522     # platform at hand may have a different one.
 523     src2obj(obj => "ssl/tls"
 524             srcs => [ "ssl/tls.c" ],
 525             deps => [ ],
 526             incs => [ "include" ]);
 527
 528     src2dep(obj => "ssl/tls"
 529             srcs => [ "ssl/tls.c" ],
 530             incs => [ "include" ]);
 531
 532 The returned strings from all those calls are then concatenated
 533 together and written to the resulting build-file.