string: Use builtins for ffs and ffsll
[glibc.git] / manual / maint.texi
blob89da704f45912ecbc29ec10c95fe8f057636f128
1 @node Maintenance, Platform, Installation, Top
2 @c %MENU% How to enhance and port the GNU C Library
3 @appendix Library Maintenance
5 @menu
6 * Source Layout::         How to add new functions or header files
7                              to the GNU C Library.
8 * Source Fortification::  Fortification of function calls.
9 * Symbol handling::       How to handle symbols in the GNU C Library.
10 * Porting::               How to port the GNU C Library to
11                              a new machine or operating system.
12 @end menu
14 @node Source Layout
15 @appendixsec Adding New Functions
17 The process of building the library is driven by the makefiles, which
18 make heavy use of special features of GNU @code{make}.  The makefiles
19 are very complex, and you probably don't want to try to understand them.
20 But what they do is fairly straightforward, and only requires that you
21 define a few variables in the right places.
23 The library sources are divided into subdirectories, grouped by topic.
25 The @file{string} subdirectory has all the string-manipulation
26 functions, @file{math} has all the mathematical functions, etc.
28 Each subdirectory contains a simple makefile, called @file{Makefile},
29 which defines a few @code{make} variables and then includes the global
30 makefile @file{Rules} with a line like:
32 @smallexample
33 include ../Rules
34 @end smallexample
36 @noindent
37 The basic variables that a subdirectory makefile defines are:
39 @table @code
40 @item subdir
41 The name of the subdirectory, for example @file{stdio}.
42 This variable @strong{must} be defined.
44 @item headers
45 The names of the header files in this section of the library,
46 such as @file{stdio.h}.
48 @item routines
49 @itemx aux
50 The names of the modules (source files) in this section of the library.
51 These should be simple names, such as @samp{strlen} (rather than
52 complete file names, such as @file{strlen.c}).  Use @code{routines} for
53 modules that define functions in the library, and @code{aux} for
54 auxiliary modules containing things like data definitions.  But the
55 values of @code{routines} and @code{aux} are just concatenated, so there
56 really is no practical difference.
58 @item tests
59 The names of test programs for this section of the library.  These
60 should be simple names, such as @samp{tester} (rather than complete file
61 names, such as @file{tester.c}).  @w{@samp{make tests}} will build and
62 run all the test programs.  If a test program needs input, put the test
63 data in a file called @file{@var{test-program}.input}; it will be given to
64 the test program on its standard input.  If a test program wants to be
65 run with arguments, put the arguments (all on a single line) in a file
66 called @file{@var{test-program}.args}.  Test programs should exit with
67 zero status when the test passes, and nonzero status when the test
68 indicates a bug in the library or error in building.
70 @item others
71 The names of ``other'' programs associated with this section of the
72 library.  These are programs which are not tests per se, but are other
73 small programs included with the library.  They are built by
74 @w{@samp{make others}}.
76 @item install-lib
77 @itemx install-data
78 @itemx install
79 Files to be installed by @w{@samp{make install}}.  Files listed in
80 @samp{install-lib} are installed in the directory specified by
81 @samp{libdir} in @file{configparms} or @file{Makeconfig}
82 (@pxref{Installation}).  Files listed in @code{install-data} are
83 installed in the directory specified by @samp{datadir} in
84 @file{configparms} or @file{Makeconfig}.  Files listed in @code{install}
85 are installed in the directory specified by @samp{bindir} in
86 @file{configparms} or @file{Makeconfig}.
88 @item distribute
89 Other files from this subdirectory which should be put into a
90 distribution tar file.  You need not list here the makefile itself or
91 the source and header files listed in the other standard variables.
92 Only define @code{distribute} if there are files used in an unusual way
93 that should go into the distribution.
95 @item generated
96 Files which are generated by @file{Makefile} in this subdirectory.
97 These files will be removed by @w{@samp{make clean}}, and they will
98 never go into a distribution.
100 @item extra-objs
101 Extra object files which are built by @file{Makefile} in this
102 subdirectory.  This should be a list of file names like @file{foo.o};
103 the files will actually be found in whatever directory object files are
104 being built in.  These files will be removed by @w{@samp{make clean}}.
105 This variable is used for secondary object files needed to build
106 @code{others} or @code{tests}.
107 @end table
109 @menu
110 * Platform: Adding Platform-specific.             Adding platform-specific
111                                          features.
112 @end menu
114 @node Adding Platform-specific
115 @appendixsubsec Platform-specific types, macros and functions
117 It's sometimes necessary to provide nonstandard, platform-specific
118 features to developers.  The C library is traditionally the
119 lowest library layer, so it makes sense for it to provide these
120 low-level features.  However, including these features in the C
121 library may be a disadvantage if another package provides them
122 as well as there will be two conflicting versions of them.  Also,
123 the features won't be available to projects that do not use
124 @theglibc{} but use other GNU tools, like GCC.
126 The current guidelines are:
127 @itemize @bullet
128 @item
129 If the header file provides features that only make sense on a particular
130 machine architecture and have nothing to do with an operating system, then
131 the features should ultimately be provided as GCC built-in functions.  Until
132 then, @theglibc{} may provide them in the header file.  When the GCC built-in
133 functions become available, those provided in the header file should be made
134 conditionally available prior to the GCC version in which the built-in
135 function was made available.
137 @item
138 If the header file provides features that are specific to an operating system,
139 both GCC and @theglibc{} could provide it, but @theglibc{} is preferred
140 as it already has a lot of information about the operating system.
142 @item
143 If the header file provides features that are specific to an operating system
144 but used by @theglibc{}, then @theglibc{} should provide them.
145 @end itemize
147 The general solution for providing low-level features is to export them as
148 follows:
150 @itemize @bullet
151 @item
152 A nonstandard, low-level header file that defines macros and inline
153 functions should be called @file{sys/platform/@var{name}.h}.
155 @item
156 Each header file's name should include the platform name, to avoid
157 users thinking there is anything in common between the different
158 header files for different platforms.  For example, a
159 @file{sys/platform/@var{arch}.h} name such as
160 @file{sys/platform/ppc.h} is better than @file{sys/platform.h}.
162 @item
163 A platform-specific header file provided by @theglibc{} should coordinate
164 with GCC such that compiler built-in versions of the functions and macros are
165 preferred if available.  This means that user programs will only ever need to
166 include @file{sys/platform/@var{arch}.h}, keeping the same names of types,
167 macros, and functions for convenience and portability.
169 @item
170 Each included symbol must have the prefix @code{__@var{arch}_}, such as
171 @code{__ppc_get_timebase}.
172 @end itemize
175 The easiest way to provide a header file is to add it to the
176 @code{sysdep_headers} variable.  For example, the combination of
177 Linux-specific header files on PowerPC could be provided like this:
179 @smallexample
180 sysdep_headers += sys/platform/ppc.h
181 @end smallexample
183 Then ensure that you have added a @file{sys/platform/ppc.h}
184 header file in the machine-specific directory, e.g.,
185 @file{sysdeps/powerpc/sys/platform/ppc.h}.
188 @node Source Fortification
189 @appendixsec Fortification of function calls
191 This section contains implementation details of @theglibc{} and may not
192 remain stable across releases.
194 The @code{_FORTIFY_SOURCE} macro may be defined by users to control
195 hardening of calls into some functions in @theglibc{}.  The definition
196 should be at the top of the source file before any headers are included
197 or at the pre-processor commandline using the @code{-D} switch.  The
198 hardening primarily focuses on accesses to buffers passed to the
199 functions but may also include checks for validity of other inputs to
200 the functions.
202 When the @code{_FORTIFY_SOURCE} macro is defined, it enables code that
203 validates inputs passed to some functions in @theglibc to determine if
204 they are safe.  If the compiler is unable to determine that the inputs
205 to the function call are safe, the call may be replaced by a call to its
206 hardened variant that does additional safety checks at runtime.  Some
207 hardened variants need the size of the buffer to perform access
208 validation and this is provided by the @code{__builtin_object_size} or
209 the @code{__builtin_dynamic_object_size} builtin functions.
210 @code{_FORTIFY_SOURCE} also enables additional compile time diagnostics,
211 such as unchecked return values from some functions, to encourage
212 developers to add error checking for those functions.
214 At runtime, if any of those safety checks fail, the program will
215 terminate with a @code{SIGABRT} signal.  @code{_FORTIFY_SOURCE} may be
216 defined to one of the following values:
218 @itemize @bullet
219 @item @math{1}: This enables buffer bounds checking using the value
220 returned by the @code{__builtin_object_size} compiler builtin function.
221 If the function returns @code{(size_t) -1}, the function call is left
222 untouched.  Additionally, this level also enables validation of flags to
223 the @code{open}, @code{open64}, @code{openat} and @code{openat64}
224 functions.
226 @item @math{2}: This behaves like @math{1}, with the addition of some
227 checks that may trap code that is conforming but unsafe, e.g. accepting
228 @code{%n} only in read-only format strings.
230 @item @math{3}: This enables buffer bounds checking using the value
231 returned by the @code{__builtin_dynamic_object_size} compiler builtin
232 function.  If the function returns @code{(size_t) -1}, the function call
233 is left untouched.  Fortification at this level may have a impact on
234 program performance if the function call that is fortified is frequently
235 encountered and the size expression returned by
236 @code{__builtin_dynamic_object_size} is complex.
237 @end itemize
239 In general, the fortified variants of the function calls use the name of
240 the function with a @code{__} prefix and a @code{_chk} suffix.  There
241 are some exceptions, e.g. the @code{printf} family of functions where,
242 depending on the architecture, one may also see fortified variants have
243 the @code{_chkieee128} suffix or the @code{__nldbl___} prefix to their
244 names.
246 Another exception is the @code{open} family of functions, where their
247 fortified replacements have the @code{__} prefix and a @code{_2} suffix.
248 The @code{FD_SET}, @code{FD_CLR} and @code{FD_ISSET} macros use the
249 @code{__fdelt_chk} function on fortification.
251 The following functions and macros are fortified in @theglibc{}:
252 @c Generated using the following command:
253 @c find . -name Versions | xargs grep -e "_chk;" -e "_2;" |
254 @c   cut -d ':' -f 2 | sed 's/;/\n/g' | sed 's/ *//g' | grep -v "^$" |
255 @c   sort -u | grep ^__ |
256 @c   grep -v -e ieee128 -e __nldbl -e align_cpy -e "fdelt_warn" |
257 @c   sed 's/__fdelt_chk/@item @code{FD_SET}\n\n@item @code{FD_CLR}\n\n@item @code{FD_ISSET}\n/' |
258 @c   sed 's/__\(.*\)_\(chk\|2\)/@item @code{\1}\n/'
260 @itemize @bullet
262 @item @code{asprintf}
264 @item @code{confstr}
266 @item @code{dprintf}
268 @item @code{explicit_bzero}
270 @item @code{FD_SET}
272 @item @code{FD_CLR}
274 @item @code{FD_ISSET}
276 @item @code{fgets}
278 @item @code{fgets_unlocked}
280 @item @code{fgetws}
282 @item @code{fgetws_unlocked}
284 @item @code{fprintf}
286 @item @code{fread}
288 @item @code{fread_unlocked}
290 @item @code{fwprintf}
292 @item @code{getcwd}
294 @item @code{getdomainname}
296 @item @code{getgroups}
298 @item @code{gethostname}
300 @item @code{getlogin_r}
302 @item @code{gets}
304 @item @code{getwd}
306 @item @code{longjmp}
308 @item @code{mbsnrtowcs}
310 @item @code{mbsrtowcs}
312 @item @code{mbstowcs}
314 @item @code{memcpy}
316 @item @code{memmove}
318 @item @code{mempcpy}
320 @item @code{memset}
322 @item @code{mq_open}
324 @item @code{obstack_printf}
326 @item @code{obstack_vprintf}
328 @item @code{open}
330 @item @code{open64}
332 @item @code{openat}
334 @item @code{openat64}
336 @item @code{poll}
338 @item @code{ppoll64}
340 @item @code{ppoll}
342 @item @code{pread64}
344 @item @code{pread}
346 @item @code{printf}
348 @item @code{ptsname_r}
350 @item @code{read}
352 @item @code{readlinkat}
354 @item @code{readlink}
356 @item @code{realpath}
358 @item @code{recv}
360 @item @code{recvfrom}
362 @item @code{snprintf}
364 @item @code{sprintf}
366 @item @code{stpcpy}
368 @item @code{stpncpy}
370 @item @code{strcat}
372 @item @code{strcpy}
374 @item @code{strlcat}
376 @item @code{strlcpy}
378 @item @code{strncat}
380 @item @code{strncpy}
382 @item @code{swprintf}
384 @item @code{syslog}
386 @item @code{ttyname_r}
388 @item @code{vasprintf}
390 @item @code{vdprintf}
392 @item @code{vfprintf}
394 @item @code{vfwprintf}
396 @item @code{vprintf}
398 @item @code{vsnprintf}
400 @item @code{vsprintf}
402 @item @code{vswprintf}
404 @item @code{vsyslog}
406 @item @code{vwprintf}
408 @item @code{wcpcpy}
410 @item @code{wcpncpy}
412 @item @code{wcrtomb}
414 @item @code{wcscat}
416 @item @code{wcscpy}
418 @item @code{wcslcat}
420 @item @code{wcslcpy}
422 @item @code{wcsncat}
424 @item @code{wcsncpy}
426 @item @code{wcsnrtombs}
428 @item @code{wcsrtombs}
430 @item @code{wcstombs}
432 @item @code{wctomb}
434 @item @code{wmemcpy}
436 @item @code{wmemmove}
438 @item @code{wmempcpy}
440 @item @code{wmemset}
442 @item @code{wprintf}
444 @end itemize
447 @node Symbol handling
448 @appendixsec Symbol handling in the GNU C Library
450 @menu
451 * 64-bit time symbol handling :: How to handle 64-bit time related
452                                     symbols in the GNU C Library.
453 @end menu
455 @node 64-bit time symbol handling
456 @appendixsubsec 64-bit time symbol handling in the GNU C Library
458 With respect to time handling, @glibcadj{} configurations fall in two
459 classes depending on the value of @code{__TIMESIZE}:
461 @table @code
463 @item @code{__TIMESIZE == 32}
465 These @dfn{dual-time} configurations have both 32-bit and 64-bit time
466 support.  32-bit time support provides type @code{time_t} and cannot
467 handle dates beyond @dfn{Y2038}.  64-bit time support provides type
468 @code{__time64_t} and can handle dates beyond @dfn{Y2038}.
470 In these configurations, time-related types have two declarations,
471 a 64-bit one, and a 32-bit one; and time-related functions generally
472 have two definitions: a 64-bit one, and a 32-bit one which is a wrapper
473 around the former.  Therefore, for every @code{time_t}-related symbol,
474 there is a corresponding @code{__time64_t}-related symbol, the name of
475 which is usually the 32-bit symbol's name with @code{__} (a double
476 underscore) prepended and @code{64} appended.  For instance, the
477 64-bit-time counterpart of @code{clock_gettime} is
478 @code{__clock_gettime64}.
480 @item @code{__TIMESIZE == 64}
482 These @dfn{single-time} configurations only have a 64-bit @code{time_t}
483 and related functions, which can handle dates beyond 2038-01-19
484 03:14:07 (aka @dfn{Y2038}).
486 In these configurations, time-related types only have a 64-bit
487 declaration; and time-related functions only have one 64-bit definition.
488 However, for every @code{time_t}-related symbol, there is a
489 corresponding @code{__time64_t}-related macro, the name of which is
490 derived as in the dual-time configuration case, and which expands to
491 the symbol's name.  For instance, the macro @code{__clock_gettime64}
492 expands to @code{clock_gettime}.
494 These macros are purely internal to @theglibc{} and exist only so that
495 a single definition of the 64-bit time functions can be used on both
496 single-time and dual-time configurations, and so that glibc code can
497 freely call the 64-bit functions internally in all configurations.
499 @end table
501 @c The following paragraph should be removed once external interfaces
502 @c get support for both time sizes.
504 Note: at this point, 64-bit time support in dual-time configurations is
505 work-in-progress, so for these configurations, the public API only makes
506 the 32-bit time support available.  In a later change, the public API
507 will allow user code to choose the time size for a given compilation
508 unit.
510 64-bit variants of time-related types or functions are defined for all
511 configurations and use 64-bit-time symbol names (for dual-time
512 configurations) or macros (for single-time configurations).
514 32-bit variants of time-related types or functions are defined only for
515 dual-time configurations.
517 Here is an example with @code{localtime}:
519 Function @code{localtime} is declared in @file{time/time.h} as
520 @smallexample
521 extern struct tm *localtime (const time_t *__timer) __THROW;
522 libc_hidden_proto (localtime)
523 @end smallexample
525 For single-time configurations, @code{__localtime64} is a macro which
526 evaluates to @code{localtime}; for dual-time configurations,
527 @code{__localtime64} is a function similar to @code{localtime} except
528 it uses Y2038-proof types:
529 @smallexample
530 #if __TIMESIZE == 64
531 # define __localtime64 localtime
532 #else
533 extern struct tm *__localtime64 (const __time64_t *__timer) __THROW;
534 libc_hidden_proto (__localtime64)
535 #endif
536 @end smallexample
538 (note: type @code{time_t} is replaced with @code{__time64_t} because
539 @code{time_t} is not Y2038-proof, but @code{struct tm} is not
540 replaced because it is already Y2038-proof.)
542 The 64-bit-time implementation of @code{localtime} is written as follows
543 and is compiled for both dual-time and single-time configuration classes.
545 @smallexample
546 struct tm *
547 __localtime64 (const __time64_t *t)
549   return __tz_convert (*t, 1, &_tmbuf);
551 libc_hidden_def (__localtime64)
552 @end smallexample
554 The 32-bit-time implementation is a wrapper and is only compiled for
555 dual-time configurations:
557 @smallexample
558 #if __TIMESIZE != 64
560 struct tm *
561 localtime (const time_t *t)
563   __time64_t t64 = *t;
564   return __localtime64 (&t64);
566 libc_hidden_def (localtime)
568 #endif
569 @end smallexample
571 @node Porting
572 @appendixsec Porting @theglibc{}
574 @Theglibc{} is written to be easily portable to a variety of
575 machines and operating systems.  Machine- and operating system-dependent
576 functions are well separated to make it easy to add implementations for
577 new machines or operating systems.  This section describes the layout of
578 the library source tree and explains the mechanisms used to select
579 machine-dependent code to use.
581 All the machine-dependent and operating system-dependent files in the
582 library are in the subdirectory @file{sysdeps} under the top-level
583 library source directory.  This directory contains a hierarchy of
584 subdirectories (@pxref{Hierarchy Conventions}).
586 Each subdirectory of @file{sysdeps} contains source files for a
587 particular machine or operating system, or for a class of machine or
588 operating system (for example, systems by a particular vendor, or all
589 machines that use IEEE 754 floating-point format).  A configuration
590 specifies an ordered list of these subdirectories.  Each subdirectory
591 implicitly appends its parent directory to the list.  For example,
592 specifying the list @file{unix/bsd/vax} is equivalent to specifying the
593 list @file{unix/bsd/vax unix/bsd unix}.  A subdirectory can also specify
594 that it implies other subdirectories which are not directly above it in
595 the directory hierarchy.  If the file @file{Implies} exists in a
596 subdirectory, it lists other subdirectories of @file{sysdeps} which are
597 appended to the list, appearing after the subdirectory containing the
598 @file{Implies} file.  Lines in an @file{Implies} file that begin with a
599 @samp{#} character are ignored as comments.  For example,
600 @file{unix/bsd/Implies} contains:
601 @smallexample
602 # BSD has Internet-related things.
603 unix/inet
604 @end smallexample
605 @noindent
606 and @file{unix/Implies} contains:
607 @need 300
608 @smallexample
609 posix
610 @end smallexample
612 @noindent
613 So the final list is @file{unix/bsd/vax unix/bsd unix/inet unix posix}.
615 @file{sysdeps} has a ``special'' subdirectory called @file{generic}.  It
616 is always implicitly appended to the list of subdirectories, so you
617 needn't put it in an @file{Implies} file, and you should not create any
618 subdirectories under it intended to be new specific categories.
619 @file{generic} serves two purposes.  First, the makefiles do not bother
620 to look for a system-dependent version of a file that's not in
621 @file{generic}.  This means that any system-dependent source file must
622 have an analogue in @file{generic}, even if the routines defined by that
623 file are not implemented on other platforms.  Second, the @file{generic}
624 version of a system-dependent file is used if the makefiles do not find
625 a version specific to the system you're compiling for.
627 If it is possible to implement the routines in a @file{generic} file in
628 machine-independent C, using only other machine-independent functions in
629 the C library, then you should do so.  Otherwise, make them stubs.  A
630 @dfn{stub} function is a function which cannot be implemented on a
631 particular machine or operating system.  Stub functions always return an
632 error, and set @code{errno} to @code{ENOSYS} (Function not implemented).
633 @xref{Error Reporting}.  If you define a stub function, you must place
634 the statement @code{stub_warning(@var{function})}, where @var{function}
635 is the name of your function, after its definition.  This causes the
636 function to be listed in the installed @code{<gnu/stubs.h>}, and
637 makes GNU ld warn when the function is used.
639 Some rare functions are only useful on specific systems and aren't
640 defined at all on others; these do not appear anywhere in the
641 system-independent source code or makefiles (including the
642 @file{generic} directory), only in the system-dependent @file{Makefile}
643 in the specific system's subdirectory.
645 If you come across a file that is in one of the main source directories
646 (@file{string}, @file{stdio}, etc.), and you want to write a machine- or
647 operating system-dependent version of it, move the file into
648 @file{sysdeps/generic} and write your new implementation in the
649 appropriate system-specific subdirectory.  Note that if a file is to be
650 system-dependent, it @strong{must not} appear in one of the main source
651 directories.
653 There are a few special files that may exist in each subdirectory of
654 @file{sysdeps}:
656 @comment Blank lines after items make the table look better.
657 @table @file
658 @item Makefile
660 A makefile for this machine or operating system, or class of machine or
661 operating system.  This file is included by the library makefile
662 @file{Makerules}, which is used by the top-level makefile and the
663 subdirectory makefiles.  It can change the variables set in the
664 including makefile or add new rules.  It can use GNU @code{make}
665 conditional directives based on the variable @samp{subdir} (see above) to
666 select different sets of variables and rules for different sections of
667 the library.  It can also set the @code{make} variable
668 @samp{sysdep-routines}, to specify extra modules to be included in the
669 library.  You should use @samp{sysdep-routines} rather than adding
670 modules to @samp{routines} because the latter is used in determining
671 what to distribute for each subdirectory of the main source tree.
673 Each makefile in a subdirectory in the ordered list of subdirectories to
674 be searched is included in order.  Since several system-dependent
675 makefiles may be included, each should append to @samp{sysdep-routines}
676 rather than simply setting it:
678 @smallexample
679 sysdep-routines := $(sysdep-routines) foo bar
680 @end smallexample
682 @need 1000
683 @item Subdirs
685 This file contains the names of new whole subdirectories under the
686 top-level library source tree that should be included for this system.
687 These subdirectories are treated just like the system-independent
688 subdirectories in the library source tree, such as @file{stdio} and
689 @file{math}.
691 Use this when there are completely new sets of functions and header
692 files that should go into the library for the system this subdirectory
693 of @file{sysdeps} implements.  For example,
694 @file{sysdeps/unix/inet/Subdirs} contains @file{inet}; the @file{inet}
695 directory contains various network-oriented operations which only make
696 sense to put in the library on systems that support the Internet.
698 @item configure
700 This file is a shell script fragment to be run at configuration time.
701 The top-level @file{configure} script uses the shell @code{.} command to
702 read the @file{configure} file in each system-dependent directory
703 chosen, in order.  The @file{configure} files are often generated from
704 @file{configure.ac} files using Autoconf.
706 A system-dependent @file{configure} script will usually add things to
707 the shell variables @samp{DEFS} and @samp{config_vars}; see the
708 top-level @file{configure} script for details.  The script can check for
709 @w{@samp{--with-@var{package}}} options that were passed to the
710 top-level @file{configure}.  For an option
711 @w{@samp{--with-@var{package}=@var{value}}} @file{configure} sets the
712 shell variable @w{@samp{with_@var{package}}} (with any dashes in
713 @var{package} converted to underscores) to @var{value}; if the option is
714 just @w{@samp{--with-@var{package}}} (no argument), then it sets
715 @w{@samp{with_@var{package}}} to @samp{yes}.
717 @item configure.ac
719 This file is an Autoconf input fragment to be processed into the file
720 @file{configure} in this subdirectory.  @xref{Introduction,,,
721 autoconf.info, Autoconf: Generating Automatic Configuration Scripts},
722 for a description of Autoconf.  You should write either @file{configure}
723 or @file{configure.ac}, but not both.  The first line of
724 @file{configure.ac} should invoke the @code{m4} macro
725 @samp{GLIBC_PROVIDES}.  This macro does several @code{AC_PROVIDE} calls
726 for Autoconf macros which are used by the top-level @file{configure}
727 script; without this, those macros might be invoked again unnecessarily
728 by Autoconf.
729 @end table
731 That is the general system for how system-dependencies are isolated.
732 @iftex
733 The next section explains how to decide what directories in
734 @file{sysdeps} to use.  @ref{Porting to Unix}, has some tips on porting
735 the library to Unix variants.
736 @end iftex
738 @menu
739 * Hierarchy Conventions::       The layout of the @file{sysdeps} hierarchy.
740 * Porting to Unix::             Porting the library to an average
741                                    Unix-like system.
742 @end menu
744 @node Hierarchy Conventions
745 @appendixsubsec Layout of the @file{sysdeps} Directory Hierarchy
747 A GNU configuration name has three parts: the CPU type, the
748 manufacturer's name, and the operating system.  @file{configure} uses
749 these to pick the list of system-dependent directories to look for.  If
750 the @samp{--nfp} option is @emph{not} passed to @file{configure}, the
751 directory @file{@var{machine}/fpu} is also used.  The operating system
752 often has a @dfn{base operating system}; for example, if the operating
753 system is @samp{Linux}, the base operating system is @samp{unix/sysv}.
754 The algorithm used to pick the list of directories is simple:
755 @file{configure} makes a list of the base operating system,
756 manufacturer, CPU type, and operating system, in that order.  It then
757 concatenates all these together with slashes in between, to produce a
758 directory name; for example, the configuration @w{@samp{i686-linux-gnu}}
759 results in @file{unix/sysv/linux/i386/i686}.  @file{configure} then
760 tries removing each element of the list in turn, so
761 @file{unix/sysv/linux} and @file{unix/sysv} are also tried, among others.
762 Since the precise version number of the operating system is often not
763 important, and it would be very inconvenient, for example, to have
764 identical @file{irix6.2} and @file{irix6.3} directories,
765 @file{configure} tries successively less specific operating system names
766 by removing trailing suffixes starting with a period.
768 As an example, here is the complete list of directories that would be
769 tried for the configuration @w{@samp{i686-linux-gnu}}:
771 @smallexample
772 sysdeps/i386/elf
773 sysdeps/unix/sysv/linux/i386
774 sysdeps/unix/sysv/linux
775 sysdeps/gnu
776 sysdeps/unix/common
777 sysdeps/unix/mman
778 sysdeps/unix/inet
779 sysdeps/unix/sysv/i386/i686
780 sysdeps/unix/sysv/i386
781 sysdeps/unix/sysv
782 sysdeps/unix/i386
783 sysdeps/unix
784 sysdeps/posix
785 sysdeps/i386/i686
786 sysdeps/i386/i486
787 sysdeps/libm-i387/i686
788 sysdeps/i386/fpu
789 sysdeps/libm-i387
790 sysdeps/i386
791 sysdeps/wordsize-32
792 sysdeps/ieee754
793 sysdeps/libm-ieee754
794 sysdeps/generic
795 @end smallexample
797 Different machine architectures are conventionally subdirectories at the
798 top level of the @file{sysdeps} directory tree.  For example,
799 @w{@file{sysdeps/sparc}} and @w{@file{sysdeps/m68k}}.  These contain
800 files specific to those machine architectures, but not specific to any
801 particular operating system.  There might be subdirectories for
802 specializations of those architectures, such as
803 @w{@file{sysdeps/m68k/68020}}.  Code which is specific to the
804 floating-point coprocessor used with a particular machine should go in
805 @w{@file{sysdeps/@var{machine}/fpu}}.
807 There are a few directories at the top level of the @file{sysdeps}
808 hierarchy that are not for particular machine architectures.
810 @table @file
811 @item generic
812 As described above (@pxref{Porting}), this is the subdirectory
813 that every configuration implicitly uses after all others.
815 @item ieee754
816 This directory is for code using the IEEE 754 floating-point format,
817 where the C type @code{float} is IEEE 754 single-precision format, and
818 @code{double} is IEEE 754 double-precision format.  Usually this
819 directory is referred to in the @file{Implies} file in a machine
820 architecture-specific directory, such as @file{m68k/Implies}.
822 @item libm-ieee754
823 This directory contains an implementation of a mathematical library
824 usable on platforms which use @w{IEEE 754} conformant floating-point
825 arithmetic.
827 @item libm-i387
828 This is a special case.  Ideally the code should be in
829 @file{sysdeps/i386/fpu} but for various reasons it is kept aside.
831 @item posix
832 This directory contains implementations of things in the library in
833 terms of @sc{POSIX.1} functions.  This includes some of the @sc{POSIX.1}
834 functions themselves.  Of course, @sc{POSIX.1} cannot be completely
835 implemented in terms of itself, so a configuration using just
836 @file{posix} cannot be complete.
838 @item unix
839 This is the directory for Unix-like things.  @xref{Porting to Unix}.
840 @file{unix} implies @file{posix}.  There are some special-purpose
841 subdirectories of @file{unix}:
843 @table @file
844 @item unix/common
845 This directory is for things common to both BSD and System V release 4.
846 Both @file{unix/bsd} and @file{unix/sysv/sysv4} imply @file{unix/common}.
848 @item unix/inet
849 This directory is for @code{socket} and related functions on Unix systems.
850 @file{unix/inet/Subdirs} enables the @file{inet} top-level subdirectory.
851 @file{unix/common} implies @file{unix/inet}.
852 @end table
854 @item mach
855 This is the directory for things based on the Mach microkernel from CMU
856 (including @gnuhurdsystems{}).  Other basic operating systems
857 (VMS, for example) would have their own directories at the top level of
858 the @file{sysdeps} hierarchy, parallel to @file{unix} and @file{mach}.
859 @end table
861 @node Porting to Unix
862 @appendixsubsec Porting @theglibc{} to Unix Systems
864 Most Unix systems are fundamentally very similar.  There are variations
865 between different machines, and variations in what facilities are
866 provided by the kernel.  But the interface to the operating system
867 facilities is, for the most part, pretty uniform and simple.
869 The code for Unix systems is in the directory @file{unix}, at the top
870 level of the @file{sysdeps} hierarchy.  This directory contains
871 subdirectories (and subdirectory trees) for various Unix variants.
873 The functions which are system calls in most Unix systems are
874 implemented in assembly code, which is generated automatically from
875 specifications in files named @file{syscalls.list}.  There are several
876 such files, one in @file{sysdeps/unix} and others in its subdirectories.
877 Some special system calls are implemented in files that are named with a
878 suffix of @samp{.S}; for example, @file{_exit.S}.  Files ending in
879 @samp{.S} are run through the C preprocessor before being fed to the
880 assembler.
882 These files all use a set of macros that should be defined in
883 @file{sysdep.h}.  The @file{sysdep.h} file in @file{sysdeps/unix}
884 partially defines them; a @file{sysdep.h} file in another directory must
885 finish defining them for the particular machine and operating system
886 variant.  See @file{sysdeps/unix/sysdep.h} and the machine-specific
887 @file{sysdep.h} implementations to see what these macros are and what
888 they should do.
890 The system-specific makefile for the @file{unix} directory
891 (@file{sysdeps/unix/Makefile}) gives rules to generate several files
892 from the Unix system you are building the library on (which is assumed
893 to be the target system you are building the library @emph{for}).  All
894 the generated files are put in the directory where the object files are
895 kept; they should not affect the source tree itself.  The files
896 generated are @file{ioctls.h}, @file{errnos.h}, @file{sys/param.h}, and
897 @file{errlist.c} (for the @file{stdio} section of the library).
899 @ignore
900 @c This section might be a good idea if it is finished,
901 @c but there's no point including it as it stands. --rms
902 @c @appendixsec Compatibility with Traditional C
904 @c ??? This section is really short now.  Want to keep it? --roland
906 @c It's not anymore true.  glibc 2.1 cannot be used with K&R compilers.
907 @c --drepper
909 Although @theglibc{} implements the @w{ISO C} library facilities, you
910 @emph{can} use @theglibc{} with traditional, ``pre-ISO'' C
911 compilers.  However, you need to be careful because the content and
912 organization of the @glibcadj{} header files differs from that of
913 traditional C implementations.  This means you may need to make changes
914 to your program in order to get it to compile.
915 @end ignore