2014-03-25 Richard Biener <rguenther@suse.de>
[official-gcc.git] / gcc / ada / gnat_ugn.texi
blobb484665eab495f6286e3b3cb425b9dc4c757281b
1 \input texinfo   @c -*-texinfo-*-
2 @c %**start of header
4 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
5 @c                                                                            o
6 @c                            GNAT DOCUMENTATION                              o
7 @c                                                                            o
8 @c                             G N A T _ U G N                                o
9 @c                                                                            o
10 @c           Copyright (C) 1992-2014, Free Software Foundation, Inc.          o
11 @c                                                                            o
12 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
14 @setfilename gnat_ugn.info
16 @copying
17 Copyright @copyright{} 1995-2014 Free Software Foundation,
18 Inc.
20 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
21 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.3 or
22 any later version published by the Free Software Foundation; with no
23 Invariant Sections, with no Front-Cover Texts and with no Back-Cover
24 Texts.  A copy of the license is included in the section entitled
25 ``GNU Free Documentation License''.
26 @end copying
28 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
30 @c                           GNAT_UGN Style Guide
32 @c  1. Always put a @noindent on the line before the first paragraph
33 @c     after any of these commands:
35 @c          @chapter
36 @c          @section
37 @c          @subsection
38 @c          @subsubsection
39 @c          @subsubsubsection
41 @c          @end smallexample
42 @c          @end itemize
43 @c          @end enumerate
45 @c  2. DO NOT use @example. Use @smallexample instead.
46 @c     a) DO NOT use highlighting commands (@b{}, @i{}) inside an @smallexample
47 @c        context.  These can interfere with the readability of the texi
48 @c        source file.  Instead, use one of the following annotated
49 @c        @smallexample commands, and preprocess the texi file with the
50 @c        ada2texi tool (which generates appropriate highlighting):
51 @c        @smallexample @c ada
52 @c        @smallexample @c adanocomment
53 @c        @smallexample @c projectfile
54 @c     b) The "@c ada" markup will result in boldface for reserved words
55 @c        and italics for comments
56 @c     c) The "@c adanocomment" markup will result only in boldface for
57 @c        reserved words (comments are left alone)
58 @c     d) The "@c projectfile" markup is like "@c ada" except that the set
59 @c        of reserved words include the new reserved words for project files
61 @c  3. Each @chapter, @section, @subsection, @subsubsection, etc.
62 @c     command must be preceded by two empty lines
64 @c  4. The @item command should be on a line of its own if it is in an
65 @c     @itemize or @enumerate command.
67 @c  5. When talking about ALI files use "ALI" (all uppercase), not "Ali"
68 @c     or "ali".
70 @c  6. DO NOT put trailing spaces at the end of a line.  Such spaces will
71 @c     cause the document build to fail.
73 @c  7. DO NOT use @cartouche for examples that are longer than around 10 lines.
74 @c     This command inhibits page breaks, so long examples in a @cartouche can
75 @c     lead to large, ugly patches of empty space on a page.
77 @c  NOTE: This file should be submitted to xgnatugn with either the vms flag
78 @c        or the unw flag set.  The unw flag covers topics for both Unix and
79 @c        Windows.
81 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
83 @set NOW January 2007
84 @c This flag is used where the text refers to conditions that exist when the
85 @c text was entered into the document but which may change over time.
86 @c Update the setting for the flag, and (if necessary) the text surrounding,
87 @c the references to the flag, on future doc revisions:
88 @c search for @value{NOW}.
90 @set FSFEDITION
91 @set EDITION GNAT
93 @ifset unw
94 @set PLATFORM
95 @set TITLESUFFIX
96 @end ifset
98 @ifset vms
99 @set PLATFORM OpenVMS
100 @set TITLESUFFIX for OpenVMS
101 @end ifset
103 @c @ovar(ARG)
104 @c ----------
105 @c The ARG is an optional argument.  To be used for macro arguments in
106 @c their documentation (@defmac).
107 @macro ovar{varname}
108 @r{[}@var{\varname\}@r{]}@c
109 @end macro
110 @c Status as of November 2009:
111 @c Unfortunately texi2pdf and texi2html treat the trailing "@c"
112 @c differently, and faulty output is produced by one or the other
113 @c depending on whether the "@c" is present or absent.
114 @c As a result, the @ovar macro is not used, and all invocations
115 @c of the @ovar macro have been expanded inline.
118 @settitle @value{EDITION} User's Guide @value{TITLESUFFIX}
119 @dircategory GNU Ada tools
120 @direntry
121 * @value{EDITION} User's Guide: (gnat_ugn). @value{PLATFORM}
122 @end direntry
124 @include gcc-common.texi
126 @setchapternewpage odd
127 @syncodeindex fn cp
128 @c %**end of header
130 @titlepage
131 @title @value{EDITION} User's Guide
132 @ifset vms
133 @sp 1
134 @flushright
135 @titlefont{@i{@value{PLATFORM}}}
136 @end flushright
137 @end ifset
139 @sp 2
141 @subtitle GNAT, The GNU Ada Development Environment
142 @versionsubtitle
143 @author AdaCore
145 @page
146 @vskip 0pt plus 1filll
148 @insertcopying
150 @end titlepage
152 @ifnottex
153 @node Top, About This Guide, (dir), (dir)
154 @top @value{EDITION} User's Guide
156 @noindent
157 @value{EDITION} User's Guide @value{PLATFORM}
159 @noindent
160 GNAT, The GNU Ada Development Environment@*
161 GCC version @value{version-GCC}@*
163 @noindent
164 AdaCore@*
166 @menu
167 * About This Guide::
168 * Getting Started with GNAT::
169 * The GNAT Compilation Model::
170 * Compiling with gcc::
171 * Binding with gnatbind::
172 * Linking with gnatlink::
173 * The GNAT Make Program gnatmake::
174 * Improving Performance::
175 * Renaming Files with gnatchop::
176 * Configuration Pragmas::
177 * Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname::
178 * GNAT Project Manager::
179 * Tools Supporting Project Files::
180 * The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind::
181 @ifclear FSFEDITION
182 * The GNAT Pretty-Printer gnatpp::
183 @ifclear vms
184 * The Ada-to-XML converter gnat2xml::
185 @end ifclear
186 * The GNAT Metrics Tool gnatmetric::
187 @end ifclear
188 * File Name Krunching with gnatkr::
189 * Preprocessing with gnatprep::
190 * The GNAT Library Browser gnatls::
191 * Cleaning Up with gnatclean::
192 @ifclear vms
193 * GNAT and Libraries::
194 * Using the GNU make Utility::
195 @end ifclear
196 * Memory Management Issues::
197 * Stack Related Facilities::
198 @ifclear FSFEDITION
199 * Verifying Properties with gnatcheck::
200 * Creating Sample Bodies with gnatstub::
201 * Creating Unit Tests with gnattest::
202 @end ifclear
203 * Performing Dimensionality Analysis in GNAT::
204 * Generating Ada Bindings for C and C++ headers::
205 * Other Utility Programs::
206 @ifclear vms
207 * Code Coverage and Profiling::
208 @end ifclear
209 * Running and Debugging Ada Programs::
210 @ifset vms
211 * Compatibility with HP Ada::
212 @end ifset
213 * Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries::
214 * Example of Binder Output File::
215 * Elaboration Order Handling in GNAT::
216 * Overflow Check Handling in GNAT::
217 * Conditional Compilation::
218 * Inline Assembler::
219 * Compatibility and Porting Guide::
220 * Microsoft Windows Topics::
221 * Mac OS Topics::
222 * GNU Free Documentation License::
223 * Index::
224 @end menu
225 @end ifnottex
227 @node About This Guide
228 @unnumbered About This Guide
230 @noindent
231 @ifset vms
232 This guide describes the use of @value{EDITION},
233 a compiler and software development toolset for the full Ada
234 programming language, implemented on OpenVMS for HP's Alpha and
235 Integrity server (I64) platforms.
236 @end ifset
237 @ifclear vms
238 This guide describes the use of @value{EDITION},
239 a compiler and software development
240 toolset for the full Ada programming language.
241 @end ifclear
242 It documents the features of the compiler and tools, and explains
243 how to use them to build Ada applications.
245 @value{EDITION} implements Ada 95, Ada 2005 and Ada 2012, and it may also be
246 invoked in Ada 83 compatibility mode.
247 By default, @value{EDITION} assumes Ada 2012, but you can override with a
248 compiler switch (@pxref{Compiling Different Versions of Ada})
249 to explicitly specify the language version.
250 Throughout this manual, references to ``Ada'' without a year suffix
251 apply to all Ada 95/2005/2012 versions of the language.
253 @ifclear FSFEDITION
254 For ease of exposition, ``@value{EDITION}'' will be referred to simply as
255 ``GNAT'' in the remainder of this document.
256 @end ifclear
259 @menu
260 * What This Guide Contains::
261 * What You Should Know before Reading This Guide::
262 * Related Information::
263 * Conventions::
264 @end menu
266 @node What This Guide Contains
267 @unnumberedsec What This Guide Contains
269 @noindent
270 This guide contains the following chapters:
271 @itemize @bullet
273 @item
274 @ref{Getting Started with GNAT}, describes how to get started compiling
275 and running Ada programs with the GNAT Ada programming environment.
276 @item
277 @ref{The GNAT Compilation Model}, describes the compilation model used
278 by GNAT.
280 @item
281 @ref{Compiling with gcc}, describes how to compile
282 Ada programs with @command{gcc}, the Ada compiler.
284 @item
285 @ref{Binding with gnatbind}, describes how to
286 perform binding of Ada programs with @code{gnatbind}, the GNAT binding
287 utility.
289 @item
290 @ref{Linking with gnatlink},
291 describes @command{gnatlink}, a
292 program that provides for linking using the GNAT run-time library to
293 construct a program. @command{gnatlink} can also incorporate foreign language
294 object units into the executable.
296 @item
297 @ref{The GNAT Make Program gnatmake}, describes @command{gnatmake}, a
298 utility that automatically determines the set of sources
299 needed by an Ada compilation unit, and executes the necessary compilations
300 binding and link.
302 @item
303 @ref{Improving Performance}, shows various techniques for making your
304 Ada program run faster or take less space and describes the effect of
305 the compiler's optimization switch.
306 It also describes
307 @ifclear FSFEDITION
308 the @command{gnatelim} tool and
309 @end ifclear
310 unused subprogram/data elimination.
312 @item
313 @ref{Renaming Files with gnatchop}, describes
314 @code{gnatchop}, a utility that allows you to preprocess a file that
315 contains Ada source code, and split it into one or more new files, one
316 for each compilation unit.
318 @item
319 @ref{Configuration Pragmas}, describes the configuration pragmas
320 handled by GNAT.
322 @item
323 @ref{Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname},
324 shows how to override the default GNAT file naming conventions,
325 either for an individual unit or globally.
327 @item
328 @ref{GNAT Project Manager}, describes how to use project files
329 to organize large projects.
331 @item
332 @ref{The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind}, discusses
333 @code{gnatxref} and @code{gnatfind}, two tools that provide an easy
334 way to navigate through sources.
336 @ifclear FSFEDITION
337 @item
338 @ref{The GNAT Pretty-Printer gnatpp}, shows how to produce a reformatted
339 version of an Ada source file with control over casing, indentation,
340 comment placement, and other elements of program presentation style.
341 @end ifclear
343 @ifclear FSFEDITION
344 @ifclear vms
345 @item
346 @ref{The Ada-to-XML converter gnat2xml}, shows how to convert Ada
347 source code into XML.
348 @end ifclear
349 @end ifclear
351 @ifclear FSFEDITION
352 @item
353 @ref{The GNAT Metrics Tool gnatmetric}, shows how to compute various
354 metrics for an Ada source file, such as the number of types and subprograms,
355 and assorted complexity measures.
356 @end ifclear
358 @item
359 @ref{File Name Krunching with gnatkr}, describes the @code{gnatkr}
360 file name krunching utility, used to handle shortened
361 file names on operating systems with a limit on the length of names.
363 @item
364 @ref{Preprocessing with gnatprep}, describes @code{gnatprep}, a
365 preprocessor utility that allows a single source file to be used to
366 generate multiple or parameterized source files by means of macro
367 substitution.
369 @item
370 @ref{The GNAT Library Browser gnatls}, describes @code{gnatls}, a
371 utility that displays information about compiled units, including dependences
372 on the corresponding sources files, and consistency of compilations.
374 @item
375 @ref{Cleaning Up with gnatclean}, describes @code{gnatclean}, a utility
376 to delete files that are produced by the compiler, binder and linker.
378 @ifclear vms
379 @item
380 @ref{GNAT and Libraries}, describes the process of creating and using
381 Libraries with GNAT. It also describes how to recompile the GNAT run-time
382 library.
384 @item
385 @ref{Using the GNU make Utility}, describes some techniques for using
386 the GNAT toolset in Makefiles.
387 @end ifclear
389 @item
390 @ref{Memory Management Issues}, describes some useful predefined storage pools
391 and in particular the GNAT Debug Pool facility, which helps detect incorrect
392 memory references.
393 @ifclear vms
394 @ifclear FSFEDITION
395 It also describes @command{gnatmem}, a utility that monitors dynamic
396 allocation and deallocation and helps detect ``memory leaks''.
397 @end ifclear
398 @end ifclear
400 @item
401 @ref{Stack Related Facilities}, describes some useful tools associated with
402 stack checking and analysis.
404 @ifclear FSFEDITION
405 @item
406 @ref{Verifying Properties with gnatcheck}, discusses @code{gnatcheck},
407 a utility that checks Ada code against a set of rules.
409 @item
410 @ref{Creating Sample Bodies with gnatstub}, discusses @code{gnatstub},
411 a utility that generates empty but compilable bodies for library units.
412 @end ifclear
414 @ifclear FSFEDITION
415 @item
416 @ref{Creating Unit Tests with gnattest}, discusses @code{gnattest},
417 a utility that generates unit testing templates for library units.
418 @end ifclear
420 @item
421 @ref{Performing Dimensionality Analysis in GNAT}, describes the Ada 2012
422 facilities used in GNAT to declare dimensioned objects, and to verify that
423 uses of these objects are consistent with their given physical dimensions
424 (so that meters cannot be assigned to kilograms, and so on).
426 @item
427 @ref{Generating Ada Bindings for C and C++ headers}, describes how to
428 generate automatically Ada bindings from C and C++ headers.
430 @item
431 @ref{Other Utility Programs}, discusses several other GNAT utilities,
432 including @code{gnathtml}.
434 @ifclear vms
435 @item
436 @ref{Code Coverage and Profiling}, describes how to perform a structural
437 coverage and profile the execution of Ada programs.
438 @end ifclear
440 @item
441 @ref{Running and Debugging Ada Programs}, describes how to run and debug
442 Ada programs.
444 @ifset vms
445 @item
446 @ref{Compatibility with HP Ada}, details the compatibility of GNAT with
447 HP Ada 83 @footnote{``HP Ada'' refers to the legacy product originally
448 developed by Digital Equipment Corporation and currently supported by HP.}
449 for OpenVMS Alpha. This product was formerly known as DEC Ada,
450 @cindex DEC Ada
451 and for
452 historical compatibility reasons, the relevant libraries still use the
453 DEC prefix.
454 @end ifset
456 @item
457 @ref{Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries},
458 describes the various run-time
459 libraries supported by GNAT on various platforms and explains how to
460 choose a particular library.
462 @item
463 @ref{Example of Binder Output File}, shows the source code for the binder
464 output file for a sample program.
466 @item
467 @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}, describes how GNAT helps
468 you deal with elaboration order issues.
470 @item
471 @ref{Overflow Check Handling in GNAT}, describes how GNAT helps
472 you deal with arithmetic overflow issues.
474 @item
475 @ref{Conditional Compilation}, describes how to model conditional compilation,
476 both with Ada in general and with GNAT facilities in particular.
478 @item
479 @ref{Inline Assembler}, shows how to use the inline assembly facility
480 in an Ada program.
482 @item
483 @ref{Compatibility and Porting Guide}, contains sections on compatibility
484 of GNAT with other Ada development environments (including Ada 83 systems),
485 to assist in porting code from those environments.
487 @ifset unw
488 @item
489 @ref{Microsoft Windows Topics}, presents information relevant to the
490 Microsoft Windows platform.
492 @item
493 @ref{Mac OS Topics}, presents information relevant to Apple's OS X
494 platform.
495 @end ifset
496 @end itemize
498 @c *************************************************
499 @node What You Should Know before Reading This Guide
500 @c *************************************************
501 @unnumberedsec What You Should Know before Reading This Guide
503 @cindex Ada 95 Language Reference Manual
504 @cindex Ada 2005 Language Reference Manual
505 @noindent
506 This guide assumes a basic familiarity with the Ada 95 language, as
507 described in the International Standard ANSI/ISO/IEC-8652:1995, January
508 1995.
509 It does not require knowledge of the new features introduced by Ada 2005,
510 (officially known as ISO/IEC 8652:1995 with Technical Corrigendum 1
511 and Amendment 1).
512 Both reference manuals are included in the GNAT documentation
513 package.
515 @node Related Information
516 @unnumberedsec Related Information
518 @noindent
519 For further information about related tools, refer to the following
520 documents:
522 @itemize @bullet
523 @item
524 @xref{Top, GNAT Reference Manual, About This Guide, gnat_rm, GNAT
525 Reference Manual}, which contains all reference material for the GNAT
526 implementation of Ada.
528 @ifset unw
529 @item
530 @cite{Using the GNAT Programming Studio}, which describes the GPS
531 Integrated Development Environment.
533 @item
534 @cite{GNAT Programming Studio Tutorial}, which introduces the
535 main GPS features through examples.
536 @end ifset
538 @item
539 @cite{Ada 95 Reference Manual}, which contains reference
540 material for the Ada 95 programming language.
542 @item
543 @cite{Ada 2005 Reference Manual}, which contains reference
544 material for the Ada 2005 programming language.
546 @item
547 @xref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
548 @ifset vms
549 in the GNU:[DOCS] directory,
550 @end ifset
551 for all details on the use of the GNU source-level debugger.
553 @item
554 @xref{Top,, The extensible self-documenting text editor, emacs,
555 GNU Emacs Manual},
556 @ifset vms
557 located in the GNU:[DOCS] directory if the EMACS kit is installed,
558 @end ifset
559 for full information on the extensible editor and programming
560 environment Emacs.
562 @end itemize
564 @c **************
565 @node Conventions
566 @unnumberedsec Conventions
567 @cindex Conventions
568 @cindex Typographical conventions
570 @noindent
571 Following are examples of the typographical and graphic conventions used
572 in this guide:
574 @itemize @bullet
575 @item
576 @code{Functions}, @command{utility program names}, @code{standard names},
577 and @code{classes}.
579 @item
580 @option{Option flags}
582 @item
583 @file{File names}, @samp{button names}, and @samp{field names}.
585 @item
586 @code{Variables}, @env{environment variables}, and @var{metasyntactic
587 variables}.
589 @item
590 @emph{Emphasis}.
592 @item
593 @r{[}optional information or parameters@r{]}
595 @item
596 Examples are described by text
597 @smallexample
598 and then shown this way.
599 @end smallexample
600 @end itemize
602 @noindent
603 Commands that are entered by the user are preceded in this manual by the
604 characters @w{``@code{$ }''} (dollar sign followed by space). If your system
605 uses this sequence as a prompt, then the commands will appear exactly as
606 you see them in the manual. If your system uses some other prompt, then
607 the command will appear with the @code{$} replaced by whatever prompt
608 character you are using.
610 @ifset unw
611 Full file names are shown with the ``@code{/}'' character
612 as the directory separator; e.g., @file{parent-dir/subdir/myfile.adb}.
613 If you are using GNAT on a Windows platform, please note that
614 the ``@code{\}'' character should be used instead.
615 @end ifset
617 @c ****************************
618 @node Getting Started with GNAT
619 @chapter Getting Started with GNAT
621 @noindent
622 This chapter describes some simple ways of using GNAT to build
623 executable Ada programs.
624 @ifset unw
625 @ref{Running GNAT}, through @ref{Using the gnatmake Utility},
626 show how to use the command line environment.
627 @ref{Introduction to GPS}, provides a brief
628 introduction to the GNAT Programming Studio, a visually-oriented
629 Integrated Development Environment for GNAT.
630 GPS offers a graphical ``look and feel'', support for development in
631 other programming languages, comprehensive browsing features, and
632 many other capabilities.
633 For information on GPS please refer to
634 @cite{Using the GNAT Programming Studio}.
635 @end ifset
637 @menu
638 * Running GNAT::
639 * Running a Simple Ada Program::
640 * Running a Program with Multiple Units::
641 * Using the gnatmake Utility::
642 @ifset vms
643 * Editing with Emacs::
644 @end ifset
645 @ifclear vms
646 * Introduction to GPS::
647 @end ifclear
648 @end menu
650 @node Running GNAT
651 @section Running GNAT
653 @noindent
654 Three steps are needed to create an executable file from an Ada source
655 file:
657 @enumerate
658 @item
659 The source file(s) must be compiled.
660 @item
661 The file(s) must be bound using the GNAT binder.
662 @item
663 All appropriate object files must be linked to produce an executable.
664 @end enumerate
666 @noindent
667 All three steps are most commonly handled by using the @command{gnatmake}
668 utility program that, given the name of the main program, automatically
669 performs the necessary compilation, binding and linking steps.
671 @node Running a Simple Ada Program
672 @section Running a Simple Ada Program
674 @noindent
675 Any text editor may be used to prepare an Ada program.
676 (If @code{Emacs} is
677 used, the optional Ada mode may be helpful in laying out the program.)
679 program text is a normal text file. We will assume in our initial
680 example that you have used your editor to prepare the following
681 standard format text file:
683 @smallexample @c ada
684 @cartouche
685 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
686 procedure Hello is
687 begin
688    Put_Line ("Hello WORLD!");
689 end Hello;
690 @end cartouche
691 @end smallexample
693 @noindent
694 This file should be named @file{hello.adb}.
695 With the normal default file naming conventions, GNAT requires
696 that each file
697 contain a single compilation unit whose file name is the
698 unit name,
699 with periods replaced by hyphens; the
700 extension is @file{ads} for a
701 spec and @file{adb} for a body.
702 You can override this default file naming convention by use of the
703 special pragma @code{Source_File_Name} (@pxref{Using Other File Names}).
704 Alternatively, if you want to rename your files according to this default
705 convention, which is probably more convenient if you will be using GNAT
706 for all your compilations, then the @code{gnatchop} utility
707 can be used to generate correctly-named source files
708 (@pxref{Renaming Files with gnatchop}).
710 You can compile the program using the following command (@code{$} is used
711 as the command prompt in the examples in this document):
713 @smallexample
714 $ gcc -c hello.adb
715 @end smallexample
717 @noindent
718 @command{gcc} is the command used to run the compiler. This compiler is
719 capable of compiling programs in several languages, including Ada and
720 C. It assumes that you have given it an Ada program if the file extension is
721 either @file{.ads} or @file{.adb}, and it will then call
722 the GNAT compiler to compile the specified file.
724 @ifclear vms
725 The @option{-c} switch is required. It tells @command{gcc} to only do a
726 compilation. (For C programs, @command{gcc} can also do linking, but this
727 capability is not used directly for Ada programs, so the @option{-c}
728 switch must always be present.)
729 @end ifclear
731 This compile command generates a file
732 @file{hello.o}, which is the object
733 file corresponding to your Ada program. It also generates
734 an ``Ada Library Information'' file @file{hello.ali},
735 which contains additional information used to check
736 that an Ada program is consistent.
737 To build an executable file,
738 use @code{gnatbind} to bind the program
739 and @command{gnatlink} to link it. The
740 argument to both @code{gnatbind} and @command{gnatlink} is the name of the
741 @file{ALI} file, but the default extension of @file{.ali} can
742 be omitted. This means that in the most common case, the argument
743 is simply the name of the main program:
745 @smallexample
746 $ gnatbind hello
747 $ gnatlink hello
748 @end smallexample
750 @noindent
751 A simpler method of carrying out these steps is to use
752 @command{gnatmake},
753 a master program that invokes all the required
754 compilation, binding and linking tools in the correct order. In particular,
755 @command{gnatmake} automatically recompiles any sources that have been
756 modified since they were last compiled, or sources that depend
757 on such modified sources, so that ``version skew'' is avoided.
758 @cindex Version skew (avoided by @command{gnatmake})
760 @smallexample
761 $ gnatmake hello.adb
762 @end smallexample
764 @noindent
765 The result is an executable program called @file{hello}, which can be
766 run by entering:
768 @smallexample
769 $ ^hello^RUN HELLO^
770 @end smallexample
772 @noindent
773 assuming that the current directory is on the search path
774 for executable programs.
776 @noindent
777 and, if all has gone well, you will see
779 @smallexample
780 Hello WORLD!
781 @end smallexample
783 @noindent
784 appear in response to this command.
786 @c ****************************************
787 @node Running a Program with Multiple Units
788 @section Running a Program with Multiple Units
790 @noindent
791 Consider a slightly more complicated example that has three files: a
792 main program, and the spec and body of a package:
794 @smallexample @c ada
795 @cartouche
796 @group
797 package Greetings is
798    procedure Hello;
799    procedure Goodbye;
800 end Greetings;
802 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
803 package body Greetings is
804    procedure Hello is
805    begin
806       Put_Line ("Hello WORLD!");
807    end Hello;
809    procedure Goodbye is
810    begin
811       Put_Line ("Goodbye WORLD!");
812    end Goodbye;
813 end Greetings;
814 @end group
816 @group
817 with Greetings;
818 procedure Gmain is
819 begin
820    Greetings.Hello;
821    Greetings.Goodbye;
822 end Gmain;
823 @end group
824 @end cartouche
825 @end smallexample
827 @noindent
828 Following the one-unit-per-file rule, place this program in the
829 following three separate files:
831 @table @file
832 @item greetings.ads
833 spec of package @code{Greetings}
835 @item greetings.adb
836 body of package @code{Greetings}
838 @item gmain.adb
839 body of main program
840 @end table
842 @noindent
843 To build an executable version of
844 this program, we could use four separate steps to compile, bind, and link
845 the program, as follows:
847 @smallexample
848 $ gcc -c gmain.adb
849 $ gcc -c greetings.adb
850 $ gnatbind gmain
851 $ gnatlink gmain
852 @end smallexample
854 @noindent
855 Note that there is no required order of compilation when using GNAT.
856 In particular it is perfectly fine to compile the main program first.
857 Also, it is not necessary to compile package specs in the case where
858 there is an accompanying body; you only need to compile the body. If you want
859 to submit these files to the compiler for semantic checking and not code
860 generation, then use the
861 @option{-gnatc} switch:
863 @smallexample
864 $ gcc -c greetings.ads -gnatc
865 @end smallexample
867 @noindent
868 Although the compilation can be done in separate steps as in the
869 above example, in practice it is almost always more convenient
870 to use the @command{gnatmake} tool. All you need to know in this case
871 is the name of the main program's source file. The effect of the above four
872 commands can be achieved with a single one:
874 @smallexample
875 $ gnatmake gmain.adb
876 @end smallexample
878 @noindent
879 In the next section we discuss the advantages of using @command{gnatmake} in
880 more detail.
882 @c *****************************
883 @node Using the gnatmake Utility
884 @section Using the @command{gnatmake} Utility
886 @noindent
887 If you work on a program by compiling single components at a time using
888 @command{gcc}, you typically keep track of the units you modify. In order to
889 build a consistent system, you compile not only these units, but also any
890 units that depend on the units you have modified.
891 For example, in the preceding case,
892 if you edit @file{gmain.adb}, you only need to recompile that file. But if
893 you edit @file{greetings.ads}, you must recompile both
894 @file{greetings.adb} and @file{gmain.adb}, because both files contain
895 units that depend on @file{greetings.ads}.
897 @code{gnatbind} will warn you if you forget one of these compilation
898 steps, so that it is impossible to generate an inconsistent program as a
899 result of forgetting to do a compilation. Nevertheless it is tedious and
900 error-prone to keep track of dependencies among units.
901 One approach to handle the dependency-bookkeeping is to use a
902 makefile. However, makefiles present maintenance problems of their own:
903 if the dependencies change as you change the program, you must make
904 sure that the makefile is kept up-to-date manually, which is also an
905 error-prone process.
907 The @command{gnatmake} utility takes care of these details automatically.
908 Invoke it using either one of the following forms:
910 @smallexample
911 $ gnatmake gmain.adb
912 $ gnatmake ^gmain^GMAIN^
913 @end smallexample
915 @noindent
916 The argument is the name of the file containing the main program;
917 you may omit the extension. @command{gnatmake}
918 examines the environment, automatically recompiles any files that need
919 recompiling, and binds and links the resulting set of object files,
920 generating the executable file, @file{^gmain^GMAIN.EXE^}.
921 In a large program, it
922 can be extremely helpful to use @command{gnatmake}, because working out by hand
923 what needs to be recompiled can be difficult.
925 Note that @command{gnatmake}
926 takes into account all the Ada rules that
927 establish dependencies among units. These include dependencies that result
928 from inlining subprogram bodies, and from
929 generic instantiation. Unlike some other
930 Ada make tools, @command{gnatmake} does not rely on the dependencies that were
931 found by the compiler on a previous compilation, which may possibly
932 be wrong when sources change. @command{gnatmake} determines the exact set of
933 dependencies from scratch each time it is run.
935 @ifset vms
936 @node Editing with Emacs
937 @section Editing with Emacs
938 @cindex Emacs
940 @noindent
941 Emacs is an extensible self-documenting text editor that is available in a
942 separate VMSINSTAL kit.
944 Invoke Emacs by typing @kbd{Emacs} at the command prompt. To get started,
945 click on the Emacs Help menu and run the Emacs Tutorial.
946 In a character cell terminal, Emacs help is invoked with @kbd{Ctrl-h} (also
947 written as @kbd{C-h}), and the tutorial by @kbd{C-h t}.
949 Documentation on Emacs and other tools is available in Emacs under the
950 pull-down menu button: @code{Help - Info}. After selecting @code{Info},
951 use the middle mouse button to select a topic (e.g.@: Emacs).
953 In a character cell terminal, do @kbd{C-h i} to invoke info, and then @kbd{m}
954 (stands for menu) followed by the menu item desired, as in @kbd{m Emacs}, to
955 get to the Emacs manual.
956 Help on Emacs is also available by typing @kbd{HELP EMACS} at the DCL command
957 prompt.
959 The tutorial is highly recommended in order to learn the intricacies of Emacs,
960 which is sufficiently extensible to provide for a complete programming
961 environment and shell for the sophisticated user.
962 @end ifset
964 @ifclear vms
965 @node Introduction to GPS
966 @section Introduction to GPS
967 @cindex GPS (GNAT Programming Studio)
968 @cindex GNAT Programming Studio (GPS)
969 @noindent
970 Although the command line interface (@command{gnatmake}, etc.) alone
971 is sufficient, a graphical Interactive Development
972 Environment can make it easier for you to compose, navigate, and debug
973 programs.  This section describes the main features of GPS
974 (``GNAT Programming Studio''), the GNAT graphical IDE.
975 You will see how to use GPS to build and debug an executable, and
976 you will also learn some of the basics of the GNAT ``project'' facility.
978 GPS enables you to do much more than is presented here;
979 e.g., you can produce a call graph, interface to a third-party
980 Version Control System, and inspect the generated assembly language
981 for a program.
982 Indeed, GPS also supports languages other than Ada.
983 Such additional information, and an explanation of all of the GPS menu
984 items. may be found in the on-line help, which includes
985 a user's guide and a tutorial (these are also accessible from the GNAT
986 startup menu).
988 @menu
989 * Building a New Program with GPS::
990 * Simple Debugging with GPS::
991 @end menu
993 @node Building a New Program with GPS
994 @subsection Building a New Program with GPS
995 @noindent
996 GPS invokes the GNAT compilation tools using information
997 contained in a @emph{project} (also known as a @emph{project file}):
998 a collection of properties such
999 as source directories, identities of main subprograms, tool switches, etc.,
1000 and their associated values.
1001 See @ref{GNAT Project Manager} for details.
1002 In order to run GPS, you will need to either create a new project
1003 or else open an existing one.
1005 This section will explain how you can use GPS to create a project,
1006 to associate Ada source files with a project, and to build and run
1007 programs.
1009 @enumerate
1010 @item @emph{Creating a project}
1012 Invoke GPS, either from the command line or the platform's IDE.
1013 After it starts, GPS will display a ``Welcome'' screen with three
1014 radio buttons:
1016 @itemize @bullet
1017 @item
1018 @code{Start with default project in directory}
1020 @item
1021 @code{Create new project with wizard}
1023 @item
1024 @code{Open existing project}
1025 @end itemize
1027 @noindent
1028 Select @code{Create new project with wizard} and press @code{OK}.
1029 A new window will appear.  In the text box labeled with
1030 @code{Enter the name of the project to create}, type @file{sample}
1031 as the project name.
1032 In the next box, browse to choose the directory in which you
1033 would like to create the project file.
1034 After selecting an appropriate directory, press @code{Forward}.
1036 A window will appear with the title
1037 @code{Version Control System Configuration}.
1038 Simply press @code{Forward}.
1040 A window will appear with the title
1041 @code{Please select the source directories for this project}.
1042 The directory that you specified for the project file will be selected
1043 by default as the one to use for sources; simply press @code{Forward}.
1045 A window will appear with the title
1046 @code{Please select the build directory for this project}.
1047 The directory that you specified for the project file will be selected
1048 by default for object files and executables;
1049 simply press @code{Forward}.
1051 A window will appear with the title
1052 @code{Please select the main units for this project}.
1053 You will supply this information later, after creating the source file.
1054 Simply press @code{Forward} for now.
1056 A window will appear with the title
1057 @code{Please select the switches to build the project}.
1058 Press @code{Apply}.  This will create a project file named
1059 @file{sample.prj} in the directory that you had specified.
1061 @item @emph{Creating and saving the source file}
1063 After you create the new project, a GPS window will appear, which is
1064 partitioned into two main sections:
1066 @itemize @bullet
1067 @item
1068 A @emph{Workspace area}, initially greyed out, which you will use for
1069 creating and editing source files
1071 @item
1072 Directly below, a @emph{Messages area}, which initially displays a
1073 ``Welcome'' message.
1074 (If the Messages area is not visible, drag its border upward to expand it.)
1075 @end itemize
1077 @noindent
1078 Select @code{File} on the menu bar, and then the @code{New} command.
1079 The Workspace area will become white, and you can now
1080 enter the source program explicitly.
1081 Type the following text
1083 @smallexample @c ada
1084 @group
1085 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1086 procedure Hello is
1087 begin
1088   Put_Line("Hello from GPS!");
1089 end Hello;
1090 @end group
1091 @end smallexample
1093 @noindent
1094 Select @code{File}, then @code{Save As}, and enter the source file name
1095 @file{hello.adb}.
1096 The file will be saved in the same directory you specified as the
1097 location of the default project file.
1099 @item @emph{Updating the project file}
1101 You need to add the new source file to the project.
1102 To do this, select
1103 the @code{Project} menu and then @code{Edit project properties}.
1104 Click the @code{Main files} tab on the left, and then the
1105 @code{Add} button.
1106 Choose @file{hello.adb} from the list, and press @code{Open}.
1107 The project settings window will reflect this action.
1108 Click @code{OK}.
1110 @item @emph{Building and running the program}
1112 In the main GPS window, now choose the @code{Build} menu, then @code{Make},
1113 and select @file{hello.adb}.
1114 The Messages window will display the resulting invocations of @command{gcc},
1115 @command{gnatbind}, and @command{gnatlink}
1116 (reflecting the default switch settings from the
1117 project file that you created) and then a ``successful compilation/build''
1118 message.
1120 To run the program, choose the @code{Build} menu, then @code{Run}, and
1121 select @command{hello}.
1122 An @emph{Arguments Selection} window will appear.
1123 There are no command line arguments, so just click @code{OK}.
1125 The Messages window will now display the program's output (the string
1126 @code{Hello from GPS}), and at the bottom of the GPS window a status
1127 update is displayed (@code{Run: hello}).
1128 Close the GPS window (or select @code{File}, then @code{Exit}) to
1129 terminate this GPS session.
1130 @end enumerate
1132 @node Simple Debugging with GPS
1133 @subsection Simple Debugging with GPS
1134 @noindent
1135 This section illustrates basic debugging techniques (setting breakpoints,
1136 examining/modifying variables, single stepping).
1138 @enumerate
1139 @item @emph{Opening a project}
1141 Start GPS and select @code{Open existing project}; browse to
1142 specify the project file @file{sample.prj} that you had created in the
1143 earlier example.
1145 @item @emph{Creating a source file}
1147 Select @code{File}, then @code{New}, and type in the following program:
1149 @smallexample @c ada
1150 @group
1151 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1152 procedure Example is
1153    Line : String (1..80);
1154    N    : Natural;
1155 begin
1156    Put_Line("Type a line of text at each prompt; an empty line to exit");
1157    loop
1158       Put(": ");
1159       Get_Line (Line, N);
1160       Put_Line (Line (1..N) );
1161       exit when N=0;
1162    end loop;
1163 end Example;
1164 @end group
1165 @end smallexample
1167 @noindent
1168 Select @code{File}, then @code{Save as}, and enter the file name
1169 @file{example.adb}.
1171 @item @emph{Updating the project file}
1173 Add @code{Example} as a new main unit for the project:
1174 @enumerate a
1175 @item
1176 Select @code{Project}, then @code{Edit Project Properties}.
1178 @item
1179 Select the @code{Main files} tab, click @code{Add}, then
1180 select the file @file{example.adb} from the list, and
1181 click @code{Open}.
1182 You will see the file name appear in the list of main units
1184 @item
1185 Click @code{OK}
1186 @end enumerate
1188 @item @emph{Building/running the executable}
1190 To build the executable
1191 select @code{Build}, then @code{Make}, and then choose @file{example.adb}.
1193 Run the program to see its effect (in the Messages area).
1194 Each line that you enter is displayed; an empty line will
1195 cause the loop to exit and the program to terminate.
1197 @item @emph{Debugging the program}
1199 Note that the @option{-g} switches to @command{gcc} and @command{gnatlink},
1200 which are required for debugging, are on by default when you create
1201 a new project.
1202 Thus unless you intentionally remove these settings, you will be able
1203 to debug any program that you develop using GPS.
1205 @enumerate a
1206 @item @emph{Initializing}
1208 Select @code{Debug}, then @code{Initialize}, then @file{example}
1210 @item @emph{Setting a breakpoint}
1212 After performing the initialization step, you will observe a small
1213 icon to the right of each line number.
1214 This serves as a toggle for breakpoints; clicking the icon will
1215 set a breakpoint at the corresponding line (the icon will change to
1216 a red circle with an ``x''), and clicking it again
1217 will remove the breakpoint / reset the icon.
1219 For purposes of this example, set a breakpoint at line 10 (the
1220 statement @code{Put_Line@ (Line@ (1..N));}
1222 @item @emph{Starting program execution}
1224 Select @code{Debug}, then @code{Run}.  When the
1225 @code{Program Arguments} window appears, click @code{OK}.
1226 A console window will appear; enter some line of text,
1227 e.g.@: @code{abcde}, at the prompt.
1228 The program will pause execution when it gets to the
1229 breakpoint, and the corresponding line is highlighted.
1231 @item @emph{Examining a variable}
1233 Move the mouse over one of the occurrences of the variable @code{N}.
1234 You will see the value (5) displayed, in ``tool tip'' fashion.
1235 Right click on @code{N}, select @code{Debug}, then select @code{Display N}.
1236 You will see information about @code{N} appear in the @code{Debugger Data}
1237 pane, showing the value as 5.
1239 @item @emph{Assigning a new value to a variable}
1241 Right click on the @code{N} in the @code{Debugger Data} pane, and
1242 select @code{Set value of N}.
1243 When the input window appears, enter the value @code{4} and click
1244 @code{OK}.
1245 This value does not automatically appear in the @code{Debugger Data}
1246 pane; to see it, right click again on the @code{N} in the
1247 @code{Debugger Data} pane and select @code{Update value}.
1248 The new value, 4, will appear in red.
1250 @item @emph{Single stepping}
1252 Select @code{Debug}, then @code{Next}.
1253 This will cause the next statement to be executed, in this case the
1254 call of @code{Put_Line} with the string slice.
1255 Notice in the console window that the displayed string is simply
1256 @code{abcd} and not @code{abcde} which you had entered.
1257 This is because the upper bound of the slice is now 4 rather than 5.
1259 @item @emph{Removing a breakpoint}
1261 Toggle the breakpoint icon at line 10.
1263 @item @emph{Resuming execution from a breakpoint}
1265 Select @code{Debug}, then @code{Continue}.
1266 The program will reach the next iteration of the loop, and
1267 wait for input after displaying the prompt.
1268 This time, just hit the @kbd{Enter} key.
1269 The value of @code{N} will be 0, and the program will terminate.
1270 The console window will disappear.
1271 @end enumerate
1272 @end enumerate
1273 @end ifclear
1275 @node The GNAT Compilation Model
1276 @chapter The GNAT Compilation Model
1277 @cindex GNAT compilation model
1278 @cindex Compilation model
1280 @menu
1281 * Source Representation::
1282 * Foreign Language Representation::
1283 * File Naming Rules::
1284 * Using Other File Names::
1285 * Alternative File Naming Schemes::
1286 * Generating Object Files::
1287 * Source Dependencies::
1288 * The Ada Library Information Files::
1289 * Binding an Ada Program::
1290 * Mixed Language Programming::
1291 @ifclear vms
1292 * Building Mixed Ada & C++ Programs::
1293 * Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models::
1294 @end ifclear
1295 * Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models::
1296 @ifset vms
1297 * Placement of temporary files::
1298 @end ifset
1299 @end menu
1301 @noindent
1302 This chapter describes the compilation model used by GNAT. Although
1303 similar to that used by other languages, such as C and C++, this model
1304 is substantially different from the traditional Ada compilation models,
1305 which are based on a library. The model is initially described without
1306 reference to the library-based model. If you have not previously used an
1307 Ada compiler, you need only read the first part of this chapter. The
1308 last section describes and discusses the differences between the GNAT
1309 model and the traditional Ada compiler models. If you have used other
1310 Ada compilers, this section will help you to understand those
1311 differences, and the advantages of the GNAT model.
1313 @node Source Representation
1314 @section Source Representation
1315 @cindex Latin-1
1317 @noindent
1318 Ada source programs are represented in standard text files, using
1319 Latin-1 coding. Latin-1 is an 8-bit code that includes the familiar
1320 7-bit ASCII set, plus additional characters used for
1321 representing foreign languages (@pxref{Foreign Language Representation}
1322 for support of non-USA character sets). The format effector characters
1323 are represented using their standard ASCII encodings, as follows:
1325 @table @code
1326 @item VT
1327 @findex VT
1328 Vertical tab, @code{16#0B#}
1330 @item HT
1331 @findex HT
1332 Horizontal tab, @code{16#09#}
1334 @item CR
1335 @findex CR
1336 Carriage return, @code{16#0D#}
1338 @item LF
1339 @findex LF
1340 Line feed, @code{16#0A#}
1342 @item FF
1343 @findex FF
1344 Form feed, @code{16#0C#}
1345 @end table
1347 @noindent
1348 Source files are in standard text file format. In addition, GNAT will
1349 recognize a wide variety of stream formats, in which the end of
1350 physical lines is marked by any of the following sequences:
1351 @code{LF}, @code{CR}, @code{CR-LF}, or @code{LF-CR}. This is useful
1352 in accommodating files that are imported from other operating systems.
1354 @cindex End of source file
1355 @cindex Source file, end
1356 @findex SUB
1357 The end of a source file is normally represented by the physical end of
1358 file. However, the control character @code{16#1A#} (@code{SUB}) is also
1359 recognized as signalling the end of the source file. Again, this is
1360 provided for compatibility with other operating systems where this
1361 code is used to represent the end of file.
1363 Each file contains a single Ada compilation unit, including any pragmas
1364 associated with the unit. For example, this means you must place a
1365 package declaration (a package @dfn{spec}) and the corresponding body in
1366 separate files. An Ada @dfn{compilation} (which is a sequence of
1367 compilation units) is represented using a sequence of files. Similarly,
1368 you will place each subunit or child unit in a separate file.
1370 @node Foreign Language Representation
1371 @section Foreign Language Representation
1373 @noindent
1374 GNAT supports the standard character sets defined in Ada as well as
1375 several other non-standard character sets for use in localized versions
1376 of the compiler (@pxref{Character Set Control}).
1377 @menu
1378 * Latin-1::
1379 * Other 8-Bit Codes::
1380 * Wide Character Encodings::
1381 @end menu
1383 @node Latin-1
1384 @subsection Latin-1
1385 @cindex Latin-1
1387 @noindent
1388 The basic character set is Latin-1. This character set is defined by ISO
1389 standard 8859, part 1. The lower half (character codes @code{16#00#}
1390 @dots{} @code{16#7F#)} is identical to standard ASCII coding, but the upper
1391 half is used to represent additional characters. These include extended letters
1392 used by European languages, such as French accents, the vowels with umlauts
1393 used in German, and the extra letter A-ring used in Swedish.
1395 @findex Ada.Characters.Latin_1
1396 For a complete list of Latin-1 codes and their encodings, see the source
1397 file of library unit @code{Ada.Characters.Latin_1} in file
1398 @file{a-chlat1.ads}.
1399 You may use any of these extended characters freely in character or
1400 string literals. In addition, the extended characters that represent
1401 letters can be used in identifiers.
1403 @node Other 8-Bit Codes
1404 @subsection Other 8-Bit Codes
1406 @noindent
1407 GNAT also supports several other 8-bit coding schemes:
1409 @table @asis
1410 @item ISO 8859-2 (Latin-2)
1411 @cindex Latin-2
1412 @cindex ISO 8859-2
1413 Latin-2 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1414 equivalence.
1416 @item ISO 8859-3 (Latin-3)
1417 @cindex Latin-3
1418 @cindex ISO 8859-3
1419 Latin-3 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1420 equivalence.
1422 @item ISO 8859-4 (Latin-4)
1423 @cindex Latin-4
1424 @cindex ISO 8859-4
1425 Latin-4 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1426 equivalence.
1428 @item ISO 8859-5 (Cyrillic)
1429 @cindex ISO 8859-5
1430 @cindex Cyrillic
1431 ISO 8859-5 letters (Cyrillic) allowed in identifiers, with uppercase and
1432 lowercase equivalence.
1434 @item ISO 8859-15 (Latin-9)
1435 @cindex ISO 8859-15
1436 @cindex Latin-9
1437 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers, with uppercase and
1438 lowercase equivalence
1440 @item IBM PC (code page 437)
1441 @cindex code page 437
1442 This code page is the normal default for PCs in the U.S. It corresponds
1443 to the original IBM PC character set. This set has some, but not all, of
1444 the extended Latin-1 letters, but these letters do not have the same
1445 encoding as Latin-1. In this mode, these letters are allowed in
1446 identifiers with uppercase and lowercase equivalence.
1448 @item IBM PC (code page 850)
1449 @cindex code page 850
1450 This code page is a modification of 437 extended to include all the
1451 Latin-1 letters, but still not with the usual Latin-1 encoding. In this
1452 mode, all these letters are allowed in identifiers with uppercase and
1453 lowercase equivalence.
1455 @item Full Upper 8-bit
1456 Any character in the range 80-FF allowed in identifiers, and all are
1457 considered distinct. In other words, there are no uppercase and lowercase
1458 equivalences in this range. This is useful in conjunction with
1459 certain encoding schemes used for some foreign character sets (e.g.,
1460 the typical method of representing Chinese characters on the PC).
1462 @item No Upper-Half
1463 No upper-half characters in the range 80-FF are allowed in identifiers.
1464 This gives Ada 83 compatibility for identifier names.
1465 @end table
1467 @noindent
1468 For precise data on the encodings permitted, and the uppercase and lowercase
1469 equivalences that are recognized, see the file @file{csets.adb} in
1470 the GNAT compiler sources. You will need to obtain a full source release
1471 of GNAT to obtain this file.
1473 @node Wide Character Encodings
1474 @subsection Wide Character Encodings
1476 @noindent
1477 GNAT allows wide character codes to appear in character and string
1478 literals, and also optionally in identifiers, by means of the following
1479 possible encoding schemes:
1481 @table @asis
1483 @item Hex Coding
1484 In this encoding, a wide character is represented by the following five
1485 character sequence:
1487 @smallexample
1488 ESC a b c d
1489 @end smallexample
1491 @noindent
1492 Where @code{a}, @code{b}, @code{c}, @code{d} are the four hexadecimal
1493 characters (using uppercase letters) of the wide character code. For
1494 example, ESC A345 is used to represent the wide character with code
1495 @code{16#A345#}.
1496 This scheme is compatible with use of the full Wide_Character set.
1498 @item Upper-Half Coding
1499 @cindex Upper-Half Coding
1500 The wide character with encoding @code{16#abcd#} where the upper bit is on
1501 (in other words, ``a'' is in the range 8-F) is represented as two bytes,
1502 @code{16#ab#} and @code{16#cd#}. The second byte cannot be a format control
1503 character, but is not required to be in the upper half. This method can
1504 be also used for shift-JIS or EUC, where the internal coding matches the
1505 external coding.
1507 @item Shift JIS Coding
1508 @cindex Shift JIS Coding
1509 A wide character is represented by a two-character sequence,
1510 @code{16#ab#} and
1511 @code{16#cd#}, with the restrictions described for upper-half encoding as
1512 described above. The internal character code is the corresponding JIS
1513 character according to the standard algorithm for Shift-JIS
1514 conversion. Only characters defined in the JIS code set table can be
1515 used with this encoding method.
1517 @item EUC Coding
1518 @cindex EUC Coding
1519 A wide character is represented by a two-character sequence
1520 @code{16#ab#} and
1521 @code{16#cd#}, with both characters being in the upper half. The internal
1522 character code is the corresponding JIS character according to the EUC
1523 encoding algorithm. Only characters defined in the JIS code set table
1524 can be used with this encoding method.
1526 @item UTF-8 Coding
1527 A wide character is represented using
1528 UCS Transformation Format 8 (UTF-8) as defined in Annex R of ISO
1529 10646-1/Am.2. Depending on the character value, the representation
1530 is a one, two, or three byte sequence:
1531 @smallexample
1532 @iftex
1533 @leftskip=.7cm
1534 @end iftex
1535 16#0000#-16#007f#: 2#0@var{xxxxxxx}#
1536 16#0080#-16#07ff#: 2#110@var{xxxxx}# 2#10@var{xxxxxx}#
1537 16#0800#-16#ffff#: 2#1110@var{xxxx}# 2#10@var{xxxxxx}# 2#10@var{xxxxxx}#
1539 @end smallexample
1541 @noindent
1542 where the @var{xxx} bits correspond to the left-padded bits of the
1543 16-bit character value. Note that all lower half ASCII characters
1544 are represented as ASCII bytes and all upper half characters and
1545 other wide characters are represented as sequences of upper-half
1546 (The full UTF-8 scheme allows for encoding 31-bit characters as
1547 6-byte sequences, but in this implementation, all UTF-8 sequences
1548 of four or more bytes length will be treated as illegal).
1549 @item Brackets Coding
1550 In this encoding, a wide character is represented by the following eight
1551 character sequence:
1553 @smallexample
1554 [ " a b c d " ]
1555 @end smallexample
1557 @noindent
1558 Where @code{a}, @code{b}, @code{c}, @code{d} are the four hexadecimal
1559 characters (using uppercase letters) of the wide character code. For
1560 example, [``A345''] is used to represent the wide character with code
1561 @code{16#A345#}. It is also possible (though not required) to use the
1562 Brackets coding for upper half characters. For example, the code
1563 @code{16#A3#} can be represented as @code{[``A3'']}.
1565 This scheme is compatible with use of the full Wide_Character set,
1566 and is also the method used for wide character encoding in the standard
1567 ACVC (Ada Compiler Validation Capability) test suite distributions.
1569 @end table
1571 @noindent
1572 Note: Some of these coding schemes do not permit the full use of the
1573 Ada character set. For example, neither Shift JIS, nor EUC allow the
1574 use of the upper half of the Latin-1 set.
1576 @node File Naming Rules
1577 @section File Naming Rules
1579 @noindent
1580 The default file name is determined by the name of the unit that the
1581 file contains. The name is formed by taking the full expanded name of
1582 the unit and replacing the separating dots with hyphens and using
1583 ^lowercase^uppercase^ for all letters.
1585 An exception arises if the file name generated by the above rules starts
1586 with one of the characters
1587 @ifset vms
1588 @samp{A}, @samp{G}, @samp{I}, or @samp{S},
1589 @end ifset
1590 @ifclear vms
1591 @samp{a}, @samp{g}, @samp{i}, or @samp{s},
1592 @end ifclear
1593 and the second character is a
1594 minus. In this case, the character ^tilde^dollar sign^ is used in place
1595 of the minus. The reason for this special rule is to avoid clashes with
1596 the standard names for child units of the packages System, Ada,
1597 Interfaces, and GNAT, which use the prefixes
1598 @ifset vms
1599 @samp{S-}, @samp{A-}, @samp{I-}, and @samp{G-},
1600 @end ifset
1601 @ifclear vms
1602 @samp{s-}, @samp{a-}, @samp{i-}, and @samp{g-},
1603 @end ifclear
1604 respectively.
1606 The file extension is @file{.ads} for a spec and
1607 @file{.adb} for a body. The following list shows some
1608 examples of these rules.
1610 @table @file
1611 @item main.ads
1612 Main (spec)
1613 @item main.adb
1614 Main (body)
1615 @item arith_functions.ads
1616 Arith_Functions (package spec)
1617 @item arith_functions.adb
1618 Arith_Functions (package body)
1619 @item func-spec.ads
1620 Func.Spec (child package spec)
1621 @item func-spec.adb
1622 Func.Spec (child package body)
1623 @item main-sub.adb
1624 Sub (subunit of Main)
1625 @item ^a~bad.adb^A$BAD.ADB^
1626 A.Bad (child package body)
1627 @end table
1629 @noindent
1630 Following these rules can result in excessively long
1631 file names if corresponding
1632 unit names are long (for example, if child units or subunits are
1633 heavily nested). An option is available to shorten such long file names
1634 (called file name ``krunching''). This may be particularly useful when
1635 programs being developed with GNAT are to be used on operating systems
1636 with limited file name lengths. @xref{Using gnatkr}.
1638 Of course, no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over
1639 all possible unit names; if file name krunching is used, it is your
1640 responsibility to ensure no name clashes occur. Alternatively you
1641 can specify the exact file names that you want used, as described
1642 in the next section. Finally, if your Ada programs are migrating from a
1643 compiler with a different naming convention, you can use the gnatchop
1644 utility to produce source files that follow the GNAT naming conventions.
1645 (For details @pxref{Renaming Files with gnatchop}.)
1647 Note: in the case of @code{Windows NT/XP} or @code{OpenVMS} operating
1648 systems, case is not significant. So for example on @code{Windows XP}
1649 if the canonical name is @code{main-sub.adb}, you can use the file name
1650 @code{Main-Sub.adb} instead. However, case is significant for other
1651 operating systems, so for example, if you want to use other than
1652 canonically cased file names on a Unix system, you need to follow
1653 the procedures described in the next section.
1655 @node Using Other File Names
1656 @section Using Other File Names
1657 @cindex File names
1659 @noindent
1660 In the previous section, we have described the default rules used by
1661 GNAT to determine the file name in which a given unit resides. It is
1662 often convenient to follow these default rules, and if you follow them,
1663 the compiler knows without being explicitly told where to find all
1664 the files it needs.
1666 However, in some cases, particularly when a program is imported from
1667 another Ada compiler environment, it may be more convenient for the
1668 programmer to specify which file names contain which units. GNAT allows
1669 arbitrary file names to be used by means of the Source_File_Name pragma.
1670 The form of this pragma is as shown in the following examples:
1671 @cindex Source_File_Name pragma
1673 @smallexample @c ada
1674 @cartouche
1675 pragma Source_File_Name (My_Utilities.Stacks,
1676   Spec_File_Name => "myutilst_a.ada");
1677 pragma Source_File_name (My_Utilities.Stacks,
1678   Body_File_Name => "myutilst.ada");
1679 @end cartouche
1680 @end smallexample
1682 @noindent
1683 As shown in this example, the first argument for the pragma is the unit
1684 name (in this example a child unit). The second argument has the form
1685 of a named association. The identifier
1686 indicates whether the file name is for a spec or a body;
1687 the file name itself is given by a string literal.
1689 The source file name pragma is a configuration pragma, which means that
1690 normally it will be placed in the @file{gnat.adc}
1691 file used to hold configuration
1692 pragmas that apply to a complete compilation environment.
1693 For more details on how the @file{gnat.adc} file is created and used
1694 see @ref{Handling of Configuration Pragmas}.
1695 @cindex @file{gnat.adc}
1697 @ifclear vms
1698 GNAT allows completely arbitrary file names to be specified using the
1699 source file name pragma. However, if the file name specified has an
1700 extension other than @file{.ads} or @file{.adb} it is necessary to use
1701 a special syntax when compiling the file. The name in this case must be
1702 preceded by the special sequence @option{-x} followed by a space and the name
1703 of the language, here @code{ada}, as in:
1705 @smallexample
1706 $ gcc -c -x ada peculiar_file_name.sim
1707 @end smallexample
1708 @end ifclear
1710 @noindent
1711 @command{gnatmake} handles non-standard file names in the usual manner (the
1712 non-standard file name for the main program is simply used as the
1713 argument to gnatmake). Note that if the extension is also non-standard,
1714 then it must be included in the @command{gnatmake} command, it may not
1715 be omitted.
1717 @node Alternative File Naming Schemes
1718 @section Alternative File Naming Schemes
1719 @cindex File naming schemes, alternative
1720 @cindex File names
1722 In the previous section, we described the use of the @code{Source_File_Name}
1723 pragma to allow arbitrary names to be assigned to individual source files.
1724 However, this approach requires one pragma for each file, and especially in
1725 large systems can result in very long @file{gnat.adc} files, and also create
1726 a maintenance problem.
1728 GNAT also provides a facility for specifying systematic file naming schemes
1729 other than the standard default naming scheme previously described. An
1730 alternative scheme for naming is specified by the use of
1731 @code{Source_File_Name} pragmas having the following format:
1732 @cindex Source_File_Name pragma
1734 @smallexample @c ada
1735 pragma Source_File_Name (
1736    Spec_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
1737  @r{[},Casing          => CASING_SPEC@r{]}
1738  @r{[},Dot_Replacement => STRING_LITERAL@r{]});
1740 pragma Source_File_Name (
1741    Body_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
1742  @r{[},Casing          => CASING_SPEC@r{]}
1743  @r{[},Dot_Replacement => STRING_LITERAL@r{]});
1745 pragma Source_File_Name (
1746    Subunit_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
1747  @r{[},Casing             => CASING_SPEC@r{]}
1748  @r{[},Dot_Replacement    => STRING_LITERAL@r{]});
1750 FILE_NAME_PATTERN ::= STRING_LITERAL
1751 CASING_SPEC ::= Lowercase | Uppercase | Mixedcase
1752 @end smallexample
1754 @noindent
1755 The @code{FILE_NAME_PATTERN} string shows how the file name is constructed.
1756 It contains a single asterisk character, and the unit name is substituted
1757 systematically for this asterisk. The optional parameter
1758 @code{Casing} indicates
1759 whether the unit name is to be all upper-case letters, all lower-case letters,
1760 or mixed-case. If no
1761 @code{Casing} parameter is used, then the default is all
1762 ^lower-case^upper-case^.
1764 The optional @code{Dot_Replacement} string is used to replace any periods
1765 that occur in subunit or child unit names. If no @code{Dot_Replacement}
1766 argument is used then separating dots appear unchanged in the resulting
1767 file name.
1768 Although the above syntax indicates that the
1769 @code{Casing} argument must appear
1770 before the @code{Dot_Replacement} argument, but it
1771 is also permissible to write these arguments in the opposite order.
1773 As indicated, it is possible to specify different naming schemes for
1774 bodies, specs, and subunits. Quite often the rule for subunits is the
1775 same as the rule for bodies, in which case, there is no need to give
1776 a separate @code{Subunit_File_Name} rule, and in this case the
1777 @code{Body_File_name} rule is used for subunits as well.
1779 The separate rule for subunits can also be used to implement the rather
1780 unusual case of a compilation environment (e.g.@: a single directory) which
1781 contains a subunit and a child unit with the same unit name. Although
1782 both units cannot appear in the same partition, the Ada Reference Manual
1783 allows (but does not require) the possibility of the two units coexisting
1784 in the same environment.
1786 The file name translation works in the following steps:
1788 @itemize @bullet
1790 @item
1791 If there is a specific @code{Source_File_Name} pragma for the given unit,
1792 then this is always used, and any general pattern rules are ignored.
1794 @item
1795 If there is a pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to
1796 the unit, then the resulting file name will be used if the file exists. If
1797 more than one pattern matches, the latest one will be tried first, and the
1798 first attempt resulting in a reference to a file that exists will be used.
1800 @item
1801 If no pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to the unit
1802 for which the corresponding file exists, then the standard GNAT default
1803 naming rules are used.
1805 @end itemize
1807 @noindent
1808 As an example of the use of this mechanism, consider a commonly used scheme
1809 in which file names are all lower case, with separating periods copied
1810 unchanged to the resulting file name, and specs end with @file{.1.ada}, and
1811 bodies end with @file{.2.ada}. GNAT will follow this scheme if the following
1812 two pragmas appear:
1814 @smallexample @c ada
1815 pragma Source_File_Name
1816   (Spec_File_Name => "*.1.ada");
1817 pragma Source_File_Name
1818   (Body_File_Name => "*.2.ada");
1819 @end smallexample
1821 @noindent
1822 The default GNAT scheme is actually implemented by providing the following
1823 default pragmas internally:
1825 @smallexample @c ada
1826 pragma Source_File_Name
1827   (Spec_File_Name => "*.ads", Dot_Replacement => "-");
1828 pragma Source_File_Name
1829   (Body_File_Name => "*.adb", Dot_Replacement => "-");
1830 @end smallexample
1832 @noindent
1833 Our final example implements a scheme typically used with one of the
1834 Ada 83 compilers, where the separator character for subunits was ``__''
1835 (two underscores), specs were identified by adding @file{_.ADA}, bodies
1836 by adding @file{.ADA}, and subunits by
1837 adding @file{.SEP}. All file names were
1838 upper case. Child units were not present of course since this was an
1839 Ada 83 compiler, but it seems reasonable to extend this scheme to use
1840 the same double underscore separator for child units.
1842 @smallexample @c ada
1843 pragma Source_File_Name
1844   (Spec_File_Name => "*_.ADA",
1845    Dot_Replacement => "__",
1846    Casing = Uppercase);
1847 pragma Source_File_Name
1848   (Body_File_Name => "*.ADA",
1849    Dot_Replacement => "__",
1850    Casing = Uppercase);
1851 pragma Source_File_Name
1852   (Subunit_File_Name => "*.SEP",
1853    Dot_Replacement => "__",
1854    Casing = Uppercase);
1855 @end smallexample
1857 @node Generating Object Files
1858 @section Generating Object Files
1860 @noindent
1861 An Ada program consists of a set of source files, and the first step in
1862 compiling the program is to generate the corresponding object files.
1863 These are generated by compiling a subset of these source files.
1864 The files you need to compile are the following:
1866 @itemize @bullet
1867 @item
1868 If a package spec has no body, compile the package spec to produce the
1869 object file for the package.
1871 @item
1872 If a package has both a spec and a body, compile the body to produce the
1873 object file for the package. The source file for the package spec need
1874 not be compiled in this case because there is only one object file, which
1875 contains the code for both the spec and body of the package.
1877 @item
1878 For a subprogram, compile the subprogram body to produce the object file
1879 for the subprogram. The spec, if one is present, is as usual in a
1880 separate file, and need not be compiled.
1882 @item
1883 @cindex Subunits
1884 In the case of subunits, only compile the parent unit. A single object
1885 file is generated for the entire subunit tree, which includes all the
1886 subunits.
1888 @item
1889 Compile child units independently of their parent units
1890 (though, of course, the spec of all the ancestor unit must be present in order
1891 to compile a child unit).
1893 @item
1894 @cindex Generics
1895 Compile generic units in the same manner as any other units. The object
1896 files in this case are small dummy files that contain at most the
1897 flag used for elaboration checking. This is because GNAT always handles generic
1898 instantiation by means of macro expansion. However, it is still necessary to
1899 compile generic units, for dependency checking and elaboration purposes.
1900 @end itemize
1902 @noindent
1903 The preceding rules describe the set of files that must be compiled to
1904 generate the object files for a program. Each object file has the same
1905 name as the corresponding source file, except that the extension is
1906 @file{.o} as usual.
1908 You may wish to compile other files for the purpose of checking their
1909 syntactic and semantic correctness. For example, in the case where a
1910 package has a separate spec and body, you would not normally compile the
1911 spec. However, it is convenient in practice to compile the spec to make
1912 sure it is error-free before compiling clients of this spec, because such
1913 compilations will fail if there is an error in the spec.
1915 GNAT provides an option for compiling such files purely for the
1916 purposes of checking correctness; such compilations are not required as
1917 part of the process of building a program. To compile a file in this
1918 checking mode, use the @option{-gnatc} switch.
1920 @node Source Dependencies
1921 @section Source Dependencies
1923 @noindent
1924 A given object file clearly depends on the source file which is compiled
1925 to produce it. Here we are using @dfn{depends} in the sense of a typical
1926 @code{make} utility; in other words, an object file depends on a source
1927 file if changes to the source file require the object file to be
1928 recompiled.
1929 In addition to this basic dependency, a given object may depend on
1930 additional source files as follows:
1932 @itemize @bullet
1933 @item
1934 If a file being compiled @code{with}'s a unit @var{X}, the object file
1935 depends on the file containing the spec of unit @var{X}. This includes
1936 files that are @code{with}'ed implicitly either because they are parents
1937 of @code{with}'ed child units or they are run-time units required by the
1938 language constructs used in a particular unit.
1940 @item
1941 If a file being compiled instantiates a library level generic unit, the
1942 object file depends on both the spec and body files for this generic
1943 unit.
1945 @item
1946 If a file being compiled instantiates a generic unit defined within a
1947 package, the object file depends on the body file for the package as
1948 well as the spec file.
1950 @item
1951 @findex Inline
1952 @cindex @option{-gnatn} switch
1953 If a file being compiled contains a call to a subprogram for which
1954 pragma @code{Inline} applies and inlining is activated with the
1955 @option{-gnatn} switch, the object file depends on the file containing the
1956 body of this subprogram as well as on the file containing the spec. Note
1957 that for inlining to actually occur as a result of the use of this switch,
1958 it is necessary to compile in optimizing mode.
1960 @cindex @option{-gnatN} switch
1961 The use of @option{-gnatN} activates  inlining optimization
1962 that is performed by the front end of the compiler. This inlining does
1963 not require that the code generation be optimized. Like @option{-gnatn},
1964 the use of this switch generates additional dependencies.
1966 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
1967 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
1968 @option{-gnatN} is deprecated, and the use of @option{-gnatn} is preferred.
1969 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
1970 inlining, but that is no longer the case.
1972 @item
1973 If an object file @file{O} depends on the proper body of a subunit through
1974 inlining or instantiation, it depends on the parent unit of the subunit.
1975 This means that any modification of the parent unit or one of its subunits
1976 affects the compilation of @file{O}.
1978 @item
1979 The object file for a parent unit depends on all its subunit body files.
1981 @item
1982 The previous two rules meant that for purposes of computing dependencies and
1983 recompilation, a body and all its subunits are treated as an indivisible whole.
1985 @noindent
1986 These rules are applied transitively: if unit @code{A} @code{with}'s
1987 unit @code{B}, whose elaboration calls an inlined procedure in package
1988 @code{C}, the object file for unit @code{A} will depend on the body of
1989 @code{C}, in file @file{c.adb}.
1991 The set of dependent files described by these rules includes all the
1992 files on which the unit is semantically dependent, as dictated by the
1993 Ada language standard. However, it is a superset of what the
1994 standard describes, because it includes generic, inline, and subunit
1995 dependencies.
1997 An object file must be recreated by recompiling the corresponding source
1998 file if any of the source files on which it depends are modified. For
1999 example, if the @code{make} utility is used to control compilation,
2000 the rule for an Ada object file must mention all the source files on
2001 which the object file depends, according to the above definition.
2002 The determination of the necessary
2003 recompilations is done automatically when one uses @command{gnatmake}.
2004 @end itemize
2006 @node The Ada Library Information Files
2007 @section The Ada Library Information Files
2008 @cindex Ada Library Information files
2009 @cindex @file{ALI} files
2011 @noindent
2012 Each compilation actually generates two output files. The first of these
2013 is the normal object file that has a @file{.o} extension. The second is a
2014 text file containing full dependency information. It has the same
2015 name as the source file, but an @file{.ali} extension.
2016 This file is known as the Ada Library Information (@file{ALI}) file.
2017 The following information is contained in the @file{ALI} file.
2019 @itemize @bullet
2020 @item
2021 Version information (indicates which version of GNAT was used to compile
2022 the unit(s) in question)
2024 @item
2025 Main program information (including priority and time slice settings,
2026 as well as the wide character encoding used during compilation).
2028 @item
2029 List of arguments used in the @command{gcc} command for the compilation
2031 @item
2032 Attributes of the unit, including configuration pragmas used, an indication
2033 of whether the compilation was successful, exception model used etc.
2035 @item
2036 A list of relevant restrictions applying to the unit (used for consistency)
2037 checking.
2039 @item
2040 Categorization information (e.g.@: use of pragma @code{Pure}).
2042 @item
2043 Information on all @code{with}'ed units, including presence of
2044 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas.
2046 @item
2047 Information from any @code{Linker_Options} pragmas used in the unit
2049 @item
2050 Information on the use of @code{Body_Version} or @code{Version}
2051 attributes in the unit.
2053 @item
2054 Dependency information. This is a list of files, together with
2055 time stamp and checksum information. These are files on which
2056 the unit depends in the sense that recompilation is required
2057 if any of these units are modified.
2059 @item
2060 Cross-reference data. Contains information on all entities referenced
2061 in the unit. Used by tools like @code{gnatxref} and @code{gnatfind} to
2062 provide cross-reference information.
2064 @end itemize
2066 @noindent
2067 For a full detailed description of the format of the @file{ALI} file,
2068 see the source of the body of unit @code{Lib.Writ}, contained in file
2069 @file{lib-writ.adb} in the GNAT compiler sources.
2071 @node Binding an Ada Program
2072 @section Binding an Ada Program
2074 @noindent
2075 When using languages such as C and C++, once the source files have been
2076 compiled the only remaining step in building an executable program
2077 is linking the object modules together. This means that it is possible to
2078 link an inconsistent version of a program, in which two units have
2079 included different versions of the same header.
2081 The rules of Ada do not permit such an inconsistent program to be built.
2082 For example, if two clients have different versions of the same package,
2083 it is illegal to build a program containing these two clients.
2084 These rules are enforced by the GNAT binder, which also determines an
2085 elaboration order consistent with the Ada rules.
2087 The GNAT binder is run after all the object files for a program have
2088 been created. It is given the name of the main program unit, and from
2089 this it determines the set of units required by the program, by reading the
2090 corresponding ALI files. It generates error messages if the program is
2091 inconsistent or if no valid order of elaboration exists.
2093 If no errors are detected, the binder produces a main program, in Ada by
2094 default, that contains calls to the elaboration procedures of those
2095 compilation unit that require them, followed by
2096 a call to the main program. This Ada program is compiled to generate the
2097 object file for the main program. The name of
2098 the Ada file is @file{b~@var{xxx}.adb} (with the corresponding spec
2099 @file{b~@var{xxx}.ads}) where @var{xxx} is the name of the
2100 main program unit.
2102 Finally, the linker is used to build the resulting executable program,
2103 using the object from the main program from the bind step as well as the
2104 object files for the Ada units of the program.
2106 @node Mixed Language Programming
2107 @section Mixed Language Programming
2108 @cindex Mixed Language Programming
2110 @noindent
2111 This section describes how to develop a mixed-language program,
2112 specifically one that comprises units in both Ada and C.
2114 @menu
2115 * Interfacing to C::
2116 * Calling Conventions::
2117 @end menu
2119 @node Interfacing to C
2120 @subsection Interfacing to C
2121 @noindent
2122 Interfacing Ada with a foreign language such as C involves using
2123 compiler directives to import and/or export entity definitions in each
2124 language---using @code{extern} statements in C, for instance, and the
2125 @code{Import}, @code{Export}, and @code{Convention} pragmas in Ada.
2126 A full treatment of these topics is provided in Appendix B, section 1
2127 of the Ada Reference Manual.
2129 There are two ways to build a program using GNAT that contains some Ada
2130 sources and some foreign language sources, depending on whether or not
2131 the main subprogram is written in Ada.  Here is a source example with
2132 the main subprogram in Ada:
2134 @smallexample
2135 /* file1.c */
2136 #include <stdio.h>
2138 void print_num (int num)
2140   printf ("num is %d.\n", num);
2141   return;
2144 /* file2.c */
2146 /* num_from_Ada is declared in my_main.adb */
2147 extern int num_from_Ada;
2149 int get_num (void)
2151   return num_from_Ada;
2153 @end smallexample
2155 @smallexample @c ada
2156 --  my_main.adb
2157 procedure My_Main is
2159    --  Declare then export an Integer entity called num_from_Ada
2160    My_Num : Integer := 10;
2161    pragma Export (C, My_Num, "num_from_Ada");
2163    --  Declare an Ada function spec for Get_Num, then use
2164    --  C function get_num for the implementation.
2165    function Get_Num return Integer;
2166    pragma Import (C, Get_Num, "get_num");
2168    --  Declare an Ada procedure spec for Print_Num, then use
2169    --  C function print_num for the implementation.
2170    procedure Print_Num (Num : Integer);
2171    pragma Import (C, Print_Num, "print_num");
2173 begin
2174    Print_Num (Get_Num);
2175 end My_Main;
2176 @end smallexample
2178 @enumerate
2179 @item
2180 To build this example, first compile the foreign language files to
2181 generate object files:
2182 @smallexample
2183 ^gcc -c file1.c^gcc -c FILE1.C^
2184 ^gcc -c file2.c^gcc -c FILE2.C^
2185 @end smallexample
2187 @item
2188 Then, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
2189 files:
2190 @smallexample
2191 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ my_main.adb
2192 @end smallexample
2194 @item
2195 Run the Ada binder on the Ada main program:
2196 @smallexample
2197 gnatbind my_main.ali
2198 @end smallexample
2200 @item
2201 Link the Ada main program, the Ada objects and the other language
2202 objects:
2203 @smallexample
2204 gnatlink my_main.ali file1.o file2.o
2205 @end smallexample
2206 @end enumerate
2208 The last three steps can be grouped in a single command:
2209 @smallexample
2210 gnatmake my_main.adb -largs file1.o file2.o
2211 @end smallexample
2213 @cindex Binder output file
2214 @noindent
2215 If the main program is in a language other than Ada, then you may have
2216 more than one entry point into the Ada subsystem. You must use a special
2217 binder option to generate callable routines that initialize and
2218 finalize the Ada units (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}).
2219 Calls to the initialization and finalization routines must be inserted
2220 in the main program, or some other appropriate point in the code. The
2221 call to initialize the Ada units must occur before the first Ada
2222 subprogram is called, and the call to finalize the Ada units must occur
2223 after the last Ada subprogram returns. The binder will place the
2224 initialization and finalization subprograms into the
2225 @file{b~@var{xxx}.adb} file where they can be accessed by your C
2226 sources.  To illustrate, we have the following example:
2228 @smallexample
2229 /* main.c */
2230 extern void adainit (void);
2231 extern void adafinal (void);
2232 extern int add (int, int);
2233 extern int sub (int, int);
2235 int main (int argc, char *argv[])
2237   int a = 21, b = 7;
2239   adainit();
2241   /* Should print "21 + 7 = 28" */
2242   printf ("%d + %d = %d\n", a, b, add (a, b));
2243   /* Should print "21 - 7 = 14" */
2244   printf ("%d - %d = %d\n", a, b, sub (a, b));
2246   adafinal();
2248 @end smallexample
2250 @smallexample @c ada
2251 --  unit1.ads
2252 package Unit1 is
2253    function Add (A, B : Integer) return Integer;
2254    pragma Export (C, Add, "add");
2255 end Unit1;
2257 --  unit1.adb
2258 package body Unit1 is
2259    function Add (A, B : Integer) return Integer is
2260    begin
2261       return A + B;
2262    end Add;
2263 end Unit1;
2265 --  unit2.ads
2266 package Unit2 is
2267    function Sub (A, B : Integer) return Integer;
2268    pragma Export (C, Sub, "sub");
2269 end Unit2;
2271 --  unit2.adb
2272 package body Unit2 is
2273    function Sub (A, B : Integer) return Integer is
2274    begin
2275       return A - B;
2276    end Sub;
2277 end Unit2;
2278 @end smallexample
2280 @enumerate
2281 @item
2282 The build procedure for this application is similar to the last
2283 example's.  First, compile the foreign language files to generate object
2284 files:
2285 @smallexample
2286 ^gcc -c main.c^gcc -c main.c^
2287 @end smallexample
2289 @item
2290 Next, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
2291 files:
2292 @smallexample
2293 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ unit1.adb
2294 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ unit2.adb
2295 @end smallexample
2297 @item
2298 Run the Ada binder on every generated ALI file.  Make sure to use the
2299 @option{-n} option to specify a foreign main program:
2300 @smallexample
2301 gnatbind ^-n^/NOMAIN^ unit1.ali unit2.ali
2302 @end smallexample
2304 @item
2305 Link the Ada main program, the Ada objects and the foreign language
2306 objects. You need only list the last ALI file here:
2307 @smallexample
2308 gnatlink unit2.ali main.o -o exec_file
2309 @end smallexample
2311 This procedure yields a binary executable called @file{exec_file}.
2312 @end enumerate
2314 @noindent
2315 Depending on the circumstances (for example when your non-Ada main object
2316 does not provide symbol @code{main}), you may also need to instruct the
2317 GNAT linker not to include the standard startup objects by passing the
2318 @option{^-nostartfiles^/NOSTART_FILES^} switch to @command{gnatlink}.
2320 @node Calling Conventions
2321 @subsection Calling Conventions
2322 @cindex Foreign Languages
2323 @cindex Calling Conventions
2324 GNAT follows standard calling sequence conventions and will thus interface
2325 to any other language that also follows these conventions. The following
2326 Convention identifiers are recognized by GNAT:
2328 @table @code
2329 @cindex Interfacing to Ada
2330 @cindex Other Ada compilers
2331 @cindex Convention Ada
2332 @item Ada
2333 This indicates that the standard Ada calling sequence will be
2334 used and all Ada data items may be passed without any limitations in the
2335 case where GNAT is used to generate both the caller and callee. It is also
2336 possible to mix GNAT generated code and code generated by another Ada
2337 compiler. In this case, the data types should be restricted to simple
2338 cases, including primitive types. Whether complex data types can be passed
2339 depends on the situation. Probably it is safe to pass simple arrays, such
2340 as arrays of integers or floats. Records may or may not work, depending
2341 on whether both compilers lay them out identically. Complex structures
2342 involving variant records, access parameters, tasks, or protected types,
2343 are unlikely to be able to be passed.
2345 Note that in the case of GNAT running
2346 on a platform that supports HP Ada 83, a higher degree of compatibility
2347 can be guaranteed, and in particular records are laid out in an identical
2348 manner in the two compilers. Note also that if output from two different
2349 compilers is mixed, the program is responsible for dealing with elaboration
2350 issues. Probably the safest approach is to write the main program in the
2351 version of Ada other than GNAT, so that it takes care of its own elaboration
2352 requirements, and then call the GNAT-generated adainit procedure to ensure
2353 elaboration of the GNAT components. Consult the documentation of the other
2354 Ada compiler for further details on elaboration.
2356 However, it is not possible to mix the tasking run time of GNAT and
2357 HP Ada 83, All the tasking operations must either be entirely within
2358 GNAT compiled sections of the program, or entirely within HP Ada 83
2359 compiled sections of the program.
2361 @cindex Interfacing to Assembly
2362 @cindex Convention Assembler
2363 @item Assembler
2364 Specifies assembler as the convention. In practice this has the
2365 same effect as convention Ada (but is not equivalent in the sense of being
2366 considered the same convention).
2368 @cindex Convention Asm
2369 @findex Asm
2370 @item Asm
2371 Equivalent to Assembler.
2373 @cindex Interfacing to COBOL
2374 @cindex Convention COBOL
2375 @findex COBOL
2376 @item COBOL
2377 Data will be passed according to the conventions described
2378 in section B.4 of the Ada Reference Manual.
2380 @findex C
2381 @cindex Interfacing to C
2382 @cindex Convention C
2383 @item C
2384 Data will be passed according to the conventions described
2385 in section B.3 of the Ada Reference Manual.
2387 A note on interfacing to a C ``varargs'' function:
2388 @findex C varargs function
2389 @cindex Interfacing to C varargs function
2390 @cindex varargs function interfaces
2392 @itemize @bullet
2393 @item
2394 In C, @code{varargs} allows a function to take a variable number of
2395 arguments. There is no direct equivalent in this to Ada. One
2396 approach that can be used is to create a C wrapper for each
2397 different profile and then interface to this C wrapper. For
2398 example, to print an @code{int} value using @code{printf},
2399 create a C function @code{printfi} that takes two arguments, a
2400 pointer to a string and an int, and calls @code{printf}.
2401 Then in the Ada program, use pragma @code{Import} to
2402 interface to @code{printfi}.
2404 @item
2405 It may work on some platforms to directly interface to
2406 a @code{varargs} function by providing a specific Ada profile
2407 for a particular call. However, this does not work on
2408 all platforms, since there is no guarantee that the
2409 calling sequence for a two argument normal C function
2410 is the same as for calling a @code{varargs} C function with
2411 the same two arguments.
2412 @end itemize
2414 @cindex Convention Default
2415 @findex Default
2416 @item Default
2417 Equivalent to C.
2419 @cindex Convention External
2420 @findex External
2421 @item External
2422 Equivalent to C.
2424 @ifclear vms
2425 @findex C++
2426 @cindex Interfacing to C++
2427 @cindex Convention C++
2428 @item C_Plus_Plus (or CPP)
2429 This stands for C++. For most purposes this is identical to C.
2430 See the separate description of the specialized GNAT pragmas relating to
2431 C++ interfacing for further details.
2432 @end ifclear
2434 @findex Fortran
2435 @cindex Interfacing to Fortran
2436 @cindex Convention Fortran
2437 @item Fortran
2438 Data will be passed according to the conventions described
2439 in section B.5 of the Ada Reference Manual.
2441 @item Intrinsic
2442 This applies to an intrinsic operation, as defined in the Ada
2443 Reference Manual. If a pragma Import (Intrinsic) applies to a subprogram,
2444 this means that the body of the subprogram is provided by the compiler itself,
2445 usually by means of an efficient code sequence, and that the user does not
2446 supply an explicit body for it. In an application program, the pragma may
2447 be applied to the following sets of names:
2449 @itemize @bullet
2450 @item
2451 Rotate_Left, Rotate_Right, Shift_Left, Shift_Right,
2452 Shift_Right_Arithmetic.  The corresponding subprogram declaration must have
2453 two formal parameters. The
2454 first one must be a signed integer type or a modular type with a binary
2455 modulus, and the second parameter must be of type Natural.
2456 The return type must be the same as the type of the first argument. The size
2457 of this type can only be 8, 16, 32, or 64.
2459 @item
2460 Binary arithmetic operators: ``+'', ``-'', ``*'', ``/''
2461 The corresponding operator declaration must have parameters and result type
2462 that have the same root numeric type (for example, all three are long_float
2463 types). This simplifies the definition of operations that use type checking
2464 to perform dimensional checks:
2466 @smallexample @c ada
2467 type Distance is new Long_Float;
2468 type Time     is new Long_Float;
2469 type Velocity is new Long_Float;
2470 function "/" (D : Distance; T : Time)
2471   return Velocity;
2472 pragma Import (Intrinsic, "/");
2473 @end smallexample
2475 @noindent
2476 This common idiom is often programmed with a generic definition and an
2477 explicit body. The pragma makes it simpler to introduce such declarations.
2478 It incurs no overhead in compilation time or code size, because it is
2479 implemented as a single machine instruction.
2481 @item
2482 General subprogram entities, to bind an Ada subprogram declaration to
2483 a compiler builtin by name with back-ends where such interfaces are
2484 available. A typical example is the set of ``__builtin'' functions
2485 exposed by the GCC back-end, as in the following example:
2487 @smallexample @c ada
2488    function builtin_sqrt (F : Float) return Float;
2489    pragma Import (Intrinsic, builtin_sqrt, "__builtin_sqrtf");
2490 @end smallexample
2492 Most of the GCC builtins are accessible this way, and as for other
2493 import conventions (e.g. C), it is the user's responsibility to ensure
2494 that the Ada subprogram profile matches the underlying builtin
2495 expectations.
2496 @end itemize
2498 @noindent
2500 @ifset unw
2501 @findex Stdcall
2502 @cindex Convention Stdcall
2503 @item Stdcall
2504 This is relevant only to Windows XP/2000/NT implementations of GNAT,
2505 and specifies that the @code{Stdcall} calling sequence will be used,
2506 as defined by the NT API. Nevertheless, to ease building
2507 cross-platform bindings this convention will be handled as a @code{C} calling
2508 convention on non-Windows platforms.
2510 @findex DLL
2511 @cindex Convention DLL
2512 @item DLL
2513 This is equivalent to @code{Stdcall}.
2515 @findex Win32
2516 @cindex Convention Win32
2517 @item Win32
2518 This is equivalent to @code{Stdcall}.
2519 @end ifset
2521 @findex Stubbed
2522 @cindex Convention Stubbed
2523 @item Stubbed
2524 This is a special convention that indicates that the compiler
2525 should provide a stub body that raises @code{Program_Error}.
2526 @end table
2528 @noindent
2529 GNAT additionally provides a useful pragma @code{Convention_Identifier}
2530 that can be used to parameterize conventions and allow additional synonyms
2531 to be specified. For example if you have legacy code in which the convention
2532 identifier Fortran77 was used for Fortran, you can use the configuration
2533 pragma:
2535 @smallexample @c ada
2536 pragma Convention_Identifier (Fortran77, Fortran);
2537 @end smallexample
2539 @noindent
2540 And from now on the identifier Fortran77 may be used as a convention
2541 identifier (for example in an @code{Import} pragma) with the same
2542 meaning as Fortran.
2544 @ifclear vms
2545 @node Building Mixed Ada & C++ Programs
2546 @section Building Mixed Ada and C++ Programs
2548 @noindent
2549 A programmer inexperienced with mixed-language development may find that
2550 building an application containing both Ada and C++ code can be a
2551 challenge.  This section gives a few
2552 hints that should make this task easier. The first section addresses
2553 the differences between interfacing with C and interfacing with C++.
2554 The second section
2555 looks into the delicate problem of linking the complete application from
2556 its Ada and C++ parts. The last section gives some hints on how the GNAT
2557 run-time library can be adapted in order to allow inter-language dispatching
2558 with a new C++ compiler.
2560 @menu
2561 * Interfacing to C++::
2562 * Linking a Mixed C++ & Ada Program::
2563 * A Simple Example::
2564 * Interfacing with C++ constructors::
2565 * Interfacing with C++ at the Class Level::
2566 @end menu
2568 @node Interfacing to C++
2569 @subsection Interfacing to C++
2571 @noindent
2572 GNAT supports interfacing with the G++ compiler (or any C++ compiler
2573 generating code that is compatible with the G++ Application Binary
2574 Interface ---see http://www.codesourcery.com/archives/cxx-abi).
2576 @noindent
2577 Interfacing can be done at 3 levels: simple data, subprograms, and
2578 classes. In the first two cases, GNAT offers a specific @code{Convention
2579 C_Plus_Plus} (or @code{CPP}) that behaves exactly like @code{Convention C}.
2580 Usually, C++ mangles the names of subprograms. To generate proper mangled
2581 names automatically, see @ref{Generating Ada Bindings for C and C++ headers}).
2582 This problem can also be addressed manually in two ways:
2584 @itemize @bullet
2585 @item
2586 by modifying the C++ code in order to force a C convention using
2587 the @code{extern "C"} syntax.
2589 @item
2590 by figuring out the mangled name (using e.g. @command{nm}) and using it as the
2591 Link_Name argument of the pragma import.
2592 @end itemize
2594 @noindent
2595 Interfacing at the class level can be achieved by using the GNAT specific
2596 pragmas such as @code{CPP_Constructor}.  @xref{Interfacing to C++,,,
2597 gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for additional information.
2599 @node Linking a Mixed C++ & Ada Program
2600 @subsection Linking a Mixed C++ & Ada Program
2602 @noindent
2603 Usually the linker of the C++ development system must be used to link
2604 mixed applications because most C++ systems will resolve elaboration
2605 issues (such as calling constructors on global class instances)
2606 transparently during the link phase. GNAT has been adapted to ease the
2607 use of a foreign linker for the last phase. Three cases can be
2608 considered:
2609 @enumerate
2611 @item
2612 Using GNAT and G++ (GNU C++ compiler) from the same GCC installation:
2613 The C++ linker can simply be called by using the C++ specific driver
2614 called @code{g++}.
2616 Note that if the C++ code uses inline functions, you will need to
2617 compile your C++ code with the @code{-fkeep-inline-functions} switch in
2618 order to provide an existing function implementation that the Ada code can
2619 link with.
2621 @smallexample
2622 $ g++ -c -fkeep-inline-functions file1.C
2623 $ g++ -c -fkeep-inline-functions file2.C
2624 $ gnatmake ada_unit -largs file1.o file2.o --LINK=g++
2625 @end smallexample
2627 @item
2628 Using GNAT and G++ from two different GCC installations: If both
2629 compilers are on the @env{PATH}, the previous method may be used. It is
2630 important to note that environment variables such as
2631 @env{C_INCLUDE_PATH}, @env{GCC_EXEC_PREFIX}, @env{BINUTILS_ROOT}, and
2632 @env{GCC_ROOT} will affect both compilers
2633 at the same time and may make one of the two compilers operate
2634 improperly if set during invocation of the wrong compiler.  It is also
2635 very important that the linker uses the proper @file{libgcc.a} GCC
2636 library -- that is, the one from the C++ compiler installation. The
2637 implicit link command as suggested in the @command{gnatmake} command
2638 from the former example can be replaced by an explicit link command with
2639 the full-verbosity option in order to verify which library is used:
2640 @smallexample
2641 $ gnatbind ada_unit
2642 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=c++
2643 @end smallexample
2644 If there is a problem due to interfering environment variables, it can
2645 be worked around by using an intermediate script. The following example
2646 shows the proper script to use when GNAT has not been installed at its
2647 default location and g++ has been installed at its default location:
2649 @smallexample
2650 $ cat ./my_script
2651 #!/bin/sh
2652 unset BINUTILS_ROOT
2653 unset GCC_ROOT
2654 c++ $*
2655 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
2656 @end smallexample
2658 @item
2659 Using a non-GNU C++ compiler: The commands previously described can be
2660 used to insure that the C++ linker is used. Nonetheless, you need to add
2661 a few more parameters to the link command line, depending on the exception
2662 mechanism used.
2664 If the @code{setjmp/longjmp} exception mechanism is used, only the paths
2665 to the libgcc libraries are required:
2667 @smallexample
2668 $ cat ./my_script
2669 #!/bin/sh
2670 CC $* `gcc -print-file-name=libgcc.a` `gcc -print-file-name=libgcc_eh.a`
2671 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
2672 @end smallexample
2674 Where CC is the name of the non-GNU C++ compiler.
2676 If the @code{zero cost} exception mechanism is used, and the platform
2677 supports automatic registration of exception tables (e.g.@: Solaris),
2678 paths to more objects are required:
2680 @smallexample
2681 $ cat ./my_script
2682 #!/bin/sh
2683 CC `gcc -print-file-name=crtbegin.o` $* \
2684 `gcc -print-file-name=libgcc.a` `gcc -print-file-name=libgcc_eh.a` \
2685 `gcc -print-file-name=crtend.o`
2686 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
2687 @end smallexample
2689 If the @code{zero cost} exception mechanism is used, and the platform
2690 doesn't support automatic registration of exception tables (e.g.@: HP-UX
2691 or AIX), the simple approach described above will not work and
2692 a pre-linking phase using GNAT will be necessary.
2694 @end enumerate
2696 Another alternative is to use the @command{gprbuild} multi-language builder
2697 which has a large knowledge base and knows how to link Ada and C++ code
2698 together automatically in most cases.
2700 @node A Simple Example
2701 @subsection  A Simple Example
2702 @noindent
2703 The following example, provided as part of the GNAT examples, shows how
2704 to achieve procedural interfacing between Ada and C++ in both
2705 directions. The C++ class A has two methods. The first method is exported
2706 to Ada by the means of an extern C wrapper function. The second method
2707 calls an Ada subprogram. On the Ada side, The C++ calls are modelled by
2708 a limited record with a layout comparable to the C++ class. The Ada
2709 subprogram, in turn, calls the C++ method. So, starting from the C++
2710 main program, the process passes back and forth between the two
2711 languages.
2713 @noindent
2714 Here are the compilation commands:
2715 @smallexample
2716 $ gnatmake -c simple_cpp_interface
2717 $ g++ -c cpp_main.C
2718 $ g++ -c ex7.C
2719 $ gnatbind -n simple_cpp_interface
2720 $ gnatlink simple_cpp_interface -o cpp_main --LINK=g++
2721       -lstdc++ ex7.o cpp_main.o
2722 @end smallexample
2724 @noindent
2725 Here are the corresponding sources:
2726 @smallexample
2728 //cpp_main.C
2730 #include "ex7.h"
2732 extern "C" @{
2733   void adainit (void);
2734   void adafinal (void);
2735   void method1 (A *t);
2738 void method1 (A *t)
2740   t->method1 ();
2743 int main ()
2745   A obj;
2746   adainit ();
2747   obj.method2 (3030);
2748   adafinal ();
2751 //ex7.h
2753 class Origin @{
2754  public:
2755   int o_value;
2757 class A : public Origin @{
2758  public:
2759   void method1 (void);
2760   void method2 (int v);
2761   A();
2762   int   a_value;
2765 //ex7.C
2767 #include "ex7.h"
2768 #include <stdio.h>
2770 extern "C" @{ void ada_method2 (A *t, int v);@}
2772 void A::method1 (void)
2774   a_value = 2020;
2775   printf ("in A::method1, a_value = %d \n",a_value);
2779 void A::method2 (int v)
2781    ada_method2 (this, v);
2782    printf ("in A::method2, a_value = %d \n",a_value);
2786 A::A(void)
2788    a_value = 1010;
2789   printf ("in A::A, a_value = %d \n",a_value);
2791 @end smallexample
2793 @smallexample @c ada
2794 -- Ada sources
2795 package body Simple_Cpp_Interface is
2797    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer) is
2798    begin
2799       Method1 (This);
2800       This.A_Value := V;
2801    end Ada_Method2;
2803 end Simple_Cpp_Interface;
2805 with System;
2806 package Simple_Cpp_Interface is
2807    type A is limited
2808       record
2809          Vptr    : System.Address;
2810          O_Value : Integer;
2811          A_Value : Integer;
2812       end record;
2813    pragma Convention (C, A);
2815    procedure Method1 (This : in out A);
2816    pragma Import (C, Method1);
2818    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer);
2819    pragma Export (C, Ada_Method2);
2821 end Simple_Cpp_Interface;
2822 @end smallexample
2824 @node Interfacing with C++ constructors
2825 @subsection Interfacing with C++ constructors
2826 @noindent
2828 In order to interface with C++ constructors GNAT provides the
2829 @code{pragma CPP_Constructor} (@xref{Interfacing to C++,,,
2830 gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for additional information).
2831 In this section we present some common uses of C++ constructors
2832 in mixed-languages programs in GNAT.
2834 Let us assume that we need to interface with the following
2835 C++ class:
2837 @smallexample
2838 @b{class} Root @{
2839 @b{public}:
2840   int  a_value;
2841   int  b_value;
2842   @b{virtual} int Get_Value ();
2843   Root();              // Default constructor
2844   Root(int v);         // 1st non-default constructor
2845   Root(int v, int w);  // 2nd non-default constructor
2847 @end smallexample
2849 For this purpose we can write the following package spec (further
2850 information on how to build this spec is available in
2851 @ref{Interfacing with C++ at the Class Level} and
2852 @ref{Generating Ada Bindings for C and C++ headers}).
2854 @smallexample @c ada
2855 with Interfaces.C; use Interfaces.C;
2856 package Pkg_Root is
2857   type Root is tagged limited record
2858      A_Value : int;
2859      B_Value : int;
2860   end record;
2861   pragma Import (CPP, Root);
2863   function Get_Value (Obj : Root) return int;
2864   pragma Import (CPP, Get_Value);
2866   function Constructor return Root;
2867   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Ev");
2869   function Constructor (v : Integer) return Root;
2870   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Ei");
2872   function Constructor (v, w : Integer) return Root;
2873   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Eii");
2874 end Pkg_Root;
2875 @end smallexample
2877 On the Ada side the constructor is represented by a function (whose
2878 name is arbitrary) that returns the classwide type corresponding to
2879 the imported C++ class. Although the constructor is described as a
2880 function, it is typically a procedure with an extra implicit argument
2881 (the object being initialized) at the implementation level. GNAT
2882 issues the appropriate call, whatever it is, to get the object
2883 properly initialized.
2885 Constructors can only appear in the following contexts:
2887 @itemize @bullet
2888 @item
2889 On the right side of an initialization of an object of type @var{T}.
2890 @item
2891 On the right side of an initialization of a record component of type @var{T}.
2892 @item
2893 In an Ada 2005 limited aggregate.
2894 @item
2895 In an Ada 2005 nested limited aggregate.
2896 @item
2897 In an Ada 2005 limited aggregate that initializes an object built in
2898 place by an extended return statement.
2899 @end itemize
2901 @noindent
2902 In a declaration of an object whose type is a class imported from C++,
2903 either the default C++ constructor is implicitly called by GNAT, or
2904 else the required C++ constructor must be explicitly called in the
2905 expression that initializes the object. For example:
2907 @smallexample @c ada
2908   Obj1 : Root;
2909   Obj2 : Root := Constructor;
2910   Obj3 : Root := Constructor (v => 10);
2911   Obj4 : Root := Constructor (30, 40);
2912 @end smallexample
2914 The first two declarations are equivalent: in both cases the default C++
2915 constructor is invoked (in the former case the call to the constructor is
2916 implicit, and in the latter case the call is explicit in the object
2917 declaration). @code{Obj3} is initialized by the C++ non-default constructor
2918 that takes an integer argument, and @code{Obj4} is initialized by the
2919 non-default C++ constructor that takes two integers.
2921 Let us derive the imported C++ class in the Ada side. For example:
2923 @smallexample @c ada
2924   type DT is new Root with record
2925      C_Value : Natural := 2009;
2926   end record;
2927 @end smallexample
2929 In this case the components DT inherited from the C++ side must be
2930 initialized by a C++ constructor, and the additional Ada components
2931 of type DT are initialized by GNAT. The initialization of such an
2932 object is done either by default, or by means of a function returning
2933 an aggregate of type DT, or by means of an extension aggregate.
2935 @smallexample @c ada
2936   Obj5 : DT;
2937   Obj6 : DT := Function_Returning_DT (50);
2938   Obj7 : DT := (Constructor (30,40) with C_Value => 50);
2939 @end smallexample
2941 The declaration of @code{Obj5} invokes the default constructors: the
2942 C++ default constructor of the parent type takes care of the initialization
2943 of the components inherited from Root, and GNAT takes care of the default
2944 initialization of the additional Ada components of type DT (that is,
2945 @code{C_Value} is initialized to value 2009). The order of invocation of
2946 the constructors is consistent with the order of elaboration required by
2947 Ada and C++. That is, the constructor of the parent type is always called
2948 before the constructor of the derived type.
2950 Let us now consider a record that has components whose type is imported
2951 from C++. For example:
2953 @smallexample @c ada
2954   type Rec1 is limited record
2955      Data1 : Root := Constructor (10);
2956      Value : Natural := 1000;
2957   end record;
2959   type Rec2 (D : Integer := 20) is limited record
2960      Rec   : Rec1;
2961      Data2 : Root := Constructor (D, 30);
2962   end record;
2963 @end smallexample
2965 The initialization of an object of type @code{Rec2} will call the
2966 non-default C++ constructors specified for the imported components.
2967 For example:
2969 @smallexample @c ada
2970   Obj8 : Rec2 (40);
2971 @end smallexample
2973 Using Ada 2005 we can use limited aggregates to initialize an object
2974 invoking C++ constructors that differ from those specified in the type
2975 declarations. For example:
2977 @smallexample @c ada
2978   Obj9 : Rec2 := (Rec => (Data1 => Constructor (15, 16),
2979                           others => <>),
2980                   others => <>);
2981 @end smallexample
2983 The above declaration uses an Ada 2005 limited aggregate to
2984 initialize @code{Obj9}, and the C++ constructor that has two integer
2985 arguments is invoked to initialize the @code{Data1} component instead
2986 of the constructor specified in the declaration of type @code{Rec1}. In
2987 Ada 2005 the box in the aggregate indicates that unspecified components
2988 are initialized using the expression (if any) available in the component
2989 declaration. That is, in this case discriminant @code{D} is initialized
2990 to value @code{20}, @code{Value} is initialized to value 1000, and the
2991 non-default C++ constructor that handles two integers takes care of
2992 initializing component @code{Data2} with values @code{20,30}.
2994 In Ada 2005 we can use the extended return statement to build the Ada
2995 equivalent to C++ non-default constructors. For example:
2997 @smallexample @c ada
2998   function Constructor (V : Integer) return Rec2 is
2999   begin
3000      return Obj : Rec2 := (Rec => (Data1  => Constructor (V, 20),
3001                                    others => <>),
3002                            others => <>) do
3003         --  Further actions required for construction of
3004         --  objects of type Rec2
3005         ...
3006      end record;
3007   end Constructor;
3008 @end smallexample
3010 In this example the extended return statement construct is used to
3011 build in place the returned object whose components are initialized
3012 by means of a limited aggregate. Any further action associated with
3013 the constructor can be placed inside the construct.
3015 @node Interfacing with C++ at the Class Level
3016 @subsection Interfacing with C++ at the Class Level
3017 @noindent
3018 In this section we demonstrate the GNAT features for interfacing with
3019 C++ by means of an example making use of Ada 2005 abstract interface
3020 types. This example consists of a classification of animals; classes
3021 have been used to model our main classification of animals, and
3022 interfaces provide support for the management of secondary
3023 classifications. We first demonstrate a case in which the types and
3024 constructors are defined on the C++ side and imported from the Ada
3025 side, and latter the reverse case.
3027 The root of our derivation will be the @code{Animal} class, with a
3028 single private attribute (the @code{Age} of the animal) and two public
3029 primitives to set and get the value of this attribute.
3031 @smallexample
3032 @b{class} Animal @{
3033  @b{public}:
3034    @b{virtual} void Set_Age (int New_Age);
3035    @b{virtual} int Age ();
3036  @b{private}:
3037    int Age_Count;
3039 @end smallexample
3041 Abstract interface types are defined in C++ by means of classes with pure
3042 virtual functions and no data members. In our example we will use two
3043 interfaces that provide support for the common management of @code{Carnivore}
3044 and @code{Domestic} animals:
3046 @smallexample
3047 @b{class} Carnivore @{
3048 @b{public}:
3049    @b{virtual} int Number_Of_Teeth () = 0;
3052 @b{class} Domestic @{
3053 @b{public}:
3054    @b{virtual void} Set_Owner (char* Name) = 0;
3056 @end smallexample
3058 Using these declarations, we can now say that a @code{Dog} is an animal that is
3059 both Carnivore and Domestic, that is:
3061 @smallexample
3062 @b{class} Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
3063  @b{public}:
3064    @b{virtual} int  Number_Of_Teeth ();
3065    @b{virtual} void Set_Owner (char* Name);
3067    Dog(); // Constructor
3068  @b{private}:
3069    int  Tooth_Count;
3070    char *Owner;
3072 @end smallexample
3074 In the following examples we will assume that the previous declarations are
3075 located in a file named @code{animals.h}. The following package demonstrates
3076 how to import these C++ declarations from the Ada side:
3078 @smallexample @c ada
3079 with Interfaces.C.Strings; use Interfaces.C.Strings;
3080 package Animals is
3081   type Carnivore is interface;
3082   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
3083   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
3084      return Natural is abstract;
3086   type Domestic is interface;
3087   pragma Convention (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3088   procedure Set_Owner
3089     (X    : in out Domestic;
3090      Name : Chars_Ptr) is abstract;
3092   type Animal is tagged record
3093     Age : Natural := 0;
3094   end record;
3095   pragma Import (C_Plus_Plus, Animal);
3097   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
3098   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Age);
3100   function Age (X : Animal) return Integer;
3101   pragma Import (C_Plus_Plus, Age);
3103   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
3104     Tooth_Count : Natural;
3105     Owner       : String (1 .. 30);
3106   end record;
3107   pragma Import (C_Plus_Plus, Dog);
3109   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Integer;
3110   pragma Import (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
3112   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
3113   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3115   function New_Dog return Dog;
3116   pragma CPP_Constructor (New_Dog);
3117   pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC2Ev");
3118 end Animals;
3119 @end smallexample
3121 Thanks to the compatibility between GNAT run-time structures and the C++ ABI,
3122 interfacing with these C++ classes is easy. The only requirement is that all
3123 the primitives and components must be declared exactly in the same order in
3124 the two languages.
3126 Regarding the abstract interfaces, we must indicate to the GNAT compiler by
3127 means of a @code{pragma Convention (C_Plus_Plus)}, the convention used to pass
3128 the arguments to the called primitives will be the same as for C++. For the
3129 imported classes we use @code{pragma Import} with convention @code{C_Plus_Plus}
3130 to indicate that they have been defined on the C++ side; this is required
3131 because the dispatch table associated with these tagged types will be built
3132 in the C++ side and therefore will not contain the predefined Ada primitives
3133 which Ada would otherwise expect.
3135 As the reader can see there is no need to indicate the C++ mangled names
3136 associated with each subprogram because it is assumed that all the calls to
3137 these primitives will be dispatching calls. The only exception is the
3138 constructor, which must be registered with the compiler by means of
3139 @code{pragma CPP_Constructor} and needs to provide its associated C++
3140 mangled name because the Ada compiler generates direct calls to it.
3142 With the above packages we can now declare objects of type Dog on the Ada side
3143 and dispatch calls to the corresponding subprograms on the C++ side. We can
3144 also extend the tagged type Dog with further fields and primitives, and
3145 override some of its C++ primitives on the Ada side. For example, here we have
3146 a type derivation defined on the Ada side that inherits all the dispatching
3147 primitives of the ancestor from the C++ side.
3149 @smallexample
3150 @b{with} Animals; @b{use} Animals;
3151 @b{package} Vaccinated_Animals @b{is}
3152   @b{type} Vaccinated_Dog @b{is new} Dog @b{with null record};
3153   @b{function} Vaccination_Expired (A : Vaccinated_Dog) @b{return} Boolean;
3154 @b{end} Vaccinated_Animals;
3155 @end smallexample
3157 It is important to note that, because of the ABI compatibility, the programmer
3158 does not need to add any further information to indicate either the object
3159 layout or the dispatch table entry associated with each dispatching operation.
3161 Now let us define all the types and constructors on the Ada side and export
3162 them to C++, using the same hierarchy of our previous example:
3164 @smallexample @c ada
3165 with Interfaces.C.Strings;
3166 use Interfaces.C.Strings;
3167 package Animals is
3168   type Carnivore is interface;
3169   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
3170   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
3171      return Natural is abstract;
3173   type Domestic is interface;
3174   pragma Convention (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3175   procedure Set_Owner
3176     (X    : in out Domestic;
3177      Name : Chars_Ptr) is abstract;
3179   type Animal is tagged record
3180     Age : Natural := 0;
3181   end record;
3182   pragma Convention (C_Plus_Plus, Animal);
3184   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
3185   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Age);
3187   function Age (X : Animal) return Integer;
3188   pragma Export (C_Plus_Plus, Age);
3190   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
3191     Tooth_Count : Natural;
3192     Owner       : String (1 .. 30);
3193   end record;
3194   pragma Convention (C_Plus_Plus, Dog);
3196   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Integer;
3197   pragma Export (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
3199   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
3200   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3202   function New_Dog return Dog'Class;
3203   pragma Export (C_Plus_Plus, New_Dog);
3204 end Animals;
3205 @end smallexample
3207 Compared with our previous example the only difference is the use of
3208 @code{pragma Export} to indicate to the GNAT compiler that the primitives will
3209 be available to C++. Thanks to the ABI compatibility, on the C++ side there is
3210 nothing else to be done; as explained above, the only requirement is that all
3211 the primitives and components are declared in exactly the same order.
3213 For completeness, let us see a brief C++ main program that uses the
3214 declarations available in @code{animals.h} (presented in our first example) to
3215 import and use the declarations from the Ada side, properly initializing and
3216 finalizing the Ada run-time system along the way:
3218 @smallexample
3219 @b{#include} "animals.h"
3220 @b{#include} <iostream>
3221 @b{using namespace} std;
3223 void Check_Carnivore (Carnivore *obj) @{@dots{}@}
3224 void Check_Domestic (Domestic *obj)   @{@dots{}@}
3225 void Check_Animal (Animal *obj)       @{@dots{}@}
3226 void Check_Dog (Dog *obj)             @{@dots{}@}
3228 @b{extern} "C" @{
3229   void adainit (void);
3230   void adafinal (void);
3231   Dog* new_dog ();
3234 void test ()
3236   Dog *obj = new_dog();  // Ada constructor
3237   Check_Carnivore (obj); // Check secondary DT
3238   Check_Domestic (obj);  // Check secondary DT
3239   Check_Animal (obj);    // Check primary DT
3240   Check_Dog (obj);       // Check primary DT
3243 int main ()
3245   adainit ();  test();  adafinal ();
3246   return 0;
3248 @end smallexample
3250 @node Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
3251 @section Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
3253 @noindent
3254 The GNAT model of compilation is close to the C and C++ models. You can
3255 think of Ada specs as corresponding to header files in C. As in C, you
3256 don't need to compile specs; they are compiled when they are used. The
3257 Ada @code{with} is similar in effect to the @code{#include} of a C
3258 header.
3260 One notable difference is that, in Ada, you may compile specs separately
3261 to check them for semantic and syntactic accuracy. This is not always
3262 possible with C headers because they are fragments of programs that have
3263 less specific syntactic or semantic rules.
3265 The other major difference is the requirement for running the binder,
3266 which performs two important functions. First, it checks for
3267 consistency. In C or C++, the only defense against assembling
3268 inconsistent programs lies outside the compiler, in a makefile, for
3269 example. The binder satisfies the Ada requirement that it be impossible
3270 to construct an inconsistent program when the compiler is used in normal
3271 mode.
3273 @cindex Elaboration order control
3274 The other important function of the binder is to deal with elaboration
3275 issues. There are also elaboration issues in C++ that are handled
3276 automatically. This automatic handling has the advantage of being
3277 simpler to use, but the C++ programmer has no control over elaboration.
3278 Where @code{gnatbind} might complain there was no valid order of
3279 elaboration, a C++ compiler would simply construct a program that
3280 malfunctioned at run time.
3281 @end ifclear
3283 @node Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
3284 @section Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
3286 @noindent
3287 This section is intended for Ada programmers who have
3288 used an Ada compiler implementing the traditional Ada library
3289 model, as described in the Ada Reference Manual.
3291 @cindex GNAT library
3292 In GNAT, there is no ``library'' in the normal sense. Instead, the set of
3293 source files themselves acts as the library. Compiling Ada programs does
3294 not generate any centralized information, but rather an object file and
3295 a ALI file, which are of interest only to the binder and linker.
3296 In a traditional system, the compiler reads information not only from
3297 the source file being compiled, but also from the centralized library.
3298 This means that the effect of a compilation depends on what has been
3299 previously compiled. In particular:
3301 @itemize @bullet
3302 @item
3303 When a unit is @code{with}'ed, the unit seen by the compiler corresponds
3304 to the version of the unit most recently compiled into the library.
3306 @item
3307 Inlining is effective only if the necessary body has already been
3308 compiled into the library.
3310 @item
3311 Compiling a unit may obsolete other units in the library.
3312 @end itemize
3314 @noindent
3315 In GNAT, compiling one unit never affects the compilation of any other
3316 units because the compiler reads only source files. Only changes to source
3317 files can affect the results of a compilation. In particular:
3319 @itemize @bullet
3320 @item
3321 When a unit is @code{with}'ed, the unit seen by the compiler corresponds
3322 to the source version of the unit that is currently accessible to the
3323 compiler.
3325 @item
3326 @cindex Inlining
3327 Inlining requires the appropriate source files for the package or
3328 subprogram bodies to be available to the compiler. Inlining is always
3329 effective, independent of the order in which units are complied.
3331 @item
3332 Compiling a unit never affects any other compilations. The editing of
3333 sources may cause previous compilations to be out of date if they
3334 depended on the source file being modified.
3335 @end itemize
3337 @noindent
3338 The most important result of these differences is that order of compilation
3339 is never significant in GNAT. There is no situation in which one is
3340 required to do one compilation before another. What shows up as order of
3341 compilation requirements in the traditional Ada library becomes, in
3342 GNAT, simple source dependencies; in other words, there is only a set
3343 of rules saying what source files must be present when a file is
3344 compiled.
3346 @ifset vms
3347 @node Placement of temporary files
3348 @section Placement of temporary files
3349 @cindex Temporary files (user control over placement)
3351 @noindent
3352 GNAT creates temporary files in the directory designated by the environment
3353 variable @env{TMPDIR}.
3354 (See the HP @emph{C RTL Reference Manual} on the function @code{getenv()}
3355 for detailed information on how environment variables are resolved.
3356 For most users the easiest way to make use of this feature is to simply
3357 define @env{TMPDIR} as a job level logical name).
3358 For example, if you wish to use a Ramdisk (assuming DECRAM is installed)
3359 for compiler temporary files, then you can include something like the
3360 following command in your @file{LOGIN.COM} file:
3362 @smallexample
3363 $ define/job TMPDIR "/disk$scratchram/000000/temp/"
3364 @end smallexample
3366 @noindent
3367 If @env{TMPDIR} is not defined, then GNAT uses the directory designated by
3368 @env{TMP}; if @env{TMP} is not defined, then GNAT uses the directory
3369 designated by @env{TEMP}.
3370 If none of these environment variables are defined then GNAT uses the
3371 directory designated by the logical name @code{SYS$SCRATCH:}
3372 (by default the user's home directory). If all else fails
3373 GNAT uses the current directory for temporary files.
3374 @end ifset
3376 @c *************************
3377 @node Compiling with gcc
3378 @chapter Compiling with @command{gcc}
3380 @noindent
3381 This chapter discusses how to compile Ada programs using the @command{gcc}
3382 command. It also describes the set of switches
3383 that can be used to control the behavior of the compiler.
3384 @menu
3385 * Compiling Programs::
3386 * Switches for gcc::
3387 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL)::
3388 * Order of Compilation Issues::
3389 * Examples::
3390 @end menu
3392 @node Compiling Programs
3393 @section Compiling Programs
3395 @noindent
3396 The first step in creating an executable program is to compile the units
3397 of the program using the @command{gcc} command. You must compile the
3398 following files:
3400 @itemize @bullet
3401 @item
3402 the body file (@file{.adb}) for a library level subprogram or generic
3403 subprogram
3405 @item
3406 the spec file (@file{.ads}) for a library level package or generic
3407 package that has no body
3409 @item
3410 the body file (@file{.adb}) for a library level package
3411 or generic package that has a body
3413 @end itemize
3415 @noindent
3416 You need @emph{not} compile the following files
3418 @itemize @bullet
3420 @item
3421 the spec of a library unit which has a body
3423 @item
3424 subunits
3425 @end itemize
3427 @noindent
3428 because they are compiled as part of compiling related units. GNAT
3429 package specs
3430 when the corresponding body is compiled, and subunits when the parent is
3431 compiled.
3433 @cindex cannot generate code
3434 If you attempt to compile any of these files, you will get one of the
3435 following error messages (where @var{fff} is the name of the file you
3436 compiled):
3438 @smallexample
3439 cannot generate code for file @var{fff} (package spec)
3440 to check package spec, use -gnatc
3442 cannot generate code for file @var{fff} (missing subunits)
3443 to check parent unit, use -gnatc
3445 cannot generate code for file @var{fff} (subprogram spec)
3446 to check subprogram spec, use -gnatc
3448 cannot generate code for file @var{fff} (subunit)
3449 to check subunit, use -gnatc
3450 @end smallexample
3452 @noindent
3453 As indicated by the above error messages, if you want to submit
3454 one of these files to the compiler to check for correct semantics
3455 without generating code, then use the @option{-gnatc} switch.
3457 The basic command for compiling a file containing an Ada unit is
3459 @smallexample
3460 @c $ gcc -c @ovar{switches} @file{file name}
3461 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
3462 $ gcc -c @r{[}@var{switches}@r{]} @file{file name}
3463 @end smallexample
3465 @noindent
3466 where @var{file name} is the name of the Ada file (usually
3467 having an extension
3468 @file{.ads} for a spec or @file{.adb} for a body).
3469 @ifclear vms
3470 You specify the
3471 @option{-c} switch to tell @command{gcc} to compile, but not link, the file.
3472 @end ifclear
3473 The result of a successful compilation is an object file, which has the
3474 same name as the source file but an extension of @file{.o} and an Ada
3475 Library Information (ALI) file, which also has the same name as the
3476 source file, but with @file{.ali} as the extension. GNAT creates these
3477 two output files in the current directory, but you may specify a source
3478 file in any directory using an absolute or relative path specification
3479 containing the directory information.
3481 @findex gnat1
3482 @command{gcc} is actually a driver program that looks at the extensions of
3483 the file arguments and loads the appropriate compiler. For example, the
3484 GNU C compiler is @file{cc1}, and the Ada compiler is @file{gnat1}.
3485 These programs are in directories known to the driver program (in some
3486 configurations via environment variables you set), but need not be in
3487 your path. The @command{gcc} driver also calls the assembler and any other
3488 utilities needed to complete the generation of the required object
3489 files.
3491 It is possible to supply several file names on the same @command{gcc}
3492 command. This causes @command{gcc} to call the appropriate compiler for
3493 each file. For example, the following command lists two separate
3494 files to be compiled:
3496 @smallexample
3497 $ gcc -c x.adb y.adb
3498 @end smallexample
3500 @noindent
3501 calls @code{gnat1} (the Ada compiler) twice to compile @file{x.adb} and
3502 @file{y.adb}.
3503 The compiler generates two object files @file{x.o} and @file{y.o}
3504 and the two ALI files @file{x.ali} and @file{y.ali}.
3505 Any switches apply to all the files ^listed,^listed.^
3507 @node Switches for gcc
3508 @section Switches for @command{gcc}
3510 @noindent
3511 The @command{gcc} command accepts switches that control the
3512 compilation process. These switches are fully described in this section.
3513 First we briefly list all the switches, in alphabetical order, then we
3514 describe the switches in more detail in functionally grouped sections.
3516 More switches exist for GCC than those documented here, especially
3517 for specific targets. However, their use is not recommended as
3518 they may change code generation in ways that are incompatible with
3519 the Ada run-time library, or can cause inconsistencies between
3520 compilation units.
3522 @menu
3523 * Output and Error Message Control::
3524 * Warning Message Control::
3525 * Debugging and Assertion Control::
3526 * Validity Checking::
3527 * Style Checking::
3528 * Run-Time Checks::
3529 * Using gcc for Syntax Checking::
3530 * Using gcc for Semantic Checking::
3531 * Compiling Different Versions of Ada::
3532 * Character Set Control::
3533 * File Naming Control::
3534 * Subprogram Inlining Control::
3535 * Auxiliary Output Control::
3536 * Debugging Control::
3537 * Exception Handling Control::
3538 * Units to Sources Mapping Files::
3539 * Integrated Preprocessing::
3540 * Code Generation Control::
3541 @ifset vms
3542 * Return Codes::
3543 @end ifset
3544 @end menu
3546 @table @option
3547 @c !sort!
3548 @ifclear vms
3549 @cindex @option{-b} (@command{gcc})
3550 @item -b @var{target}
3551 Compile your program to run on @var{target}, which is the name of a
3552 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
3553 @var{target} is not the same as your host system.
3555 @item -B@var{dir}
3556 @cindex @option{-B} (@command{gcc})
3557 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
3558 from @var{dir} instead of the default location. Only use this switch
3559 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
3560 @xref{Directory Options,, Options for Directory Search, gcc, Using the
3561 GNU Compiler Collection (GCC)}, for further details. You would normally
3562 use the @option{-b} or @option{-V} switch instead.
3564 @item -c
3565 @cindex @option{-c} (@command{gcc})
3566 Compile. Always use this switch when compiling Ada programs.
3568 Note: for some other languages when using @command{gcc}, notably in
3569 the case of C and C++, it is possible to use
3570 use @command{gcc} without a @option{-c} switch to
3571 compile and link in one step. In the case of GNAT, you
3572 cannot use this approach, because the binder must be run
3573 and @command{gcc} cannot be used to run the GNAT binder.
3574 @end ifclear
3576 @item -fcallgraph-info@r{[}=su,da@r{]}
3577 @cindex @option{-fcallgraph-info} (@command{gcc})
3578 Makes the compiler output callgraph information for the program, on a
3579 per-file basis. The information is generated in the VCG format.  It can
3580 be decorated with additional, per-node and/or per-edge information, if a
3581 list of comma-separated markers is additionally specified. When the
3582 @var{su} marker is specified, the callgraph is decorated with stack usage information; it is equivalent to @option{-fstack-usage}. When the @var{da}
3583 marker is specified, the callgraph is decorated with information about
3584 dynamically allocated objects.
3586 @item -fdump-scos
3587 @cindex @option{-fdump-scos} (@command{gcc})
3588 Generates SCO (Source Coverage Obligation) information in the ALI file.
3589 This information is used by advanced coverage tools. See unit @file{SCOs}
3590 in the compiler sources for details in files @file{scos.ads} and
3591 @file{scos.adb}.
3593 @item -fdump-xref
3594 @cindex @option{-fdump-xref} (@command{gcc})
3595 Generates cross reference information in GLI files for C and C++ sources.
3596 The GLI files have the same syntax as the ALI files for Ada, and can be used
3597 for source navigation in IDEs and on the command line using e.g. gnatxref
3598 and the @option{--ext=gli} switch.
3600 @item -flto@r{[}=n@r{]}
3601 @cindex @option{-flto} (@command{gcc})
3602 Enables Link Time Optimization. This switch must be used in conjunction
3603 with the traditional @option{-Ox} switches and instructs the compiler to
3604 defer most optimizations until the link stage. The advantage of this
3605 approach is that the compiler can do a whole-program analysis and choose
3606 the best interprocedural optimization strategy based on a complete view
3607 of the program, instead of a fragmentary view with the usual approach.
3608 This can also speed up the compilation of huge programs and reduce the
3609 size of the final executable, compared with a per-unit compilation with
3610 full inlining across modules enabled with the @option{-gnatn2} switch.
3611 The drawback of this approach is that it may require much more memory.
3612 The switch, as well as the accompanying @option{-Ox} switches, must be
3613 specified both for the compilation and the link phases.
3614 If the @var{n} parameter is specified, the optimization and final code
3615 generation at link time are executed using @var{n} parallel jobs by
3616 means of an installed @command{make} program.
3618 @item -fno-inline
3619 @cindex @option{-fno-inline} (@command{gcc})
3620 Suppresses all inlining, even if other optimization or inlining
3621 switches are set.  This includes suppression of inlining that
3622 results from the use of the pragma @code{Inline_Always}.
3623 Any occurrences of pragma @code{Inline} or @code{Inline_Always}
3624 are ignored, and @option{-gnatn} and @option{-gnatN} have no
3625 effects if this switch is present.  Note that inlining can also
3626 be suppressed on a finer-grained basis with pragma @code{No_Inline}.
3628 @item -fno-inline-functions
3629 @cindex @option{-fno-inline-functions} (@command{gcc})
3630 Suppresses automatic inlining of subprograms, which is enabled
3631 if @option{-O3} is used.
3633 @item -fno-inline-small-functions
3634 @cindex @option{-fno-inline-small-functions} (@command{gcc})
3635 Suppresses automatic inlining of small subprograms, which is enabled
3636 if @option{-O2} is used.
3638 @item -fno-inline-functions-called-once
3639 @cindex @option{-fno-inline-functions-called-once} (@command{gcc})
3640 Suppresses inlining of subprograms local to the unit and called once
3641 from within it, which is enabled if @option{-O1} is used.
3643 @item -fno-ivopts
3644 @cindex @option{-fno-ivopts} (@command{gcc})
3645 Suppresses high-level loop induction variable optimizations, which are
3646 enabled if @option{-O1} is used. These optimizations are generally
3647 profitable but, for some specific cases of loops with numerous uses
3648 of the iteration variable that follow a common pattern, they may end
3649 up destroying the regularity that could be exploited at a lower level
3650 and thus producing inferior code.
3652 @item -fno-strict-aliasing
3653 @cindex @option{-fno-strict-aliasing} (@command{gcc})
3654 Causes the compiler to avoid assumptions regarding non-aliasing
3655 of objects of different types. See
3656 @ref{Optimization and Strict Aliasing} for details.
3658 @item -fstack-check
3659 @cindex @option{-fstack-check} (@command{gcc})
3660 Activates stack checking.
3661 See @ref{Stack Overflow Checking} for details.
3663 @item -fstack-usage
3664 @cindex @option{-fstack-usage} (@command{gcc})
3665 Makes the compiler output stack usage information for the program, on a
3666 per-subprogram basis. See @ref{Static Stack Usage Analysis} for details.
3668 @item ^-g^/DEBUG^
3669 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gcc})
3670 Generate debugging information. This information is stored in the object
3671 file and copied from there to the final executable file by the linker,
3672 where it can be read by the debugger. You must use the
3673 @option{^-g^/DEBUG^} switch if you plan on using the debugger.
3675 @item -gnat83
3676 @cindex @option{-gnat83} (@command{gcc})
3677 Enforce Ada 83 restrictions.
3679 @item -gnat95
3680 @cindex @option{-gnat95} (@command{gcc})
3681 Enforce Ada 95 restrictions.
3683 @item -gnat05
3684 @cindex @option{-gnat05} (@command{gcc})
3685 Allow full Ada 2005 features.
3687 @item -gnat2005
3688 @cindex @option{-gnat2005} (@command{gcc})
3689 Allow full Ada 2005 features (same as @option{-gnat05})
3691 @item -gnat12
3692 @cindex @option{-gnat12} (@command{gcc})
3694 @item -gnat2012
3695 @cindex @option{-gnat2012} (@command{gcc})
3696 Allow full Ada 2012 features (same as @option{-gnat12})
3698 @item -gnata
3699 @cindex @option{-gnata} (@command{gcc})
3700 Assertions enabled. @code{Pragma Assert} and @code{pragma Debug} to be
3701 activated. Note that these pragmas can also be controlled using the
3702 configuration pragmas @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy}.
3703 It also activates pragmas @code{Check}, @code{Precondition}, and
3704 @code{Postcondition}. Note that these pragmas can also be controlled
3705 using the configuration pragma @code{Check_Policy}. In Ada 2012, it
3706 also activates all assertions defined in the RM as aspects: preconditions,
3707 postconditions, type invariants and (sub)type predicates. In all Ada modes,
3708 corresponding pragmas for type invariants and (sub)type predicates are
3709 also activated.
3711 @item -gnatA
3712 @cindex @option{-gnatA} (@command{gcc})
3713 Avoid processing @file{gnat.adc}. If a @file{gnat.adc} file is present,
3714 it will be ignored.
3716 @item -gnatb
3717 @cindex @option{-gnatb} (@command{gcc})
3718 Generate brief messages to @file{stderr} even if verbose mode set.
3720 @item -gnatB
3721 @cindex @option{-gnatB} (@command{gcc})
3722 Assume no invalid (bad) values except for 'Valid attribute use
3723 (@pxref{Validity Checking}).
3725 @item -gnatc
3726 @cindex @option{-gnatc} (@command{gcc})
3727 Check syntax and semantics only (no code generation attempted). When the
3728 compiler is invoked by @command{gnatmake}, if the switch @option{-gnatc} is
3729 only given to the compiler (after @option{-cargs} or in package Compiler of
3730 the project file, @command{gnatmake} will fail because it will not find the
3731 object file after compilation. If @command{gnatmake} is called with
3732 @option{-gnatc} as a builder switch (before @option{-cargs} or in package
3733 Builder of the project file) then @command{gnatmake} will not fail because
3734 it will not look for the object files after compilation, and it will not try
3735 to build and link. This switch may not be given if a previous @code{-gnatR}
3736 switch has been given, since @code{-gnatR} requires that the code generator
3737 be called to complete determination of representation information.
3739 @item -gnatC
3740 @cindex @option{-gnatC} (@command{gcc})
3741 Generate CodePeer intermediate format (no code generation attempted).
3742 This switch will generate an intermediate representation suitable for
3743 use by CodePeer (@file{.scil} files). This switch is not compatible with
3744 code generation (it will, among other things, disable some switches such
3745 as -gnatn, and enable others such as -gnata).
3747 @item -gnatd
3748 @cindex @option{-gnatd} (@command{gcc})
3749 Specify debug options for the compiler. The string of characters after
3750 the @option{-gnatd} specify the specific debug options. The possible
3751 characters are 0-9, a-z, A-Z, optionally preceded by a dot. See
3752 compiler source file @file{debug.adb} for details of the implemented
3753 debug options. Certain debug options are relevant to applications
3754 programmers, and these are documented at appropriate points in this
3755 users guide.
3757 @ifclear vms
3758 @item -gnatD
3759 @cindex @option{-gnatD[nn]} (@command{gcc})
3760 @end ifclear
3761 @ifset vms
3762 @item /XDEBUG /LXDEBUG=nnn
3763 @end ifset
3764 Create expanded source files for source level debugging. This switch
3765 also suppress generation of cross-reference information
3766 (see @option{-gnatx}). Note that this switch is not allowed if a previous
3767 -gnatR switch has been given, since these two switches are not compatible.
3769 @item ^-gnateA^/ALIASING_CHECK^
3770 @cindex @option{-gnateA} (@command{gcc})
3771 Check that there is no aliasing between two parameters of the same subprogram.
3773 @item -gnatec=@var{path}
3774 @cindex @option{-gnatec} (@command{gcc})
3775 Specify a configuration pragma file
3776 @ifclear vms
3777 (the equal sign is optional)
3778 @end ifclear
3779 (@pxref{The Configuration Pragmas Files}).
3781 @item -gnateC
3782 @cindex @option{-gnateC} (@command{gcc})
3783 Generate CodePeer messages in a compiler-like format. This switch is only
3784 effective if @option{-gnatcC} is also specified and requires an installation
3785 of CodePeer.
3787 @item ^-gnated^/DISABLE_ATOMIC_SYNCHRONIZATION^
3788 @cindex @option{-gnated} (@command{gcc})
3789 Disable atomic synchronization
3791 @item ^-gnateD^/DATA_PREPROCESSING=^symbol@r{[}=@var{value}@r{]}
3792 @cindex @option{-gnateD} (@command{gcc})
3793 Defines a symbol, associated with @var{value}, for preprocessing.
3794 (@pxref{Integrated Preprocessing}).
3796 @item -gnateE
3797 @cindex @option{-gnateE} (@command{gcc})
3798 Generate extra information in exception messages. In particular, display
3799 extra column information and the value and range associated with index and
3800 range check failures, and extra column information for access checks.
3801 In cases where the compiler is able to determine at compile time that
3802 a check will fail, it gives a warning, and the extra information is not
3803 produced at run time.
3805 @item -gnatef
3806 @cindex @option{-gnatef} (@command{gcc})
3807 Display full source path name in brief error messages.
3809 @item -gnateF
3810 @cindex @option{-gnateF} (@command{gcc})
3811 Check for overflow on all floating-point operations, including those
3812 for unconstrained predefined types. See description of pragma
3813 @code{Check_Float_Overflow} in GNAT RM.
3815 @item -gnateG
3816 @cindex @option{-gnateG} (@command{gcc})
3817 Save result of preprocessing in a text file.
3819 @item -gnatei@var{nnn}
3820 @cindex @option{-gnatei} (@command{gcc})
3821 Set maximum number of instantiations during compilation of a single unit to
3822 @var{nnn}. This may be useful in increasing the default maximum of 8000 for
3823 the rare case when a single unit legitimately exceeds this limit.
3825 @item -gnateI@var{nnn}
3826 @cindex @option{-gnateI} (@command{gcc})
3827 Indicates that the source is a multi-unit source and that the index of the
3828 unit to compile is @var{nnn}. @var{nnn} needs to be a positive number and need
3829 to be a valid index in the multi-unit source.
3831 @item -gnatel
3832 @cindex @option{-gnatel} (@command{gcc})
3833 This switch can be used with the static elaboration model to issue info
3834 messages showing
3835 where implicit @code{pragma Elaborate} and @code{pragma Elaborate_All}
3836 are generated. This is useful in diagnosing elaboration circularities
3837 caused by these implicit pragmas when using the static elaboration
3838 model. See See the section in this guide on elaboration checking for
3839 further details. These messages are not generated by default, and are
3840 intended only for temporary use when debugging circularity problems.
3842 @item -gnateL
3843 @cindex @option{-gnatel} (@command{gcc})
3844 This switch turns off the info messages about implicit elaboration pragmas.
3846 @item -gnatem=@var{path}
3847 @cindex @option{-gnatem} (@command{gcc})
3848 Specify a mapping file
3849 @ifclear vms
3850 (the equal sign is optional)
3851 @end ifclear
3852 (@pxref{Units to Sources Mapping Files}).
3854 @item -gnatep=@var{file}
3855 @cindex @option{-gnatep} (@command{gcc})
3856 Specify a preprocessing data file
3857 @ifclear vms
3858 (the equal sign is optional)
3859 @end ifclear
3860 (@pxref{Integrated Preprocessing}).
3862 @item -gnateP
3863 @cindex @option{-gnateP} (@command{gcc})
3864 Turn categorization dependency errors into warnings.
3865 Ada requires that units that WITH one another have compatible categories, for
3866 example a Pure unit cannot WITH a Preelaborate unit. If this switch is used,
3867 these errors become warnings (which can be ignored, or suppressed in the usual
3868 manner). This can be useful in some specialized circumstances such as the
3869 temporary use of special test software.
3871 @item -gnateS
3872 @cindex @option{-gnateS} (@command{gcc})
3873 Synonym of @option{-fdump-scos}, kept for backwards compatibility.
3875 @item -gnatet=@var{path}
3876 @cindex @option{-gnatet=file} (@command{gcc})
3877 Generate target dependent information. The format of the output file is
3878 described in the section about switch @option{-gnateT}.
3880 @item -gnateT=@var{path}
3881 @cindex @option{-gnateT} (@command{gcc})
3882 Read target dependent information, such as endianness or sizes and alignments
3883 of base type. If this switch is passed, the default target dependent
3884 information of the compiler is replaced by the one read from the input file.
3885 This is used by tools other than the compiler, e.g. to do
3886 semantic analysis of programs that will run on some other target than
3887 the machine on which the tool is run.
3889 The following target dependent values should be defined,
3890 where @code{Nat} denotes a natural integer value, @code{Pos} denotes a
3891 positive integer value, and fields marked with a question mark are
3892 boolean fields, where a value of 0 is False, and a value of 1 is True:
3894 @smallexample
3895 Bits_BE                    : Nat; -- Bits stored big-endian?
3896 Bits_Per_Unit              : Pos; -- Bits in a storage unit
3897 Bits_Per_Word              : Pos; -- Bits in a word
3898 Bytes_BE                   : Nat; -- Bytes stored big-endian?
3899 Char_Size                  : Pos; -- Standard.Character'Size
3900 Double_Float_Alignment     : Nat; -- Alignment of double float
3901 Double_Scalar_Alignment    : Nat; -- Alignment of double length scalar
3902 Double_Size                : Pos; -- Standard.Long_Float'Size
3903 Float_Size                 : Pos; -- Standard.Float'Size
3904 Float_Words_BE             : Nat; -- Float words stored big-endian?
3905 Int_Size                   : Pos; -- Standard.Integer'Size
3906 Long_Double_Size           : Pos; -- Standard.Long_Long_Float'Size
3907 Long_Long_Size             : Pos; -- Standard.Long_Long_Integer'Size
3908 Long_Size                  : Pos; -- Standard.Long_Integer'Size
3909 Maximum_Alignment          : Pos; -- Maximum permitted alignment
3910 Max_Unaligned_Field        : Pos; -- Maximum size for unaligned bit field
3911 Pointer_Size               : Pos; -- System.Address'Size
3912 Short_Enums                : Nat; -- Short foreign convention enums?
3913 Short_Size                 : Pos; -- Standard.Short_Integer'Size
3914 Strict_Alignment           : Nat; -- Strict alignment?
3915 System_Allocator_Alignment : Nat; -- Alignment for malloc calls
3916 Wchar_T_Size               : Pos; -- Interfaces.C.wchar_t'Size
3917 Words_BE                   : Nat; -- Words stored big-endian?
3918 @end smallexample
3920 The format of the input file is as follows. First come the values of
3921 the variables defined above, with one line per value:
3923 @smallexample
3924 name  value
3925 @end smallexample
3927 where @code{name} is the name of the parameter, spelled out in full,
3928 and cased as in the above list, and @code{value} is an unsigned decimal
3929 integer. Two or more blanks separates the name from the value.
3931 All the variables must be present, in alphabetical order (i.e. the
3932 same order as the list above).
3934 Then there is a blank line to separate the two parts of the file. Then
3935 come the lines showing the floating-point types to be registered, with
3936 one line per registered mode:
3938 @smallexample
3939 name  digs float_rep size alignment
3940 @end smallexample
3942 where @code{name} is the string name of the type (which can have
3943 single spaces embedded in the name (e.g. long double), @code{digs} is
3944 the number of digits for the floating-point type, @code{float_rep} is
3945 the float representation (I/V/A for IEEE-754-Binary, Vax_Native,
3946 AAMP), @code{size} is the size in bits, @code{alignment} is the
3947 alignment in bits. The name is followed by at least two blanks, fields
3948 are separated by at least one blank, and a LF character immediately
3949 follows the alignment field.
3951 Here is an example of a target parameterization file:
3953 @smallexample
3954 Bits_BE                       0
3955 Bits_Per_Unit                 8
3956 Bits_Per_Word                64
3957 Bytes_BE                      0
3958 Char_Size                     8
3959 Double_Float_Alignment        0
3960 Double_Scalar_Alignment       0
3961 Double_Size                  64
3962 Float_Size                   32
3963 Float_Words_BE                0
3964 Int_Size                     64
3965 Long_Double_Size            128
3966 Long_Long_Size               64
3967 Long_Size                    64
3968 Maximum_Alignment            16
3969 Max_Unaligned_Field          64
3970 Pointer_Size                 64
3971 Short_Size                   16
3972 Strict_Alignment              0
3973 System_Allocator_Alignment   16
3974 Wchar_T_Size                 32
3975 Words_BE                      0
3977 float         15  I  64  64
3978 double        15  I  64  64
3979 long double   18  I  80 128
3980 TF            33  I 128 128
3981 @end smallexample
3983 @item -gnateu
3984 @cindex @option{-gnateu} (@command{gcc})
3985 Ignore unrecognized validity, warning, and style switches that
3986 appear after this switch is given. This may be useful when
3987 compiling sources developed on a later version of the compiler
3988 with an earlier version. Of course the earlier version must
3989 support this switch.
3991 @item ^-gnateV^/PARAMETER_VALIDITY_CHECK^
3992 @cindex @option{-gnateV} (@command{gcc})
3993 Check validity of subprogram parameters.
3995 @item ^-gnateY^/IGNORE_SUPPRESS_SYLE_CHECK_PRAGMAS^
3996 @cindex @option{-gnateY} (@command{gcc})
3997 Ignore all STYLE_CHECKS pragmas. Full legality checks
3998 are still carried out, but the pragmas have no effect
3999 on what style checks are active. This allows all style
4000 checking options to be controlled from the command line.
4002 @item -gnatE
4003 @cindex @option{-gnatE} (@command{gcc})
4004 Full dynamic elaboration checks.
4006 @item -gnatf
4007 @cindex @option{-gnatf} (@command{gcc})
4008 Full errors. Multiple errors per line, all undefined references, do not
4009 attempt to suppress cascaded errors.
4011 @item -gnatF
4012 @cindex @option{-gnatF} (@command{gcc})
4013 Externals names are folded to all uppercase.
4015 @item ^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^
4016 @cindex @option{^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^} (@command{gcc})
4017 Internal GNAT implementation mode. This should not be used for
4018 applications programs, it is intended only for use by the compiler
4019 and its run-time library. For documentation, see the GNAT sources.
4020 Note that @option{^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^} implies
4021 @option{^-gnatwae^/WARNINGS=ALL,ERRORS^} and
4022 @option{^-gnatyg^/STYLE_CHECKS=GNAT^}
4023 so that all standard warnings and all standard style options are turned on.
4024 All warnings and style messages are treated as errors.
4026 @ifclear vms
4027 @item -gnatG=nn
4028 @cindex @option{-gnatG[nn]} (@command{gcc})
4029 @end ifclear
4030 @ifset vms
4031 @item /EXPAND_SOURCE, /LEXPAND_SOURCE=nnn
4032 @end ifset
4033 List generated expanded code in source form.
4035 @item ^-gnath^/HELP^
4036 @cindex @option{^-gnath^/HELP^} (@command{gcc})
4037 Output usage information. The output is written to @file{stdout}.
4039 @item ^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET=^@var{c}
4040 @cindex @option{^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET^} (@command{gcc})
4041 Identifier character set
4042 @ifclear vms
4043 (@var{c}=1/2/3/4/8/9/p/f/n/w).
4044 @end ifclear
4045 For details of the possible selections for @var{c},
4046 see @ref{Character Set Control}.
4048 @item ^-gnatI^/IGNORE_REP_CLAUSES^
4049 @cindex @option{^-gnatI^IGNORE_REP_CLAUSES^} (@command{gcc})
4050 Ignore representation clauses. When this switch is used,
4051 representation clauses are treated as comments. This is useful
4052 when initially porting code where you want to ignore rep clause
4053 problems, and also for compiling foreign code (particularly
4054 for use with ASIS). The representation clauses that are ignored
4055 are: enumeration_representation_clause, record_representation_clause,
4056 and attribute_definition_clause for the following attributes:
4057 Address, Alignment, Bit_Order, Component_Size, Machine_Radix,
4058 Object_Size, Size, Small, Stream_Size, and Value_Size.
4059 Note that this option should be used only for compiling -- the
4060 code is likely to malfunction at run time.
4062 @item -gnatjnn
4063 @cindex @option{-gnatjnn} (@command{gcc})
4064 Reformat error messages to fit on nn character lines
4066 @item -gnatk=@var{n}
4067 @cindex @option{-gnatk} (@command{gcc})
4068 Limit file names to @var{n} (1-999) characters ^(@code{k} = krunch)^^.
4070 @item -gnatl
4071 @cindex @option{-gnatl} (@command{gcc})
4072 Output full source listing with embedded error messages.
4074 @item -gnatL
4075 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
4076 Used in conjunction with -gnatG or -gnatD to intersperse original
4077 source lines (as comment lines with line numbers) in the expanded
4078 source output.
4080 @item -gnatm=@var{n}
4081 @cindex @option{-gnatm} (@command{gcc})
4082 Limit number of detected error or warning messages to @var{n}
4083 where @var{n} is in the range 1..999999. The default setting if
4084 no switch is given is 9999. If the number of warnings reaches this
4085 limit, then a message is output and further warnings are suppressed,
4086 but the compilation is continued. If the number of error messages
4087 reaches this limit, then a message is output and the compilation
4088 is abandoned. The equal sign here is optional. A value of zero
4089 means that no limit applies.
4091 @item -gnatn[12]
4092 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
4093 Activate inlining for subprograms for which pragma @code{Inline} is
4094 specified. This inlining is performed by the GCC back-end. An optional
4095 digit sets the inlining level: 1 for moderate inlining across modules
4096 or 2 for full inlining across modules. If no inlining level is specified,
4097 the compiler will pick it based on the optimization level.
4099 @item -gnatN
4100 @cindex @option{-gnatN} (@command{gcc})
4101 Activate front end inlining for subprograms for which
4102 pragma @code{Inline} is specified. This inlining is performed
4103 by the front end and will be visible in the
4104 @option{-gnatG} output.
4106 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
4107 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
4108 @option{-gnatN} is deprecated, and the use of @option{-gnatn} is preferred.
4109 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
4110 inlining, but that is no longer the case.
4112 @item -gnato??
4113 @cindex @option{-gnato??} (@command{gcc})
4114 Set default mode for handling generation of code to avoid intermediate
4115 arithmetic overflow. Here `@code{??}' is two digits, a
4116 single digit, or nothing. Each digit is one of the digits `@code{1}'
4117 through `@code{3}':
4119 @itemize @bullet
4120 @item   @code{1}:
4121 all intermediate overflows checked against base type (@code{STRICT})
4122 @item   @code{2}:
4123 minimize intermediate overflows (@code{MINIMIZED})
4124 @item   @code{3}:
4125 eliminate intermediate overflows (@code{ELIMINATED})
4126 @end itemize
4128 If only one digit appears then it applies to all
4129 cases; if two digits are given, then the first applies outside
4130 assertions, and the second within assertions.
4132 If no digits follow the @option{-gnato}, then it is equivalent to
4133 @option{^-gnato11^/OVERFLOW_CHECKS=11^},
4134 causing all intermediate overflows to be handled in strict mode.
4136 This switch also causes arithmetic overflow checking to be performed
4137 (as though pragma @code{Unsuppress (Overflow_Mode)} has been specified.
4139 The default if no option @option{-gnato} is given is that overflow handling
4140 is in @code{STRICT} mode (computations done using the base type), and that
4141 overflow checking is suppressed.
4143 Note that division by zero is a separate check that is not
4144 controlled by this switch (division by zero checking is on by default).
4146 See also @ref{Specifying the Desired Mode}.
4148 @item -gnatp
4149 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
4150 Suppress all checks. See @ref{Run-Time Checks} for details. This switch
4151 has no effect if cancelled by a subsequent @option{-gnat-p} switch.
4153 @item -gnat-p
4154 @cindex @option{-gnat-p} (@command{gcc})
4155 Cancel effect of previous @option{-gnatp} switch.
4157 @item -gnatP
4158 @cindex @option{-gnatP} (@command{gcc})
4159 Enable polling. This is required on some systems (notably Windows NT) to
4160 obtain asynchronous abort and asynchronous transfer of control capability.
4161 @xref{Pragma Polling,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for full
4162 details.
4164 @item -gnatq
4165 @cindex @option{-gnatq} (@command{gcc})
4166 Don't quit. Try semantics, even if parse errors.
4168 @item -gnatQ
4169 @cindex @option{-gnatQ} (@command{gcc})
4170 Don't quit. Generate @file{ALI} and tree files even if illegalities.
4172 @item -gnatr
4173 @cindex @option{-gnatr} (@command{gcc})
4174 Treat pragma Restrictions as Restriction_Warnings.
4176 @item ^-gnatR@r{[}0@r{/}1@r{/}2@r{/}3@r{[}s@r{]]}^/REPRESENTATION_INFO^
4177 @cindex @option{-gnatR} (@command{gcc})
4178 Output representation information for declared types and objects.
4179 Note that this switch is not allowed if a previous @code{-gnatD} switch has
4180 been given, since these two switches are not compatible. It is also not allowed
4181 if a previous @code{-gnatc} switch has been given, since we must be generating
4182 code to be able to determine representation information.
4184 @item ^-gnatRm[s]^/REPRESENTATION_INFO^
4185 Output convention and parameter passing mechanisms for all subprograms.
4186 This form is also incompatible with the use of @code{-gnatc}.
4188 @item -gnats
4189 @cindex @option{-gnats} (@command{gcc})
4190 Syntax check only.
4192 @item -gnatS
4193 @cindex @option{-gnatS} (@command{gcc})
4194 Print package Standard.
4196 @item -gnatt
4197 @cindex @option{-gnatt} (@command{gcc})
4198 Generate tree output file.
4200 @item ^-gnatT^/TABLE_MULTIPLIER=^@var{nnn}
4201 @cindex @option{^-gnatT^/TABLE_MULTIPLIER^} (@command{gcc})
4202 All compiler tables start at @var{nnn} times usual starting size.
4204 @item -gnatu
4205 @cindex @option{-gnatu} (@command{gcc})
4206 List units for this compilation.
4208 @item -gnatU
4209 @cindex @option{-gnatU} (@command{gcc})
4210 Tag all error messages with the unique string ``error:''
4212 @item -gnatv
4213 @cindex @option{-gnatv} (@command{gcc})
4214 Verbose mode. Full error output with source lines to @file{stdout}.
4216 @item -gnatV
4217 @cindex @option{-gnatV} (@command{gcc})
4218 Control level of validity checking (@pxref{Validity Checking}).
4220 @item ^-gnatw@var{xxx}^/WARNINGS=(@var{option}@r{[},@dots{}@r{]})^
4221 @cindex @option{^-gnatw^/WARNINGS^} (@command{gcc})
4222 Warning mode where
4223 ^@var{xxx} is a string of option letters that^the list of options^ denotes
4224 the exact warnings that
4225 are enabled or disabled (@pxref{Warning Message Control}).
4227 @item ^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
4228 @cindex @option{^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@command{gcc})
4229 Wide character encoding method
4230 @ifclear vms
4231 (@var{e}=n/h/u/s/e/8).
4232 @end ifclear
4233 @ifset vms
4234 (@var{e}=@code{BRACKETS, NONE, HEX, UPPER, SHIFT_JIS, EUC, UTF8})
4235 @end ifset
4237 @item -gnatx
4238 @cindex @option{-gnatx} (@command{gcc})
4239 Suppress generation of cross-reference information.
4241 @item -gnatX
4242 @cindex @option{-gnatX} (@command{gcc})
4243 Enable GNAT implementation extensions and latest Ada version.
4245 @item ^-gnaty^/STYLE_CHECKS=(option,option@dots{})^
4246 @cindex @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS^} (@command{gcc})
4247 Enable built-in style checks (@pxref{Style Checking}).
4249 @item ^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS=^@var{m}
4250 @cindex @option{^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS^} (@command{gcc})
4251 Distribution stub generation and compilation
4252 @ifclear vms
4253 (@var{m}=r/c for receiver/caller stubs).
4254 @end ifclear
4255 @ifset vms
4256 (@var{m}=@code{RECEIVER} or @code{CALLER} to specify the type of stubs
4257 to be generated and compiled).
4258 @end ifset
4260 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
4261 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gcc})
4262 @cindex RTL
4263 Direct GNAT to search the @var{dir} directory for source files needed by
4264 the current compilation
4265 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
4267 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
4268 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gcc})
4269 @cindex RTL
4270 Except for the source file named in the command line, do not look for source
4271 files in the directory containing the source file named in the command line
4272 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
4274 @ifclear vms
4275 @item -mbig-switch
4276 @cindex @option{-mbig-switch} (@command{gcc})
4277 @cindex @code{case} statement (effect of @option{-mbig-switch} option)
4278 This standard gcc switch causes the compiler to use larger offsets in its
4279 jump table representation for @code{case} statements.
4280 This may result in less efficient code, but is sometimes necessary
4281 (for example on HP-UX targets)
4282 @cindex HP-UX and @option{-mbig-switch} option
4283 in order to compile large and/or nested @code{case} statements.
4285 @item -o @var{file}
4286 @cindex @option{-o} (@command{gcc})
4287 This switch is used in @command{gcc} to redirect the generated object file
4288 and its associated ALI file. Beware of this switch with GNAT, because it may
4289 cause the object file and ALI file to have different names which in turn
4290 may confuse the binder and the linker.
4291 @end ifclear
4293 @item -nostdinc
4294 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gcc})
4295 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
4296 Library (RTL) source files.
4298 @item -nostdlib
4299 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gcc})
4300 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
4301 Library (RTL) ALI files.
4303 @ifclear vms
4304 @c @item -O@ovar{n}
4305 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
4306 @item -O@r{[}@var{n}@r{]}
4307 @cindex @option{-O} (@command{gcc})
4308 @var{n} controls the optimization level.
4310 @table @asis
4311 @item n = 0
4312 No optimization, the default setting if no @option{-O} appears
4314 @item n = 1
4315 Normal optimization, the default if you specify @option{-O} without
4316 an operand. A good compromise between code quality and compilation
4317 time.
4319 @item n = 2
4320 Extensive optimization, may improve execution time, possibly at the cost of
4321 substantially increased compilation time.
4323 @item n = 3
4324 Same as @option{-O2}, and also includes inline expansion for small subprograms
4325 in the same unit.
4327 @item n = s
4328 Optimize space usage
4329 @end table
4331 @noindent
4332 See also @ref{Optimization Levels}.
4333 @end ifclear
4335 @ifset vms
4336 @item  /NOOPTIMIZE
4337 @cindex @option{/NOOPTIMIZE} (@code{GNAT COMPILE})
4338 Equivalent to @option{/OPTIMIZE=NONE}.
4339 This is the default behavior in the absence of an @option{/OPTIMIZE}
4340 qualifier.
4342 @item /OPTIMIZE@r{[}=(keyword@r{[},@dots{}@r{]})@r{]}
4343 @cindex @option{/OPTIMIZE} (@code{GNAT COMPILE})
4344 Selects the level of optimization for your program. The supported
4345 keywords are as follows:
4346 @table @code
4347 @item   ALL
4348 Perform most optimizations, including those that
4349 are expensive.
4350 This is the default if the @option{/OPTIMIZE} qualifier is supplied
4351 without keyword options.
4353 @item   NONE
4354 Do not do any optimizations. Same as @code{/NOOPTIMIZE}.
4356 @item SOME
4357 Perform some optimizations, but omit ones that are costly.
4359 @item   DEVELOPMENT
4360 Same as @code{SOME}.
4362 @item INLINING
4363 Full optimization as in @option{/OPTIMIZE=ALL}, and also attempts
4364 automatic inlining of small subprograms within a unit
4366 @item   UNROLL_LOOPS
4367 Try to unroll loops. This keyword may be specified together with
4368 any keyword above other than @code{NONE}. Loop unrolling
4369 usually, but not always, improves the performance of programs.
4371 @item SPACE
4372 Optimize space usage
4373 @end table
4375 @noindent
4376 See also @ref{Optimization Levels}.
4377 @end ifset
4379 @ifclear vms
4380 @item -pass-exit-codes
4381 @cindex @option{-pass-exit-codes} (@command{gcc})
4382 Catch exit codes from the compiler and use the most meaningful as
4383 exit status.
4384 @end ifclear
4386 @item --RTS=@var{rts-path}
4387 @cindex @option{--RTS} (@command{gcc})
4388 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
4389 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
4391 @item ^-S^/ASM^
4392 @cindex @option{^-S^/ASM^} (@command{gcc})
4393 ^Used in place of @option{-c} to^Used to^
4394 cause the assembler source file to be
4395 generated, using @file{^.s^.S^} as the extension,
4396 instead of the object file.
4397 This may be useful if you need to examine the generated assembly code.
4399 @item ^-fverbose-asm^/VERBOSE_ASM^
4400 @cindex @option{^-fverbose-asm^/VERBOSE_ASM^} (@command{gcc})
4401 ^Used in conjunction with @option{-S}^Used in place of @option{/ASM}^
4402 to cause the generated assembly code file to be annotated with variable
4403 names, making it significantly easier to follow.
4405 @item ^-v^/VERBOSE^
4406 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gcc})
4407 Show commands generated by the @command{gcc} driver. Normally used only for
4408 debugging purposes or if you need to be sure what version of the
4409 compiler you are executing.
4411 @ifclear vms
4412 @item -V @var{ver}
4413 @cindex @option{-V} (@command{gcc})
4414 Execute @var{ver} version of the compiler. This is the @command{gcc}
4415 version, not the GNAT version.
4416 @end ifclear
4418 @item ^-w^/NO_BACK_END_WARNINGS^
4419 @cindex @option{-w} (@command{gcc})
4420 Turn off warnings generated by the back end of the compiler. Use of
4421 this switch also causes the default for front end warnings to be set
4422 to suppress (as though @option{-gnatws} had appeared at the start of
4423 the options).
4425 @end table
4427 @ifclear vms
4428 @c Combining qualifiers does not work on VMS
4429 You may combine a sequence of GNAT switches into a single switch. For
4430 example, the combined switch
4432 @cindex Combining GNAT switches
4433 @smallexample
4434 -gnatofi3
4435 @end smallexample
4437 @noindent
4438 is equivalent to specifying the following sequence of switches:
4440 @smallexample
4441 -gnato -gnatf -gnati3
4442 @end smallexample
4443 @end ifclear
4445 @noindent
4446 The following restrictions apply to the combination of switches
4447 in this manner:
4449 @itemize @bullet
4450 @item
4451 The switch @option{-gnatc} if combined with other switches must come
4452 first in the string.
4454 @item
4455 The switch @option{-gnats} if combined with other switches must come
4456 first in the string.
4458 @item
4459 The switches
4460 ^^@option{/DISTRIBUTION_STUBS=},^
4461 @option{-gnatzc} and @option{-gnatzr} may not be combined with any other
4462 switches, and only one of them may appear in the command line.
4464 @item
4465 The switch @option{-gnat-p} may not be combined with any other switch.
4467 @ifclear vms
4468 @item
4469 Once a ``y'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnaty}
4470 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4471 as style modifiers (see description of @option{-gnaty}).
4473 @item
4474 Once a ``d'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatd}
4475 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4476 as debug flags (see description of @option{-gnatd}).
4478 @item
4479 Once a ``w'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatw}
4480 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4481 as warning mode modifiers (see description of @option{-gnatw}).
4483 @item
4484 Once a ``V'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatV}
4485 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4486 as validity checking options (@pxref{Validity Checking}).
4488 @item
4489 Option ``em'', ``ec'', ``ep'', ``l='' and ``R'' must be the last options in
4490 a combined list of options.
4491 @end ifclear
4492 @end itemize
4494 @node Output and Error Message Control
4495 @subsection Output and Error Message Control
4496 @findex stderr
4498 @noindent
4499 The standard default format for error messages is called ``brief format''.
4500 Brief format messages are written to @file{stderr} (the standard error
4501 file) and have the following form:
4503 @smallexample
4504 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
4505 e.adb:4:20: ";" should be "is"
4506 @end smallexample
4508 @noindent
4509 The first integer after the file name is the line number in the file,
4510 and the second integer is the column number within the line.
4511 @ifclear vms
4512 @code{GPS} can parse the error messages
4513 and point to the referenced character.
4514 @end ifclear
4515 The following switches provide control over the error message
4516 format:
4518 @table @option
4519 @c !sort!
4520 @item -gnatv
4521 @cindex @option{-gnatv} (@command{gcc})
4522 @findex stdout
4523 @ifclear vms
4524 The v stands for verbose.
4525 @end ifclear
4526 The effect of this setting is to write long-format error
4527 messages to @file{stdout} (the standard output file.
4528 The same program compiled with the
4529 @option{-gnatv} switch would generate:
4531 @smallexample
4532 @cartouche
4533 3. funcion X (Q : Integer)
4534    |
4535 >>> Incorrect spelling of keyword "function"
4536 4. return Integer;
4537                  |
4538 >>> ";" should be "is"
4539 @end cartouche
4540 @end smallexample
4542 @noindent
4543 The vertical bar indicates the location of the error, and the @samp{>>>}
4544 prefix can be used to search for error messages. When this switch is
4545 used the only source lines output are those with errors.
4547 @item -gnatl
4548 @cindex @option{-gnatl} (@command{gcc})
4549 @ifclear vms
4550 The @code{l} stands for list.
4551 @end ifclear
4552 This switch causes a full listing of
4553 the file to be generated. In the case where a body is
4554 compiled, the corresponding spec is also listed, along
4555 with any subunits. Typical output from compiling a package
4556 body @file{p.adb} might look like:
4558 @smallexample @c ada
4559 @cartouche
4560  Compiling: p.adb
4562      1. package body p is
4563      2.    procedure a;
4564      3.    procedure a is separate;
4565      4. begin
4566      5.    null
4567                |
4568         >>> missing ";"
4570      6. end;
4572 Compiling: p.ads
4574      1. package p is
4575      2.    pragma Elaborate_Body
4576                                 |
4577         >>> missing ";"
4579      3. end p;
4581 Compiling: p-a.adb
4583      1. separate p
4584                 |
4585         >>> missing "("
4587      2. procedure a is
4588      3. begin
4589      4.    null
4590                |
4591         >>> missing ";"
4593      5. end;
4594 @end cartouche
4595 @end smallexample
4597 @noindent
4598 @findex stderr
4599 When you specify the @option{-gnatv} or @option{-gnatl} switches and
4600 standard output is redirected, a brief summary is written to
4601 @file{stderr} (standard error) giving the number of error messages and
4602 warning messages generated.
4604 @item ^-gnatl^/OUTPUT_FILE^=file
4605 @cindex @option{^-gnatl^/OUTPUT_FILE^=fname} (@command{gcc})
4606 This has the same effect as @option{-gnatl} except that the output is
4607 written to a file instead of to standard output. If the given name
4608 @file{fname} does not start with a period, then it is the full name
4609 of the file to be written. If @file{fname} is an extension, it is
4610 appended to the name of the file being compiled. For example, if
4611 file @file{xyz.adb} is compiled with @option{^-gnatl^/OUTPUT_FILE^=.lst},
4612 then the output is written to file ^xyz.adb.lst^xyz.adb_lst^.
4614 @item -gnatU
4615 @cindex @option{-gnatU} (@command{gcc})
4616 This switch forces all error messages to be preceded by the unique
4617 string ``error:''. This means that error messages take a few more
4618 characters in space, but allows easy searching for and identification
4619 of error messages.
4621 @item -gnatb
4622 @cindex @option{-gnatb} (@command{gcc})
4623 @ifclear vms
4624 The @code{b} stands for brief.
4625 @end ifclear
4626 This switch causes GNAT to generate the
4627 brief format error messages to @file{stderr} (the standard error
4628 file) as well as the verbose
4629 format message or full listing (which as usual is written to
4630 @file{stdout} (the standard output file).
4632 @item -gnatm=@var{n}
4633 @cindex @option{-gnatm} (@command{gcc})
4634 @ifclear vms
4635 The @code{m} stands for maximum.
4636 @end ifclear
4637 @var{n} is a decimal integer in the
4638 range of 1 to 999999 and limits the number of error or warning
4639 messages to be generated. For example, using
4640 @option{-gnatm2} might yield
4642 @smallexample
4643 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
4644 e.adb:5:35: missing ".."
4645 fatal error: maximum number of errors detected
4646 compilation abandoned
4647 @end smallexample
4649 @noindent
4650 The default setting if
4651 no switch is given is 9999. If the number of warnings reaches this
4652 limit, then a message is output and further warnings are suppressed,
4653 but the compilation is continued. If the number of error messages
4654 reaches this limit, then a message is output and the compilation
4655 is abandoned. A value of zero means that no limit applies.
4657 @noindent
4658 Note that the equal sign is optional, so the switches
4659 @option{-gnatm2} and @option{-gnatm=2} are equivalent.
4661 @item -gnatf
4662 @cindex @option{-gnatf} (@command{gcc})
4663 @cindex Error messages, suppressing
4664 @ifclear vms
4665 The @code{f} stands for full.
4666 @end ifclear
4667 Normally, the compiler suppresses error messages that are likely to be
4668 redundant. This switch causes all error
4669 messages to be generated. In particular, in the case of
4670 references to undefined variables. If a given variable is referenced
4671 several times, the normal format of messages is
4672 @smallexample
4673 e.adb:7:07: "V" is undefined (more references follow)
4674 @end smallexample
4676 @noindent
4677 where the parenthetical comment warns that there are additional
4678 references to the variable @code{V}. Compiling the same program with the
4679 @option{-gnatf} switch yields
4681 @smallexample
4682 e.adb:7:07: "V" is undefined
4683 e.adb:8:07: "V" is undefined
4684 e.adb:8:12: "V" is undefined
4685 e.adb:8:16: "V" is undefined
4686 e.adb:9:07: "V" is undefined
4687 e.adb:9:12: "V" is undefined
4688 @end smallexample
4690 @noindent
4691 The @option{-gnatf} switch also generates additional information for
4692 some error messages.  Some examples are:
4694 @itemize @bullet
4695 @item
4696 Details on possibly non-portable unchecked conversion
4697 @item
4698 List possible interpretations for ambiguous calls
4699 @item
4700 Additional details on incorrect parameters
4701 @end itemize
4703 @item -gnatjnn
4704 @cindex @option{-gnatjnn} (@command{gcc})
4705 In normal operation mode (or if @option{-gnatj0} is used), then error messages
4706 with continuation lines are treated as though the continuation lines were
4707 separate messages (and so a warning with two continuation lines counts as
4708 three warnings, and is listed as three separate messages).
4710 If the @option{-gnatjnn} switch is used with a positive value for nn, then
4711 messages are output in a different manner. A message and all its continuation
4712 lines are treated as a unit, and count as only one warning or message in the
4713 statistics totals. Furthermore, the message is reformatted so that no line
4714 is longer than nn characters.
4716 @item -gnatq
4717 @cindex @option{-gnatq} (@command{gcc})
4718 @ifclear vms
4719 The @code{q} stands for quit (really ``don't quit'').
4720 @end ifclear
4721 In normal operation mode, the compiler first parses the program and
4722 determines if there are any syntax errors. If there are, appropriate
4723 error messages are generated and compilation is immediately terminated.
4724 This switch tells
4725 GNAT to continue with semantic analysis even if syntax errors have been
4726 found. This may enable the detection of more errors in a single run. On
4727 the other hand, the semantic analyzer is more likely to encounter some
4728 internal fatal error when given a syntactically invalid tree.
4730 @item -gnatQ
4731 @cindex @option{-gnatQ} (@command{gcc})
4732 In normal operation mode, the @file{ALI} file is not generated if any
4733 illegalities are detected in the program. The use of @option{-gnatQ} forces
4734 generation of the @file{ALI} file. This file is marked as being in
4735 error, so it cannot be used for binding purposes, but it does contain
4736 reasonably complete cross-reference information, and thus may be useful
4737 for use by tools (e.g., semantic browsing tools or integrated development
4738 environments) that are driven from the @file{ALI} file. This switch
4739 implies @option{-gnatq}, since the semantic phase must be run to get a
4740 meaningful ALI file.
4742 In addition, if @option{-gnatt} is also specified, then the tree file is
4743 generated even if there are illegalities. It may be useful in this case
4744 to also specify @option{-gnatq} to ensure that full semantic processing
4745 occurs. The resulting tree file can be processed by ASIS, for the purpose
4746 of providing partial information about illegal units, but if the error
4747 causes the tree to be badly malformed, then ASIS may crash during the
4748 analysis.
4750 When @option{-gnatQ} is used and the generated @file{ALI} file is marked as
4751 being in error, @command{gnatmake} will attempt to recompile the source when it
4752 finds such an @file{ALI} file, including with switch @option{-gnatc}.
4754 Note that @option{-gnatQ} has no effect if @option{-gnats} is specified,
4755 since ALI files are never generated if @option{-gnats} is set.
4757 @end table
4759 @node Warning Message Control
4760 @subsection Warning Message Control
4761 @cindex Warning messages
4762 @noindent
4763 In addition to error messages, which correspond to illegalities as defined
4764 in the Ada Reference Manual, the compiler detects two kinds of warning
4765 situations.
4767 First, the compiler considers some constructs suspicious and generates a
4768 warning message to alert you to a possible error. Second, if the
4769 compiler detects a situation that is sure to raise an exception at
4770 run time, it generates a warning message. The following shows an example
4771 of warning messages:
4772 @smallexample
4773 e.adb:4:24: warning: creation of object may raise Storage_Error
4774 e.adb:10:17: warning: static value out of range
4775 e.adb:10:17: warning: "Constraint_Error" will be raised at run time
4776 @end smallexample
4778 @noindent
4779 GNAT considers a large number of situations as appropriate
4780 for the generation of warning messages. As always, warnings are not
4781 definite indications of errors. For example, if you do an out-of-range
4782 assignment with the deliberate intention of raising a
4783 @code{Constraint_Error} exception, then the warning that may be
4784 issued does not indicate an error. Some of the situations for which GNAT
4785 issues warnings (at least some of the time) are given in the following
4786 list. This list is not complete, and new warnings are often added to
4787 subsequent versions of GNAT. The list is intended to give a general idea
4788 of the kinds of warnings that are generated.
4790 @itemize @bullet
4791 @item
4792 Possible infinitely recursive calls
4794 @item
4795 Out-of-range values being assigned
4797 @item
4798 Possible order of elaboration problems
4800 @item
4801 Assertions (pragma Assert) that are sure to fail
4803 @item
4804 Unreachable code
4806 @item
4807 Address clauses with possibly unaligned values, or where an attempt is
4808 made to overlay a smaller variable with a larger one.
4810 @item
4811 Fixed-point type declarations with a null range
4813 @item
4814 Direct_IO or Sequential_IO instantiated with a type that has access values
4816 @item
4817 Variables that are never assigned a value
4819 @item
4820 Variables that are referenced before being initialized
4822 @item
4823 Task entries with no corresponding @code{accept} statement
4825 @item
4826 Duplicate accepts for the same task entry in a @code{select}
4828 @item
4829 Objects that take too much storage
4831 @item
4832 Unchecked conversion between types of differing sizes
4834 @item
4835 Missing @code{return} statement along some execution path in a function
4837 @item
4838 Incorrect (unrecognized) pragmas
4840 @item
4841 Incorrect external names
4843 @item
4844 Allocation from empty storage pool
4846 @item
4847 Potentially blocking operation in protected type
4849 @item
4850 Suspicious parenthesization of expressions
4852 @item
4853 Mismatching bounds in an aggregate
4855 @item
4856 Attempt to return local value by reference
4858 @item
4859 Premature instantiation of a generic body
4861 @item
4862 Attempt to pack aliased components
4864 @item
4865 Out of bounds array subscripts
4867 @item
4868 Wrong length on string assignment
4870 @item
4871 Violations of style rules if style checking is enabled
4873 @item
4874 Unused @code{with} clauses
4876 @item
4877 @code{Bit_Order} usage that does not have any effect
4879 @item
4880 @code{Standard.Duration} used to resolve universal fixed expression
4882 @item
4883 Dereference of possibly null value
4885 @item
4886 Declaration that is likely to cause storage error
4888 @item
4889 Internal GNAT unit @code{with}'ed by application unit
4891 @item
4892 Values known to be out of range at compile time
4894 @item
4895 Unreferenced or unmodified variables. Note that a special
4896 exemption applies to variables which contain any of the substrings
4897 @code{DISCARD, DUMMY, IGNORE, JUNK, UNUSED}, in any casing. Such variables
4898 are considered likely to be intentionally used in a situation where
4899 otherwise a warning would be given, so warnings of this kind are
4900 always suppressed for such variables.
4902 @item
4903 Address overlays that could clobber memory
4905 @item
4906 Unexpected initialization when address clause present
4908 @item
4909 Bad alignment for address clause
4911 @item
4912 Useless type conversions
4914 @item
4915 Redundant assignment statements and other redundant constructs
4917 @item
4918 Useless exception handlers
4920 @item
4921 Accidental hiding of name by child unit
4923 @item
4924 Access before elaboration detected at compile time
4926 @item
4927 A range in a @code{for} loop that is known to be null or might be null
4929 @end itemize
4931 @noindent
4932 The following section lists compiler switches that are available
4933 to control the handling of warning messages. It is also possible
4934 to exercise much finer control over what warnings are issued and
4935 suppressed using the GNAT pragma Warnings, @xref{Pragma Warnings,,,
4936 gnat_rm, GNAT Reference manual}.
4938 @table @option
4939 @c !sort!
4940 @item -gnatwa
4941 @emph{Activate most optional warnings.}
4942 @cindex @option{-gnatwa} (@command{gcc})
4943 This switch activates most optional warning messages.  See the remaining list
4944 in this section for details on optional warning messages that can be
4945 individually controlled.  The warnings that are not turned on by this
4946 switch are:
4947 @option{-gnatwd} (implicit dereferencing),
4948 @option{-gnatwh} (hiding),
4949 @option{-gnatw.d} (tag warnings with -gnatw switch)
4950 @option{-gnatw.h} (holes (gaps) in record layouts)
4951 @option{-gnatw.i} (overlapping actuals),
4952 @option{-gnatw.k} (redefinition of names in standard),
4953 @option{-gnatwl} (elaboration warnings),
4954 @option{-gnatw.l} (inherited aspects),
4955 @option{-gnatw.o} (warn on values set by out parameters ignored),
4956 @option{-gnatwt} (tracking of deleted conditional code)
4957 and @option{-gnatw.u} (unordered enumeration),
4958 All other optional warnings are turned on.
4960 @item -gnatwA
4961 @emph{Suppress all optional errors.}
4962 @cindex @option{-gnatwA} (@command{gcc})
4963 This switch suppresses all optional warning messages, see remaining list
4964 in this section for details on optional warning messages that can be
4965 individually controlled. Note that unlike switch @option{-gnatws}, the
4966 use of switch @option{-gnatwA} does not suppress warnings that are
4967 normally given unconditionally and cannot be individually controlled
4968 (for example, the warning about a missing exit path in a function).
4969 Also, again unlike switch @option{-gnatws}, warnings suppressed by
4970 the use of switch @option{-gnatwA} can be individually turned back
4971 on. For example the use of switch @option{-gnatwA} followed by
4972 switch @option{-gnatwd} will suppress all optional warnings except
4973 the warnings for implicit dereferencing.
4975 @item -gnatw.a
4976 @emph{Activate warnings on failing assertions.}
4977 @cindex @option{-gnatw.a} (@command{gcc})
4978 @cindex Assert failures
4979 This switch activates warnings for assertions where the compiler can tell at
4980 compile time that the assertion will fail. Note that this warning is given
4981 even if assertions are disabled. The default is that such warnings are
4982 generated.
4984 @item -gnatw.A
4985 @emph{Suppress warnings on failing assertions.}
4986 @cindex @option{-gnatw.A} (@command{gcc})
4987 @cindex Assert failures
4988 This switch suppresses warnings for assertions where the compiler can tell at
4989 compile time that the assertion will fail.
4991 @item -gnatwb
4992 @emph{Activate warnings on bad fixed values.}
4993 @cindex @option{-gnatwb} (@command{gcc})
4994 @cindex Bad fixed values
4995 @cindex Fixed-point Small value
4996 @cindex Small value
4997 This switch activates warnings for static fixed-point expressions whose
4998 value is not an exact multiple of Small. Such values are implementation
4999 dependent, since an implementation is free to choose either of the multiples
5000 that surround the value. GNAT always chooses the closer one, but this is not
5001 required behavior, and it is better to specify a value that is an exact
5002 multiple, ensuring predictable execution. The default is that such warnings
5003 are not generated.
5005 @item -gnatwB
5006 @emph{Suppress warnings on bad fixed values.}
5007 @cindex @option{-gnatwB} (@command{gcc})
5008 This switch suppresses warnings for static fixed-point expressions whose
5009 value is not an exact multiple of Small.
5011 @item -gnatw.b
5012 @emph{Activate warnings on biased representation.}
5013 @cindex @option{-gnatw.b} (@command{gcc})
5014 @cindex Biased representation
5015 This switch activates warnings when a size clause, value size clause, component
5016 clause, or component size clause forces the use of biased representation for an
5017 integer type (e.g. representing a range of 10..11 in a single bit by using 0/1
5018 to represent 10/11). The default is that such warnings are generated.
5020 @item -gnatw.B
5021 @emph{Suppress warnings on biased representation.}
5022 @cindex @option{-gnatwB} (@command{gcc})
5023 This switch suppresses warnings for representation clauses that force the use
5024 of biased representation.
5026 @item -gnatwc
5027 @emph{Activate warnings on conditionals.}
5028 @cindex @option{-gnatwc} (@command{gcc})
5029 @cindex Conditionals, constant
5030 This switch activates warnings for conditional expressions used in
5031 tests that are known to be True or False at compile time. The default
5032 is that such warnings are not generated.
5033 Note that this warning does
5034 not get issued for the use of boolean variables or constants whose
5035 values are known at compile time, since this is a standard technique
5036 for conditional compilation in Ada, and this would generate too many
5037 false positive warnings.
5039 This warning option also activates a special test for comparisons using
5040 the operators ``>='' and`` <=''.
5041 If the compiler can tell that only the equality condition is possible,
5042 then it will warn that the ``>'' or ``<'' part of the test
5043 is useless and that the operator could be replaced by ``=''.
5044 An example would be comparing a @code{Natural} variable <= 0.
5046 This warning option also generates warnings if
5047 one or both tests is optimized away in a membership test for integer
5048 values if the result can be determined at compile time. Range tests on
5049 enumeration types are not included, since it is common for such tests
5050 to include an end point.
5052 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5054 @item -gnatwC
5055 @emph{Suppress warnings on conditionals.}
5056 @cindex @option{-gnatwC} (@command{gcc})
5057 This switch suppresses warnings for conditional expressions used in
5058 tests that are known to be True or False at compile time.
5060 @item -gnatw.c
5061 @emph{Activate warnings on missing component clauses.}
5062 @cindex @option{-gnatw.c} (@command{gcc})
5063 @cindex Component clause, missing
5064 This switch activates warnings for record components where a record
5065 representation clause is present and has component clauses for the
5066 majority, but not all, of the components. A warning is given for each
5067 component for which no component clause is present.
5069 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5071 @item -gnatw.C
5072 @emph{Suppress warnings on missing component clauses.}
5073 @cindex @option{-gnatwC} (@command{gcc})
5074 This switch suppresses warnings for record components that are
5075 missing a component clause in the situation described above.
5077 @item -gnatwd
5078 @emph{Activate warnings on implicit dereferencing.}
5079 @cindex @option{-gnatwd} (@command{gcc})
5080 If this switch is set, then the use of a prefix of an access type
5081 in an indexed component, slice, or selected component without an
5082 explicit @code{.all} will generate a warning. With this warning
5083 enabled, access checks occur only at points where an explicit
5084 @code{.all} appears in the source code (assuming no warnings are
5085 generated as a result of this switch). The default is that such
5086 warnings are not generated.
5087 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of
5088 this warning option.
5090 @item -gnatwD
5091 @emph{Suppress warnings on implicit dereferencing.}
5092 @cindex @option{-gnatwD} (@command{gcc})
5093 @cindex Implicit dereferencing
5094 @cindex Dereferencing, implicit
5095 This switch suppresses warnings for implicit dereferences in
5096 indexed components, slices, and selected components.
5098 @item -gnatw.d
5099 @emph{Activate tagging of warning messages.}
5100 @cindex @option{-gnatw.d} (@command{gcc})
5101 If this switch is set, then warning messages are tagged, either with
5102 the string ``@option{-gnatw?}'' showing which switch controls the warning,
5103 or with ``[enabled by default]'' if the warning is not under control of a
5104 specific @option{-gnatw?} switch. This mode is off by default, and is not
5105 affected by the use of @code{-gnatwa}.
5107 @item -gnatw.D
5108 @emph{Deactivate tagging of warning messages.}
5109 @cindex @option{-gnatw.d} (@command{gcc})
5110 If this switch is set, then warning messages return to the default
5111 mode in which warnings are not tagged as described above for
5112 @code{-gnatw.d}.
5114 @item -gnatwe
5115 @emph{Treat warnings and style checks as errors.}
5116 @cindex @option{-gnatwe} (@command{gcc})
5117 @cindex Warnings, treat as error
5118 This switch causes warning messages and style check messages to be
5119 treated as errors.
5120 The warning string still appears, but the warning messages are counted
5121 as errors, and prevent the generation of an object file. Note that this
5122 is the only -gnatw switch that affects the handling of style check messages.
5124 @item -gnatw.e
5125 @emph{Activate every optional warning}
5126 @cindex @option{-gnatw.e} (@command{gcc})
5127 @cindex Warnings, activate every optional warning
5128 This switch activates all optional warnings, including those which
5129 are not activated by @code{-gnatwa}. The use of this switch is not
5130 recommended for normal use. If you turn this switch on, it is almost
5131 certain that you will get large numbers of useless warnings. The
5132 warnings that are excluded from @code{-gnatwa} are typically highly
5133 specialized warnings that are suitable for use only in code that has
5134 been specifically designed according to specialized coding rules.
5136 @item -gnatwf
5137 @emph{Activate warnings on unreferenced formals.}
5138 @cindex @option{-gnatwf} (@command{gcc})
5139 @cindex Formals, unreferenced
5140 This switch causes a warning to be generated if a formal parameter
5141 is not referenced in the body of the subprogram. This warning can
5142 also be turned on using @option{-gnatwa} or @option{-gnatwu}. The
5143 default is that these warnings are not generated.
5145 @item -gnatwF
5146 @emph{Suppress warnings on unreferenced formals.}
5147 @cindex @option{-gnatwF} (@command{gcc})
5148 This switch suppresses warnings for unreferenced formal
5149 parameters. Note that the
5150 combination @option{-gnatwu} followed by @option{-gnatwF} has the
5151 effect of warning on unreferenced entities other than subprogram
5152 formals.
5154 @item -gnatwg
5155 @emph{Activate warnings on unrecognized pragmas.}
5156 @cindex @option{-gnatwg} (@command{gcc})
5157 @cindex Pragmas, unrecognized
5158 This switch causes a warning to be generated if an unrecognized
5159 pragma is encountered. Apart from issuing this warning, the
5160 pragma is ignored and has no effect. This warning can
5161 also be turned on using @option{-gnatwa}. The default
5162 is that such warnings are issued (satisfying the Ada Reference
5163 Manual requirement that such warnings appear).
5165 @item -gnatwG
5166 @emph{Suppress warnings on unrecognized pragmas.}
5167 @cindex @option{-gnatwG} (@command{gcc})
5168 This switch suppresses warnings for unrecognized pragmas.
5170 @item -gnatwh
5171 @emph{Activate warnings on hiding.}
5172 @cindex @option{-gnatwh} (@command{gcc})
5173 @cindex Hiding of Declarations
5174 This switch activates warnings on hiding declarations.
5175 A declaration is considered hiding
5176 if it is for a non-overloadable entity, and it declares an entity with the
5177 same name as some other entity that is directly or use-visible. The default
5178 is that such warnings are not generated.
5179 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of this warning option.
5181 @item -gnatwH
5182 @emph{Suppress warnings on hiding.}
5183 @cindex @option{-gnatwH} (@command{gcc})
5184 This switch suppresses warnings on hiding declarations.
5186 @item -gnatw.h
5187 @emph{Activate warnings on holes/gaps in records.}
5188 @cindex @option{-gnatw.h} (@command{gcc})
5189 @cindex Record Representation (gaps)
5190 This switch activates warnings on component clauses in record
5191 representation clauses that leave holes (gaps) in the record layout.
5192 If this warning option is active, then record representation clauses
5193 should specify a contiguous layout, adding unused fill fields if needed.
5194 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of this warning option.
5196 @item -gnatw.H
5197 @emph{Suppress warnings on holes/gaps in records.}
5198 @cindex @option{-gnatw.H} (@command{gcc})
5199 This switch suppresses warnings on component clauses in record
5200 representation clauses that leave holes (haps) in the record layout.
5202 @item -gnatwi
5203 @emph{Activate warnings on implementation units.}
5204 @cindex @option{-gnatwi} (@command{gcc})
5205 This switch activates warnings for a @code{with} of an internal GNAT
5206 implementation unit, defined as any unit from the @code{Ada},
5207 @code{Interfaces}, @code{GNAT},
5208 ^^@code{DEC},^ or @code{System}
5209 hierarchies that is not
5210 documented in either the Ada Reference Manual or the GNAT
5211 Programmer's Reference Manual. Such units are intended only
5212 for internal implementation purposes and should not be @code{with}'ed
5213 by user programs. The default is that such warnings are generated
5214 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5216 @item -gnatwI
5217 @emph{Disable warnings on implementation units.}
5218 @cindex @option{-gnatwI} (@command{gcc})
5219 This switch disables warnings for a @code{with} of an internal GNAT
5220 implementation unit.
5222 @item -gnatw.i
5223 @emph{Activate warnings on overlapping actuals.}
5224 @cindex @option{-gnatw.i} (@command{gcc})
5225 This switch enables a warning on statically detectable overlapping actuals in
5226 a subprogram call, when one of the actuals is an in-out parameter, and the
5227 types of the actuals are not by-copy types. The warning is off by default,
5228 and is not included under -gnatwa.
5230 @item -gnatw.I
5231 @emph{Disable warnings on overlapping actuals.}
5232 @cindex @option{-gnatw.I} (@command{gcc})
5233 This switch disables warnings on overlapping actuals in a call..
5235 @item -gnatwj
5236 @emph{Activate warnings on obsolescent features (Annex J).}
5237 @cindex @option{-gnatwj} (@command{gcc})
5238 @cindex Features, obsolescent
5239 @cindex Obsolescent features
5240 If this warning option is activated, then warnings are generated for
5241 calls to subprograms marked with @code{pragma Obsolescent} and
5242 for use of features in Annex J of the Ada Reference Manual. In the
5243 case of Annex J, not all features are flagged. In particular use
5244 of the renamed packages (like @code{Text_IO}) and use of package
5245 @code{ASCII} are not flagged, since these are very common and
5246 would generate many annoying positive warnings. The default is that
5247 such warnings are not generated. This warning is also turned on by
5248 the use of @option{-gnatwa}.
5250 In addition to the above cases, warnings are also generated for
5251 GNAT features that have been provided in past versions but which
5252 have been superseded (typically by features in the new Ada standard).
5253 For example, @code{pragma Ravenscar} will be flagged since its
5254 function is replaced by @code{pragma Profile(Ravenscar)}, and
5255 @code{pragma Interface_Name} will be flagged since its function
5256 is replaced by @code{pragma Import}.
5258 Note that this warning option functions differently from the
5259 restriction @code{No_Obsolescent_Features} in two respects.
5260 First, the restriction applies only to annex J features.
5261 Second, the restriction does flag uses of package @code{ASCII}.
5263 @item -gnatwJ
5264 @emph{Suppress warnings on obsolescent features (Annex J).}
5265 @cindex @option{-gnatwJ} (@command{gcc})
5266 This switch disables warnings on use of obsolescent features.
5268 @item -gnatwk
5269 @emph{Activate warnings on variables that could be constants.}
5270 @cindex @option{-gnatwk} (@command{gcc})
5271 This switch activates warnings for variables that are initialized but
5272 never modified, and then could be declared constants. The default is that
5273 such warnings are not given.
5274 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5276 @item -gnatwK
5277 @emph{Suppress warnings on variables that could be constants.}
5278 @cindex @option{-gnatwK} (@command{gcc})
5279 This switch disables warnings on variables that could be declared constants.
5281 @item -gnatw.k
5282 @emph{Activate warnings on redefinition of names in standard.}
5283 @cindex @option{-gnatw.k} (@command{gcc})
5284 This switch activates warnings for declarations that declare a name that
5285 is defined in package Standard. Such declarations can be confusing,
5286 especially since the names in package Standard continue to be directly
5287 visible, meaning that use visibiliy on such redeclared names does not
5288 work as expected. Names of discriminants and components in records are
5289 not included in this check.
5290 This warning is not part of the warnings activated by @option{-gnatwa}.
5291 It must be explicitly activated.
5293 @item -gnatw.K
5294 @emph{Suppress warnings on variables that could be constants.}
5295 @cindex @option{-gnatwK} (@command{gcc})
5296 This switch activates warnings for declarations that declare a name that
5297 is defined in package Standard.
5299 @item -gnatwl
5300 @emph{Activate warnings for elaboration pragmas.}
5301 @cindex @option{-gnatwl} (@command{gcc})
5302 @cindex Elaboration, warnings
5303 This switch activates warnings on missing
5304 for possible elaboration problems, including suspicious use
5305 of @code{Elaborate} pragmas, when using the static elaboration model, and
5306 possible situations that may raise @code{Program_Error} when using the
5307 dynamic elaboration model.
5308 See the section in this guide on elaboration checking for further details.
5309 The default is that such warnings
5310 are not generated.
5311 This warning is not automatically turned on by the use of @option{-gnatwa}.
5313 @item -gnatwL
5314 @emph{Suppress warnings for elaboration pragmas.}
5315 @cindex @option{-gnatwL} (@command{gcc})
5316 This switch suppresses warnings for possible elaboration problems.
5318 @item -gnatw.l
5319 @emph{List inherited aspects.}
5320 @cindex @option{-gnatw.l} (@command{gcc})
5321 This switch causes the compiler to list inherited invariants,
5322 preconditions, and postconditions from Type_Invariant'Class, Invariant'Class,
5323 Pre'Class, and Post'Class aspects. Also list inherited subtype predicates.
5324 These messages are not automatically turned on by the use of @option{-gnatwa}.
5326 @item -gnatw.L
5327 @emph{Suppress listing of inherited aspects.}
5328 @cindex @option{-gnatw.L} (@command{gcc})
5329 This switch suppresses listing of inherited aspects.
5331 @item -gnatwm
5332 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced variables.}
5333 @cindex @option{-gnatwm} (@command{gcc})
5334 This switch activates warnings for variables that are assigned (using
5335 an initialization value or with one or more assignment statements) but
5336 whose value is never read. The warning is suppressed for volatile
5337 variables and also for variables that are renamings of other variables
5338 or for which an address clause is given.
5339 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5340 The default is that these warnings are not given.
5342 @item -gnatwM
5343 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced variables.}
5344 @cindex @option{-gnatwM} (@command{gcc})
5345 This switch disables warnings for variables that are assigned or
5346 initialized, but never read.
5348 @item -gnatw.m
5349 @emph{Activate warnings on suspicious modulus values.}
5350 @cindex @option{-gnatw.m} (@command{gcc})
5351 This switch activates warnings for modulus values that seem suspicious.
5352 The cases caught are where the size is the same as the modulus (e.g.
5353 a modulus of 7 with a size of 7 bits), and modulus values of 32 or 64
5354 with no size clause. The guess in both cases is that 2**x was intended
5355 rather than x. In addition expressions of the form 2*x for small x
5356 generate a warning (the almost certainly accurate guess being that
5357 2**x was intended). The default is that these warnings are given.
5359 @item -gnatw.M
5360 @emph{Disable warnings on suspicious modulus values.}
5361 @cindex @option{-gnatw.M} (@command{gcc})
5362 This switch disables warnings for suspicious modulus values.
5364 @item -gnatwn
5365 @emph{Set normal warnings mode.}
5366 @cindex @option{-gnatwn} (@command{gcc})
5367 This switch sets normal warning mode, in which enabled warnings are
5368 issued and treated as warnings rather than errors. This is the default
5369 mode. the switch @option{-gnatwn} can be used to cancel the effect of
5370 an explicit @option{-gnatws} or
5371 @option{-gnatwe}. It also cancels the effect of the
5372 implicit @option{-gnatwe} that is activated by the
5373 use of @option{-gnatg}.
5375 @item -gnatw.n
5376 @emph{Activate warnings on atomic synchronization.}
5377 @cindex @option{-gnatw.n} (@command{gcc})
5378 @cindex Atomic Synchronization, warnings
5379 This switch actives warnings when an access to an atomic variable
5380 requires the generation of atomic synchronization code. These
5381 warnings are off by default and this warning is not included
5382 in @code{-gnatwa}.
5384 @item -gnatw.N
5385 @emph{Suppress warnings on atomic synchronization.}
5386 @cindex @option{-gnatw.n} (@command{gcc})
5387 @cindex Atomic Synchronization, warnings
5388 This switch suppresses warnings when an access to an atomic variable
5389 requires the generation of atomic synchronization code.
5391 @item -gnatwo
5392 @emph{Activate warnings on address clause overlays.}
5393 @cindex @option{-gnatwo} (@command{gcc})
5394 @cindex Address Clauses, warnings
5395 This switch activates warnings for possibly unintended initialization
5396 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
5397 another. The default is that such warnings are generated.
5398 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5400 @item -gnatwO
5401 @emph{Suppress warnings on address clause overlays.}
5402 @cindex @option{-gnatwO} (@command{gcc})
5403 This switch suppresses warnings on possibly unintended initialization
5404 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
5405 another.
5407 @item -gnatw.o
5408 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced out parameters.}
5409 @cindex @option{-gnatw.o} (@command{gcc})
5410 This switch activates warnings for variables that are modified by using
5411 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
5412 the resulting assigned value is never read. It is applicable in the case
5413 where there is more than one out mode formal. If there is only one out
5414 mode formal, the warning is issued by default (controlled by -gnatwu).
5415 The warning is suppressed for volatile
5416 variables and also for variables that are renamings of other variables
5417 or for which an address clause is given.
5418 The default is that these warnings are not given. Note that this warning
5419 is not included in -gnatwa, it must be activated explicitly.
5421 @item -gnatw.O
5422 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced out parameters.}
5423 @cindex @option{-gnatw.O} (@command{gcc})
5424 This switch suppresses warnings for variables that are modified by using
5425 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
5426 the resulting assigned value is never read.
5428 @item -gnatwp
5429 @emph{Activate warnings on ineffective pragma Inlines.}
5430 @cindex @option{-gnatwp} (@command{gcc})
5431 @cindex Inlining, warnings
5432 This switch activates warnings for failure of front end inlining
5433 (activated by @option{-gnatN}) to inline a particular call. There are
5434 many reasons for not being able to inline a call, including most
5435 commonly that the call is too complex to inline. The default is
5436 that such warnings are not given.
5437 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5438 Warnings on ineffective inlining by the gcc back-end can be activated
5439 separately, using the gcc switch -Winline.
5441 @item -gnatwP
5442 @emph{Suppress warnings on ineffective pragma Inlines.}
5443 @cindex @option{-gnatwP} (@command{gcc})
5444 This switch suppresses warnings on ineffective pragma Inlines. If the
5445 inlining mechanism cannot inline a call, it will simply ignore the
5446 request silently.
5448 @item -gnatw.p
5449 @emph{Activate warnings on parameter ordering.}
5450 @cindex @option{-gnatw.p} (@command{gcc})
5451 @cindex Parameter order, warnings
5452 This switch activates warnings for cases of suspicious parameter
5453 ordering when the list of arguments are all simple identifiers that
5454 match the names of the formals, but are in a different order. The
5455 warning is suppressed if any use of named parameter notation is used,
5456 so this is the appropriate way to suppress a false positive (and
5457 serves to emphasize that the "misordering" is deliberate). The
5458 default is
5459 that such warnings are not given.
5460 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5462 @item -gnatw.P
5463 @emph{Suppress warnings on parameter ordering.}
5464 @cindex @option{-gnatw.P} (@command{gcc})
5465 This switch suppresses warnings on cases of suspicious parameter
5466 ordering.
5468 @item -gnatwq
5469 @emph{Activate warnings on questionable missing parentheses.}
5470 @cindex @option{-gnatwq} (@command{gcc})
5471 @cindex Parentheses, warnings
5472 This switch activates warnings for cases where parentheses are not used and
5473 the result is potential ambiguity from a readers point of view. For example
5474 (not a > b) when a and b are modular means ((not a) > b) and very likely the
5475 programmer intended (not (a > b)). Similarly (-x mod 5) means (-(x mod 5)) and
5476 quite likely ((-x) mod 5) was intended. In such situations it seems best to
5477 follow the rule of always parenthesizing to make the association clear, and
5478 this warning switch warns if such parentheses are not present. The default
5479 is that these warnings are given.
5480 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5482 @item -gnatwQ
5483 @emph{Suppress warnings on questionable missing parentheses.}
5484 @cindex @option{-gnatwQ} (@command{gcc})
5485 This switch suppresses warnings for cases where the association is not
5486 clear and the use of parentheses is preferred.
5488 @item -gnatwr
5489 @emph{Activate warnings on redundant constructs.}
5490 @cindex @option{-gnatwr} (@command{gcc})
5491 This switch activates warnings for redundant constructs. The following
5492 is the current list of constructs regarded as redundant:
5494 @itemize @bullet
5495 @item
5496 Assignment of an item to itself.
5497 @item
5498 Type conversion that converts an expression to its own type.
5499 @item
5500 Use of the attribute @code{Base} where @code{typ'Base} is the same
5501 as @code{typ}.
5502 @item
5503 Use of pragma @code{Pack} when all components are placed by a record
5504 representation clause.
5505 @item
5506 Exception handler containing only a reraise statement (raise with no
5507 operand) which has no effect.
5508 @item
5509 Use of the operator abs on an operand that is known at compile time
5510 to be non-negative
5511 @item
5512 Comparison of boolean expressions to an explicit True value.
5513 @end itemize
5515 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5516 The default is that warnings for redundant constructs are not given.
5518 @item -gnatwR
5519 @emph{Suppress warnings on redundant constructs.}
5520 @cindex @option{-gnatwR} (@command{gcc})
5521 This switch suppresses warnings for redundant constructs.
5523 @item -gnatw.r
5524 @emph{Activate warnings for object renaming function.}
5525 @cindex @option{-gnatw.r} (@command{gcc})
5526 This switch activates warnings for an object renaming that renames a
5527 function call, which is equivalent to a constant declaration (as
5528 opposed to renaming the function itself).  The default is that these
5529 warnings are given.  This warning can also be turned on using
5530 @option{-gnatwa}.
5532 @item -gnatw.R
5533 @emph{Suppress warnings for object renaming function.}
5534 @cindex @option{-gnatwT} (@command{gcc})
5535 This switch suppresses warnings for object renaming function.
5537 @item -gnatws
5538 @emph{Suppress all warnings.}
5539 @cindex @option{-gnatws} (@command{gcc})
5540 This switch completely suppresses the
5541 output of all warning messages from the GNAT front end, including
5542 both warnings that can be controlled by switches described in this
5543 section, and those that are normally given unconditionally. The
5544 effect of this suppress action can only be cancelled by a subsequent
5545 use of the switch @option{-gnatwn}.
5547 Note that switch @option{-gnatws} does not suppress
5548 warnings from the @command{gcc} back end.
5549 To suppress these back end warnings as well, use the switch @option{-w}
5550 in addition to @option{-gnatws}. Also this switch has no effect on the
5551 handling of style check messages.
5553 @item -gnatw.s
5554 @emph{Activate warnings on overridden size clauses.}
5555 @cindex @option{-gnatw.s} (@command{gcc})
5556 @cindex Record Representation (component sizes)
5557 This switch activates warnings on component clauses in record
5558 representation clauses where the length given overrides that
5559 specified by an explicit size clause for the component type. A
5560 warning is similarly given in the array case if a specified
5561 component size overrides an explicit size clause for the array
5562 component type.
5563 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of this warning option.
5565 @item -gnatw.S
5566 @emph{Suppress warnings on overridden size clauses.}
5567 @cindex @option{-gnatw.S} (@command{gcc})
5568 This switch suppresses warnings on component clauses in record
5569 representation clauses that override size clauses, and similar
5570 warnings when an array component size overrides a size clause.
5572 @item -gnatwt
5573 @emph{Activate warnings for tracking of deleted conditional code.}
5574 @cindex @option{-gnatwt} (@command{gcc})
5575 @cindex Deactivated code, warnings
5576 @cindex Deleted code, warnings
5577 This switch activates warnings for tracking of code in conditionals (IF and
5578 CASE statements) that is detected to be dead code which cannot be executed, and
5579 which is removed by the front end. This warning is off by default, and is not
5580 turned on by @option{-gnatwa}, it has to be turned on explicitly. This may be
5581 useful for detecting deactivated code in certified applications.
5583 @item -gnatwT
5584 @emph{Suppress warnings for tracking of deleted conditional code.}
5585 @cindex @option{-gnatwT} (@command{gcc})
5586 This switch suppresses warnings for tracking of deleted conditional code.
5588 @item -gnatw.t
5589 @emph{Activate warnings on suspicious contracts.}
5590 @cindex @option{-gnatw.t} (@command{gcc})
5591 This switch activates warnings on suspicious postconditions (whether a
5592 pragma @code{Postcondition} or a @code{Post} aspect in Ada 2012)
5593 and suspicious contract cases (pragma @code{Contract_Cases}). A
5594 function postcondition or contract case is suspicious when no postcondition
5595 or contract case for this function mentions the result of the function.
5596 A procedure postcondition or contract case is suspicious when it only
5597 refers to the pre-state of the procedure, because in that case it should
5598 rather be expressed as a precondition. The default is that such warnings
5599 are not generated. This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5601 @item -gnatw.T
5602 @emph{Suppress warnings on suspicious contracts.}
5603 @cindex @option{-gnatw.T} (@command{gcc})
5604 This switch suppresses warnings on suspicious postconditions.
5606 @item -gnatwu
5607 @emph{Activate warnings on unused entities.}
5608 @cindex @option{-gnatwu} (@command{gcc})
5609 This switch activates warnings to be generated for entities that
5610 are declared but not referenced, and for units that are @code{with}'ed
5611 and not
5612 referenced. In the case of packages, a warning is also generated if
5613 no entities in the package are referenced. This means that if a with'ed
5614 package is referenced but the only references are in @code{use}
5615 clauses or @code{renames}
5616 declarations, a warning is still generated. A warning is also generated
5617 for a generic package that is @code{with}'ed but never instantiated.
5618 In the case where a package or subprogram body is compiled, and there
5619 is a @code{with} on the corresponding spec
5620 that is only referenced in the body,
5621 a warning is also generated, noting that the
5622 @code{with} can be moved to the body. The default is that
5623 such warnings are not generated.
5624 This switch also activates warnings on unreferenced formals
5625 (it includes the effect of @option{-gnatwf}).
5626 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5628 @item -gnatwU
5629 @emph{Suppress warnings on unused entities.}
5630 @cindex @option{-gnatwU} (@command{gcc})
5631 This switch suppresses warnings for unused entities and packages.
5632 It also turns off warnings on unreferenced formals (and thus includes
5633 the effect of @option{-gnatwF}).
5635 @item -gnatw.u
5636 @emph{Activate warnings on unordered enumeration types.}
5637 @cindex @option{-gnatw.u} (@command{gcc})
5638 This switch causes enumeration types to be considered as conceptually
5639 unordered, unless an explicit pragma @code{Ordered} is given for the type.
5640 The effect is to generate warnings in clients that use explicit comparisons
5641 or subranges, since these constructs both treat objects of the type as
5642 ordered. (A @emph{client} is defined as a unit that is other than the unit in
5643 which the type is declared, or its body or subunits.) Please refer to
5644 the description of pragma @code{Ordered} in the
5645 @cite{@value{EDITION} Reference Manual} for further details.
5646 The default is that such warnings are not generated.
5647 This warning is not automatically turned on by the use of @option{-gnatwa}.
5649 @item -gnatw.U
5650 @emph{Deactivate warnings on unordered enumeration types.}
5651 @cindex @option{-gnatw.U} (@command{gcc})
5652 This switch causes all enumeration types to be considered as ordered, so
5653 that no warnings are given for comparisons or subranges for any type.
5655 @item -gnatwv
5656 @emph{Activate warnings on unassigned variables.}
5657 @cindex @option{-gnatwv} (@command{gcc})
5658 @cindex Unassigned variable warnings
5659 This switch activates warnings for access to variables which
5660 may not be properly initialized. The default is that
5661 such warnings are generated.
5662 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5664 @item -gnatwV
5665 @emph{Suppress warnings on unassigned variables.}
5666 @cindex @option{-gnatwV} (@command{gcc})
5667 This switch suppresses warnings for access to variables which
5668 may not be properly initialized.
5669 For variables of a composite type, the warning can also be suppressed in
5670 Ada 2005 by using a default initialization with a box. For example, if
5671 Table is an array of records whose components are only partially uninitialized,
5672 then the following code:
5674 @smallexample @c ada
5675    Tab : Table := (others => <>);
5676 @end smallexample
5678 will suppress warnings on subsequent statements that access components
5679 of variable Tab.
5681 @item -gnatw.v
5682 @emph{Activate info messages for non-default bit order.}
5683 @cindex @option{-gnatw.v} (@command{gcc})
5684 @cindex bit order warnings
5685 This switch activates messages (labeled "info", they are not warnings,
5686 just informational messages) about the effects of non-default bit-order
5687 on records to which a component clause is applied. The effect of specifying
5688 non-default bit ordering is a bit subtle (and changed with Ada 2005), so
5689 these messages, which are given by default, are useful in understanding the
5690 exact consequences of using this feature. These messages
5691 can also be turned on using @option{-gnatwa}
5693 @item -gnatw.V
5694 @emph{Suppress info messages for non-default bit order.}
5695 @cindex @option{-gnatw.V} (@command{gcc})
5696 This switch suppresses information messages for the effects of specifying
5697 non-default bit order on record components with component clauses.
5699 @item -gnatww
5700 @emph{Activate warnings on wrong low bound assumption.}
5701 @cindex @option{-gnatww} (@command{gcc})
5702 @cindex String indexing warnings
5703 This switch activates warnings for indexing an unconstrained string parameter
5704 with a literal or S'Length. This is a case where the code is assuming that the
5705 low bound is one, which is in general not true (for example when a slice is
5706 passed). The default is that such warnings are generated.
5707 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5709 @item -gnatwW
5710 @emph{Suppress warnings on wrong low bound assumption.}
5711 @cindex @option{-gnatwW} (@command{gcc})
5712 This switch suppresses warnings for indexing an unconstrained string parameter
5713 with a literal or S'Length. Note that this warning can also be suppressed
5714 in a particular case by adding an
5715 assertion that the lower bound is 1,
5716 as shown in the following example.
5718 @smallexample @c ada
5719    procedure K (S : String) is
5720       pragma Assert (S'First = 1);
5721       @dots{}
5722 @end smallexample
5724 @item -gnatw.w
5725 @emph{Activate warnings on Warnings Off pragmas}
5726 @cindex @option{-gnatw.w} (@command{gcc})
5727 @cindex Warnings Off control
5728 This switch activates warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, entity)}
5729 where either the pragma is entirely useless (because it suppresses no
5730 warnings), or it could be replaced by @code{pragma Unreferenced} or
5731 @code{pragma Unmodified}. The default is that these warnings are not given.
5732 Note that this warning is not included in -gnatwa, it must be
5733 activated explicitly. Also activates warnings for the case of
5734 Warnings (Off, String), where either there is no matching
5735 Warnings (On, String), or the Warnings (Off) did not suppress any warning.
5737 @item -gnatw.W
5738 @emph{Suppress warnings on unnecessary Warnings Off pragmas}
5739 @cindex @option{-gnatw.W} (@command{gcc})
5740 This switch suppresses warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, ...)}.
5742 @item -gnatwx
5743 @emph{Activate warnings on Export/Import pragmas.}
5744 @cindex @option{-gnatwx} (@command{gcc})
5745 @cindex Export/Import pragma warnings
5746 This switch activates warnings on Export/Import pragmas when
5747 the compiler detects a possible conflict between the Ada and
5748 foreign language calling sequences. For example, the use of
5749 default parameters in a convention C procedure is dubious
5750 because the C compiler cannot supply the proper default, so
5751 a warning is issued. The default is that such warnings are
5752 generated.
5753 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5755 @item -gnatwX
5756 @emph{Suppress warnings on Export/Import pragmas.}
5757 @cindex @option{-gnatwX} (@command{gcc})
5758 This switch suppresses warnings on Export/Import pragmas.
5759 The sense of this is that you are telling the compiler that
5760 you know what you are doing in writing the pragma, and it
5761 should not complain at you.
5763 @item -gnatw.x
5764 @emph{Activate warnings for No_Exception_Propagation mode.}
5765 @cindex @option{-gnatwm} (@command{gcc})
5766 This switch activates warnings for exception usage when pragma Restrictions
5767 (No_Exception_Propagation) is in effect. Warnings are given for implicit or
5768 explicit exception raises which are not covered by a local handler, and for
5769 exception handlers which do not cover a local raise. The default is that these
5770 warnings are not given.
5772 @item -gnatw.X
5773 @emph{Disable warnings for No_Exception_Propagation mode.}
5774 This switch disables warnings for exception usage when pragma Restrictions
5775 (No_Exception_Propagation) is in effect.
5777 @item -gnatwy
5778 @emph{Activate warnings for Ada compatibility issues.}
5779 @cindex @option{-gnatwy} (@command{gcc})
5780 @cindex Ada compatibility issues warnings
5781 For the most part, newer versions of Ada are upwards compatible
5782 with older versions. For example, Ada 2005 programs will almost
5783 always work when compiled as Ada 2012.
5784 However there are some exceptions (for example the fact that
5785 @code{some} is now a reserved word in Ada 2012). This
5786 switch activates several warnings to help in identifying
5787 and correcting such incompatibilities. The default is that
5788 these warnings are generated. Note that at one point Ada 2005
5789 was called Ada 0Y, hence the choice of character.
5790 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5792 @item -gnatwY
5793 @emph{Disable warnings for Ada compatibility issues.}
5794 @cindex @option{-gnatwY} (@command{gcc})
5795 @cindex Ada compatibility issues warnings
5796 This switch suppresses the warnings intended to help in identifying
5797 incompatibilities between Ada language versions.
5799 @item -gnatw.y
5800 @emph{Activate information messages for why package spec needs body}
5801 @cindex @option{-gnatw.y} (@command{gcc})
5802 @cindex Package spec needing body
5803 There are a number of cases in which a package spec needs a body.
5804 For example, the use of pragma Elaborate_Body, or the declaration
5805 of a procedure specification requiring a completion. This switch
5806 causes information messages to be output showing why a package
5807 specification requires a body. This can be useful in the case of
5808 a large package specification which is unexpectedly requiring a
5809 body. The default is that such information messages are not output.
5811 @item -gnatw.Y
5812 @emph{Disable information messages for why package spec needs body}
5813 @cindex @option{-gnatw.Y} (@command{gcc})
5814 @cindex No information messages for why package spec needs body
5815 This switch suppresses the output of information messages showing why
5816 a package specification needs a body.
5818 @item -gnatwz
5819 @emph{Activate warnings on unchecked conversions.}
5820 @cindex @option{-gnatwz} (@command{gcc})
5821 @cindex Unchecked_Conversion warnings
5822 This switch activates warnings for unchecked conversions
5823 where the types are known at compile time to have different
5824 sizes. The default
5825 is that such warnings are generated. Warnings are also
5826 generated for subprogram pointers with different conventions,
5827 and, on VMS only, for data pointers with different conventions.
5828 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5830 @item -gnatwZ
5831 @emph{Suppress warnings on unchecked conversions.}
5832 @cindex @option{-gnatwZ} (@command{gcc})
5833 This switch suppresses warnings for unchecked conversions
5834 where the types are known at compile time to have different
5835 sizes or conventions.
5837 @item ^-Wunused^WARNINGS=UNUSED^
5838 @cindex @option{-Wunused}
5839 The warnings controlled by the @option{-gnatw} switch are generated by
5840 the front end of the compiler. The @option{GCC} back end can provide
5841 additional warnings and they are controlled by the @option{-W} switch.
5842 For example, @option{^-Wunused^WARNINGS=UNUSED^} activates back end
5843 warnings for entities that are declared but not referenced.
5845 @item ^-Wuninitialized^WARNINGS=UNINITIALIZED^
5846 @cindex @option{-Wuninitialized}
5847 Similarly, @option{^-Wuninitialized^WARNINGS=UNINITIALIZED^} activates
5848 the back end warning for uninitialized variables. This switch must be
5849 used in conjunction with an optimization level greater than zero.
5851 @item -Wstack-usage=@var{len}
5852 @cindex @option{-Wstack-usage}
5853 Warn if the stack usage of a subprogram might be larger than @var{len} bytes.
5854 See @ref{Static Stack Usage Analysis} for details.
5856 @item ^-Wall^/ALL_BACK_END_WARNINGS^
5857 @cindex @option{-Wall}
5858 This switch enables most warnings from the @option{GCC} back end.
5859 The code generator detects a number of warning situations that are missed
5860 by the @option{GNAT} front end, and this switch can be used to activate them.
5861 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
5862 @option{-gnatwa}, that is, most front end warnings activated as well.
5864 @item ^-w^/NO_BACK_END_WARNINGS^
5865 @cindex @option{-w}
5866 Conversely, this switch suppresses warnings from the @option{GCC} back end.
5867 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
5868 @option{-gnatws}, that is, front end warnings suppressed as well.
5870 @end table
5872 @noindent
5873 @ifclear vms
5874 A string of warning parameters can be used in the same parameter. For example:
5876 @smallexample
5877 -gnatwaGe
5878 @end smallexample
5880 @noindent
5881 will turn on all optional warnings except for unrecognized pragma warnings,
5882 and also specify that warnings should be treated as errors.
5883 @end ifclear
5885 When no switch @option{^-gnatw^/WARNINGS^} is used, this is equivalent to:
5887 @table @option
5888 @c !sort!
5889 @item -gnatw.a
5890 @item -gnatwB
5891 @item -gnatw.b
5892 @item -gnatwC
5893 @item -gnatw.C
5894 @item -gnatwD
5895 @item -gnatwF
5896 @item -gnatwg
5897 @item -gnatwH
5898 @item -gnatwi
5899 @item -gnatw.I
5900 @item -gnatwJ
5901 @item -gnatwK
5902 @item -gnatwL
5903 @item -gnatw.L
5904 @item -gnatwM
5905 @item -gnatw.m
5906 @item -gnatwn
5907 @item -gnatwo
5908 @item -gnatw.O
5909 @item -gnatwP
5910 @item -gnatw.P
5911 @item -gnatwq
5912 @item -gnatwR
5913 @item -gnatw.R
5914 @item -gnatw.S
5915 @item -gnatwT
5916 @item -gnatw.T
5917 @item -gnatwU
5918 @item -gnatwv
5919 @item -gnatww
5920 @item -gnatw.W
5921 @item -gnatwx
5922 @item -gnatw.X
5923 @item -gnatwy
5924 @item -gnatwz
5926 @end table
5928 @node Debugging and Assertion Control
5929 @subsection Debugging and Assertion Control
5931 @table @option
5932 @item -gnata
5933 @cindex @option{-gnata} (@command{gcc})
5934 @findex Assert
5935 @findex Debug
5936 @cindex Assertions
5938 @noindent
5939 The pragmas @code{Assert} and @code{Debug} normally have no effect and
5940 are ignored. This switch, where @samp{a} stands for assert, causes
5941 @code{Assert} and @code{Debug} pragmas to be activated.
5943 The pragmas have the form:
5945 @smallexample
5946 @cartouche
5947    @b{pragma} Assert (@var{Boolean-expression} @r{[},
5948                       @var{static-string-expression}@r{]})
5949    @b{pragma} Debug (@var{procedure call})
5950 @end cartouche
5951 @end smallexample
5953 @noindent
5954 The @code{Assert} pragma causes @var{Boolean-expression} to be tested.
5955 If the result is @code{True}, the pragma has no effect (other than
5956 possible side effects from evaluating the expression). If the result is
5957 @code{False}, the exception @code{Assert_Failure} declared in the package
5958 @code{System.Assertions} is
5959 raised (passing @var{static-string-expression}, if present, as the
5960 message associated with the exception). If no string expression is
5961 given the default is a string giving the file name and line number
5962 of the pragma.
5964 The @code{Debug} pragma causes @var{procedure} to be called. Note that
5965 @code{pragma Debug} may appear within a declaration sequence, allowing
5966 debugging procedures to be called between declarations.
5968 @ifset vms
5969 @item /DEBUG@r{[}=debug-level@r{]}
5970 @itemx  /NODEBUG
5971 Specifies how much debugging information is to be included in
5972 the resulting object file where 'debug-level' is one of the following:
5973 @table @code
5974 @item   TRACEBACK
5975 Include both debugger symbol records and traceback
5976 the object file.
5977 This is the default setting.
5978 @item   ALL
5979 Include both debugger symbol records and traceback in
5980 object file.
5981 @item   NONE
5982 Excludes both debugger symbol records and traceback
5983 the object file. Same as /NODEBUG.
5984 @item   SYMBOLS
5985 Includes only debugger symbol records in the object
5986 file. Note that this doesn't include traceback information.
5987 @end table
5988 @end ifset
5989 @end table
5991 @node Validity Checking
5992 @subsection Validity Checking
5993 @findex Validity Checking
5995 @noindent
5996 The Ada Reference Manual defines the concept of invalid values (see
5997 RM 13.9.1). The primary source of invalid values is uninitialized
5998 variables. A scalar variable that is left uninitialized may contain
5999 an invalid value; the concept of invalid does not apply to access or
6000 composite types.
6002 It is an error to read an invalid value, but the RM does not require
6003 run-time checks to detect such errors, except for some minimal
6004 checking to prevent erroneous execution (i.e. unpredictable
6005 behavior). This corresponds to the @option{-gnatVd} switch below,
6006 which is the default. For example, by default, if the expression of a
6007 case statement is invalid, it will raise Constraint_Error rather than
6008 causing a wild jump, and if an array index on the left-hand side of an
6009 assignment is invalid, it will raise Constraint_Error rather than
6010 overwriting an arbitrary memory location.
6012 The @option{-gnatVa} may be used to enable additional validity checks,
6013 which are not required by the RM. These checks are often very
6014 expensive (which is why the RM does not require them). These checks
6015 are useful in tracking down uninitialized variables, but they are
6016 not usually recommended for production builds.
6018 The other @option{-gnatV^@var{x}^^} switches below allow finer-grained
6019 control; you can enable whichever validity checks you desire. However,
6020 for most debugging purposes, @option{-gnatVa} is sufficient, and the
6021 default @option{-gnatVd} (i.e. standard Ada behavior) is usually
6022 sufficient for non-debugging use.
6024 The @option{-gnatB} switch tells the compiler to assume that all
6025 values are valid (that is, within their declared subtype range)
6026 except in the context of a use of the Valid attribute. This means
6027 the compiler can generate more efficient code, since the range
6028 of values is better known at compile time. However, an uninitialized
6029 variable can cause wild jumps and memory corruption in this mode.
6031 The @option{-gnatV^@var{x}^^} switch allows control over the validity
6032 checking mode as described below.
6033 @ifclear vms
6034 The @code{x} argument is a string of letters that
6035 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
6036 to the default checks required by Ada as described above.
6037 @end ifclear
6038 @ifset vms
6039 The options allowed for this qualifier
6040 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
6041 to the default checks required by Ada as described above.
6042 @end ifset
6044 @table @option
6045 @c !sort!
6046 @item -gnatVa
6047 @emph{All validity checks.}
6048 @cindex @option{-gnatVa} (@command{gcc})
6049 All validity checks are turned on.
6050 @ifclear vms
6051 That is, @option{-gnatVa} is
6052 equivalent to @option{gnatVcdfimorst}.
6053 @end ifclear
6055 @item -gnatVc
6056 @emph{Validity checks for copies.}
6057 @cindex @option{-gnatVc} (@command{gcc})
6058 The right hand side of assignments, and the initializing values of
6059 object declarations are validity checked.
6061 @item -gnatVd
6062 @emph{Default (RM) validity checks.}
6063 @cindex @option{-gnatVd} (@command{gcc})
6064 Some validity checks are done by default following normal Ada semantics
6065 (RM 13.9.1 (9-11)).
6066 A check is done in case statements that the expression is within the range
6067 of the subtype. If it is not, Constraint_Error is raised.
6068 For assignments to array components, a check is done that the expression used
6069 as index is within the range. If it is not, Constraint_Error is raised.
6070 Both these validity checks may be turned off using switch @option{-gnatVD}.
6071 They are turned on by default. If @option{-gnatVD} is specified, a subsequent
6072 switch @option{-gnatVd} will leave the checks turned on.
6073 Switch @option{-gnatVD} should be used only if you are sure that all such
6074 expressions have valid values. If you use this switch and invalid values
6075 are present, then the program is erroneous, and wild jumps or memory
6076 overwriting may occur.
6078 @item -gnatVe
6079 @emph{Validity checks for elementary components.}
6080 @cindex @option{-gnatVe} (@command{gcc})
6081 In the absence of this switch, assignments to record or array components are
6082 not validity checked, even if validity checks for assignments generally
6083 (@option{-gnatVc}) are turned on. In Ada, assignment of composite values do not
6084 require valid data, but assignment of individual components does. So for
6085 example, there is a difference between copying the elements of an array with a
6086 slice assignment, compared to assigning element by element in a loop. This
6087 switch allows you to turn off validity checking for components, even when they
6088 are assigned component by component.
6090 @item -gnatVf
6091 @emph{Validity checks for floating-point values.}
6092 @cindex @option{-gnatVf} (@command{gcc})
6093 In the absence of this switch, validity checking occurs only for discrete
6094 values. If @option{-gnatVf} is specified, then validity checking also applies
6095 for floating-point values, and NaNs and infinities are considered invalid,
6096 as well as out of range values for constrained types. Note that this means
6097 that standard IEEE infinity mode is not allowed. The exact contexts
6098 in which floating-point values are checked depends on the setting of other
6099 options. For example,
6100 @option{^-gnatVif^VALIDITY_CHECKING=(IN_PARAMS,FLOATS)^} or
6101 @option{^-gnatVfi^VALIDITY_CHECKING=(FLOATS,IN_PARAMS)^}
6102 (the order does not matter) specifies that floating-point parameters of mode
6103 @code{in} should be validity checked.
6105 @item -gnatVi
6106 @emph{Validity checks for @code{in} mode parameters}
6107 @cindex @option{-gnatVi} (@command{gcc})
6108 Arguments for parameters of mode @code{in} are validity checked in function
6109 and procedure calls at the point of call.
6111 @item -gnatVm
6112 @emph{Validity checks for @code{in out} mode parameters.}
6113 @cindex @option{-gnatVm} (@command{gcc})
6114 Arguments for parameters of mode @code{in out} are validity checked in
6115 procedure calls at the point of call. The @code{'m'} here stands for
6116 modify, since this concerns parameters that can be modified by the call.
6117 Note that there is no specific option to test @code{out} parameters,
6118 but any reference within the subprogram will be tested in the usual
6119 manner, and if an invalid value is copied back, any reference to it
6120 will be subject to validity checking.
6122 @item -gnatVn
6123 @emph{No validity checks.}
6124 @cindex @option{-gnatVn} (@command{gcc})
6125 This switch turns off all validity checking, including the default checking
6126 for case statements and left hand side subscripts. Note that the use of
6127 the switch @option{-gnatp} suppresses all run-time checks, including
6128 validity checks, and thus implies @option{-gnatVn}. When this switch
6129 is used, it cancels any other @option{-gnatV} previously issued.
6131 @item -gnatVo
6132 @emph{Validity checks for operator and attribute operands.}
6133 @cindex @option{-gnatVo} (@command{gcc})
6134 Arguments for predefined operators and attributes are validity checked.
6135 This includes all operators in package @code{Standard},
6136 the shift operators defined as intrinsic in package @code{Interfaces}
6137 and operands for attributes such as @code{Pos}. Checks are also made
6138 on individual component values for composite comparisons, and on the
6139 expressions in type conversions and qualified expressions. Checks are
6140 also made on explicit ranges using @samp{..} (e.g.@: slices, loops etc).
6142 @item -gnatVp
6143 @emph{Validity checks for parameters.}
6144 @cindex @option{-gnatVp} (@command{gcc})
6145 This controls the treatment of parameters within a subprogram (as opposed
6146 to @option{-gnatVi} and @option{-gnatVm} which control validity testing
6147 of parameters on a call. If either of these call options is used, then
6148 normally an assumption is made within a subprogram that the input arguments
6149 have been validity checking at the point of call, and do not need checking
6150 again within a subprogram). If @option{-gnatVp} is set, then this assumption
6151 is not made, and parameters are not assumed to be valid, so their validity
6152 will be checked (or rechecked) within the subprogram.
6154 @item -gnatVr
6155 @emph{Validity checks for function returns.}
6156 @cindex @option{-gnatVr} (@command{gcc})
6157 The expression in @code{return} statements in functions is validity
6158 checked.
6160 @item -gnatVs
6161 @emph{Validity checks for subscripts.}
6162 @cindex @option{-gnatVs} (@command{gcc})
6163 All subscripts expressions are checked for validity, whether they appear
6164 on the right side or left side (in default mode only left side subscripts
6165 are validity checked).
6167 @item -gnatVt
6168 @emph{Validity checks for tests.}
6169 @cindex @option{-gnatVt} (@command{gcc})
6170 Expressions used as conditions in @code{if}, @code{while} or @code{exit}
6171 statements are checked, as well as guard expressions in entry calls.
6173 @end table
6175 @noindent
6176 The @option{-gnatV} switch may be followed by
6177 ^a string of letters^a list of options^
6178 to turn on a series of validity checking options.
6179 For example,
6180 @option{^-gnatVcr^/VALIDITY_CHECKING=(COPIES, RETURNS)^}
6181 specifies that in addition to the default validity checking, copies and
6182 function return expressions are to be validity checked.
6183 In order to make it easier
6184 to specify the desired combination of effects,
6185 @ifclear vms
6186 the upper case letters @code{CDFIMORST} may
6187 be used to turn off the corresponding lower case option.
6188 @end ifclear
6189 @ifset vms
6190 the prefix @code{NO} on an option turns off the corresponding validity
6191 checking:
6192 @itemize @bullet
6193 @item @code{NOCOPIES}
6194 @item @code{NODEFAULT}
6195 @item @code{NOFLOATS}
6196 @item @code{NOIN_PARAMS}
6197 @item @code{NOMOD_PARAMS}
6198 @item @code{NOOPERANDS}
6199 @item @code{NORETURNS}
6200 @item @code{NOSUBSCRIPTS}
6201 @item @code{NOTESTS}
6202 @end itemize
6203 @end ifset
6204 Thus
6205 @option{^-gnatVaM^/VALIDITY_CHECKING=(ALL, NOMOD_PARAMS)^}
6206 turns on all validity checking options except for
6207 checking of @code{@b{in out}} procedure arguments.
6209 The specification of additional validity checking generates extra code (and
6210 in the case of @option{-gnatVa} the code expansion can be substantial).
6211 However, these additional checks can be very useful in detecting
6212 uninitialized variables, incorrect use of unchecked conversion, and other
6213 errors leading to invalid values. The use of pragma @code{Initialize_Scalars}
6214 is useful in conjunction with the extra validity checking, since this
6215 ensures that wherever possible uninitialized variables have invalid values.
6217 See also the pragma @code{Validity_Checks} which allows modification of
6218 the validity checking mode at the program source level, and also allows for
6219 temporary disabling of validity checks.
6221 @node Style Checking
6222 @subsection Style Checking
6223 @findex Style checking
6225 @noindent
6226 The @option{-gnaty^x^(option,option,@dots{})^} switch
6227 @cindex @option{-gnaty} (@command{gcc})
6228 causes the compiler to
6229 enforce specified style rules. A limited set of style rules has been used
6230 in writing the GNAT sources themselves. This switch allows user programs
6231 to activate all or some of these checks. If the source program fails a
6232 specified style check, an appropriate message is given, preceded by
6233 the character sequence ``(style)''. This message does not prevent
6234 successful compilation (unless the @option{-gnatwe} switch is used).
6236 Note that this is by no means intended to be a general facility for
6237 checking arbitrary coding standards. It is simply an embedding of the
6238 style rules we have chosen for the GNAT sources. If you are starting
6239 a project which does not have established style standards, you may
6240 find it useful to adopt the entire set of GNAT coding standards, or
6241 some subset of them.
6242 @ifclear FSFEDITION
6243 If you already have an established set of coding
6244 standards, then the selected style checking options may
6245 indeed correspond to choices you have made, but for general checking
6246 of an existing set of coding rules, you should look to the gnatcheck
6247 tool, which is designed for that purpose.
6248 @end ifclear
6250 @ifset vms
6251 @code{(option,option,@dots{})} is a sequence of keywords
6252 @end ifset
6253 @ifclear vms
6254 The string @var{x} is a sequence of letters or digits
6255 @end ifclear
6256 indicating the particular style
6257 checks to be performed. The following checks are defined:
6259 @table @option
6260 @c !sort!
6261 @item 0-9
6262 @emph{Specify indentation level.}
6263 If a digit from 1-9 appears
6264 ^in the string after @option{-gnaty}^as an option for /STYLE_CHECKS^
6265 then proper indentation is checked, with the digit indicating the
6266 indentation level required. A value of zero turns off this style check.
6267 The general style of required indentation is as specified by
6268 the examples in the Ada Reference Manual. Full line comments must be
6269 aligned with the @code{--} starting on a column that is a multiple of
6270 the alignment level, or they may be aligned the same way as the following
6271 non-blank line (this is useful when full line comments appear in the middle
6272 of a statement, or they may be aligned with the source line on the previous
6273 non-blank line.
6275 @item ^a^ATTRIBUTE^
6276 @emph{Check attribute casing.}
6277 Attribute names, including the case of keywords such as @code{digits}
6278 used as attributes names, must be written in mixed case, that is, the
6279 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
6280 All other letters must be lowercase.
6282 @item ^A^ARRAY_INDEXES^
6283 @emph{Use of array index numbers in array attributes.}
6284 When using the array attributes First, Last, Range,
6285 or Length, the index number must be omitted for one-dimensional arrays
6286 and is required for multi-dimensional arrays.
6288 @item ^b^BLANKS^
6289 @emph{Blanks not allowed at statement end.}
6290 Trailing blanks are not allowed at the end of statements. The purpose of this
6291 rule, together with h (no horizontal tabs), is to enforce a canonical format
6292 for the use of blanks to separate source tokens.
6294 @item ^B^BOOLEAN_OPERATORS^
6295 @emph{Check Boolean operators.}
6296 The use of AND/OR operators is not permitted except in the cases of modular
6297 operands, array operands, and simple stand-alone boolean variables or
6298 boolean constants. In all other cases @code{and then}/@code{or else} are
6299 required.
6301 @item ^c^COMMENTS^
6302 @emph{Check comments, double space.}
6303 Comments must meet the following set of rules:
6305 @itemize @bullet
6307 @item
6308 The ``@code{--}'' that starts the column must either start in column one,
6309 or else at least one blank must precede this sequence.
6311 @item
6312 Comments that follow other tokens on a line must have at least one blank
6313 following the ``@code{--}'' at the start of the comment.
6315 @item
6316 Full line comments must have at least two blanks following the
6317 ``@code{--}'' that starts the comment, with the following exceptions.
6319 @item
6320 A line consisting only of the ``@code{--}'' characters, possibly preceded
6321 by blanks is permitted.
6323 @item
6324 A comment starting with ``@code{--x}'' where @code{x} is a special character
6325 is permitted.
6326 This allows proper processing of the output generated by specialized tools
6327 including @command{gnatprep} (where ``@code{--!}'' is used) and the SPARK
6328 annotation
6329 language (where ``@code{--#}'' is used). For the purposes of this rule, a
6330 special character is defined as being in one of the ASCII ranges
6331 @code{16#21#@dots{}16#2F#} or @code{16#3A#@dots{}16#3F#}.
6332 Note that this usage is not permitted
6333 in GNAT implementation units (i.e., when @option{-gnatg} is used).
6335 @item
6336 A line consisting entirely of minus signs, possibly preceded by blanks, is
6337 permitted. This allows the construction of box comments where lines of minus
6338 signs are used to form the top and bottom of the box.
6340 @item
6341 A comment that starts and ends with ``@code{--}'' is permitted as long as at
6342 least one blank follows the initial ``@code{--}''. Together with the preceding
6343 rule, this allows the construction of box comments, as shown in the following
6344 example:
6345 @smallexample
6346 ---------------------------
6347 -- This is a box comment --
6348 -- with two text lines.  --
6349 ---------------------------
6350 @end smallexample
6351 @end itemize
6353 @item ^C^COMMENTS1^
6354 @emph{Check comments, single space.}
6355 This is identical to @code{^c^COMMENTS^} except that only one space
6356 is required following the @code{--} of a comment instead of two.
6358 @item ^d^DOS_LINE_ENDINGS^
6359 @emph{Check no DOS line terminators present.}
6360 All lines must be terminated by a single ASCII.LF
6361 character (in particular the DOS line terminator sequence CR/LF is not
6362 allowed).
6364 @item ^e^END^
6365 @emph{Check end/exit labels.}
6366 Optional labels on @code{end} statements ending subprograms and on
6367 @code{exit} statements exiting named loops, are required to be present.
6369 @item ^f^VTABS^
6370 @emph{No form feeds or vertical tabs.}
6371 Neither form feeds nor vertical tab characters are permitted
6372 in the source text.
6374 @item ^g^GNAT^
6375 @emph{GNAT style mode.}
6376 The set of style check switches is set to match that used by the GNAT sources.
6377 This may be useful when developing code that is eventually intended to be
6378 incorporated into GNAT. For further details, see GNAT sources.
6380 @item ^h^HTABS^
6381 @emph{No horizontal tabs.}
6382 Horizontal tab characters are not permitted in the source text.
6383 Together with the b (no blanks at end of line) check, this
6384 enforces a canonical form for the use of blanks to separate
6385 source tokens.
6387 @item ^i^IF_THEN^
6388 @emph{Check if-then layout.}
6389 The keyword @code{then} must appear either on the same
6390 line as corresponding @code{if}, or on a line on its own, lined
6391 up under the @code{if}.
6393 @item ^I^IN_MODE^
6394 @emph{check mode IN keywords.}
6395 Mode @code{in} (the default mode) is not
6396 allowed to be given explicitly. @code{in out} is fine,
6397 but not @code{in} on its own.
6399 @item ^k^KEYWORD^
6400 @emph{Check keyword casing.}
6401 All keywords must be in lower case (with the exception of keywords
6402 such as @code{digits} used as attribute names to which this check
6403 does not apply).
6405 @item ^l^LAYOUT^
6406 @emph{Check layout.}
6407 Layout of statement and declaration constructs must follow the
6408 recommendations in the Ada Reference Manual, as indicated by the
6409 form of the syntax rules. For example an @code{else} keyword must
6410 be lined up with the corresponding @code{if} keyword.
6412 There are two respects in which the style rule enforced by this check
6413 option are more liberal than those in the Ada Reference Manual. First
6414 in the case of record declarations, it is permissible to put the
6415 @code{record} keyword on the same line as the @code{type} keyword, and
6416 then the @code{end} in @code{end record} must line up under @code{type}.
6417 This is also permitted when the type declaration is split on two lines.
6418 For example, any of the following three layouts is acceptable:
6420 @smallexample @c ada
6421 @cartouche
6422 type q is record
6423    a : integer;
6424    b : integer;
6425 end record;
6427 type q is
6428    record
6429       a : integer;
6430       b : integer;
6431    end record;
6433 type q is
6434    record
6435       a : integer;
6436       b : integer;
6437 end record;
6439 @end cartouche
6440 @end smallexample
6442 @noindent
6443 Second, in the case of a block statement, a permitted alternative
6444 is to put the block label on the same line as the @code{declare} or
6445 @code{begin} keyword, and then line the @code{end} keyword up under
6446 the block label. For example both the following are permitted:
6448 @smallexample @c ada
6449 @cartouche
6450 Block : declare
6451    A : Integer := 3;
6452 begin
6453    Proc (A, A);
6454 end Block;
6456 Block :
6457    declare
6458       A : Integer := 3;
6459    begin
6460       Proc (A, A);
6461    end Block;
6462 @end cartouche
6463 @end smallexample
6465 @noindent
6466 The same alternative format is allowed for loops. For example, both of
6467 the following are permitted:
6469 @smallexample @c ada
6470 @cartouche
6471 Clear : while J < 10 loop
6472    A (J) := 0;
6473 end loop Clear;
6475 Clear :
6476    while J < 10 loop
6477       A (J) := 0;
6478    end loop Clear;
6479 @end cartouche
6480 @end smallexample
6482 @item ^Lnnn^MAX_NESTING=nnn^
6483 @emph{Set maximum nesting level.}
6484 The maximum level of nesting of constructs (including subprograms, loops,
6485 blocks, packages, and conditionals) may not exceed the given value
6486 @option{nnn}. A value of zero disconnects this style check.
6488 @item ^m^LINE_LENGTH^
6489 @emph{Check maximum line length.}
6490 The length of source lines must not exceed 79 characters, including
6491 any trailing blanks. The value of 79 allows convenient display on an
6492 80 character wide device or window, allowing for possible special
6493 treatment of 80 character lines. Note that this count is of
6494 characters in the source text. This means that a tab character counts
6495 as one character in this count and a wide character sequence counts as
6496 a single character (however many bytes are needed in the encoding).
6498 @item ^Mnnn^MAX_LENGTH=nnn^
6499 @emph{Set maximum line length.}
6500 The length of lines must not exceed the
6501 given value @option{nnn}. The maximum value that can be specified is 32767.
6502 If neither style option for setting the line length is used, then the
6503 default is 255. This also controls the maximum length of lexical elements,
6504 where the only restriction is that they must fit on a single line.
6506 @item ^n^STANDARD_CASING^
6507 @emph{Check casing of entities in Standard.}
6508 Any identifier from Standard must be cased
6509 to match the presentation in the Ada Reference Manual (for example,
6510 @code{Integer} and @code{ASCII.NUL}).
6512 @item ^N^NONE^
6513 @emph{Turn off all style checks.}
6514 All style check options are turned off.
6516 @item ^o^ORDERED_SUBPROGRAMS^
6517 @emph{Check order of subprogram bodies.}
6518 All subprogram bodies in a given scope
6519 (e.g.@: a package body) must be in alphabetical order. The ordering
6520 rule uses normal Ada rules for comparing strings, ignoring casing
6521 of letters, except that if there is a trailing numeric suffix, then
6522 the value of this suffix is used in the ordering (e.g.@: Junk2 comes
6523 before Junk10).
6525 @item ^O^OVERRIDING_INDICATORS^
6526 @emph{Check that overriding subprograms are explicitly marked as such.}
6527 The declaration of a primitive operation of a type extension that overrides
6528 an inherited operation must carry an overriding indicator.
6530 @item ^p^PRAGMA^
6531 @emph{Check pragma casing.}
6532 Pragma names must be written in mixed case, that is, the
6533 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
6534 All other letters must be lowercase. An exception is that SPARK_Mode is
6535 allowed as an alternative for Spark_Mode.
6537 @item ^r^REFERENCES^
6538 @emph{Check references.}
6539 All identifier references must be cased in the same way as the
6540 corresponding declaration. No specific casing style is imposed on
6541 identifiers. The only requirement is for consistency of references
6542 with declarations.
6544 @item ^s^SPECS^
6545 @emph{Check separate specs.}
6546 Separate declarations (``specs'') are required for subprograms (a
6547 body is not allowed to serve as its own declaration). The only
6548 exception is that parameterless library level procedures are
6549 not required to have a separate declaration. This exception covers
6550 the most frequent form of main program procedures.
6552 @item ^S^STATEMENTS_AFTER_THEN_ELSE^
6553 @emph{Check no statements after @code{then}/@code{else}.}
6554 No statements are allowed
6555 on the same line as a @code{then} or @code{else} keyword following the
6556 keyword in an @code{if} statement. @code{or else} and @code{and then} are not
6557 affected, and a special exception allows a pragma to appear after @code{else}.
6559 @item ^t^TOKEN^
6560 @emph{Check token spacing.}
6561 The following token spacing rules are enforced:
6563 @itemize @bullet
6565 @item
6566 The keywords @code{abs} and @code{not} must be followed by a space.
6568 @item
6569 The token @code{=>} must be surrounded by spaces.
6571 @item
6572 The token @code{<>} must be preceded by a space or a left parenthesis.
6574 @item
6575 Binary operators other than @code{**} must be surrounded by spaces.
6576 There is no restriction on the layout of the @code{**} binary operator.
6578 @item
6579 Colon must be surrounded by spaces.
6581 @item
6582 Colon-equal (assignment, initialization) must be surrounded by spaces.
6584 @item
6585 Comma must be the first non-blank character on the line, or be
6586 immediately preceded by a non-blank character, and must be followed
6587 by a space.
6589 @item
6590 If the token preceding a left parenthesis ends with a letter or digit, then
6591 a space must separate the two tokens.
6593 @item
6594 if the token following a right parenthesis starts with a letter or digit, then
6595 a space must separate the two tokens.
6597 @item
6598 A right parenthesis must either be the first non-blank character on
6599 a line, or it must be preceded by a non-blank character.
6601 @item
6602 A semicolon must not be preceded by a space, and must not be followed by
6603 a non-blank character.
6605 @item
6606 A unary plus or minus may not be followed by a space.
6608 @item
6609 A vertical bar must be surrounded by spaces.
6610 @end itemize
6612 @item
6613 Exactly one blank (and no other white space) must appear between
6614 a @code{not} token and a following @code{in} token.
6616 @item ^u^UNNECESSARY_BLANK_LINES^
6617 @emph{Check unnecessary blank lines.}
6618 Unnecessary blank lines are not allowed. A blank line is considered
6619 unnecessary if it appears at the end of the file, or if more than
6620 one blank line occurs in sequence.
6622 @item ^x^XTRA_PARENS^
6623 @emph{Check extra parentheses.}
6624 Unnecessary extra level of parentheses (C-style) are not allowed
6625 around conditions in @code{if} statements, @code{while} statements and
6626 @code{exit} statements.
6628 @item ^y^ALL_BUILTIN^
6629 @emph{Set all standard style check options}
6630 This is equivalent to @code{gnaty3aAbcefhiklmnprst}, that is all checking
6631 options enabled with the exception of @option{-gnatyB}, @option{-gnatyd},
6632 @option{-gnatyI}, @option{-gnatyLnnn}, @option{-gnatyo}, @option{-gnatyO},
6633 @option{-gnatyS}, @option{-gnatyu}, and @option{-gnatyx}.
6635 @ifclear vms
6636 @item -
6637 @emph{Remove style check options}
6638 This causes any subsequent options in the string to act as canceling the
6639 corresponding style check option. To cancel maximum nesting level control,
6640 use @option{L} parameter witout any integer value after that, because any
6641 digit following @option{-} in the parameter string of the @option{-gnaty}
6642 option will be threated as canceling indentation check. The same is true
6643 for @option{M} parameter. @option{y} and @option{N} parameters are not
6644 allowed after @option{-}.
6646 @item +
6647 This causes any subsequent options in the string to enable the corresponding
6648 style check option. That is, it cancels the effect of a previous ^-^REMOVE^,
6649 if any.
6650 @end ifclear
6652 @ifset vms
6653 @item NOxxx
6654 @emph{Removing style check options}
6655 If the name of a style check is preceded by @option{NO} then the corresponding
6656 style check is turned off. For example @option{NOCOMMENTS} turns off style
6657 checking for comments.
6658 @end ifset
6659 @end table
6661 @noindent
6662 In the above rules, appearing in column one is always permitted, that is,
6663 counts as meeting either a requirement for a required preceding space,
6664 or as meeting a requirement for no preceding space.
6666 Appearing at the end of a line is also always permitted, that is, counts
6667 as meeting either a requirement for a following space, or as meeting
6668 a requirement for no following space.
6670 @noindent
6671 If any of these style rules is violated, a message is generated giving
6672 details on the violation. The initial characters of such messages are
6673 always ``@code{(style)}''. Note that these messages are treated as warning
6674 messages, so they normally do not prevent the generation of an object
6675 file. The @option{-gnatwe} switch can be used to treat warning messages,
6676 including style messages, as fatal errors.
6678 The switch
6679 @ifclear vms
6680 @option{-gnaty} on its own (that is not
6681 followed by any letters or digits) is equivalent
6682 to the use of @option{-gnatyy} as described above, that is all
6683 built-in standard style check options are enabled.
6685 @end ifclear
6686 @ifset vms
6687 /STYLE_CHECKS=ALL_BUILTIN enables all checking options with
6688 the exception of ORDERED_SUBPROGRAMS, UNNECESSARY_BLANK_LINES,
6689 XTRA_PARENS, and DOS_LINE_ENDINGS. In addition
6690 @end ifset
6692 The switch
6693 @ifclear vms
6694 @option{-gnatyN}
6695 @end ifclear
6696 @ifset vms
6697 /STYLE_CHECKS=NONE
6698 @end ifset
6699 clears any previously set style checks.
6701 @node Run-Time Checks
6702 @subsection Run-Time Checks
6703 @cindex Division by zero
6704 @cindex Access before elaboration
6705 @cindex Checks, division by zero
6706 @cindex Checks, access before elaboration
6707 @cindex Checks, stack overflow checking
6709 @noindent
6710 By default, the following checks are suppressed: integer overflow
6711 checks, stack overflow checks, and checks for access before
6712 elaboration on subprogram calls. All other checks, including range
6713 checks and array bounds checks, are turned on by default. The
6714 following @command{gcc} switches refine this default behavior.
6716 @table @option
6717 @c !sort!
6718 @item -gnatp
6719 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
6720 @cindex Suppressing checks
6721 @cindex Checks, suppressing
6722 @findex Suppress
6723 This switch causes the unit to be compiled
6724 as though @code{pragma Suppress (All_checks)}
6725 had been present in the source. Validity checks are also eliminated (in
6726 other words @option{-gnatp} also implies @option{-gnatVn}.
6727 Use this switch to improve the performance
6728 of the code at the expense of safety in the presence of invalid data or
6729 program bugs.
6731 Note that when checks are suppressed, the compiler is allowed, but not
6732 required, to omit the checking code. If the run-time cost of the
6733 checking code is zero or near-zero, the compiler will generate it even
6734 if checks are suppressed. In particular, if the compiler can prove
6735 that a certain check will necessarily fail, it will generate code to
6736 do an unconditional ``raise'', even if checks are suppressed. The
6737 compiler warns in this case. Another case in which checks may not be
6738 eliminated is when they are embedded in certain run time routines such
6739 as math library routines.
6741 Of course, run-time checks are omitted whenever the compiler can prove
6742 that they will not fail, whether or not checks are suppressed.
6744 Note that if you suppress a check that would have failed, program
6745 execution is erroneous, which means the behavior is totally
6746 unpredictable. The program might crash, or print wrong answers, or
6747 do anything else. It might even do exactly what you wanted it to do
6748 (and then it might start failing mysteriously next week or next
6749 year). The compiler will generate code based on the assumption that
6750 the condition being checked is true, which can result in disaster if
6751 that assumption is wrong.
6753 The checks subject to suppression include all the checks defined by
6754 the Ada standard, the additional implementation defined checks
6755 @code{Alignment_Check}, @code{Atomic_Synchronization}, and
6756 @code{Validity_Check}, as well as any checks introduced using
6757 @code{pragma Check_Name}.
6759 The @option{-gnatp} switch has no effect if a subsequent
6760 @option{-gnat-p} switch appears.
6762 @item -gnat-p
6763 @cindex @option{-gnat-p} (@command{gcc})
6764 @cindex Suppressing checks
6765 @cindex Checks, suppressing
6766 @findex Suppress
6767 This switch cancels the effect of a previous @option{gnatp} switch.
6769 @item -gnato??
6770 @cindex @option{-gnato??} (@command{gcc})
6771 @cindex Overflow checks
6772 @cindex Overflow mode
6773 @cindex Check, overflow
6774 This switch controls the mode used for computing intermediate
6775 arithmetic integer operations, and also enables overflow checking.
6776 For a full description of overflow mode and checking control, see
6777 the ``Overflow Check Handling in GNAT'' appendix in this
6778 User's Guide.
6780 Overflow checks are always enabled by this switch. The argument
6781 controls the mode, using the codes
6783 @itemize
6784 @item 1 = STRICT
6785 In STRICT mode, intermediate operations are always done using the
6786 base type, and overflow checking ensures that the result is within
6787 the base type range.
6789 @item 2 = MINIMIZED
6790 In MINIMIZED mode, overflows in intermediate operations are avoided
6791 where possible by using a larger integer type for the computation
6792 (typically @code{Long_Long_Integer}). Overflow checking ensures that
6793 the result fits in this larger integer type.
6795 @item 3 = ELIMINATED
6796 In ELIMINATED mode, overflows in intermediate operations are avoided
6797 by using multi-precision arithmetic. In this case, overflow checking
6798 has no effect on intermediate operations (since overflow is impossible).
6799 @end itemize
6801 If two digits are present after @option{-gnato} then the first digit
6802 sets the mode for expressions outside assertions, and the second digit
6803 sets the mode for expressions within assertions. Here assertions is used
6804 in the technical sense (which includes for example precondition and
6805 postcondition expressions).
6807 If one digit is present, the corresponding mode is applicable to both
6808 expressions within and outside assertion expressions.
6810 If no digits are present, the default is to enable overflow checks
6811 and set STRICT mode for both kinds of expressions. This is compatible
6812 with the use of @option{-gnato} in previous versions of GNAT.
6814 @findex Machine_Overflows
6815 Note that the @option{-gnato??} switch does not affect the code generated
6816 for any floating-point operations; it applies only to integer semantics.
6817 For floating-point, @value{EDITION} has the @code{Machine_Overflows}
6818 attribute set to @code{False} and the normal mode of operation is to
6819 generate IEEE NaN and infinite values on overflow or invalid operations
6820 (such as dividing 0.0 by 0.0).
6822 The reason that we distinguish overflow checking from other kinds of
6823 range constraint checking is that a failure of an overflow check, unlike
6824 for example the failure of a range check, can result in an incorrect
6825 value, but cannot cause random memory destruction (like an out of range
6826 subscript), or a wild jump (from an out of range case value). Overflow
6827 checking is also quite expensive in time and space, since in general it
6828 requires the use of double length arithmetic.
6830 Note again that the default is @option{^-gnato00^/OVERFLOW_CHECKS=00^},
6831 so overflow checking is not performed in default mode. This means that out of
6832 the box, with the default settings, @value{EDITION} does not do all the checks
6833 expected from the language description in the Ada Reference Manual.
6834 If you want all constraint checks to be performed, as described in this Manual,
6835 then you must explicitly use the @option{-gnato??}
6836 switch either on the @command{gnatmake} or @command{gcc} command.
6838 @item -gnatE
6839 @cindex @option{-gnatE} (@command{gcc})
6840 @cindex Elaboration checks
6841 @cindex Check, elaboration
6842 Enables dynamic checks for access-before-elaboration
6843 on subprogram calls and generic instantiations.
6844 Note that @option{-gnatE} is not necessary for safety, because in the
6845 default mode, GNAT ensures statically that the checks would not fail.
6846 For full details of the effect and use of this switch,
6847 @xref{Compiling with gcc}.
6849 @item -fstack-check
6850 @cindex @option{-fstack-check} (@command{gcc})
6851 @cindex Stack Overflow Checking
6852 @cindex Checks, stack overflow checking
6853 Activates stack overflow checking. For full details of the effect and use of
6854 this switch see @ref{Stack Overflow Checking}.
6855 @end table
6857 @findex Unsuppress
6858 @noindent
6859 The setting of these switches only controls the default setting of the
6860 checks. You may modify them using either @code{Suppress} (to remove
6861 checks) or @code{Unsuppress} (to add back suppressed checks) pragmas in
6862 the program source.
6864 @node Using gcc for Syntax Checking
6865 @subsection Using @command{gcc} for Syntax Checking
6866 @table @option
6867 @item -gnats
6868 @cindex @option{-gnats} (@command{gcc})
6869 @ifclear vms
6871 @noindent
6872 The @code{s} stands for ``syntax''.
6873 @end ifclear
6875 Run GNAT in syntax checking only mode. For
6876 example, the command
6878 @smallexample
6879 $ gcc -c -gnats x.adb
6880 @end smallexample
6882 @noindent
6883 compiles file @file{x.adb} in syntax-check-only mode. You can check a
6884 series of files in a single command
6885 @ifclear vms
6886 , and can use wild cards to specify such a group of files.
6887 Note that you must specify the @option{-c} (compile
6888 only) flag in addition to the @option{-gnats} flag.
6889 @end ifclear
6891 You may use other switches in conjunction with @option{-gnats}. In
6892 particular, @option{-gnatl} and @option{-gnatv} are useful to control the
6893 format of any generated error messages.
6895 When the source file is empty or contains only empty lines and/or comments,
6896 the output is a warning:
6898 @smallexample
6899 $ gcc -c -gnats -x ada toto.txt
6900 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
6902 @end smallexample
6904 Otherwise, the output is simply the error messages, if any. No object file or
6905 ALI file is generated by a syntax-only compilation. Also, no units other
6906 than the one specified are accessed. For example, if a unit @code{X}
6907 @code{with}'s a unit @code{Y}, compiling unit @code{X} in syntax
6908 check only mode does not access the source file containing unit
6909 @code{Y}.
6911 @cindex Multiple units, syntax checking
6912 Normally, GNAT allows only a single unit in a source file. However, this
6913 restriction does not apply in syntax-check-only mode, and it is possible
6914 to check a file containing multiple compilation units concatenated
6915 together. This is primarily used by the @code{gnatchop} utility
6916 (@pxref{Renaming Files with gnatchop}).
6917 @end table
6919 @node Using gcc for Semantic Checking
6920 @subsection Using @command{gcc} for Semantic Checking
6921 @table @option
6922 @item -gnatc
6923 @cindex @option{-gnatc} (@command{gcc})
6925 @ifclear vms
6926 @noindent
6927 The @code{c} stands for ``check''.
6928 @end ifclear
6929 Causes the compiler to operate in semantic check mode,
6930 with full checking for all illegalities specified in the
6931 Ada Reference Manual, but without generation of any object code
6932 (no object file is generated).
6934 Because dependent files must be accessed, you must follow the GNAT
6935 semantic restrictions on file structuring to operate in this mode:
6937 @itemize @bullet
6938 @item
6939 The needed source files must be accessible
6940 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
6942 @item
6943 Each file must contain only one compilation unit.
6945 @item
6946 The file name and unit name must match (@pxref{File Naming Rules}).
6947 @end itemize
6949 The output consists of error messages as appropriate. No object file is
6950 generated. An @file{ALI} file is generated for use in the context of
6951 cross-reference tools, but this file is marked as not being suitable
6952 for binding (since no object file is generated).
6953 The checking corresponds exactly to the notion of
6954 legality in the Ada Reference Manual.
6956 Any unit can be compiled in semantics-checking-only mode, including
6957 units that would not normally be compiled (subunits,
6958 and specifications where a separate body is present).
6959 @end table
6961 @node Compiling Different Versions of Ada
6962 @subsection Compiling Different Versions of Ada
6964 @noindent
6965 The switches described in this section allow you to explicitly specify
6966 the version of the Ada language that your programs are written in.
6967 The default mode is Ada 2012,
6968 but you can also specify Ada 95, Ada 2005 mode, or
6969 indicate Ada 83 compatibility mode.
6971 @table @option
6972 @cindex Compatibility with Ada 83
6974 @item -gnat83 (Ada 83 Compatibility Mode)
6975 @cindex @option{-gnat83} (@command{gcc})
6976 @cindex ACVC, Ada 83 tests
6977 @cindex Ada 83 mode
6979 @noindent
6980 Although GNAT is primarily an Ada 95 / Ada 2005 compiler, this switch
6981 specifies that the program is to be compiled in Ada 83 mode. With
6982 @option{-gnat83}, GNAT rejects most post-Ada 83 extensions and applies Ada 83
6983 semantics where this can be done easily.
6984 It is not possible to guarantee this switch does a perfect
6985 job; some subtle tests, such as are
6986 found in earlier ACVC tests (and that have been removed from the ACATS suite
6987 for Ada 95), might not compile correctly.
6988 Nevertheless, this switch may be useful in some circumstances, for example
6989 where, due to contractual reasons, existing code needs to be maintained
6990 using only Ada 83 features.
6992 With few exceptions (most notably the need to use @code{<>} on
6993 @cindex Generic formal parameters
6994 unconstrained generic formal parameters, the use of the new Ada 95 / Ada 2005
6995 reserved words, and the use of packages
6996 with optional bodies), it is not necessary to specify the
6997 @option{-gnat83} switch when compiling Ada 83 programs, because, with rare
6998 exceptions, Ada 95 and Ada 2005 are upwardly compatible with Ada 83. Thus
6999 a correct Ada 83 program is usually also a correct program
7000 in these later versions of the language standard.
7001 For further information, please refer to @ref{Compatibility and Porting Guide}.
7003 @item -gnat95 (Ada 95 mode)
7004 @cindex @option{-gnat95} (@command{gcc})
7005 @cindex Ada 95 mode
7007 @noindent
7008 This switch directs the compiler to implement the Ada 95 version of the
7009 language.
7010 Since Ada 95 is almost completely upwards
7011 compatible with Ada 83, Ada 83 programs may generally be compiled using
7012 this switch (see the description of the @option{-gnat83} switch for further
7013 information about Ada 83 mode).
7014 If an Ada 2005 program is compiled in Ada 95 mode,
7015 uses of the new Ada 2005 features will cause error
7016 messages or warnings.
7018 This switch also can be used to cancel the effect of a previous
7019 @option{-gnat83}, @option{-gnat05/2005}, or @option{-gnat12/2012}
7020 switch earlier in the command line.
7022 @item -gnat05 or -gnat2005 (Ada 2005 mode)
7023 @cindex @option{-gnat05} (@command{gcc})
7024 @cindex @option{-gnat2005} (@command{gcc})
7025 @cindex Ada 2005 mode
7027 @noindent
7028 This switch directs the compiler to implement the Ada 2005 version of the
7029 language, as documented in the official Ada standards document.
7030 Since Ada 2005 is almost completely upwards
7031 compatible with Ada 95 (and thus also with Ada 83), Ada 83 and Ada 95 programs
7032 may generally be compiled using this switch (see the description of the
7033 @option{-gnat83} and @option{-gnat95} switches for further
7034 information).
7036 @item -gnat12 or -gnat2012 (Ada 2012 mode)
7037 @cindex @option{-gnat12} (@command{gcc})
7038 @cindex @option{-gnat2012} (@command{gcc})
7039 @cindex Ada 2012 mode
7041 @noindent
7042 This switch directs the compiler to implement the Ada 2012 version of the
7043 language (also the default).
7044 Since Ada 2012 is almost completely upwards
7045 compatible with Ada 2005 (and thus also with Ada 83, and Ada 95),
7046 Ada 83 and Ada 95 programs
7047 may generally be compiled using this switch (see the description of the
7048 @option{-gnat83}, @option{-gnat95}, and @option{-gnat05/2005} switches
7049 for further information).
7051 @item -gnatX (Enable GNAT Extensions)
7052 @cindex @option{-gnatX} (@command{gcc})
7053 @cindex Ada language extensions
7054 @cindex GNAT extensions
7056 @noindent
7057 This switch directs the compiler to implement the latest version of the
7058 language (currently Ada 2012) and also to enable certain GNAT implementation
7059 extensions that are not part of any Ada standard. For a full list of these
7060 extensions, see the GNAT reference manual.
7062 @end table
7064 @node Character Set Control
7065 @subsection Character Set Control
7066 @table @option
7067 @item ^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET=^@var{c}
7068 @cindex @option{^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET^} (@command{gcc})
7070 @noindent
7071 Normally GNAT recognizes the Latin-1 character set in source program
7072 identifiers, as described in the Ada Reference Manual.
7073 This switch causes
7074 GNAT to recognize alternate character sets in identifiers. @var{c} is a
7075 single character ^^or word^ indicating the character set, as follows:
7077 @table @code
7078 @item 1
7079 ISO 8859-1 (Latin-1) identifiers
7081 @item 2
7082 ISO 8859-2 (Latin-2) letters allowed in identifiers
7084 @item 3
7085 ISO 8859-3 (Latin-3) letters allowed in identifiers
7087 @item 4
7088 ISO 8859-4 (Latin-4) letters allowed in identifiers
7090 @item 5
7091 ISO 8859-5 (Cyrillic) letters allowed in identifiers
7093 @item 9
7094 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers
7096 @item ^p^PC^
7097 IBM PC letters (code page 437) allowed in identifiers
7099 @item ^8^PC850^
7100 IBM PC letters (code page 850) allowed in identifiers
7102 @item ^f^FULL_UPPER^
7103 Full upper-half codes allowed in identifiers
7105 @item ^n^NO_UPPER^
7106 No upper-half codes allowed in identifiers
7108 @item ^w^WIDE^
7109 Wide-character codes (that is, codes greater than 255)
7110 allowed in identifiers
7111 @end table
7113 @xref{Foreign Language Representation}, for full details on the
7114 implementation of these character sets.
7116 @item ^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
7117 @cindex @option{^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@command{gcc})
7118 Specify the method of encoding for wide characters.
7119 @var{e} is one of the following:
7121 @table @code
7123 @item ^h^HEX^
7124 Hex encoding (brackets coding also recognized)
7126 @item ^u^UPPER^
7127 Upper half encoding (brackets encoding also recognized)
7129 @item ^s^SHIFT_JIS^
7130 Shift/JIS encoding (brackets encoding also recognized)
7132 @item ^e^EUC^
7133 EUC encoding (brackets encoding also recognized)
7135 @item ^8^UTF8^
7136 UTF-8 encoding (brackets encoding also recognized)
7138 @item ^b^BRACKETS^
7139 Brackets encoding only (default value)
7140 @end table
7141 For full details on these encoding
7142 methods see @ref{Wide Character Encodings}.
7143 Note that brackets coding is always accepted, even if one of the other
7144 options is specified, so for example @option{-gnatW8} specifies that both
7145 brackets and UTF-8 encodings will be recognized. The units that are
7146 with'ed directly or indirectly will be scanned using the specified
7147 representation scheme, and so if one of the non-brackets scheme is
7148 used, it must be used consistently throughout the program. However,
7149 since brackets encoding is always recognized, it may be conveniently
7150 used in standard libraries, allowing these libraries to be used with
7151 any of the available coding schemes.
7153 Note that brackets encoding only applies to program text. Within comments,
7154 brackets are considered to be normal graphic characters, and bracket sequences
7155 are never recognized as wide characters.
7157 If no @option{-gnatW?} parameter is present, then the default
7158 representation is normally Brackets encoding only. However, if the
7159 first three characters of the file are 16#EF# 16#BB# 16#BF# (the standard
7160 byte order mark or BOM for UTF-8), then these three characters are
7161 skipped and the default representation for the file is set to UTF-8.
7163 Note that the wide character representation that is specified (explicitly
7164 or by default) for the main program also acts as the default encoding used
7165 for Wide_Text_IO files if not specifically overridden by a WCEM form
7166 parameter.
7168 @end table
7170 When no @option{-gnatW?} is specified, then characters (other than wide
7171 characters represented using brackets notation) are treated as 8-bit
7172 Latin-1 codes. The codes recognized are the Latin-1 graphic characters,
7173 and ASCII format effectors (CR, LF, HT, VT). Other lower half control
7174 characters in the range 16#00#..16#1F# are not accepted in program text
7175 or in comments. Upper half control characters (16#80#..16#9F#) are rejected
7176 in program text, but allowed and ignored in comments. Note in particular
7177 that the Next Line (NEL) character whose encoding is 16#85# is not recognized
7178 as an end of line in this default mode. If your source program contains
7179 instances of the NEL character used as a line terminator,
7180 you must use UTF-8 encoding for the whole
7181 source program. In default mode, all lines must be ended by a standard
7182 end of line sequence (CR, CR/LF, or LF).
7184 Note that the convention of simply accepting all upper half characters in
7185 comments means that programs that use standard ASCII for program text, but
7186 UTF-8 encoding for comments are accepted in default mode, providing that the
7187 comments are ended by an appropriate (CR, or CR/LF, or LF) line terminator.
7188 This is a common mode for many programs with foreign language comments.
7190 @node File Naming Control
7191 @subsection File Naming Control
7193 @table @option
7194 @item ^-gnatk^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=^@var{n}
7195 @cindex @option{-gnatk} (@command{gcc})
7196 Activates file name ``krunching''. @var{n}, a decimal integer in the range
7197 1-999, indicates the maximum allowable length of a file name (not
7198 including the @file{.ads} or @file{.adb} extension). The default is not
7199 to enable file name krunching.
7201 For the source file naming rules, @xref{File Naming Rules}.
7202 @end table
7204 @node Subprogram Inlining Control
7205 @subsection Subprogram Inlining Control
7207 @table @option
7208 @c !sort!
7209 @item -gnatn[12]
7210 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
7211 @ifclear vms
7212 The @code{n} here is intended to suggest the first syllable of the
7213 word ``inline''.
7214 @end ifclear
7215 GNAT recognizes and processes @code{Inline} pragmas. However, for the
7216 inlining to actually occur, optimization must be enabled and, in order
7217 to enable inlining of subprograms specified by pragma @code{Inline},
7218 you must also specify this switch.
7219 In the absence of this switch, GNAT does not attempt
7220 inlining and does not need to access the bodies of
7221 subprograms for which @code{pragma Inline} is specified if they are not
7222 in the current unit.
7224 You can optionally specify the inlining level: 1 for moderate inlining across
7225 modules, which is a good compromise between compilation times and performances
7226 at run time, or 2 for full inlining across modules, which may bring about
7227 longer compilation times. If no inlining level is specified, the compiler will
7228 pick it based on the optimization level: 1 for @option{-O1}, @option{-O2} or
7229 @option{-Os} and 2 for @option{-O3}.
7231 If you specify this switch the compiler will access these bodies,
7232 creating an extra source dependency for the resulting object file, and
7233 where possible, the call will be inlined.
7234 For further details on when inlining is possible
7235 see @ref{Inlining of Subprograms}.
7237 @item -gnatN
7238 @cindex @option{-gnatN} (@command{gcc})
7239 This switch activates front-end inlining which also
7240 generates additional dependencies.
7242 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
7243 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
7244 @option{-gnatN} is deprecated, and the use of @option{-gnatn} is preferred.
7245 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
7246 inlining, but that is no longer the case.
7247 @end table
7249 @node Auxiliary Output Control
7250 @subsection Auxiliary Output Control
7252 @table @option
7253 @item -gnatt
7254 @cindex @option{-gnatt} (@command{gcc})
7255 @cindex Writing internal trees
7256 @cindex Internal trees, writing to file
7257 Causes GNAT to write the internal tree for a unit to a file (with the
7258 extension @file{.adt}.
7259 This not normally required, but is used by separate analysis tools.
7260 Typically
7261 these tools do the necessary compilations automatically, so you should
7262 not have to specify this switch in normal operation.
7263 Note that the combination of switches @option{-gnatct}
7264 generates a tree in the form required by ASIS applications.
7266 @item -gnatu
7267 @cindex @option{-gnatu} (@command{gcc})
7268 Print a list of units required by this compilation on @file{stdout}.
7269 The listing includes all units on which the unit being compiled depends
7270 either directly or indirectly.
7272 @ifclear vms
7273 @item -pass-exit-codes
7274 @cindex @option{-pass-exit-codes} (@command{gcc})
7275 If this switch is not used, the exit code returned by @command{gcc} when
7276 compiling multiple files indicates whether all source files have
7277 been successfully used to generate object files or not.
7279 When @option{-pass-exit-codes} is used, @command{gcc} exits with an extended
7280 exit status and allows an integrated development environment to better
7281 react to a compilation failure. Those exit status are:
7283 @table @asis
7284 @item 5
7285 There was an error in at least one source file.
7286 @item 3
7287 At least one source file did not generate an object file.
7288 @item 2
7289 The compiler died unexpectedly (internal error for example).
7290 @item 0
7291 An object file has been generated for every source file.
7292 @end table
7293 @end ifclear
7294 @end table
7296 @node Debugging Control
7297 @subsection Debugging Control
7299 @table @option
7300 @c !sort!
7301 @cindex Debugging options
7302 @ifclear vms
7303 @item -gnatd@var{x}
7304 @cindex @option{-gnatd} (@command{gcc})
7305 Activate internal debugging switches. @var{x} is a letter or digit, or
7306 string of letters or digits, which specifies the type of debugging
7307 outputs desired. Normally these are used only for internal development
7308 or system debugging purposes. You can find full documentation for these
7309 switches in the body of the @code{Debug} unit in the compiler source
7310 file @file{debug.adb}.
7311 @end ifclear
7313 @item -gnatG[=nn]
7314 @cindex @option{-gnatG} (@command{gcc})
7315 This switch causes the compiler to generate auxiliary output containing
7316 a pseudo-source listing of the generated expanded code. Like most Ada
7317 compilers, GNAT works by first transforming the high level Ada code into
7318 lower level constructs. For example, tasking operations are transformed
7319 into calls to the tasking run-time routines. A unique capability of GNAT
7320 is to list this expanded code in a form very close to normal Ada source.
7321 This is very useful in understanding the implications of various Ada
7322 usage on the efficiency of the generated code. There are many cases in
7323 Ada (e.g.@: the use of controlled types), where simple Ada statements can
7324 generate a lot of run-time code. By using @option{-gnatG} you can identify
7325 these cases, and consider whether it may be desirable to modify the coding
7326 approach to improve efficiency.
7328 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatG specifies an
7329 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
7330 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
7331 reset to 40. The equal sign is optional.
7333 The format of the output is very similar to standard Ada source, and is
7334 easily understood by an Ada programmer. The following special syntactic
7335 additions correspond to low level features used in the generated code that
7336 do not have any exact analogies in pure Ada source form. The following
7337 is a partial list of these special constructions. See the spec
7338 of package @code{Sprint} in file @file{sprint.ads} for a full list.
7340 If the switch @option{-gnatL} is used in conjunction with
7341 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
7342 @option{-gnatG}, then the original source lines are interspersed
7343 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
7345 @table @code
7346 @item new @var{xxx} @r{[}storage_pool = @var{yyy}@r{]}
7347 Shows the storage pool being used for an allocator.
7349 @item at end @var{procedure-name};
7350 Shows the finalization (cleanup) procedure for a scope.
7352 @item (if @var{expr} then @var{expr} else @var{expr})
7353 Conditional expression equivalent to the @code{x?y:z} construction in C.
7355 @item @var{target}^^^(@var{source})
7356 A conversion with floating-point truncation instead of rounding.
7358 @item @var{target}?(@var{source})
7359 A conversion that bypasses normal Ada semantic checking. In particular
7360 enumeration types and fixed-point types are treated simply as integers.
7362 @item @var{target}?^^^(@var{source})
7363 Combines the above two cases.
7365 @item @var{x} #/ @var{y}
7366 @itemx @var{x} #mod @var{y}
7367 @itemx @var{x} #* @var{y}
7368 @itemx @var{x} #rem @var{y}
7369 A division or multiplication of fixed-point values which are treated as
7370 integers without any kind of scaling.
7372 @item free @var{expr} @r{[}storage_pool = @var{xxx}@r{]}
7373 Shows the storage pool associated with a @code{free} statement.
7375 @item [subtype or type declaration]
7376 Used to list an equivalent declaration for an internally generated
7377 type that is referenced elsewhere in the listing.
7379 @c @item freeze @var{type-name} @ovar{actions}
7380 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
7381 @item freeze @var{type-name} @r{[}@var{actions}@r{]}
7382 Shows the point at which @var{type-name} is frozen, with possible
7383 associated actions to be performed at the freeze point.
7385 @item reference @var{itype}
7386 Reference (and hence definition) to internal type @var{itype}.
7388 @item @var{function-name}! (@var{arg}, @var{arg}, @var{arg})
7389 Intrinsic function call.
7391 @item @var{label-name} : label
7392 Declaration of label @var{labelname}.
7394 @item #$ @var{subprogram-name}
7395 An implicit call to a run-time support routine
7396 (to meet the requirement of H.3.1(9) in a
7397 convenient manner).
7399 @item @var{expr} && @var{expr} && @var{expr} @dots{} && @var{expr}
7400 A multiple concatenation (same effect as @var{expr} & @var{expr} &
7401 @var{expr}, but handled more efficiently).
7403 @item [constraint_error]
7404 Raise the @code{Constraint_Error} exception.
7406 @item @var{expression}'reference
7407 A pointer to the result of evaluating @var{expression}.
7409 @item @var{target-type}!(@var{source-expression})
7410 An unchecked conversion of @var{source-expression} to @var{target-type}.
7412 @item [@var{numerator}/@var{denominator}]
7413 Used to represent internal real literals (that) have no exact
7414 representation in base 2-16 (for example, the result of compile time
7415 evaluation of the expression 1.0/27.0).
7416 @end table
7418 @item -gnatD[=nn]
7419 @cindex @option{-gnatD} (@command{gcc})
7420 When used in conjunction with @option{-gnatG}, this switch causes
7421 the expanded source, as described above for
7422 @option{-gnatG} to be written to files with names
7423 @file{^xxx.dg^XXX_DG^}, where @file{xxx} is the normal file name,
7424 instead of to the standard output file. For
7425 example, if the source file name is @file{hello.adb}, then a file
7426 @file{^hello.adb.dg^HELLO.ADB_DG^} will be written.  The debugging
7427 information generated by the @command{gcc} @option{^-g^/DEBUG^} switch
7428 will refer to the generated @file{^xxx.dg^XXX_DG^} file. This allows
7429 you to do source level debugging using the generated code which is
7430 sometimes useful for complex code, for example to find out exactly
7431 which part of a complex construction raised an exception. This switch
7432 also suppress generation of cross-reference information (see
7433 @option{-gnatx}) since otherwise the cross-reference information
7434 would refer to the @file{^.dg^.DG^} file, which would cause
7435 confusion since this is not the original source file.
7437 Note that @option{-gnatD} actually implies @option{-gnatG}
7438 automatically, so it is not necessary to give both options.
7439 In other words @option{-gnatD} is equivalent to @option{-gnatDG}).
7441 If the switch @option{-gnatL} is used in conjunction with
7442 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
7443 @option{-gnatDG}, then the original source lines are interspersed
7444 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
7446 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatD specifies an
7447 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
7448 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
7449 reset to 40. The equal sign is optional.
7451 @item -gnatr
7452 @cindex @option{-gnatr} (@command{gcc})
7453 @cindex pragma Restrictions
7454 This switch causes pragma Restrictions to be treated as Restriction_Warnings
7455 so that violation of restrictions causes warnings rather than illegalities.
7456 This is useful during the development process when new restrictions are added
7457 or investigated. The switch also causes pragma Profile to be treated as
7458 Profile_Warnings, and pragma Restricted_Run_Time and pragma Ravenscar set
7459 restriction warnings rather than restrictions.
7461 @ifclear vms
7462 @item -gnatR@r{[}0@r{|}1@r{|}2@r{|}3@r{[}s@r{]]}
7463 @cindex @option{-gnatR} (@command{gcc})
7464 This switch controls output from the compiler of a listing showing
7465 representation information for declared types and objects. For
7466 @option{-gnatR0}, no information is output (equivalent to omitting
7467 the @option{-gnatR} switch). For @option{-gnatR1} (which is the default,
7468 so @option{-gnatR} with no parameter has the same effect), size and alignment
7469 information is listed for declared array and record types. For
7470 @option{-gnatR2}, size and alignment information is listed for all
7471 declared types and objects. The @code{Linker_Section} is also listed for any
7472 entity for which the @code{Linker_Section} is set explicitly or implicitly (the
7473 latter case occurs for objects of a type for which a @code{Linker_Section}
7474 is set).
7476 Finally @option{-gnatR3} includes symbolic
7477 expressions for values that are computed at run time for
7478 variant records. These symbolic expressions have a mostly obvious
7479 format with #n being used to represent the value of the n'th
7480 discriminant. See source files @file{repinfo.ads/adb} in the
7481 @code{GNAT} sources for full details on the format of @option{-gnatR3}
7482 output. If the switch is followed by an s (e.g.@: @option{-gnatR2s}), then
7483 the output is to a file with the name @file{^file.rep^file_REP^} where
7484 file is the name of the corresponding source file.
7486 @item -gnatRm[s]
7487 This form of the switch controls output of subprogram conventions
7488 and parameter passing mechanisms for all subprograms. A following
7489 @code{s} means output to a file as described above.
7490 @end ifclear
7491 @ifset vms
7492 @item /REPRESENTATION_INFO
7493 @cindex @option{/REPRESENTATION_INFO} (@command{gcc})
7494 This qualifier controls output from the compiler of a listing showing
7495 representation information for declared types and objects. For
7496 @option{/REPRESENTATION_INFO=NONE}, no information is output
7497 (equivalent to omitting the @option{/REPRESENTATION_INFO} qualifier).
7498 @option{/REPRESENTATION_INFO} without option is equivalent to
7499 @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS}.
7500 For @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS}, size and alignment
7501 information is listed for declared array and record types. For
7502 @option{/REPRESENTATION_INFO=OBJECTS}, size and alignment information
7503 is listed for all expression information for values that are computed
7504 at run time for variant records. These symbolic expressions have a mostly
7505 obvious format with #n being used to represent the value of the n'th
7506 discriminant. See source files @file{REPINFO.ADS/ADB} in the
7507 @code{GNAT} sources for full details on the format of
7508 @option{/REPRESENTATION_INFO=SYMBOLIC} output.
7509 If _FILE is added at the end of an option
7510 (e.g.@: @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS_FILE}),
7511 then the output is to a file with the name @file{file_REP} where
7512 file is the name of the corresponding source file.
7514 @item /REPRESENTATION_INFO=MECHANISMS
7515 This qualifier form controls output of subprogram conventions
7516 and parameter passing mechanisms for all subprograms. It is
7517 possible to append _FILE as described above to cause information
7518 to be written to a file.
7519 @end ifset
7521 Note that it is possible for record components to have zero size. In
7522 this case, the component clause uses an obvious extension of permitted
7523 Ada syntax, for example @code{at 0 range 0 .. -1}.
7525 Representation information requires that code be generated (since it is the
7526 code generator that lays out complex data structures). If an attempt is made
7527 to output representation information when no code is generated, for example
7528 when a subunit is compiled on its own, then no information can be generated
7529 and the compiler outputs a message to this effect.
7531 @item -gnatS
7532 @cindex @option{-gnatS} (@command{gcc})
7533 The use of the switch @option{-gnatS} for an
7534 Ada compilation will cause the compiler to output a
7535 representation of package Standard in a form very
7536 close to standard Ada. It is not quite possible to
7537 do this entirely in standard Ada (since new
7538 numeric base types cannot be created in standard
7539 Ada), but the output is easily
7540 readable to any Ada programmer, and is useful to
7541 determine the characteristics of target dependent
7542 types in package Standard.
7544 @item -gnatx
7545 @cindex @option{-gnatx} (@command{gcc})
7546 Normally the compiler generates full cross-referencing information in
7547 the @file{ALI} file. This information is used by a number of tools,
7548 including @code{gnatfind} and @code{gnatxref}. The @option{-gnatx} switch
7549 suppresses this information. This saves some space and may slightly
7550 speed up compilation, but means that these tools cannot be used.
7551 @end table
7553 @node Exception Handling Control
7554 @subsection Exception Handling Control
7556 @noindent
7557 GNAT uses two methods for handling exceptions at run-time. The
7558 @code{setjmp/longjmp} method saves the context when entering
7559 a frame with an exception handler. Then when an exception is
7560 raised, the context can be restored immediately, without the
7561 need for tracing stack frames. This method provides very fast
7562 exception propagation, but introduces significant overhead for
7563 the use of exception handlers, even if no exception is raised.
7565 The other approach is called ``zero cost'' exception handling.
7566 With this method, the compiler builds static tables to describe
7567 the exception ranges. No dynamic code is required when entering
7568 a frame containing an exception handler. When an exception is
7569 raised, the tables are used to control a back trace of the
7570 subprogram invocation stack to locate the required exception
7571 handler. This method has considerably poorer performance for
7572 the propagation of exceptions, but there is no overhead for
7573 exception handlers if no exception is raised. Note that in this
7574 mode and in the context of mixed Ada and C/C++ programming,
7575 to propagate an exception through a C/C++ code, the C/C++ code
7576 must be compiled with the @option{-funwind-tables} GCC's
7577 option.
7579 The following switches may be used to control which of the
7580 two exception handling methods is used.
7582 @table @option
7583 @c !sort!
7585 @item --RTS=sjlj
7586 @cindex @option{--RTS=sjlj} (@command{gnatmake})
7587 This switch causes the setjmp/longjmp run-time (when available) to be used
7588 for exception handling. If the default
7589 mechanism for the target is zero cost exceptions, then
7590 this switch can be used to modify this default, and must be
7591 used for all units in the partition.
7592 This option is rarely used. One case in which it may be
7593 advantageous is if you have an application where exception
7594 raising is common and the overall performance of the
7595 application is improved by favoring exception propagation.
7597 @item --RTS=zcx
7598 @cindex @option{--RTS=zcx} (@command{gnatmake})
7599 @cindex Zero Cost Exceptions
7600 This switch causes the zero cost approach to be used
7601 for exception handling. If this is the default mechanism for the
7602 target (see below), then this switch is unneeded. If the default
7603 mechanism for the target is setjmp/longjmp exceptions, then
7604 this switch can be used to modify this default, and must be
7605 used for all units in the partition.
7606 This option can only be used if the zero cost approach
7607 is available for the target in use, otherwise it will generate an error.
7608 @end table
7610 @noindent
7611 The same option @option{--RTS} must be used both for @command{gcc}
7612 and @command{gnatbind}. Passing this option to @command{gnatmake}
7613 (@pxref{Switches for gnatmake}) will ensure the required consistency
7614 through the compilation and binding steps.
7616 @node Units to Sources Mapping Files
7617 @subsection Units to Sources Mapping Files
7619 @table @option
7621 @item -gnatem=@var{path}
7622 @cindex @option{-gnatem} (@command{gcc})
7623 A mapping file is a way to communicate to the compiler two mappings:
7624 from unit names to file names (without any directory information) and from
7625 file names to path names (with full directory information). These mappings
7626 are used by the compiler to short-circuit the path search.
7628 The use of mapping files is not required for correct operation of the
7629 compiler, but mapping files can improve efficiency, particularly when
7630 sources are read over a slow network connection. In normal operation,
7631 you need not be concerned with the format or use of mapping files,
7632 and the @option{-gnatem} switch is not a switch that you would use
7633 explicitly. It is intended primarily for use by automatic tools such as
7634 @command{gnatmake} running under the project file facility. The
7635 description here of the format of mapping files is provided
7636 for completeness and for possible use by other tools.
7638 A mapping file is a sequence of sets of three lines. In each set, the
7639 first line is the unit name, in lower case, with @code{%s} appended
7640 for specs and @code{%b} appended for bodies; the second line is the
7641 file name; and the third line is the path name.
7643 Example:
7644 @smallexample
7645    main%b
7646    main.2.ada
7647    /gnat/project1/sources/main.2.ada
7648 @end smallexample
7650 When the switch @option{-gnatem} is specified, the compiler will
7651 create in memory the two mappings from the specified file. If there is
7652 any problem (nonexistent file, truncated file or duplicate entries),
7653 no mapping will be created.
7655 Several @option{-gnatem} switches may be specified; however, only the
7656 last one on the command line will be taken into account.
7658 When using a project file, @command{gnatmake} creates a temporary
7659 mapping file and communicates it to the compiler using this switch.
7661 @end table
7663 @node Integrated Preprocessing
7664 @subsection Integrated Preprocessing
7666 @noindent
7667 GNAT sources may be preprocessed immediately before compilation.
7668 In this case, the actual
7669 text of the source is not the text of the source file, but is derived from it
7670 through a process called preprocessing. Integrated preprocessing is specified
7671 through switches @option{-gnatep} and/or @option{-gnateD}. @option{-gnatep}
7672 indicates, through a text file, the preprocessing data to be used.
7673 @option{-gnateD} specifies or modifies the values of preprocessing symbol.
7675 @noindent
7676 Note that when integrated preprocessing is used, the output from the
7677 preprocessor is not written to any external file. Instead it is passed
7678 internally to the compiler. If you need to preserve the result of
7679 preprocessing in a file, then you should use @command{gnatprep}
7680 to perform the desired preprocessing in stand-alone mode.
7682 @noindent
7683 It is recommended that @command{gnatmake} switch ^-s^/SWITCH_CHECK^ should be
7684 used when Integrated Preprocessing is used. The reason is that preprocessing
7685 with another Preprocessing Data file without changing the sources will
7686 not trigger recompilation without this switch.
7688 @noindent
7689 Note that @command{gnatmake} switch ^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^ will almost
7690 always trigger recompilation for sources that are preprocessed,
7691 because @command{gnatmake} cannot compute the checksum of the source after
7692 preprocessing.
7694 @noindent
7695 The actual preprocessing function is described in details in section
7696 @ref{Preprocessing with gnatprep}. This section only describes how integrated
7697 preprocessing is triggered and parameterized.
7699 @table @code
7701 @item -gnatep=@var{file}
7702 @cindex @option{-gnatep} (@command{gcc})
7703 This switch indicates to the compiler the file name (without directory
7704 information) of the preprocessor data file to use. The preprocessor data file
7705 should be found in the source directories. Note that when the compiler is
7706 called by a builder such as (@command{gnatmake} with a project
7707 file, if the object directory is not also a source directory, the builder needs
7708 to be called with @option{-x}.
7710 @noindent
7711 A preprocessing data file is a text file with significant lines indicating
7712 how should be preprocessed either a specific source or all sources not
7713 mentioned in other lines. A significant line is a nonempty, non-comment line.
7714 Comments are similar to Ada comments.
7716 @noindent
7717 Each significant line starts with either a literal string or the character '*'.
7718 A literal string is the file name (without directory information) of the source
7719 to preprocess. A character '*' indicates the preprocessing for all the sources
7720 that are not specified explicitly on other lines (order of the lines is not
7721 significant). It is an error to have two lines with the same file name or two
7722 lines starting with the character '*'.
7724 @noindent
7725 After the file name or the character '*', another optional literal string
7726 indicating the file name of the definition file to be used for preprocessing
7727 (@pxref{Form of Definitions File}). The definition files are found by the
7728 compiler in one of the source directories. In some cases, when compiling
7729 a source in a directory other than the current directory, if the definition
7730 file is in the current directory, it may be necessary to add the current
7731 directory as a source directory through switch ^-I.^/SEARCH=[]^, otherwise
7732 the compiler would not find the definition file.
7734 @noindent
7735 Then, optionally, ^switches^switches^ similar to those of @code{gnatprep} may
7736 be found. Those ^switches^switches^ are:
7738 @table @code
7740 @item -b
7741 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
7742 preprocessing to be replaced by blank lines, preserving the line number.
7743 This ^switch^switch^ is always implied; however, if specified after @option{-c}
7744 it cancels the effect of @option{-c}.
7746 @item -c
7747 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
7748 by preprocessing to be retained as comments marked
7749 with the special string ``@code{--! }''.
7751 @item -Dsymbol=value
7752 Define or redefine a symbol, associated with value. A symbol is an Ada
7753 identifier, or an Ada reserved word, with the exception of @code{if},
7754 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
7755 @code{value} is either a literal string, an Ada identifier or any Ada reserved
7756 word. A symbol declared with this ^switch^switch^ replaces a symbol with the
7757 same name defined in a definition file.
7759 @item -s
7760 Causes a sorted list of symbol names and values to be
7761 listed on the standard output file.
7763 @item -u
7764 Causes undefined symbols to be treated as having the value @code{FALSE}
7765 in the context
7766 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
7767 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
7769 @end table
7771 @noindent
7772 Examples of valid lines in a preprocessor data file:
7774 @smallexample
7775   "toto.adb"  "prep.def" -u
7776   --  preprocess "toto.adb", using definition file "prep.def",
7777   --  undefined symbol are False.
7779   * -c -DVERSION=V101
7780   --  preprocess all other sources without a definition file;
7781   --  suppressed lined are commented; symbol VERSION has the value V101.
7783   "titi.adb" "prep2.def" -s
7784   --  preprocess "titi.adb", using definition file "prep2.def";
7785   --  list all symbols with their values.
7786 @end smallexample
7788 @item ^-gnateD^/DATA_PREPROCESSING=^symbol@r{[}=value@r{]}
7789 @cindex @option{-gnateD} (@command{gcc})
7790 Define or redefine a preprocessing symbol, associated with value. If no value
7791 is given on the command line, then the value of the symbol is @code{True}.
7792 A symbol is an identifier, following normal Ada (case-insensitive)
7793 rules for its syntax, and value is either an arbitrary string between double
7794 quotes or any sequence (including an empty sequence) of characters from the
7795 set (letters, digits, period, underline).
7796 Ada reserved words may be used as symbols, with the exceptions of @code{if},
7797 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
7799 @ifclear vms
7800 @noindent
7801 Examples:
7803 @smallexample
7804    -gnateDToto=Titi
7805    -gnateDFoo
7806    -gnateDFoo=\"Foo-Bar\"
7807 @end smallexample
7808 @end ifclear
7810 @noindent
7811 A symbol declared with this ^switch^switch^ on the command line replaces a
7812 symbol with the same name either in a definition file or specified with a
7813 ^switch^switch^ -D in the preprocessor data file.
7815 @noindent
7816 This switch is similar to switch @option{^-D^/ASSOCIATE^} of @code{gnatprep}.
7818 @item -gnateG
7819 When integrated preprocessing is performed and the preprocessor modifies
7820 the source text, write the result of this preprocessing into a file
7821 <source>^.prep^_prep^.
7823 @end table
7825 @node Code Generation Control
7826 @subsection Code Generation Control
7828 @noindent
7830 The GCC technology provides a wide range of target dependent
7831 @option{-m} switches for controlling
7832 details of code generation with respect to different versions of
7833 architectures. This includes variations in instruction sets (e.g.@:
7834 different members of the power pc family), and different requirements
7835 for optimal arrangement of instructions (e.g.@: different members of
7836 the x86 family). The list of available @option{-m} switches may be
7837 found in the GCC documentation.
7839 Use of these @option{-m} switches may in some cases result in improved
7840 code performance.
7842 The @value{EDITION} technology is tested and qualified without any
7843 @option{-m} switches,
7844 so generally the most reliable approach is to avoid the use of these
7845 switches. However, we generally expect most of these switches to work
7846 successfully with @value{EDITION}, and many customers have reported successful
7847 use of these options.
7849 Our general advice is to avoid the use of @option{-m} switches unless
7850 special needs lead to requirements in this area. In particular,
7851 there is no point in using @option{-m} switches to improve performance
7852 unless you actually see a performance improvement.
7854 @ifset vms
7855 @node Return Codes
7856 @subsection Return Codes
7857 @cindex Return Codes
7858 @cindex @option{/RETURN_CODES=VMS}
7860 @noindent
7861 On VMS, GNAT compiled programs return POSIX-style codes by default,
7862 e.g.@: @option{/RETURN_CODES=POSIX}.
7864 To enable VMS style return codes, use GNAT BIND and LINK with the option
7865 @option{/RETURN_CODES=VMS}. For example:
7867 @smallexample
7868 GNAT BIND MYMAIN.ALI /RETURN_CODES=VMS
7869 GNAT LINK MYMAIN.ALI /RETURN_CODES=VMS
7870 @end smallexample
7872 @noindent
7873 Programs built with /RETURN_CODES=VMS are suitable to be called in
7874 VMS DCL scripts. Programs compiled with the default /RETURN_CODES=POSIX
7875 are suitable for spawning with appropriate GNAT RTL routines.
7877 @end ifset
7879 @node Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
7880 @section Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
7882 @noindent
7883 With the GNAT source-based library system, the compiler must be able to
7884 find source files for units that are needed by the unit being compiled.
7885 Search paths are used to guide this process.
7887 The compiler compiles one source file whose name must be given
7888 explicitly on the command line. In other words, no searching is done
7889 for this file. To find all other source files that are needed (the most
7890 common being the specs of units), the compiler examines the following
7891 directories, in the following order:
7893 @enumerate
7894 @item
7895 The directory containing the source file of the main unit being compiled
7896 (the file name on the command line).
7898 @item
7899 Each directory named by an @option{^-I^/SOURCE_SEARCH^} switch given on the
7900 @command{gcc} command line, in the order given.
7902 @item
7903 @findex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
7904 Each of the directories listed in the text file whose name is given
7905 by the @env{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} ^environment variable^logical name^.
7907 @noindent
7908 @env{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} is normally set by gnatmake or by the ^gnat^GNAT^
7909 driver when project files are used. It should not normally be set
7910 by other means.
7912 @item
7913 @findex ADA_INCLUDE_PATH
7914 Each of the directories listed in the value of the
7915 @env{ADA_INCLUDE_PATH} ^environment variable^logical name^.
7916 @ifclear vms
7917 Construct this value
7918 exactly as the @env{PATH} environment variable: a list of directory
7919 names separated by colons (semicolons when working with the NT version).
7920 @end ifclear
7921 @ifset vms
7922 Normally, define this value as a logical name containing a comma separated
7923 list of directory names.
7925 This variable can also be defined by means of an environment string
7926 (an argument to the HP C exec* set of functions).
7928 Logical Name:
7929 @smallexample
7930 DEFINE ANOTHER_PATH FOO:[BAG]
7931 DEFINE ADA_INCLUDE_PATH ANOTHER_PATH,FOO:[BAM],FOO:[BAR]
7932 @end smallexample
7934 By default, the path includes GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.DECLIB]
7935 first, followed by the standard Ada
7936 libraries in GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.ADAINCLUDE].
7937 If this is not redefined, the user will obtain the HP Ada 83 IO packages
7938 (Text_IO, Sequential_IO, etc)
7939 instead of the standard Ada packages. Thus, in order to get the standard Ada
7940 packages by default, ADA_INCLUDE_PATH must be redefined.
7941 @end ifset
7943 @item
7944 The content of the @file{ada_source_path} file which is part of the GNAT
7945 installation tree and is used to store standard libraries such as the
7946 GNAT Run Time Library (RTL) source files.
7947 @ifclear vms
7948 @ref{Installing a library}
7949 @end ifclear
7950 @end enumerate
7952 @noindent
7953 Specifying the switch @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^}
7954 inhibits the use of the directory
7955 containing the source file named in the command line. You can still
7956 have this directory on your search path, but in this case it must be
7957 explicitly requested with a @option{^-I^/SOURCE_SEARCH^} switch.
7959 Specifying the switch @option{-nostdinc}
7960 inhibits the search of the default location for the GNAT Run Time
7961 Library (RTL) source files.
7963 The compiler outputs its object files and ALI files in the current
7964 working directory.
7965 @ifclear vms
7966 Caution: The object file can be redirected with the @option{-o} switch;
7967 however, @command{gcc} and @code{gnat1} have not been coordinated on this
7968 so the @file{ALI} file will not go to the right place. Therefore, you should
7969 avoid using the @option{-o} switch.
7970 @end ifclear
7972 @findex System.IO
7973 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
7974 children make up the GNAT RTL, together with the simple @code{System.IO}
7975 package used in the @code{"Hello World"} example. The sources for these units
7976 are needed by the compiler and are kept together in one directory. Not
7977 all of the bodies are needed, but all of the sources are kept together
7978 anyway. In a normal installation, you need not specify these directory
7979 names when compiling or binding. Either the environment variables or
7980 the built-in defaults cause these files to be found.
7982 In addition to the language-defined hierarchies (@code{System}, @code{Ada} and
7983 @code{Interfaces}), the GNAT distribution provides a fourth hierarchy,
7984 consisting of child units of @code{GNAT}. This is a collection of generally
7985 useful types, subprograms, etc. @xref{Top, GNAT Reference Manual, About
7986 This Guid, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for further details.
7988 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
7989 in compiling sources from multiple directories. This can make
7990 development environments much more flexible.
7992 @node Order of Compilation Issues
7993 @section Order of Compilation Issues
7995 @noindent
7996 If, in our earlier example, there was a spec for the @code{hello}
7997 procedure, it would be contained in the file @file{hello.ads}; yet this
7998 file would not have to be explicitly compiled. This is the result of the
7999 model we chose to implement library management. Some of the consequences
8000 of this model are as follows:
8002 @itemize @bullet
8003 @item
8004 There is no point in compiling specs (except for package
8005 specs with no bodies) because these are compiled as needed by clients. If
8006 you attempt a useless compilation, you will receive an error message.
8007 It is also useless to compile subunits because they are compiled as needed
8008 by the parent.
8010 @item
8011 There are no order of compilation requirements: performing a
8012 compilation never obsoletes anything. The only way you can obsolete
8013 something and require recompilations is to modify one of the
8014 source files on which it depends.
8016 @item
8017 There is no library as such, apart from the ALI files
8018 (@pxref{The Ada Library Information Files}, for information on the format
8019 of these files). For now we find it convenient to create separate ALI files,
8020 but eventually the information therein may be incorporated into the object
8021 file directly.
8023 @item
8024 When you compile a unit, the source files for the specs of all units
8025 that it @code{with}'s, all its subunits, and the bodies of any generics it
8026 instantiates must be available (reachable by the search-paths mechanism
8027 described above), or you will receive a fatal error message.
8028 @end itemize
8030 @node Examples
8031 @section Examples
8033 @noindent
8034 The following are some typical Ada compilation command line examples:
8036 @table @code
8037 @item $ gcc -c xyz.adb
8038 Compile body in file @file{xyz.adb} with all default options.
8040 @ifclear vms
8041 @item $ gcc -c -O2 -gnata xyz-def.adb
8042 @end ifclear
8043 @ifset vms
8044 @item $ GNAT COMPILE /OPTIMIZE=ALL -gnata xyz-def.adb
8045 @end ifset
8047 Compile the child unit package in file @file{xyz-def.adb} with extensive
8048 optimizations, and pragma @code{Assert}/@code{Debug} statements
8049 enabled.
8051 @item $ gcc -c -gnatc abc-def.adb
8052 Compile the subunit in file @file{abc-def.adb} in semantic-checking-only
8053 mode.
8054 @end table
8056 @node Binding with gnatbind
8057 @chapter Binding with @code{gnatbind}
8058 @findex gnatbind
8060 @menu
8061 * Running gnatbind::
8062 * Switches for gnatbind::
8063 * Command-Line Access::
8064 * Search Paths for gnatbind::
8065 * Examples of gnatbind Usage::
8066 @end menu
8068 @noindent
8069 This chapter describes the GNAT binder, @code{gnatbind}, which is used
8070 to bind compiled GNAT objects.
8072 Note: to invoke @code{gnatbind} with a project file, use the @code{gnat}
8073 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
8075 The @code{gnatbind} program performs four separate functions:
8077 @enumerate
8078 @item
8079 Checks that a program is consistent, in accordance with the rules in
8080 Chapter 10 of the Ada Reference Manual. In particular, error
8081 messages are generated if a program uses inconsistent versions of a
8082 given unit.
8084 @item
8085 Checks that an acceptable order of elaboration exists for the program
8086 and issues an error message if it cannot find an order of elaboration
8087 that satisfies the rules in Chapter 10 of the Ada Language Manual.
8089 @item
8090 Generates a main program incorporating the given elaboration order.
8091 This program is a small Ada package (body and spec) that
8092 must be subsequently compiled
8093 using the GNAT compiler. The necessary compilation step is usually
8094 performed automatically by @command{gnatlink}. The two most important
8095 functions of this program
8096 are to call the elaboration routines of units in an appropriate order
8097 and to call the main program.
8099 @item
8100 Determines the set of object files required by the given main program.
8101 This information is output in the forms of comments in the generated program,
8102 to be read by the @command{gnatlink} utility used to link the Ada application.
8103 @end enumerate
8105 @node Running gnatbind
8106 @section Running @code{gnatbind}
8108 @noindent
8109 The form of the @code{gnatbind} command is
8111 @smallexample
8112 @c $ gnatbind @ovar{switches} @var{mainprog}@r{[}.ali@r{]} @ovar{switches}
8113 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
8114 $ gnatbind @r{[}@var{switches}@r{]} @var{mainprog}@r{[}.ali@r{]} @r{[}@var{switches}@r{]}
8115 @end smallexample
8117 @noindent
8118 where @file{@var{mainprog}.adb} is the Ada file containing the main program
8119 unit body. @code{gnatbind} constructs an Ada
8120 package in two files whose names are
8121 @file{b~@var{mainprog}.ads}, and @file{b~@var{mainprog}.adb}.
8122 For example, if given the
8123 parameter @file{hello.ali}, for a main program contained in file
8124 @file{hello.adb}, the binder output files would be @file{b~hello.ads}
8125 and @file{b~hello.adb}.
8127 When doing consistency checking, the binder takes into consideration
8128 any source files it can locate. For example, if the binder determines
8129 that the given main program requires the package @code{Pack}, whose
8130 @file{.ALI}
8131 file is @file{pack.ali} and whose corresponding source spec file is
8132 @file{pack.ads}, it attempts to locate the source file @file{pack.ads}
8133 (using the same search path conventions as previously described for the
8134 @command{gcc} command). If it can locate this source file, it checks that
8135 the time stamps
8136 or source checksums of the source and its references to in @file{ALI} files
8137 match. In other words, any @file{ALI} files that mentions this spec must have
8138 resulted from compiling this version of the source file (or in the case
8139 where the source checksums match, a version close enough that the
8140 difference does not matter).
8142 @cindex Source files, use by binder
8143 The effect of this consistency checking, which includes source files, is
8144 that the binder ensures that the program is consistent with the latest
8145 version of the source files that can be located at bind time. Editing a
8146 source file without compiling files that depend on the source file cause
8147 error messages to be generated by the binder.
8149 For example, suppose you have a main program @file{hello.adb} and a
8150 package @code{P}, from file @file{p.ads} and you perform the following
8151 steps:
8153 @enumerate
8154 @item
8155 Enter @code{gcc -c hello.adb} to compile the main program.
8157 @item
8158 Enter @code{gcc -c p.ads} to compile package @code{P}.
8160 @item
8161 Edit file @file{p.ads}.
8163 @item
8164 Enter @code{gnatbind hello}.
8165 @end enumerate
8167 @noindent
8168 At this point, the file @file{p.ali} contains an out-of-date time stamp
8169 because the file @file{p.ads} has been edited. The attempt at binding
8170 fails, and the binder generates the following error messages:
8172 @smallexample
8173 error: "hello.adb" must be recompiled ("p.ads" has been modified)
8174 error: "p.ads" has been modified and must be recompiled
8175 @end smallexample
8177 @noindent
8178 Now both files must be recompiled as indicated, and then the bind can
8179 succeed, generating a main program. You need not normally be concerned
8180 with the contents of this file, but for reference purposes a sample
8181 binder output file is given in @ref{Example of Binder Output File}.
8183 In most normal usage, the default mode of @command{gnatbind} which is to
8184 generate the main package in Ada, as described in the previous section.
8185 In particular, this means that any Ada programmer can read and understand
8186 the generated main program. It can also be debugged just like any other
8187 Ada code provided the @option{^-g^/DEBUG^} switch is used for
8188 @command{gnatbind} and @command{gnatlink}.
8190 @node Switches for gnatbind
8191 @section Switches for @command{gnatbind}
8193 @noindent
8194 The following switches are available with @code{gnatbind}; details will
8195 be presented in subsequent sections.
8197 @menu
8198 * Consistency-Checking Modes::
8199 * Binder Error Message Control::
8200 * Elaboration Control::
8201 * Output Control::
8202 * Dynamic Allocation Control::
8203 * Binding with Non-Ada Main Programs::
8204 * Binding Programs with No Main Subprogram::
8205 @end menu
8207 @table @option
8208 @c !sort!
8210 @item --version
8211 @cindex @option{--version} @command{gnatbind}
8212 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
8214 @item --help
8215 @cindex @option{--help} @command{gnatbind}
8216 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
8217 all other options.
8219 @item -a
8220 @cindex @option{-a} @command{gnatbind}
8221 Indicates that, if supported by the platform, the adainit procedure should
8222 be treated as an initialisation routine by the linker (a constructor). This
8223 is intended to be used by the Project Manager to automatically initialize
8224 shared Stand-Alone Libraries.
8226 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH^
8227 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@command{gnatbind})
8228 Specify directory to be searched for ALI files.
8230 @item ^-aI^/SOURCE_SEARCH^
8231 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatbind})
8232 Specify directory to be searched for source file.
8234 @item ^-A^/ALI_LIST^@r{[=}@var{filename}@r{]}
8235 @cindex @option{^-A^/ALI_LIST^} (@command{gnatbind})
8236 Output ALI list (to standard output or to the named file).
8238 @item ^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^
8239 @cindex @option{^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^} (@command{gnatbind})
8240 Generate brief messages to @file{stderr} even if verbose mode set.
8242 @item ^-c^/NOOUTPUT^
8243 @cindex @option{^-c^/NOOUTPUT^} (@command{gnatbind})
8244 Check only, no generation of binder output file.
8246 @item ^-d^/DEFAULT_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}
8247 @cindex @option{^-d^/DEFAULT_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}} (@command{gnatbind})
8248 This switch can be used to change the default task stack size value
8249 to a specified size @var{nn}, which is expressed in bytes by default, or
8250 in kilobytes when suffixed with @var{k} or in megabytes when suffixed
8251 with @var{m}.
8252 In the absence of a @samp{@r{[}k@r{|}m@r{]}} suffix, this switch is equivalent,
8253 in effect, to completing all task specs with
8254 @smallexample @c ada
8255    pragma Storage_Size (nn);
8256 @end smallexample
8257 When they do not already have such a pragma.
8259 @item ^-D^/DEFAULT_SECONDARY_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}
8260 @cindex @option{^-D^/DEFAULT_SECONDARY_STACK_SIZE=nnnnn^} (@command{gnatbind})
8261 This switch can be used to change the default secondary stack size value
8262 to a specified size @var{nn}, which is expressed in bytes by default, or
8263 in kilobytes when suffixed with @var{k} or in megabytes when suffixed
8264 with @var{m}.
8266 The secondary stack is used to deal with functions that return a variable
8267 sized result, for example a function returning an unconstrained
8268 String. There are two ways in which this secondary stack is allocated.
8270 For most targets, the secondary stack is growing on demand and is allocated
8271 as a chain of blocks in the heap. The -D option is not very
8272 relevant. It only give some control over the size of the allocated
8273 blocks (whose size is the minimum of the default secondary stack size value,
8274 and the actual size needed for the current allocation request).
8276 For certain targets, notably VxWorks 653,
8277 the secondary stack is allocated by carving off a fixed ratio chunk of the
8278 primary task stack. The -D option is used to define the
8279 size of the environment task's secondary stack.
8281 @item ^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^
8282 @cindex @option{^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^} (@command{gnatbind})
8283 Output complete list of elaboration-order dependencies.
8285 @item ^-E^/STORE_TRACEBACKS^
8286 @cindex @option{^-E^/STORE_TRACEBACKS^} (@command{gnatbind})
8287 Store tracebacks in exception occurrences when the target supports it.
8288 @ignore
8289 @c The following may get moved to an appendix
8290 This option is currently supported on the following targets:
8291 all x86 ports, Solaris, Windows, HP-UX, AIX, PowerPC VxWorks and Alpha VxWorks.
8292 @end ignore
8293 See also the packages @code{GNAT.Traceback} and
8294 @code{GNAT.Traceback.Symbolic} for more information.
8295 @ifclear vms
8296 Note that on x86 ports, you must not use @option{-fomit-frame-pointer}
8297 @command{gcc} option.
8298 @end ifclear
8300 @item ^-F^/FORCE_ELABS_FLAGS^
8301 @cindex @option{^-F^/FORCE_ELABS_FLAGS^} (@command{gnatbind})
8302 Force the checks of elaboration flags. @command{gnatbind} does not normally
8303 generate checks of elaboration flags for the main executable, except when
8304 a Stand-Alone Library is used. However, there are cases when this cannot be
8305 detected by gnatbind. An example is importing an interface of a Stand-Alone
8306 Library through a pragma Import and only specifying through a linker switch
8307 this Stand-Alone Library. This switch is used to guarantee that elaboration
8308 flag checks are generated.
8310 @item ^-h^/HELP^
8311 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@command{gnatbind})
8312 Output usage (help) information
8314 @item ^-H32^/32_MALLOC^
8315 @cindex @option{^-H32^/32_MALLOC^} (@command{gnatbind})
8316 Use 32-bit allocations for @code{__gnat_malloc} (and thus for access types).
8317 For further details see @ref{Dynamic Allocation Control}.
8319 @item ^-H64^/64_MALLOC^
8320 @cindex @option{^-H64^/64_MALLOC^} (@command{gnatbind})
8321 Use 64-bit allocations for @code{__gnat_malloc} (and thus for access types).
8322 @cindex @code{__gnat_malloc}
8323 For further details see @ref{Dynamic Allocation Control}.
8325 @item ^-I^/SEARCH^
8326 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatbind})
8327 Specify directory to be searched for source and ALI files.
8329 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
8330 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gnatbind})
8331 Do not look for sources in the current directory where @code{gnatbind} was
8332 invoked, and do not look for ALI files in the directory containing the
8333 ALI file named in the @code{gnatbind} command line.
8335 @item ^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^
8336 @cindex @option{^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^} (@command{gnatbind})
8337 Output chosen elaboration order.
8339 @item ^-L@var{xxx}^/BUILD_LIBRARY=@var{xxx}^
8340 @cindex @option{^-L^/BUILD_LIBRARY^} (@command{gnatbind})
8341 Bind the units for library building. In this case the adainit and
8342 adafinal procedures (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs})
8343 are renamed to ^@var{xxx}init^@var{XXX}INIT^ and
8344 ^@var{xxx}final^@var{XXX}FINAL^.
8345 Implies ^-n^/NOCOMPILE^.
8346 @ifclear vms
8347 (@xref{GNAT and Libraries}, for more details.)
8348 @end ifclear
8349 @ifset vms
8350 On OpenVMS, these init and final procedures are exported in uppercase
8351 letters. For example if /BUILD_LIBRARY=toto is used, the exported name of
8352 the init procedure will be "TOTOINIT" and the exported name of the final
8353 procedure will be "TOTOFINAL".
8354 @end ifset
8356 @item ^-Mxyz^/RENAME_MAIN=xyz^
8357 @cindex @option{^-M^/RENAME_MAIN^} (@command{gnatbind})
8358 Rename generated main program from main to xyz. This option is
8359 supported on cross environments only.
8361 @item ^-m^/ERROR_LIMIT=^@var{n}
8362 @cindex @option{^-m^/ERROR_LIMIT^} (@command{gnatbind})
8363 Limit number of detected errors or warnings to @var{n}, where @var{n} is
8364 in the range 1..999999. The default value if no switch is
8365 given is 9999. If the number of warnings reaches this limit, then a
8366 message is output and further warnings are suppressed, the bind
8367 continues in this case. If the number of errors reaches this
8368 limit, then a message is output and the bind is abandoned.
8369 A value of zero means that no limit is enforced. The equal
8370 sign is optional.
8372 @ifset unw
8373 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
8374 set in the registry are not searched for.
8375 @end ifset
8377 @item ^-n^/NOMAIN^
8378 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@command{gnatbind})
8379 No main program.
8381 @item -nostdinc
8382 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatbind})
8383 Do not look for sources in the system default directory.
8385 @item -nostdlib
8386 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatbind})
8387 Do not look for library files in the system default directory.
8389 @item --RTS=@var{rts-path}
8390 @cindex @option{--RTS} (@code{gnatbind})
8391 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
8392 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
8394 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{file}
8395 @cindex @option{^-o ^/OUTPUT^} (@command{gnatbind})
8396 Name the output file @var{file} (default is @file{b~@var{xxx}.adb}).
8397 Note that if this option is used, then linking must be done manually,
8398 gnatlink cannot be used.
8400 @item ^-O^/OBJECT_LIST^@r{[=}@var{filename}@r{]}
8401 @cindex @option{^-O^/OBJECT_LIST^} (@command{gnatbind})
8402 Output object list (to standard output or to the named file).
8404 @item ^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^
8405 @cindex @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} (@command{gnatbind})
8406 Pessimistic (worst-case) elaboration order
8408 @item ^-P^-P^
8409 @cindex @option{^-P^/CODEPEER^} (@command{gnatbind})
8410 Generate binder file suitable for CodePeer.
8412 @item ^-R^-R^
8413 @cindex @option{^-R^-R^} (@command{gnatbind})
8414 Output closure source list.
8416 @item ^-s^/READ_SOURCES=ALL^
8417 @cindex @option{^-s^/READ_SOURCES=ALL^} (@command{gnatbind})
8418 Require all source files to be present.
8420 @item ^-S@var{xxx}^/INITIALIZE_SCALARS=@var{xxx}^
8421 @cindex @option{^-S^/INITIALIZE_SCALARS^} (@command{gnatbind})
8422 Specifies the value to be used when detecting uninitialized scalar
8423 objects with pragma Initialize_Scalars.
8424 The @var{xxx} ^string specified with the switch^option^ may be either
8425 @itemize @bullet
8426 @item ``@option{^in^INVALID^}'' requesting an invalid value where possible
8427 @item ``@option{^lo^LOW^}'' for the lowest possible value
8428 @item ``@option{^hi^HIGH^}'' for the highest possible value
8429 @item ``@option{@var{xx}}'' for a value consisting of repeated bytes with the
8430 value @code{16#@var{xx}#} (i.e., @var{xx} is a string of two hexadecimal digits).
8431 @end itemize
8433 In addition, you can specify @option{-Sev} to indicate that the value is
8434 to be set at run time. In this case, the program will look for an environment
8435 @cindex GNAT_INIT_SCALARS
8436 variable of the form @env{GNAT_INIT_SCALARS=@var{xx}}, where @var{xx} is one
8437 of @option{in/lo/hi/@var{xx}} with the same meanings as above.
8438 If no environment variable is found, or if it does not have a valid value,
8439 then the default is @option{in} (invalid values).
8441 @ifclear vms
8442 @item -static
8443 @cindex @option{-static} (@code{gnatbind})
8444 Link against a static GNAT run time.
8446 @item -shared
8447 @cindex @option{-shared} (@code{gnatbind})
8448 Link against a shared GNAT run time when available.
8449 @end ifclear
8451 @item ^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^
8452 @cindex @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} (@code{gnatbind})
8453 Tolerate time stamp and other consistency errors
8455 @item ^-T@var{n}^/TIME_SLICE=@var{n}^
8456 @cindex @option{^-T^/TIME_SLICE^} (@code{gnatbind})
8457 Set the time slice value to @var{n} milliseconds. If the system supports
8458 the specification of a specific time slice value, then the indicated value
8459 is used. If the system does not support specific time slice values, but
8460 does support some general notion of round-robin scheduling, then any
8461 nonzero value will activate round-robin scheduling.
8463 A value of zero is treated specially. It turns off time
8464 slicing, and in addition, indicates to the tasking run time that the
8465 semantics should match as closely as possible the Annex D
8466 requirements of the Ada RM, and in particular sets the default
8467 scheduling policy to @code{FIFO_Within_Priorities}.
8469 @item ^-u@var{n}^/DYNAMIC_STACK_USAGE=@var{n}^
8470 @cindex @option{^-u^/DYNAMIC_STACK_USAGE^} (@code{gnatbind})
8471 Enable dynamic stack usage, with @var{n} results stored and displayed
8472 at program termination. A result is generated when a task
8473 terminates. Results that can't be stored are displayed on the fly, at
8474 task termination. This option is currently not supported on Itanium
8475 platforms. (See @ref{Dynamic Stack Usage Analysis} for details.)
8477 @item ^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^
8478 @cindex @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} (@code{gnatbind})
8479 Verbose mode. Write error messages, header, summary output to
8480 @file{stdout}.
8482 @ifclear vms
8483 @item -w@var{x}
8484 @cindex @option{-w} (@code{gnatbind})
8485 Warning mode (@var{x}=s/e for suppress/treat as error)
8486 @end ifclear
8488 @ifset vms
8489 @item /WARNINGS=NORMAL
8490 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
8491 Normal warnings mode. Warnings are issued but ignored
8493 @item /WARNINGS=SUPPRESS
8494 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
8495 All warning messages are suppressed
8497 @item /WARNINGS=ERROR
8498 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
8499 Warning messages are treated as fatal errors
8500 @end ifset
8502 @item ^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
8503 @cindex @option{^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@code{gnatbind})
8504 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
8506 @item ^-x^/READ_SOURCES=NONE^
8507 @cindex @option{^-x^/READ_SOURCES^} (@code{gnatbind})
8508 Exclude source files (check object consistency only).
8510 @ifset vms
8511 @item /READ_SOURCES=AVAILABLE
8512 @cindex @option{/READ_SOURCES} (@code{gnatbind})
8513 Default mode, in which sources are checked for consistency only if
8514 they are available.
8515 @end ifset
8517 @item ^-X@var{nnn}^/RETURN_CODES=POSIX^
8518 @cindex @option{^-X@var{nnn}^/RETURN_CODES=POSIX^} (@code{gnatbind})
8519 Set default exit status value, normally 0 for POSIX compliance.
8521 @ifset vms
8522 @item /RETURN_CODES=VMS
8523 @cindex @option{/RETURN_CODES=VMS} (@code{gnatbind})
8524 VMS default normal successful return value is 1.
8525 @end ifset
8527 @item ^-y^/ENABLE_LEAP_SECONDS^
8528 @cindex @option{^-y^/ENABLE_LEAP_SECONDS^} (@code{gnatbind})
8529 Enable leap seconds support in @code{Ada.Calendar} and its children.
8531 @item ^-z^/ZERO_MAIN^
8532 @cindex @option{^-z^/ZERO_MAIN^} (@code{gnatbind})
8533 No main subprogram.
8534 @end table
8536 @ifclear vms
8537 @noindent
8538 You may obtain this listing of switches by running @code{gnatbind} with
8539 no arguments.
8540 @end ifclear
8542 @node Consistency-Checking Modes
8543 @subsection Consistency-Checking Modes
8545 @noindent
8546 As described earlier, by default @code{gnatbind} checks
8547 that object files are consistent with one another and are consistent
8548 with any source files it can locate. The following switches control binder
8549 access to sources.
8551 @table @option
8552 @c !sort!
8553 @item ^-s^/READ_SOURCES=ALL^
8554 @cindex @option{^-s^/READ_SOURCES=ALL^} (@code{gnatbind})
8555 Require source files to be present. In this mode, the binder must be
8556 able to locate all source files that are referenced, in order to check
8557 their consistency. In normal mode, if a source file cannot be located it
8558 is simply ignored. If you specify this switch, a missing source
8559 file is an error.
8561 @item ^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
8562 @cindex @option{^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@code{gnatbind})
8563 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
8564 Normally the default wide character encoding method used for standard
8565 [Wide_[Wide_]]Text_IO files is taken from the encoding specified for
8566 the main source input (see description of switch
8567 @option{^-gnatWx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} for the compiler). The
8568 use of this switch for the binder (which has the same set of
8569 possible arguments) overrides this default as specified.
8571 @item ^-x^/READ_SOURCES=NONE^
8572 @cindex @option{^-x^/READ_SOURCES=NONE^} (@code{gnatbind})
8573 Exclude source files. In this mode, the binder only checks that ALI
8574 files are consistent with one another. Source files are not accessed.
8575 The binder runs faster in this mode, and there is still a guarantee that
8576 the resulting program is self-consistent.
8577 If a source file has been edited since it was last compiled, and you
8578 specify this switch, the binder will not detect that the object
8579 file is out of date with respect to the source file. Note that this is the
8580 mode that is automatically used by @command{gnatmake} because in this
8581 case the checking against sources has already been performed by
8582 @command{gnatmake} in the course of compilation (i.e.@: before binding).
8584 @ifset vms
8585 @item /READ_SOURCES=AVAILABLE
8586 @cindex @code{/READ_SOURCES=AVAILABLE} (@code{gnatbind})
8587 This is the default mode in which source files are checked if they are
8588 available, and ignored if they are not available.
8589 @end ifset
8590 @end table
8592 @node Binder Error Message Control
8593 @subsection Binder Error Message Control
8595 @noindent
8596 The following switches provide control over the generation of error
8597 messages from the binder:
8599 @table @option
8600 @c !sort!
8601 @item ^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^
8602 @cindex @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} (@code{gnatbind})
8603 Verbose mode. In the normal mode, brief error messages are generated to
8604 @file{stderr}. If this switch is present, a header is written
8605 to @file{stdout} and any error messages are directed to @file{stdout}.
8606 All that is written to @file{stderr} is a brief summary message.
8608 @item ^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^
8609 @cindex @option{^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^} (@code{gnatbind})
8610 Generate brief error messages to @file{stderr} even if verbose mode is
8611 specified. This is relevant only when used with the
8612 @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} switch.
8614 @ifclear vms
8615 @item -m@var{n}
8616 @cindex @option{-m} (@code{gnatbind})
8617 Limits the number of error messages to @var{n}, a decimal integer in the
8618 range 1-999. The binder terminates immediately if this limit is reached.
8620 @item -M@var{xxx}
8621 @cindex @option{-M} (@code{gnatbind})
8622 Renames the generated main program from @code{main} to @code{xxx}.
8623 This is useful in the case of some cross-building environments, where
8624 the actual main program is separate from the one generated
8625 by @code{gnatbind}.
8626 @end ifclear
8628 @item ^-ws^/WARNINGS=SUPPRESS^
8629 @cindex @option{^-ws^/WARNINGS=SUPPRESS^} (@code{gnatbind})
8630 @cindex Warnings
8631 Suppress all warning messages.
8633 @item ^-we^/WARNINGS=ERROR^
8634 @cindex @option{^-we^/WARNINGS=ERROR^} (@code{gnatbind})
8635 Treat any warning messages as fatal errors.
8637 @ifset vms
8638 @item /WARNINGS=NORMAL
8639 Standard mode with warnings generated, but warnings do not get treated
8640 as errors.
8641 @end ifset
8643 @item ^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^
8644 @cindex @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} (@code{gnatbind})
8645 @cindex Time stamp checks, in binder
8646 @cindex Binder consistency checks
8647 @cindex Consistency checks, in binder
8648 The binder performs a number of consistency checks including:
8650 @itemize @bullet
8651 @item
8652 Check that time stamps of a given source unit are consistent
8653 @item
8654 Check that checksums of a given source unit are consistent
8655 @item
8656 Check that consistent versions of @code{GNAT} were used for compilation
8657 @item
8658 Check consistency of configuration pragmas as required
8659 @end itemize
8661 @noindent
8662 Normally failure of such checks, in accordance with the consistency
8663 requirements of the Ada Reference Manual, causes error messages to be
8664 generated which abort the binder and prevent the output of a binder
8665 file and subsequent link to obtain an executable.
8667 The @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} switch converts these error messages
8668 into warnings, so that
8669 binding and linking can continue to completion even in the presence of such
8670 errors. The result may be a failed link (due to missing symbols), or a
8671 non-functional executable which has undefined semantics.
8672 @emph{This means that
8673 @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} should be used only in unusual situations,
8674 with extreme care.}
8675 @end table
8677 @node Elaboration Control
8678 @subsection Elaboration Control
8680 @noindent
8681 The following switches provide additional control over the elaboration
8682 order. For full details see @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}.
8684 @table @option
8685 @item ^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^
8686 @cindex @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} (@code{gnatbind})
8687 Normally the binder attempts to choose an elaboration order that is
8688 likely to minimize the likelihood of an elaboration order error resulting
8689 in raising a @code{Program_Error} exception. This switch reverses the
8690 action of the binder, and requests that it deliberately choose an order
8691 that is likely to maximize the likelihood of an elaboration error.
8692 This is useful in ensuring portability and avoiding dependence on
8693 accidental fortuitous elaboration ordering.
8695 Normally it only makes sense to use the @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^}
8696 switch if dynamic
8697 elaboration checking is used (@option{-gnatE} switch used for compilation).
8698 This is because in the default static elaboration mode, all necessary
8699 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas are implicitly inserted.
8700 These implicit pragmas are still respected by the binder in
8701 @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} mode, so a
8702 safe elaboration order is assured.
8704 Note that @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} is not intended for
8705 production use; it is more for debugging/experimental use.
8706 @end table
8708 @node Output Control
8709 @subsection Output Control
8711 @noindent
8712 The following switches allow additional control over the output
8713 generated by the binder.
8715 @table @option
8716 @c !sort!
8718 @item ^-c^/NOOUTPUT^
8719 @cindex @option{^-c^/NOOUTPUT^} (@code{gnatbind})
8720 Check only. Do not generate the binder output file. In this mode the
8721 binder performs all error checks but does not generate an output file.
8723 @item ^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^
8724 @cindex @option{^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^} (@code{gnatbind})
8725 Output complete list of elaboration-order dependencies, showing the
8726 reason for each dependency. This output can be rather extensive but may
8727 be useful in diagnosing problems with elaboration order. The output is
8728 written to @file{stdout}.
8730 @item ^-h^/HELP^
8731 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatbind})
8732 Output usage information. The output is written to @file{stdout}.
8734 @item ^-K^/LINKER_OPTION_LIST^
8735 @cindex @option{^-K^/LINKER_OPTION_LIST^} (@code{gnatbind})
8736 Output linker options to @file{stdout}. Includes library search paths,
8737 contents of pragmas Ident and Linker_Options, and libraries added
8738 by @code{gnatbind}.
8740 @item ^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^
8741 @cindex @option{^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^} (@code{gnatbind})
8742 Output chosen elaboration order. The output is written to @file{stdout}.
8744 @item ^-O^/OBJECT_LIST^
8745 @cindex @option{^-O^/OBJECT_LIST^} (@code{gnatbind})
8746 Output full names of all the object files that must be linked to provide
8747 the Ada component of the program. The output is written to @file{stdout}.
8748 This list includes the files explicitly supplied and referenced by the user
8749 as well as implicitly referenced run-time unit files. The latter are
8750 omitted if the corresponding units reside in shared libraries. The
8751 directory names for the run-time units depend on the system configuration.
8753 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{file}
8754 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@code{gnatbind})
8755 Set name of output file to @var{file} instead of the normal
8756 @file{b~@var{mainprog}.adb} default. Note that @var{file} denote the Ada
8757 binder generated body filename.
8758 Note that if this option is used, then linking must be done manually.
8759 It is not possible to use gnatlink in this case, since it cannot locate
8760 the binder file.
8762 @item ^-r^/RESTRICTION_LIST^
8763 @cindex @option{^-r^/RESTRICTION_LIST^} (@code{gnatbind})
8764 Generate list of @code{pragma Restrictions} that could be applied to
8765 the current unit. This is useful for code audit purposes, and also may
8766 be used to improve code generation in some cases.
8768 @end table
8770 @node Dynamic Allocation Control
8771 @subsection Dynamic Allocation Control
8773 @noindent
8774 The heap control switches -- @option{-H32} and @option{-H64} --
8775 determine whether dynamic allocation uses 32-bit or 64-bit memory.
8776 They only affect compiler-generated allocations via @code{__gnat_malloc};
8777 explicit calls to @code{malloc} and related functions from the C
8778 run-time library are unaffected.
8780 @table @option
8781 @item -H32
8782 Allocate memory on 32-bit heap
8784 @item -H64
8785 Allocate memory on 64-bit heap.  This is the default
8786 unless explicitly overridden by a @code{'Size} clause on the access type.
8787 @end table
8789 @ifset vms
8790 @noindent
8791 See also @ref{Access types and 32/64-bit allocation}.
8792 @end ifset
8793 @ifclear vms
8794 @noindent
8795 These switches are only effective on VMS platforms.
8796 @end ifclear
8799 @node Binding with Non-Ada Main Programs
8800 @subsection Binding with Non-Ada Main Programs
8802 @noindent
8803 In our description so far we have assumed that the main
8804 program is in Ada, and that the task of the binder is to generate a
8805 corresponding function @code{main} that invokes this Ada main
8806 program. GNAT also supports the building of executable programs where
8807 the main program is not in Ada, but some of the called routines are
8808 written in Ada and compiled using GNAT (@pxref{Mixed Language Programming}).
8809 The following switch is used in this situation:
8811 @table @option
8812 @item ^-n^/NOMAIN^
8813 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@code{gnatbind})
8814 No main program. The main program is not in Ada.
8815 @end table
8817 @noindent
8818 In this case, most of the functions of the binder are still required,
8819 but instead of generating a main program, the binder generates a file
8820 containing the following callable routines:
8822 @table @code
8823 @item adainit
8824 @findex adainit
8825 You must call this routine to initialize the Ada part of the program by
8826 calling the necessary elaboration routines. A call to @code{adainit} is
8827 required before the first call to an Ada subprogram.
8829 Note that it is assumed that the basic execution environment must be setup
8830 to be appropriate for Ada execution at the point where the first Ada
8831 subprogram is called. In particular, if the Ada code will do any
8832 floating-point operations, then the FPU must be setup in an appropriate
8833 manner. For the case of the x86, for example, full precision mode is
8834 required. The procedure GNAT.Float_Control.Reset may be used to ensure
8835 that the FPU is in the right state.
8837 @item adafinal
8838 @findex adafinal
8839 You must call this routine to perform any library-level finalization
8840 required by the Ada subprograms. A call to @code{adafinal} is required
8841 after the last call to an Ada subprogram, and before the program
8842 terminates.
8843 @end table
8845 @noindent
8846 If the @option{^-n^/NOMAIN^} switch
8847 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@command{gnatbind})
8848 @cindex Binder, multiple input files
8849 is given, more than one ALI file may appear on
8850 the command line for @code{gnatbind}. The normal @dfn{closure}
8851 calculation is performed for each of the specified units. Calculating
8852 the closure means finding out the set of units involved by tracing
8853 @code{with} references. The reason it is necessary to be able to
8854 specify more than one ALI file is that a given program may invoke two or
8855 more quite separate groups of Ada units.
8857 The binder takes the name of its output file from the last specified ALI
8858 file, unless overridden by the use of the @option{^-o file^/OUTPUT=file^}.
8859 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@command{gnatbind})
8860 The output is an Ada unit in source form that can be compiled with GNAT.
8861 This compilation occurs automatically as part of the @command{gnatlink}
8862 processing.
8864 Currently the GNAT run time requires a FPU using 80 bits mode
8865 precision. Under targets where this is not the default it is required to
8866 call GNAT.Float_Control.Reset before using floating point numbers (this
8867 include float computation, float input and output) in the Ada code. A
8868 side effect is that this could be the wrong mode for the foreign code
8869 where floating point computation could be broken after this call.
8871 @node Binding Programs with No Main Subprogram
8872 @subsection Binding Programs with No Main Subprogram
8874 @noindent
8875 It is possible to have an Ada program which does not have a main
8876 subprogram. This program will call the elaboration routines of all the
8877 packages, then the finalization routines.
8879 The following switch is used to bind programs organized in this manner:
8881 @table @option
8882 @item ^-z^/ZERO_MAIN^
8883 @cindex @option{^-z^/ZERO_MAIN^} (@code{gnatbind})
8884 Normally the binder checks that the unit name given on the command line
8885 corresponds to a suitable main subprogram. When this switch is used,
8886 a list of ALI files can be given, and the execution of the program
8887 consists of elaboration of these units in an appropriate order. Note
8888 that the default wide character encoding method for standard Text_IO
8889 files is always set to Brackets if this switch is set (you can use
8890 the binder switch
8891 @option{^-Wx^WIDE_CHARACTER_ENCODING^} to override this default).
8892 @end table
8894 @node Command-Line Access
8895 @section Command-Line Access
8897 @noindent
8898 The package @code{Ada.Command_Line} provides access to the command-line
8899 arguments and program name. In order for this interface to operate
8900 correctly, the two variables
8902 @smallexample
8903 @group
8904 int gnat_argc;
8905 char **gnat_argv;
8906 @end group
8907 @end smallexample
8909 @noindent
8910 @findex gnat_argv
8911 @findex gnat_argc
8912 are declared in one of the GNAT library routines. These variables must
8913 be set from the actual @code{argc} and @code{argv} values passed to the
8914 main program. With no @option{^n^/NOMAIN^} present, @code{gnatbind}
8915 generates the C main program to automatically set these variables.
8916 If the @option{^n^/NOMAIN^} switch is used, there is no automatic way to
8917 set these variables. If they are not set, the procedures in
8918 @code{Ada.Command_Line} will not be available, and any attempt to use
8919 them will raise @code{Constraint_Error}. If command line access is
8920 required, your main program must set @code{gnat_argc} and
8921 @code{gnat_argv} from the @code{argc} and @code{argv} values passed to
8924 @node Search Paths for gnatbind
8925 @section Search Paths for @code{gnatbind}
8927 @noindent
8928 The binder takes the name of an ALI file as its argument and needs to
8929 locate source files as well as other ALI files to verify object consistency.
8931 For source files, it follows exactly the same search rules as @command{gcc}
8932 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}). For ALI files the
8933 directories searched are:
8935 @enumerate
8936 @item
8937 The directory containing the ALI file named in the command line, unless
8938 the switch @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} is specified.
8940 @item
8941 All directories specified by @option{^-I^/SEARCH^}
8942 switches on the @code{gnatbind}
8943 command line, in the order given.
8945 @item
8946 @findex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
8947 Each of the directories listed in the text file whose name is given
8948 by the @env{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} ^environment variable^logical name^.
8950 @noindent
8951 @env{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} is normally set by gnatmake or by the ^gnat^GNAT^
8952 driver when project files are used. It should not normally be set
8953 by other means.
8955 @item
8956 @findex ADA_OBJECTS_PATH
8957 Each of the directories listed in the value of the
8958 @env{ADA_OBJECTS_PATH} ^environment variable^logical name^.
8959 @ifset unw
8960 Construct this value
8961 exactly as the @env{PATH} environment variable: a list of directory
8962 names separated by colons (semicolons when working with the NT version
8963 of GNAT).
8964 @end ifset
8965 @ifset vms
8966 Normally, define this value as a logical name containing a comma separated
8967 list of directory names.
8969 This variable can also be defined by means of an environment string
8970 (an argument to the HP C exec* set of functions).
8972 Logical Name:
8973 @smallexample
8974 DEFINE ANOTHER_PATH FOO:[BAG]
8975 DEFINE ADA_OBJECTS_PATH ANOTHER_PATH,FOO:[BAM],FOO:[BAR]
8976 @end smallexample
8978 By default, the path includes GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.DECLIB]
8979 first, followed by the standard Ada
8980 libraries in GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.ADALIB].
8981 If this is not redefined, the user will obtain the HP Ada 83 IO packages
8982 (Text_IO, Sequential_IO, etc)
8983 instead of the standard Ada packages. Thus, in order to get the standard Ada
8984 packages by default, ADA_OBJECTS_PATH must be redefined.
8985 @end ifset
8987 @item
8988 The content of the @file{ada_object_path} file which is part of the GNAT
8989 installation tree and is used to store standard libraries such as the
8990 GNAT Run Time Library (RTL) unless the switch @option{-nostdlib} is
8991 specified.
8992 @ifclear vms
8993 @ref{Installing a library}
8994 @end ifclear
8995 @end enumerate
8997 @noindent
8998 In the binder the switch @option{^-I^/SEARCH^}
8999 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatbind})
9000 is used to specify both source and
9001 library file paths. Use @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
9002 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatbind})
9003 instead if you want to specify
9004 source paths only, and @option{^-aO^/LIBRARY_SEARCH^}
9005 @cindex @option{^-aO^/LIBRARY_SEARCH^} (@command{gnatbind})
9006 if you want to specify library paths
9007 only. This means that for the binder
9008 @option{^-I^/SEARCH=^}@var{dir} is equivalent to
9009 @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH=^}@var{dir}
9010 @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^}@var{dir}.
9011 The binder generates the bind file (a C language source file) in the
9012 current working directory.
9014 @findex Ada
9015 @findex System
9016 @findex Interfaces
9017 @findex GNAT
9018 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
9019 children make up the GNAT Run-Time Library, together with the package
9020 GNAT and its children, which contain a set of useful additional
9021 library functions provided by GNAT. The sources for these units are
9022 needed by the compiler and are kept together in one directory. The ALI
9023 files and object files generated by compiling the RTL are needed by the
9024 binder and the linker and are kept together in one directory, typically
9025 different from the directory containing the sources. In a normal
9026 installation, you need not specify these directory names when compiling
9027 or binding. Either the environment variables or the built-in defaults
9028 cause these files to be found.
9030 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
9031 in compiling sources from multiple directories. This can make
9032 development environments much more flexible.
9034 @node Examples of gnatbind Usage
9035 @section Examples of @code{gnatbind} Usage
9037 @noindent
9038 This section contains a number of examples of using the GNAT binding
9039 utility @code{gnatbind}.
9041 @table @code
9042 @item gnatbind hello
9043 The main program @code{Hello} (source program in @file{hello.adb}) is
9044 bound using the standard switch settings. The generated main program is
9045 @file{b~hello.adb}. This is the normal, default use of the binder.
9047 @ifclear vms
9048 @item gnatbind hello -o mainprog.adb
9049 @end ifclear
9050 @ifset vms
9051 @item gnatbind HELLO.ALI /OUTPUT=Mainprog.ADB
9052 @end ifset
9053 The main program @code{Hello} (source program in @file{hello.adb}) is
9054 bound using the standard switch settings. The generated main program is
9055 @file{mainprog.adb} with the associated spec in
9056 @file{mainprog.ads}. Note that you must specify the body here not the
9057 spec. Note that if this option is used, then linking must be done manually,
9058 since gnatlink will not be able to find the generated file.
9059 @end table
9061 @c ------------------------------------
9062 @node Linking with gnatlink
9063 @chapter Linking with @command{gnatlink}
9064 @c ------------------------------------
9065 @findex gnatlink
9067 @noindent
9068 This chapter discusses @command{gnatlink}, a tool that links
9069 an Ada program and builds an executable file. This utility
9070 invokes the system linker ^(via the @command{gcc} command)^^
9071 with a correct list of object files and library references.
9072 @command{gnatlink} automatically determines the list of files and
9073 references for the Ada part of a program. It uses the binder file
9074 generated by the @command{gnatbind} to determine this list.
9076 Note: to invoke @code{gnatlink} with a project file, use the @code{gnat}
9077 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
9079 @menu
9080 * Running gnatlink::
9081 * Switches for gnatlink::
9082 @end menu
9084 @node Running gnatlink
9085 @section Running @command{gnatlink}
9087 @noindent
9088 The form of the @command{gnatlink} command is
9090 @smallexample
9091 @c $ gnatlink @ovar{switches} @var{mainprog}@r{[}.ali@r{]}
9092 @c            @ovar{non-Ada objects} @ovar{linker options}
9093 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
9094 $ gnatlink @r{[}@var{switches}@r{]} @var{mainprog}@r{[}.ali@r{]}
9095            @r{[}@var{non-Ada objects}@r{]} @r{[}@var{linker options}@r{]}
9097 @end smallexample
9099 @noindent
9100 The arguments of @command{gnatlink} (switches, main @file{ALI} file,
9101 non-Ada objects
9102 or linker options) may be in any order, provided that no non-Ada object may
9103 be mistaken for a main @file{ALI} file.
9104 Any file name @file{F} without the @file{.ali}
9105 extension will be taken as the main @file{ALI} file if a file exists
9106 whose name is the concatenation of @file{F} and @file{.ali}.
9108 @noindent
9109 @file{@var{mainprog}.ali} references the ALI file of the main program.
9110 The @file{.ali} extension of this file can be omitted. From this
9111 reference, @command{gnatlink} locates the corresponding binder file
9112 @file{b~@var{mainprog}.adb} and, using the information in this file along
9113 with the list of non-Ada objects and linker options, constructs a
9114 linker command file to create the executable.
9116 The arguments other than the @command{gnatlink} switches and the main
9117 @file{ALI} file are passed to the linker uninterpreted.
9118 They typically include the names of
9119 object files for units written in other languages than Ada and any library
9120 references required to resolve references in any of these foreign language
9121 units, or in @code{Import} pragmas in any Ada units.
9123 @var{linker options} is an optional list of linker specific
9124 switches.
9125 The default linker called by gnatlink is @command{gcc} which in
9126 turn calls the appropriate system linker.
9128 One useful option for the linker is @option{-s}: it reduces the size of the
9129 executable by removing all symbol table and relocation information from the
9130 executable.
9132 Standard options for the linker such as @option{-lmy_lib} or
9133 @option{-Ldir} can be added as is.
9134 For options that are not recognized by
9135 @command{gcc} as linker options, use the @command{gcc} switches
9136 @option{-Xlinker} or @option{-Wl,}.
9138 Refer to the GCC documentation for
9139 details.
9141 Here is an example showing how to generate a linker map:
9143 @smallexample
9144 $ ^gnatlink my_prog -Wl,-Map,MAPFILE^GNAT LINK my_prog.ali /MAP^
9145 @end smallexample
9147 Using @var{linker options} it is possible to set the program stack and
9148 heap size.
9149 @ifset unw
9150 See @ref{Setting Stack Size from gnatlink} and
9151 @ref{Setting Heap Size from gnatlink}.
9152 @end ifset
9154 @command{gnatlink} determines the list of objects required by the Ada
9155 program and prepends them to the list of objects passed to the linker.
9156 @command{gnatlink} also gathers any arguments set by the use of
9157 @code{pragma Linker_Options} and adds them to the list of arguments
9158 presented to the linker.
9160 @ifset vms
9161 @command{gnatlink} accepts the following types of extra files on the command
9162 line: objects (@file{.OBJ}), libraries (@file{.OLB}), sharable images
9163 (@file{.EXE}), and options files (@file{.OPT}). These are recognized and
9164 handled according to their extension.
9165 @end ifset
9167 @node Switches for gnatlink
9168 @section Switches for @command{gnatlink}
9170 @noindent
9171 The following switches are available with the @command{gnatlink} utility:
9173 @table @option
9174 @c !sort!
9176 @item --version
9177 @cindex @option{--version} @command{gnatlink}
9178 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
9180 @item --help
9181 @cindex @option{--help} @command{gnatlink}
9182 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
9183 all other options.
9185 @item ^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^
9186 @cindex Command line length
9187 @cindex @option{^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^} (@command{gnatlink})
9188 On some targets, the command line length is limited, and @command{gnatlink}
9189 will generate a separate file for the linker if the list of object files
9190 is too long.
9191 The @option{^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^} switch forces this file
9192 to be generated even if
9193 the limit is not exceeded. This is useful in some cases to deal with
9194 special situations where the command line length is exceeded.
9196 @item ^-g^/DEBUG^
9197 @cindex Debugging information, including
9198 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gnatlink})
9199 The option to include debugging information causes the Ada bind file (in
9200 other words, @file{b~@var{mainprog}.adb}) to be compiled with
9201 @option{^-g^/DEBUG^}.
9202 In addition, the binder does not delete the @file{b~@var{mainprog}.adb},
9203 @file{b~@var{mainprog}.o} and @file{b~@var{mainprog}.ali} files.
9204 Without @option{^-g^/DEBUG^}, the binder removes these files by
9205 default. The same procedure apply if a C bind file was generated using
9206 @option{^-C^/BIND_FILE=C^} @code{gnatbind} option, in this case the filenames
9207 are @file{b_@var{mainprog}.c} and @file{b_@var{mainprog}.o}.
9209 @item ^-n^/NOCOMPILE^
9210 @cindex @option{^-n^/NOCOMPILE^} (@command{gnatlink})
9211 Do not compile the file generated by the binder. This may be used when
9212 a link is rerun with different options, but there is no need to recompile
9213 the binder file.
9215 @item ^-v^/VERBOSE^
9216 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatlink})
9217 Causes additional information to be output, including a full list of the
9218 included object files. This switch option is most useful when you want
9219 to see what set of object files are being used in the link step.
9221 @item ^-v -v^/VERBOSE/VERBOSE^
9222 @cindex @option{^-v -v^/VERBOSE/VERBOSE^} (@command{gnatlink})
9223 Very verbose mode. Requests that the compiler operate in verbose mode when
9224 it compiles the binder file, and that the system linker run in verbose mode.
9226 @item ^-o ^/EXECUTABLE=^@var{exec-name}
9227 @cindex @option{^-o^/EXECUTABLE^} (@command{gnatlink})
9228 @var{exec-name} specifies an alternate name for the generated
9229 executable program. If this switch is omitted, the executable has the same
9230 name as the main unit. For example, @code{gnatlink try.ali} creates
9231 an executable called @file{^try^TRY.EXE^}.
9233 @ifclear vms
9234 @item -b @var{target}
9235 @cindex @option{-b} (@command{gnatlink})
9236 Compile your program to run on @var{target}, which is the name of a
9237 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
9238 @var{target} is not the same as your host system.
9240 @item -B@var{dir}
9241 @cindex @option{-B} (@command{gnatlink})
9242 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
9243 from @var{dir} instead of the default location. Only use this switch
9244 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
9245 @xref{Directory Options,,, gcc, The GNU Compiler Collection},
9246 for further details. You would normally use the @option{-b} or
9247 @option{-V} switch instead.
9249 @item -M
9250 When linking an executable, create a map file. The name of the map file
9251 has the same name as the executable with extension ".map".
9253 @item -M=mapfile
9254 When linking an executable, create a map file. The name of the map file is
9255 "mapfile".
9257 @item --GCC=@var{compiler_name}
9258 @cindex @option{--GCC=compiler_name} (@command{gnatlink})
9259 Program used for compiling the binder file. The default is
9260 @command{gcc}. You need to use quotes around @var{compiler_name} if
9261 @code{compiler_name} contains spaces or other separator characters.
9262 As an example @option{--GCC="foo -x -y"} will instruct @command{gnatlink} to
9263 use @code{foo -x -y} as your compiler. Note that switch @option{-c} is always
9264 inserted after your command name. Thus in the above example the compiler
9265 command that will be used by @command{gnatlink} will be @code{foo -c -x -y}.
9266 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
9267 itself must not include any embedded spaces. If the compiler executable is
9268 different from the default one (gcc or <prefix>-gcc), then the back-end
9269 switches in the ALI file are not used to compile the binder generated source.
9270 For example, this is the case with @option{--GCC="foo -x -y"}. But the back end
9271 switches will be used for @option{--GCC="gcc -gnatv"}. If several
9272 @option{--GCC=compiler_name} are used, only the last @var{compiler_name}
9273 is taken into account. However, all the additional switches are also taken
9274 into account. Thus,
9275 @option{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
9276 @option{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
9278 @item --LINK=@var{name}
9279 @cindex @option{--LINK=} (@command{gnatlink})
9280 @var{name} is the name of the linker to be invoked. This is especially
9281 useful in mixed language programs since languages such as C++ require
9282 their own linker to be used. When this switch is omitted, the default
9283 name for the linker is @command{gcc}. When this switch is used, the
9284 specified linker is called instead of @command{gcc} with exactly the same
9285 parameters that would have been passed to @command{gcc} so if the desired
9286 linker requires different parameters it is necessary to use a wrapper
9287 script that massages the parameters before invoking the real linker. It
9288 may be useful to control the exact invocation by using the verbose
9289 switch.
9291 @end ifclear
9293 @ifset vms
9294 @item /DEBUG=TRACEBACK
9295 @cindex @code{/DEBUG=TRACEBACK} (@command{gnatlink})
9296 This qualifier causes sufficient information to be included in the
9297 executable file to allow a traceback, but does not include the full
9298 symbol information needed by the debugger.
9300 @item /IDENTIFICATION="<string>"
9301 @code{"<string>"} specifies the string to be stored in the image file
9302 identification field in the image header.
9303 It overrides any pragma @code{Ident} specified string.
9305 @item /NOINHIBIT-EXEC
9306 Generate the executable file even if there are linker warnings.
9308 @item /NOSTART_FILES
9309 Don't link in the object file containing the ``main'' transfer address.
9310 Used when linking with a foreign language main program compiled with an
9311 HP compiler.
9313 @item /STATIC
9314 Prefer linking with object libraries over sharable images, even without
9315 /DEBUG.
9316 @end ifset
9318 @end table
9320 @node The GNAT Make Program gnatmake
9321 @chapter The GNAT Make Program @command{gnatmake}
9322 @findex gnatmake
9324 @menu
9325 * Running gnatmake::
9326 * Switches for gnatmake::
9327 * Mode Switches for gnatmake::
9328 * Notes on the Command Line::
9329 * How gnatmake Works::
9330 * Examples of gnatmake Usage::
9331 @end menu
9332 @noindent
9333 A typical development cycle when working on an Ada program consists of
9334 the following steps:
9336 @enumerate
9337 @item
9338 Edit some sources to fix bugs.
9340 @item
9341 Add enhancements.
9343 @item
9344 Compile all sources affected.
9346 @item
9347 Rebind and relink.
9349 @item
9350 Test.
9351 @end enumerate
9353 @noindent
9354 The third step can be tricky, because not only do the modified files
9355 @cindex Dependency rules
9356 have to be compiled, but any files depending on these files must also be
9357 recompiled. The dependency rules in Ada can be quite complex, especially
9358 in the presence of overloading, @code{use} clauses, generics and inlined
9359 subprograms.
9361 @command{gnatmake} automatically takes care of the third and fourth steps
9362 of this process. It determines which sources need to be compiled,
9363 compiles them, and binds and links the resulting object files.
9365 Unlike some other Ada make programs, the dependencies are always
9366 accurately recomputed from the new sources. The source based approach of
9367 the GNAT compilation model makes this possible. This means that if
9368 changes to the source program cause corresponding changes in
9369 dependencies, they will always be tracked exactly correctly by
9370 @command{gnatmake}.
9372 @node Running gnatmake
9373 @section Running @command{gnatmake}
9375 @noindent
9376 The usual form of the @command{gnatmake} command is
9378 @smallexample
9379 @c $ gnatmake @ovar{switches} @var{file_name}
9380 @c       @ovar{file_names} @ovar{mode_switches}
9381 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
9382 $ gnatmake @r{[}@var{switches}@r{]} @var{file_name}
9383       @r{[}@var{file_names}@r{]} @r{[}@var{mode_switches}@r{]}
9384 @end smallexample
9386 @noindent
9387 The only required argument is one @var{file_name}, which specifies
9388 a compilation unit that is a main program. Several @var{file_names} can be
9389 specified: this will result in several executables being built.
9390 If @code{switches} are present, they can be placed before the first
9391 @var{file_name}, between @var{file_names} or after the last @var{file_name}.
9392 If @var{mode_switches} are present, they must always be placed after
9393 the last @var{file_name} and all @code{switches}.
9395 If you are using standard file extensions (@file{.adb} and @file{.ads}), then the
9396 extension may be omitted from the @var{file_name} arguments. However, if
9397 you are using non-standard extensions, then it is required that the
9398 extension be given. A relative or absolute directory path can be
9399 specified in a @var{file_name}, in which case, the input source file will
9400 be searched for in the specified directory only. Otherwise, the input
9401 source file will first be searched in the directory where
9402 @command{gnatmake} was invoked and if it is not found, it will be search on
9403 the source path of the compiler as described in
9404 @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
9406 All @command{gnatmake} output (except when you specify
9407 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}) is to
9408 @file{stderr}. The output produced by the
9409 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^} switch is send to
9410 @file{stdout}.
9412 @node Switches for gnatmake
9413 @section Switches for @command{gnatmake}
9415 @noindent
9416 You may specify any of the following switches to @command{gnatmake}:
9418 @table @option
9419 @c !sort!
9421 @item --version
9422 @cindex @option{--version} @command{gnatmake}
9423 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
9425 @item --help
9426 @cindex @option{--help} @command{gnatmake}
9427 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
9428 all other options.
9430 @ifclear vms
9431 @item --GCC=@var{compiler_name}
9432 @cindex @option{--GCC=compiler_name} (@command{gnatmake})
9433 Program used for compiling. The default is `@command{gcc}'. You need to use
9434 quotes around @var{compiler_name} if @code{compiler_name} contains
9435 spaces or other separator characters. As an example @option{--GCC="foo -x
9436 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{foo -x -y} as your
9437 compiler. A limitation of this syntax is that the name and path name of
9438 the executable itself must not include any embedded spaces. Note that
9439 switch @option{-c} is always inserted after your command name. Thus in the
9440 above example the compiler command that will be used by @command{gnatmake}
9441 will be @code{foo -c -x -y}. If several @option{--GCC=compiler_name} are
9442 used, only the last @var{compiler_name} is taken into account. However,
9443 all the additional switches are also taken into account. Thus,
9444 @option{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
9445 @option{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
9447 @item --GNATBIND=@var{binder_name}
9448 @cindex @option{--GNATBIND=binder_name} (@command{gnatmake})
9449 Program used for binding. The default is `@code{gnatbind}'. You need to
9450 use quotes around @var{binder_name} if @var{binder_name} contains spaces
9451 or other separator characters. As an example @option{--GNATBIND="bar -x
9452 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{bar -x -y} as your
9453 binder. Binder switches that are normally appended by @command{gnatmake}
9454 to `@code{gnatbind}' are now appended to the end of @code{bar -x -y}.
9455 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
9456 itself must not include any embedded spaces.
9458 @item --GNATLINK=@var{linker_name}
9459 @cindex @option{--GNATLINK=linker_name} (@command{gnatmake})
9460 Program used for linking. The default is `@command{gnatlink}'. You need to
9461 use quotes around @var{linker_name} if @var{linker_name} contains spaces
9462 or other separator characters. As an example @option{--GNATLINK="lan -x
9463 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{lan -x -y} as your
9464 linker. Linker switches that are normally appended by @command{gnatmake} to
9465 `@command{gnatlink}' are now appended to the end of @code{lan -x -y}.
9466 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
9467 itself must not include any embedded spaces.
9469 @end ifclear
9471 @item ^--subdirs^/SUBDIRS^=subdir
9472 Actual object directory of each project file is the subdirectory subdir of the
9473 object directory specified or defaulted in the project file.
9475 @item ^--single-compile-per-obj-dir^/SINGLE_COMPILE_PER_OBJ_DIR^
9476 Disallow simultaneous compilations in the same object directory when
9477 project files are used.
9479 @item ^--unchecked-shared-lib-imports^/UNCHECKED_SHARED_LIB_IMPORTS^
9480 By default, shared library projects are not allowed to import static library
9481 projects. When this switch is used on the command line, this restriction is
9482 relaxed.
9484 @item ^--source-info=<source info file>^/SRC_INFO=source-info-file^
9485 Specify a source info file. This switch is active only when project files
9486 are used. If the source info file is specified as a relative path, then it is
9487 relative to the object directory of the main project. If the source info file
9488 does not exist, then after the Project Manager has successfully parsed and
9489 processed the project files and found the sources, it creates the source info
9490 file. If the source info file already exists and can be read successfully,
9491 then the Project Manager will get all the needed information about the sources
9492 from the source info file and will not look for them. This reduces the time
9493 to process the project files, especially when looking for sources that take a
9494 long time. If the source info file exists but cannot be parsed successfully,
9495 the Project Manager will attempt to recreate it. If the Project Manager fails
9496 to create the source info file, a message is issued, but gnatmake does not
9497 fail. @command{gnatmake} "trusts" the source info file. This means that
9498 if the source files have changed (addition, deletion, moving to a different
9499 source directory), then the source info file need to be deleted and recreated.
9501 @ifclear vms
9502 @item --create-map-file
9503 When linking an executable, create a map file. The name of the map file
9504 has the same name as the executable with extension ".map".
9506 @item --create-map-file=mapfile
9507 When linking an executable, create a map file. The name of the map file is
9508 "mapfile".
9510 @end ifclear
9512 @item ^-a^/ALL_FILES^
9513 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatmake})
9514 Consider all files in the make process, even the GNAT internal system
9515 files (for example, the predefined Ada library files), as well as any
9516 locked files. Locked files are files whose ALI file is write-protected.
9517 By default,
9518 @command{gnatmake} does not check these files,
9519 because the assumption is that the GNAT internal files are properly up
9520 to date, and also that any write protected ALI files have been properly
9521 installed. Note that if there is an installation problem, such that one
9522 of these files is not up to date, it will be properly caught by the
9523 binder.
9524 You may have to specify this switch if you are working on GNAT
9525 itself. The switch @option{^-a^/ALL_FILES^} is also useful
9526 in conjunction with @option{^-f^/FORCE_COMPILE^}
9527 if you need to recompile an entire application,
9528 including run-time files, using special configuration pragmas,
9529 such as a @code{Normalize_Scalars} pragma.
9531 By default
9532 @code{gnatmake ^-a^/ALL_FILES^} compiles all GNAT
9533 internal files with
9534 @ifclear vms
9535 @code{gcc -c -gnatpg} rather than @code{gcc -c}.
9536 @end ifclear
9537 @ifset vms
9538 the @code{/CHECKS=SUPPRESS_ALL /STYLE_CHECKS=GNAT} switch.
9539 @end ifset
9541 @item ^-b^/ACTIONS=BIND^
9542 @cindex @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} (@command{gnatmake})
9543 Bind only. Can be combined with @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^} to do
9544 compilation and binding, but no link.
9545 Can be combined with @option{^-l^/ACTIONS=LINK^}
9546 to do binding and linking. When not combined with
9547 @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^}
9548 all the units in the closure of the main program must have been previously
9549 compiled and must be up to date. The root unit specified by @var{file_name}
9550 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
9551 Project File is specified, with the ALI file extension.
9553 @item ^-c^/ACTIONS=COMPILE^
9554 @cindex @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^} (@command{gnatmake})
9555 Compile only. Do not perform binding, except when @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}
9556 is also specified. Do not perform linking, except if both
9557 @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} and
9558 @option{^-l^/ACTIONS=LINK^} are also specified.
9559 If the root unit specified by @var{file_name} is not a main unit, this is the
9560 default. Otherwise @command{gnatmake} will attempt binding and linking
9561 unless all objects are up to date and the executable is more recent than
9562 the objects.
9564 @item ^-C^/MAPPING^
9565 @cindex @option{^-C^/MAPPING^} (@command{gnatmake})
9566 Use a temporary mapping file. A mapping file is a way to communicate
9567 to the compiler two mappings: from unit names to file names (without
9568 any directory information) and from file names to path names (with
9569 full directory information). A mapping file can make the compiler's
9570 file searches faster, especially if there are many source directories,
9571 or the sources are read over a slow network connection. If
9572 @option{^-P^/PROJECT_FILE^} is used, a mapping file is always used, so
9573 @option{^-C^/MAPPING^} is unnecessary; in this case the mapping file
9574 is initially populated based on the project file. If
9575 @option{^-C^/MAPPING^} is used without
9576 @option{^-P^/PROJECT_FILE^},
9577 the mapping file is initially empty. Each invocation of the compiler
9578 will add any newly accessed sources to the mapping file.
9580 @item ^-C=^/USE_MAPPING_FILE=^@var{file}
9581 @cindex @option{^-C=^/USE_MAPPING^} (@command{gnatmake})
9582 Use a specific mapping file. The file, specified as a path name (absolute or
9583 relative) by this switch, should already exist, otherwise the switch is
9584 ineffective. The specified mapping file will be communicated to the compiler.
9585 This switch is not compatible with a project file
9586 (^-P^/PROJECT_FILE=^@var{file}) or with multiple compiling processes
9587 (^-j^/PROCESSES=^nnn, when nnn is greater than 1).
9589 @item ^-d^/DISPLAY_PROGRESS^
9590 @cindex @option{^-d^/DISPLAY_PROGRESS^} (@command{gnatmake})
9591 Display progress for each source, up to date or not, as a single line
9593 @smallexample
9594 completed x out of y (zz%)
9595 @end smallexample
9597 If the file needs to be compiled this is displayed after the invocation of
9598 the compiler. These lines are displayed even in quiet output mode.
9600 @item ^-D ^/DIRECTORY_OBJECTS=^@var{dir}
9601 @cindex @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} (@command{gnatmake})
9602 Put all object files and ALI file in directory @var{dir}.
9603 If the @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} switch is not used, all object files
9604 and ALI files go in the current working directory.
9606 This switch cannot be used when using a project file.
9608 @item -eInnn
9609 @cindex @option{-eI} (@command{gnatmake})
9610 Indicates that the main source is a multi-unit source and the rank of the unit
9611 in the source file is nnn. nnn needs to be a positive number and a valid
9612 index in the source. This switch cannot be used when @command{gnatmake} is
9613 invoked for several mains.
9615 @ifclear vms
9616 @item -eL
9617 @cindex @option{-eL} (@command{gnatmake})
9618 @cindex symbolic links
9619 Follow all symbolic links when processing project files.
9620 This should be used if your project uses symbolic links for files or
9621 directories, but is not needed in other cases.
9623 @cindex naming scheme
9624 This also assumes that no directory matches the naming scheme for files (for
9625 instance that you do not have a directory called "sources.ads" when using the
9626 default GNAT naming scheme).
9628 When you do not have to use this switch (i.e.@: by default), gnatmake is able to
9629 save a lot of system calls (several per source file and object file), which
9630 can result in a significant speed up to load and manipulate a project file,
9631 especially when using source files from a remote system.
9633 @end ifclear
9635 @item ^-eS^/STANDARD_OUTPUT_FOR_COMMANDS^
9636 @cindex @option{^-eS^/STANDARD_OUTPUT_FOR_COMMANDS^} (@command{gnatmake})
9637 Output the commands for the compiler, the binder and the linker
9638 on ^standard output^SYS$OUTPUT^,
9639 instead of ^standard error^SYS$ERROR^.
9641 @item ^-f^/FORCE_COMPILE^
9642 @cindex @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} (@command{gnatmake})
9643 Force recompilations. Recompile all sources, even though some object
9644 files may be up to date, but don't recompile predefined or GNAT internal
9645 files or locked files (files with a write-protected ALI file),
9646 unless the @option{^-a^/ALL_FILES^} switch is also specified.
9648 @item ^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^
9649 @cindex @option{^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^} (@command{gnatmake})
9650 When using project files, if some errors or warnings are detected during
9651 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
9652 ^-v^/VERBOSE^), then error lines start with the full path name of the project
9653 file, rather than its simple file name.
9655 @item ^-g^/DEBUG^
9656 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gnatmake})
9657 Enable debugging. This switch is simply passed to the compiler and to the
9658 linker.
9660 @item ^-i^/IN_PLACE^
9661 @cindex @option{^-i^/IN_PLACE^} (@command{gnatmake})
9662 In normal mode, @command{gnatmake} compiles all object files and ALI files
9663 into the current directory. If the @option{^-i^/IN_PLACE^} switch is used,
9664 then instead object files and ALI files that already exist are overwritten
9665 in place. This means that once a large project is organized into separate
9666 directories in the desired manner, then @command{gnatmake} will automatically
9667 maintain and update this organization. If no ALI files are found on the
9668 Ada object path (@ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}),
9669 the new object and ALI files are created in the
9670 directory containing the source being compiled. If another organization
9671 is desired, where objects and sources are kept in different directories,
9672 a useful technique is to create dummy ALI files in the desired directories.
9673 When detecting such a dummy file, @command{gnatmake} will be forced to
9674 recompile the corresponding source file, and it will be put the resulting
9675 object and ALI files in the directory where it found the dummy file.
9677 @item ^-j^/PROCESSES=^@var{n}
9678 @cindex @option{^-j^/PROCESSES^} (@command{gnatmake})
9679 @cindex Parallel make
9680 Use @var{n} processes to carry out the (re)compilations. On a multiprocessor
9681 machine compilations will occur in parallel. If @var{n} is 0, then the
9682 maximum number of parallel compilations is the number of core processors
9683 on the platform. In the event of compilation errors, messages from various
9684 compilations might get interspersed (but @command{gnatmake} will give you the
9685 full ordered list of failing compiles at the end). If this is problematic,
9686 rerun the make process with n set to 1 to get a clean list of messages.
9688 @item ^-k^/CONTINUE_ON_ERROR^
9689 @cindex @option{^-k^/CONTINUE_ON_ERROR^} (@command{gnatmake})
9690 Keep going. Continue as much as possible after a compilation error. To
9691 ease the programmer's task in case of compilation errors, the list of
9692 sources for which the compile fails is given when @command{gnatmake}
9693 terminates.
9695 If @command{gnatmake} is invoked with several @file{file_names} and with this
9696 switch, if there are compilation errors when building an executable,
9697 @command{gnatmake} will not attempt to build the following executables.
9699 @item ^-l^/ACTIONS=LINK^
9700 @cindex @option{^-l^/ACTIONS=LINK^} (@command{gnatmake})
9701 Link only. Can be combined with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} to binding
9702 and linking. Linking will not be performed if combined with
9703 @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^}
9704 but not with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}.
9705 When not combined with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}
9706 all the units in the closure of the main program must have been previously
9707 compiled and must be up to date, and the main program needs to have been bound.
9708 The root unit specified by @var{file_name}
9709 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
9710 Project File is specified, with the ALI file extension.
9712 @item ^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^
9713 @cindex @option{^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^} (@command{gnatmake})
9714 Specify that the minimum necessary amount of recompilations
9715 be performed. In this mode @command{gnatmake} ignores time
9716 stamp differences when the only
9717 modifications to a source file consist in adding/removing comments,
9718 empty lines, spaces or tabs. This means that if you have changed the
9719 comments in a source file or have simply reformatted it, using this
9720 switch will tell @command{gnatmake} not to recompile files that depend on it
9721 (provided other sources on which these files depend have undergone no
9722 semantic modifications). Note that the debugging information may be
9723 out of date with respect to the sources if the @option{-m} switch causes
9724 a compilation to be switched, so the use of this switch represents a
9725 trade-off between compilation time and accurate debugging information.
9727 @item ^-M^/DEPENDENCIES_LIST^
9728 @cindex Dependencies, producing list
9729 @cindex @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^} (@command{gnatmake})
9730 Check if all objects are up to date. If they are, output the object
9731 dependences to @file{stdout} in a form that can be directly exploited in
9732 a @file{Makefile}. By default, each source file is prefixed with its
9733 (relative or absolute) directory name. This name is whatever you
9734 specified in the various @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
9735 and @option{^-I^/SEARCH^} switches. If you use
9736 @code{gnatmake ^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}
9737 @option{^-q^/QUIET^}
9738 (see below), only the source file names,
9739 without relative paths, are output. If you just specify the
9740 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}
9741 switch, dependencies of the GNAT internal system files are omitted. This
9742 is typically what you want. If you also specify
9743 the @option{^-a^/ALL_FILES^} switch,
9744 dependencies of the GNAT internal files are also listed. Note that
9745 dependencies of the objects in external Ada libraries (see switch
9746 @option{^-aL^/SKIP_MISSING=^}@var{dir} in the following list)
9747 are never reported.
9749 @item ^-n^/DO_OBJECT_CHECK^
9750 @cindex @option{^-n^/DO_OBJECT_CHECK^} (@command{gnatmake})
9751 Don't compile, bind, or link. Checks if all objects are up to date.
9752 If they are not, the full name of the first file that needs to be
9753 recompiled is printed.
9754 Repeated use of this option, followed by compiling the indicated source
9755 file, will eventually result in recompiling all required units.
9757 @item ^-o ^/EXECUTABLE=^@var{exec_name}
9758 @cindex @option{^-o^/EXECUTABLE^} (@command{gnatmake})
9759 Output executable name. The name of the final executable program will be
9760 @var{exec_name}. If the @option{^-o^/EXECUTABLE^} switch is omitted the default
9761 name for the executable will be the name of the input file in appropriate form
9762 for an executable file on the host system.
9764 This switch cannot be used when invoking @command{gnatmake} with several
9765 @file{file_names}.
9767 @item ^-p or --create-missing-dirs^/CREATE_MISSING_DIRS^
9768 @cindex @option{^-p^/CREATE_MISSING_DIRS^} (@command{gnatmake})
9769 When using project files (^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}), create
9770 automatically missing object directories, library directories and exec
9771 directories.
9773 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
9774 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@command{gnatmake})
9775 Use project file @var{project}. Only one such switch can be used.
9776 @xref{gnatmake and Project Files}.
9778 @item ^-q^/QUIET^
9779 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatmake})
9780 Quiet. When this flag is not set, the commands carried out by
9781 @command{gnatmake} are displayed.
9783 @item ^-s^/SWITCH_CHECK/^
9784 @cindex @option{^-s^/SWITCH_CHECK^} (@command{gnatmake})
9785 Recompile if compiler switches have changed since last compilation.
9786 All compiler switches but -I and -o are taken into account in the
9787 following way:
9788 orders between different ``first letter'' switches are ignored, but
9789 orders between same switches are taken into account. For example,
9790 @option{-O -O2} is different than @option{-O2 -O}, but @option{-g -O}
9791 is equivalent to @option{-O -g}.
9793 This switch is recommended when Integrated Preprocessing is used.
9795 @item ^-u^/UNIQUE^
9796 @cindex @option{^-u^/UNIQUE^} (@command{gnatmake})
9797 Unique. Recompile at most the main files. It implies -c. Combined with
9798 -f, it is equivalent to calling the compiler directly. Note that using
9799 ^-u^/UNIQUE^ with a project file and no main has a special meaning
9800 (@pxref{Project Files and Main Subprograms}).
9802 @item ^-U^/ALL_PROJECTS^
9803 @cindex @option{^-U^/ALL_PROJECTS^} (@command{gnatmake})
9804 When used without a project file or with one or several mains on the command
9805 line, is equivalent to ^-u^/UNIQUE^. When used with a project file and no main
9806 on the command line, all sources of all project files are checked and compiled
9807 if not up to date, and libraries are rebuilt, if necessary.
9809 @item ^-v^/REASONS^
9810 @cindex @option{^-v^/REASONS^} (@command{gnatmake})
9811 Verbose. Display the reason for all recompilations @command{gnatmake}
9812 decides are necessary, with the highest verbosity level.
9814 @item ^-vl^/LOW_VERBOSITY^
9815 @cindex @option{^-vl^/LOW_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9816 Verbosity level Low. Display fewer lines than in verbosity Medium.
9818 @item ^-vm^/MEDIUM_VERBOSITY^
9819 @cindex @option{^-vm^/MEDIUM_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9820 Verbosity level Medium. Potentially display fewer lines than in verbosity High.
9822 @item ^-vh^/HIGH_VERBOSITY^
9823 @cindex @option{^-vm^/HIGH_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9824 Verbosity level High. Equivalent to ^-v^/REASONS^.
9826 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
9827 Indicate the verbosity of the parsing of GNAT project files.
9828 @xref{Switches Related to Project Files}.
9830 @item ^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^
9831 @cindex @option{^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^} (@command{gnatmake})
9832 Indicate that sources that are not part of any Project File may be compiled.
9833 Normally, when using Project Files, only sources that are part of a Project
9834 File may be compile. When this switch is used, a source outside of all Project
9835 Files may be compiled. The ALI file and the object file will be put in the
9836 object directory of the main Project. The compilation switches used will only
9837 be those specified on the command line. Even when
9838 @option{^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^} is used, mains specified on the
9839 command line need to be sources of a project file.
9841 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
9842 Indicate that external variable @var{name} has the value @var{value}.
9843 The Project Manager will use this value for occurrences of
9844 @code{external(name)} when parsing the project file.
9845 @xref{Switches Related to Project Files}.
9847 @item ^-z^/NOMAIN^
9848 @cindex @option{^-z^/NOMAIN^} (@command{gnatmake})
9849 No main subprogram. Bind and link the program even if the unit name
9850 given on the command line is a package name. The resulting executable
9851 will execute the elaboration routines of the package and its closure,
9852 then the finalization routines.
9854 @end table
9856 @table @asis
9857 @item @command{gcc} @asis{switches}
9858 @ifclear vms
9859 Any uppercase or multi-character switch that is not a @command{gnatmake} switch
9860 is passed to @command{gcc} (e.g.@: @option{-O}, @option{-gnato,} etc.)
9861 @end ifclear
9862 @ifset vms
9863 Any qualifier that cannot be recognized as a qualifier for @code{GNAT MAKE}
9864 but is recognizable as a valid qualifier for @code{GNAT COMPILE} is
9865 automatically treated as a compiler switch, and passed on to all
9866 compilations that are carried out.
9867 @end ifset
9868 @end table
9870 @noindent
9871 Source and library search path switches:
9873 @table @option
9874 @c !sort!
9875 @item ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
9876 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9877 When looking for source files also look in directory @var{dir}.
9878 The order in which source files search is undertaken is
9879 described in @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
9881 @item ^-aL^/SKIP_MISSING=^@var{dir}
9882 @cindex @option{^-aL^/SKIP_MISSING^} (@command{gnatmake})
9883 Consider @var{dir} as being an externally provided Ada library.
9884 Instructs @command{gnatmake} to skip compilation units whose @file{.ALI}
9885 files have been located in directory @var{dir}. This allows you to have
9886 missing bodies for the units in @var{dir} and to ignore out of date bodies
9887 for the same units. You still need to specify
9888 the location of the specs for these units by using the switches
9889 @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}
9890 or @option{^-I^/SEARCH=^@var{dir}}.
9891 Note: this switch is provided for compatibility with previous versions
9892 of @command{gnatmake}. The easier method of causing standard libraries
9893 to be excluded from consideration is to write-protect the corresponding
9894 ALI files.
9896 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
9897 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9898 When searching for library and object files, look in directory
9899 @var{dir}. The order in which library files are searched is described in
9900 @ref{Search Paths for gnatbind}.
9902 @item ^-A^/CONDITIONAL_SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
9903 @cindex Search paths, for @command{gnatmake}
9904 @cindex @option{^-A^/CONDITIONAL_SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9905 Equivalent to @option{^-aL^/SKIP_MISSING=^@var{dir}
9906 ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}.
9908 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
9909 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatmake})
9910 Equivalent to @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
9911 ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}.
9913 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
9914 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gnatmake})
9915 @cindex Source files, suppressing search
9916 Do not look for source files in the directory containing the source
9917 file named in the command line.
9918 Do not look for ALI or object files in the directory
9919 where @command{gnatmake} was invoked.
9921 @item ^-L^/LIBRARY_SEARCH=^@var{dir}
9922 @cindex @option{^-L^/LIBRARY_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9923 @cindex Linker libraries
9924 Add directory @var{dir} to the list of directories in which the linker
9925 will search for libraries. This is equivalent to
9926 @option{-largs ^-L^/LIBRARY_SEARCH=^}@var{dir}.
9927 @ifclear vms
9928 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
9929 set in the registry are not searched for.
9930 @end ifclear
9932 @item -nostdinc
9933 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatmake})
9934 Do not look for source files in the system default directory.
9936 @item -nostdlib
9937 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatmake})
9938 Do not look for library files in the system default directory.
9940 @item --RTS=@var{rts-path}
9941 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatmake})
9942 Specifies the default location of the runtime library. GNAT looks for the
9943 runtime
9944 in the following directories, and stops as soon as a valid runtime is found
9945 (@file{adainclude} or @file{ada_source_path}, and @file{adalib} or
9946 @file{ada_object_path} present):
9948 @itemize @bullet
9949 @item <current directory>/$rts_path
9951 @item <default-search-dir>/$rts_path
9953 @item <default-search-dir>/rts-$rts_path
9954 @end itemize
9956 @noindent
9957 The selected path is handled like a normal RTS path.
9959 @end table
9961 @node Mode Switches for gnatmake
9962 @section Mode Switches for @command{gnatmake}
9964 @noindent
9965 The mode switches (referred to as @code{mode_switches}) allow the
9966 inclusion of switches that are to be passed to the compiler itself, the
9967 binder or the linker. The effect of a mode switch is to cause all
9968 subsequent switches up to the end of the switch list, or up to the next
9969 mode switch, to be interpreted as switches to be passed on to the
9970 designated component of GNAT.
9972 @table @option
9973 @c !sort!
9974 @item -cargs @var{switches}
9975 @cindex @option{-cargs} (@command{gnatmake})
9976 Compiler switches. Here @var{switches} is a list of switches
9977 that are valid switches for @command{gcc}. They will be passed on to
9978 all compile steps performed by @command{gnatmake}.
9980 @item -bargs @var{switches}
9981 @cindex @option{-bargs} (@command{gnatmake})
9982 Binder switches. Here @var{switches} is a list of switches
9983 that are valid switches for @code{gnatbind}. They will be passed on to
9984 all bind steps performed by @command{gnatmake}.
9986 @item -largs @var{switches}
9987 @cindex @option{-largs} (@command{gnatmake})
9988 Linker switches. Here @var{switches} is a list of switches
9989 that are valid switches for @command{gnatlink}. They will be passed on to
9990 all link steps performed by @command{gnatmake}.
9992 @item -margs @var{switches}
9993 @cindex @option{-margs} (@command{gnatmake})
9994 Make switches. The switches are directly interpreted by @command{gnatmake},
9995 regardless of any previous occurrence of @option{-cargs}, @option{-bargs}
9996 or @option{-largs}.
9997 @end table
9999 @node Notes on the Command Line
10000 @section Notes on the Command Line
10002 @noindent
10003 This section contains some additional useful notes on the operation
10004 of the @command{gnatmake} command.
10006 @itemize @bullet
10007 @item
10008 @cindex Recompilation, by @command{gnatmake}
10009 If @command{gnatmake} finds no ALI files, it recompiles the main program
10010 and all other units required by the main program.
10011 This means that @command{gnatmake}
10012 can be used for the initial compile, as well as during subsequent steps of
10013 the development cycle.
10015 @item
10016 If you enter @code{gnatmake @var{file}.adb}, where @file{@var{file}.adb}
10017 is a subunit or body of a generic unit, @command{gnatmake} recompiles
10018 @file{@var{file}.adb} (because it finds no ALI) and stops, issuing a
10019 warning.
10021 @item
10022 In @command{gnatmake} the switch @option{^-I^/SEARCH^}
10023 is used to specify both source and
10024 library file paths. Use @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
10025 instead if you just want to specify
10026 source paths only and @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^}
10027 if you want to specify library paths
10028 only.
10030 @item
10031 @command{gnatmake} will ignore any files whose ALI file is write-protected.
10032 This may conveniently be used to exclude standard libraries from
10033 consideration and in particular it means that the use of the
10034 @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} switch will not recompile these files
10035 unless @option{^-a^/ALL_FILES^} is also specified.
10037 @item
10038 @command{gnatmake} has been designed to make the use of Ada libraries
10039 particularly convenient. Assume you have an Ada library organized
10040 as follows: @i{^obj-dir^[OBJ_DIR]^} contains the objects and ALI files for
10041 of your Ada compilation units,
10042 whereas @i{^include-dir^[INCLUDE_DIR]^} contains the
10043 specs of these units, but no bodies. Then to compile a unit
10044 stored in @code{main.adb}, which uses this Ada library you would just type
10046 @smallexample
10047 @ifclear vms
10048 $ gnatmake -aI@var{include-dir}  -aL@var{obj-dir}  main
10049 @end ifclear
10050 @ifset vms
10051 $ gnatmake /SOURCE_SEARCH=@i{[INCLUDE_DIR]}
10052            /SKIP_MISSING=@i{[OBJ_DIR]} main
10053 @end ifset
10054 @end smallexample
10056 @item
10057 Using @command{gnatmake} along with the
10058 @option{^-m (minimal recompilation)^/MINIMAL_RECOMPILATION^}
10059 switch provides a mechanism for avoiding unnecessary recompilations. Using
10060 this switch,
10061 you can update the comments/format of your
10062 source files without having to recompile everything. Note, however, that
10063 adding or deleting lines in a source files may render its debugging
10064 info obsolete. If the file in question is a spec, the impact is rather
10065 limited, as that debugging info will only be useful during the
10066 elaboration phase of your program. For bodies the impact can be more
10067 significant. In all events, your debugger will warn you if a source file
10068 is more recent than the corresponding object, and alert you to the fact
10069 that the debugging information may be out of date.
10070 @end itemize
10072 @node How gnatmake Works
10073 @section How @command{gnatmake} Works
10075 @noindent
10076 Generally @command{gnatmake} automatically performs all necessary
10077 recompilations and you don't need to worry about how it works. However,
10078 it may be useful to have some basic understanding of the @command{gnatmake}
10079 approach and in particular to understand how it uses the results of
10080 previous compilations without incorrectly depending on them.
10082 First a definition: an object file is considered @dfn{up to date} if the
10083 corresponding ALI file exists and if all the source files listed in the
10084 dependency section of this ALI file have time stamps matching those in
10085 the ALI file. This means that neither the source file itself nor any
10086 files that it depends on have been modified, and hence there is no need
10087 to recompile this file.
10089 @command{gnatmake} works by first checking if the specified main unit is up
10090 to date. If so, no compilations are required for the main unit. If not,
10091 @command{gnatmake} compiles the main program to build a new ALI file that
10092 reflects the latest sources. Then the ALI file of the main unit is
10093 examined to find all the source files on which the main program depends,
10094 and @command{gnatmake} recursively applies the above procedure on all these
10095 files.
10097 This process ensures that @command{gnatmake} only trusts the dependencies
10098 in an existing ALI file if they are known to be correct. Otherwise it
10099 always recompiles to determine a new, guaranteed accurate set of
10100 dependencies. As a result the program is compiled ``upside down'' from what may
10101 be more familiar as the required order of compilation in some other Ada
10102 systems. In particular, clients are compiled before the units on which
10103 they depend. The ability of GNAT to compile in any order is critical in
10104 allowing an order of compilation to be chosen that guarantees that
10105 @command{gnatmake} will recompute a correct set of new dependencies if
10106 necessary.
10108 When invoking @command{gnatmake} with several @var{file_names}, if a unit is
10109 imported by several of the executables, it will be recompiled at most once.
10111 Note: when using non-standard naming conventions
10112 (@pxref{Using Other File Names}), changing through a configuration pragmas
10113 file the version of a source and invoking @command{gnatmake} to recompile may
10114 have no effect, if the previous version of the source is still accessible
10115 by @command{gnatmake}. It may be necessary to use the switch
10116 ^-f^/FORCE_COMPILE^.
10118 @node Examples of gnatmake Usage
10119 @section Examples of @command{gnatmake} Usage
10121 @table @code
10122 @item gnatmake hello.adb
10123 Compile all files necessary to bind and link the main program
10124 @file{hello.adb} (containing unit @code{Hello}) and bind and link the
10125 resulting object files to generate an executable file @file{^hello^HELLO.EXE^}.
10127 @item gnatmake main1 main2 main3
10128 Compile all files necessary to bind and link the main programs
10129 @file{main1.adb} (containing unit @code{Main1}), @file{main2.adb}
10130 (containing unit @code{Main2}) and @file{main3.adb}
10131 (containing unit @code{Main3}) and bind and link the resulting object files
10132 to generate three executable files @file{^main1^MAIN1.EXE^},
10133 @file{^main2^MAIN2.EXE^}
10134 and @file{^main3^MAIN3.EXE^}.
10136 @ifclear vms
10137 @item gnatmake -q Main_Unit -cargs -O2 -bargs -l
10138 @end ifclear
10140 @ifset vms
10141 @item gnatmake Main_Unit /QUIET
10142 /COMPILER_QUALIFIERS /OPTIMIZE=ALL
10143 /BINDER_QUALIFIERS /ORDER_OF_ELABORATION
10144 @end ifset
10145 Compile all files necessary to bind and link the main program unit
10146 @code{Main_Unit} (from file @file{main_unit.adb}). All compilations will
10147 be done with optimization level 2 and the order of elaboration will be
10148 listed by the binder. @command{gnatmake} will operate in quiet mode, not
10149 displaying commands it is executing.
10150 @end table
10152 @c *************************
10153 @node Improving Performance
10154 @chapter Improving Performance
10155 @cindex Improving performance
10157 @noindent
10158 This chapter presents several topics related to program performance.
10159 It first describes some of the tradeoffs that need to be considered
10160 and some of the techniques for making your program run faster.
10161 It then documents
10162 @ifclear FSFEDITION
10163 the @command{gnatelim} tool and
10164 @end ifclear
10165 unused subprogram/data
10166 elimination feature, which can reduce the size of program executables.
10168 @ifnottex
10169 @menu
10170 * Performance Considerations::
10171 * Text_IO Suggestions::
10172 @ifclear FSFEDITION
10173 * Reducing Size of Ada Executables with gnatelim::
10174 @end ifclear
10175 * Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination::
10176 @end menu
10177 @end ifnottex
10179 @c *****************************
10180 @node Performance Considerations
10181 @section Performance Considerations
10183 @noindent
10184 The GNAT system provides a number of options that allow a trade-off
10185 between
10187 @itemize @bullet
10188 @item
10189 performance of the generated code
10191 @item
10192 speed of compilation
10194 @item
10195 minimization of dependences and recompilation
10197 @item
10198 the degree of run-time checking.
10199 @end itemize
10201 @noindent
10202 The defaults (if no options are selected) aim at improving the speed
10203 of compilation and minimizing dependences, at the expense of performance
10204 of the generated code:
10206 @itemize @bullet
10207 @item
10208 no optimization
10210 @item
10211 no inlining of subprogram calls
10213 @item
10214 all run-time checks enabled except overflow and elaboration checks
10215 @end itemize
10217 @noindent
10218 These options are suitable for most program development purposes. This
10219 chapter describes how you can modify these choices, and also provides
10220 some guidelines on debugging optimized code.
10222 @menu
10223 * Controlling Run-Time Checks::
10224 * Use of Restrictions::
10225 * Optimization Levels::
10226 * Debugging Optimized Code::
10227 * Inlining of Subprograms::
10228 * Vectorization of loops::
10229 * Other Optimization Switches::
10230 * Optimization and Strict Aliasing::
10231 * Aliased Variables and Optimization::
10232 * Atomic Variables and Optimization::
10233 * Passive Task Optimization::
10235 @ifset vms
10236 * Coverage Analysis::
10237 @end ifset
10238 @end menu
10240 @node Controlling Run-Time Checks
10241 @subsection Controlling Run-Time Checks
10243 @noindent
10244 By default, GNAT generates all run-time checks, except integer overflow
10245 checks, stack overflow checks, and checks for access before elaboration on
10246 subprogram calls. The latter are not required in default mode, because all
10247 necessary checking is done at compile time.
10248 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
10249 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
10250 Two gnat switches, @option{-gnatp} and @option{-gnato} allow this default to
10251 be modified. @xref{Run-Time Checks}.
10253 Our experience is that the default is suitable for most development
10254 purposes.
10256 We treat integer overflow specially because these
10257 are quite expensive and in our experience are not as important as other
10258 run-time checks in the development process. Note that division by zero
10259 is not considered an overflow check, and divide by zero checks are
10260 generated where required by default.
10262 Elaboration checks are off by default, and also not needed by default, since
10263 GNAT uses a static elaboration analysis approach that avoids the need for
10264 run-time checking. This manual contains a full chapter discussing the issue
10265 of elaboration checks, and if the default is not satisfactory for your use,
10266 you should read this chapter.
10268 For validity checks, the minimal checks required by the Ada Reference
10269 Manual (for case statements and assignments to array elements) are on
10270 by default. These can be suppressed by use of the @option{-gnatVn} switch.
10271 Note that in Ada 83, there were no validity checks, so if the Ada 83 mode
10272 is acceptable (or when comparing GNAT performance with an Ada 83 compiler),
10273 it may be reasonable to routinely use @option{-gnatVn}. Validity checks
10274 are also suppressed entirely if @option{-gnatp} is used.
10276 @cindex Overflow checks
10277 @cindex Checks, overflow
10278 @findex Suppress
10279 @findex Unsuppress
10280 @cindex pragma Suppress
10281 @cindex pragma Unsuppress
10282 Note that the setting of the switches controls the default setting of
10283 the checks. They may be modified using either @code{pragma Suppress} (to
10284 remove checks) or @code{pragma Unsuppress} (to add back suppressed
10285 checks) in the program source.
10287 @node Use of Restrictions
10288 @subsection Use of Restrictions
10290 @noindent
10291 The use of pragma Restrictions allows you to control which features are
10292 permitted in your program. Apart from the obvious point that if you avoid
10293 relatively expensive features like finalization (enforceable by the use
10294 of pragma Restrictions (No_Finalization), the use of this pragma does not
10295 affect the generated code in most cases.
10297 One notable exception to this rule is that the possibility of task abort
10298 results in some distributed overhead, particularly if finalization or
10299 exception handlers are used. The reason is that certain sections of code
10300 have to be marked as non-abortable.
10302 If you use neither the @code{abort} statement, nor asynchronous transfer
10303 of control (@code{select @dots{} then abort}), then this distributed overhead
10304 is removed, which may have a general positive effect in improving
10305 overall performance.  Especially code involving frequent use of tasking
10306 constructs and controlled types will show much improved performance.
10307 The relevant restrictions pragmas are
10309 @smallexample @c ada
10310    pragma Restrictions (No_Abort_Statements);
10311    pragma Restrictions (Max_Asynchronous_Select_Nesting => 0);
10312 @end smallexample
10314 @noindent
10315 It is recommended that these restriction pragmas be used if possible. Note
10316 that this also means that you can write code without worrying about the
10317 possibility of an immediate abort at any point.
10319 @node Optimization Levels
10320 @subsection Optimization Levels
10321 @cindex @option{^-O^/OPTIMIZE^} (@command{gcc})
10323 @noindent
10324 Without any optimization ^option,^qualifier,^
10325 the compiler's goal is to reduce the cost of
10326 compilation and to make debugging produce the expected results.
10327 Statements are independent: if you stop the program with a breakpoint between
10328 statements, you can then assign a new value to any variable or change
10329 the program counter to any other statement in the subprogram and get exactly
10330 the results you would expect from the source code.
10332 Turning on optimization makes the compiler attempt to improve the
10333 performance and/or code size at the expense of compilation time and
10334 possibly the ability to debug the program.
10336 If you use multiple
10337 ^-O options, with or without level numbers,^/OPTIMIZE qualifiers,^
10338 the last such option is the one that is effective.
10340 @noindent
10341 The default is optimization off. This results in the fastest compile
10342 times, but GNAT makes absolutely no attempt to optimize, and the
10343 generated programs are considerably larger and slower than when
10344 optimization is enabled. You can use the
10345 @ifclear vms
10346 @option{-O} switch (the permitted forms are @option{-O0}, @option{-O1}
10347 @option{-O2}, @option{-O3}, and @option{-Os})
10348 @end ifclear
10349 @ifset vms
10350 @code{OPTIMIZE} qualifier
10351 @end ifset
10352 to @command{gcc} to control the optimization level:
10354 @table @option
10355 @item ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^
10356 No optimization (the default);
10357 generates unoptimized code but has
10358 the fastest compilation time.
10360 Note that many other compilers do fairly extensive optimization
10361 even if ``no optimization'' is specified. With gcc, it is
10362 very unusual to use ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^ for production if
10363 execution time is of any concern, since ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^
10364 really does mean no optimization at all. This difference between
10365 gcc and other compilers should be kept in mind when doing
10366 performance comparisons.
10368 @item ^-O1^/OPTIMIZE=SOME^
10369 Moderate optimization;
10370 optimizes reasonably well but does not
10371 degrade compilation time significantly.
10373 @item ^-O2^/OPTIMIZE=ALL^
10374 @ifset vms
10375 @itemx /OPTIMIZE=DEVELOPMENT
10376 @end ifset
10377 Full optimization;
10378 generates highly optimized code and has
10379 the slowest compilation time.
10381 @item ^-O3^/OPTIMIZE=INLINING^
10382 Full optimization as in @option{-O2};
10383 also uses more aggressive automatic inlining of subprograms within a unit
10384 (@pxref{Inlining of Subprograms}) and attempts to vectorize loops.
10386 @item ^-Os^/OPTIMIZE=SPACE^
10387 Optimize space usage (code and data) of resulting program.
10388 @end table
10390 @noindent
10391 Higher optimization levels perform more global transformations on the
10392 program and apply more expensive analysis algorithms in order to generate
10393 faster and more compact code. The price in compilation time, and the
10394 resulting improvement in execution time,
10395 both depend on the particular application and the hardware environment.
10396 You should experiment to find the best level for your application.
10398 Since the precise set of optimizations done at each level will vary from
10399 release to release (and sometime from target to target), it is best to think
10400 of the optimization settings in general terms.
10401 @xref{Optimize Options,, Options That Control Optimization, gcc, Using
10402 the GNU Compiler Collection (GCC)}, for details about
10403 ^the @option{-O} settings and a number of @option{-f} options that^how to^
10404 individually enable or disable specific optimizations.
10406 Unlike some other compilation systems, ^@command{gcc}^GNAT^ has
10407 been tested extensively at all optimization levels. There are some bugs
10408 which appear only with optimization turned on, but there have also been
10409 bugs which show up only in @emph{unoptimized} code. Selecting a lower
10410 level of optimization does not improve the reliability of the code
10411 generator, which in practice is highly reliable at all optimization
10412 levels.
10414 Note regarding the use of @option{-O3}: The use of this optimization level
10415 is generally discouraged with GNAT, since it often results in larger
10416 executables which may run more slowly. See further discussion of this point
10417 in @ref{Inlining of Subprograms}.
10419 @node Debugging Optimized Code
10420 @subsection Debugging Optimized Code
10421 @cindex Debugging optimized code
10422 @cindex Optimization and debugging
10424 @noindent
10425 Although it is possible to do a reasonable amount of debugging at
10426 @ifclear vms
10427 nonzero optimization levels,
10428 the higher the level the more likely that
10429 @end ifclear
10430 @ifset vms
10431 @option{/OPTIMIZE} settings other than @code{NONE},
10432 such settings will make it more likely that
10433 @end ifset
10434 source-level constructs will have been eliminated by optimization.
10435 For example, if a loop is strength-reduced, the loop
10436 control variable may be completely eliminated and thus cannot be
10437 displayed in the debugger.
10438 This can only happen at @option{-O2} or @option{-O3}.
10439 Explicit temporary variables that you code might be eliminated at
10440 ^level^setting^ @option{-O1} or higher.
10442 The use of the @option{^-g^/DEBUG^} switch,
10443 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gcc})
10444 which is needed for source-level debugging,
10445 affects the size of the program executable on disk,
10446 and indeed the debugging information can be quite large.
10447 However, it has no effect on the generated code (and thus does not
10448 degrade performance)
10450 Since the compiler generates debugging tables for a compilation unit before
10451 it performs optimizations, the optimizing transformations may invalidate some
10452 of the debugging data.  You therefore need to anticipate certain
10453 anomalous situations that may arise while debugging optimized code.
10454 These are the most common cases:
10456 @enumerate
10457 @item
10458 @i{The ``hopping Program Counter'':}  Repeated @code{step} or @code{next}
10459 commands show
10460 the PC bouncing back and forth in the code.  This may result from any of
10461 the following optimizations:
10463 @itemize @bullet
10464 @item
10465 @i{Common subexpression elimination:} using a single instance of code for a
10466 quantity that the source computes several times.  As a result you
10467 may not be able to stop on what looks like a statement.
10469 @item
10470 @i{Invariant code motion:} moving an expression that does not change within a
10471 loop, to the beginning of the loop.
10473 @item
10474 @i{Instruction scheduling:} moving instructions so as to
10475 overlap loads and stores (typically) with other code, or in
10476 general to move computations of values closer to their uses. Often
10477 this causes you to pass an assignment statement without the assignment
10478 happening and then later bounce back to the statement when the
10479 value is actually needed.  Placing a breakpoint on a line of code
10480 and then stepping over it may, therefore, not always cause all the
10481 expected side-effects.
10482 @end itemize
10484 @item
10485 @i{The ``big leap'':} More commonly known as @emph{cross-jumping}, in which
10486 two identical pieces of code are merged and the program counter suddenly
10487 jumps to a statement that is not supposed to be executed, simply because
10488 it (and the code following) translates to the same thing as the code
10489 that @emph{was} supposed to be executed.  This effect is typically seen in
10490 sequences that end in a jump, such as a @code{goto}, a @code{return}, or
10491 a @code{break} in a C @code{^switch^switch^} statement.
10493 @item
10494 @i{The ``roving variable'':} The symptom is an unexpected value in a variable.
10495 There are various reasons for this effect:
10497 @itemize @bullet
10498 @item
10499 In a subprogram prologue, a parameter may not yet have been moved to its
10500 ``home''.
10502 @item
10503 A variable may be dead, and its register re-used.  This is
10504 probably the most common cause.
10506 @item
10507 As mentioned above, the assignment of a value to a variable may
10508 have been moved.
10510 @item
10511 A variable may be eliminated entirely by value propagation or
10512 other means.  In this case, GCC may incorrectly generate debugging
10513 information for the variable
10514 @end itemize
10516 @noindent
10517 In general, when an unexpected value appears for a local variable or parameter
10518 you should first ascertain if that value was actually computed by
10519 your program, as opposed to being incorrectly reported by the debugger.
10520 Record fields or
10521 array elements in an object designated by an access value
10522 are generally less of a problem, once you have ascertained that the access
10523 value is sensible.
10524 Typically, this means checking variables in the preceding code and in the
10525 calling subprogram to verify that the value observed is explainable from other
10526 values (one must apply the procedure recursively to those
10527 other values); or re-running the code and stopping a little earlier
10528 (perhaps before the call) and stepping to better see how the variable obtained
10529 the value in question; or continuing to step @emph{from} the point of the
10530 strange value to see if code motion had simply moved the variable's
10531 assignments later.
10532 @end enumerate
10534 @noindent
10535 In light of such anomalies, a recommended technique is to use @option{-O0}
10536 early in the software development cycle, when extensive debugging capabilities
10537 are most needed, and then move to @option{-O1} and later @option{-O2} as
10538 the debugger becomes less critical.
10539 Whether to use the @option{^-g^/DEBUG^} switch in the release version is
10540 a release management issue.
10541 @ifclear vms
10542 Note that if you use @option{-g} you can then use the @command{strip} program
10543 on the resulting executable,
10544 which removes both debugging information and global symbols.
10545 @end ifclear
10547 @node Inlining of Subprograms
10548 @subsection Inlining of Subprograms
10550 @noindent
10551 A call to a subprogram in the current unit is inlined if all the
10552 following conditions are met:
10554 @itemize @bullet
10555 @item
10556 The optimization level is at least @option{-O1}.
10558 @item
10559 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
10560 and not contain something that @command{gcc} cannot support in inlined
10561 subprograms.
10563 @item
10564 @cindex pragma Inline
10565 @findex Inline
10566 Any one of the following applies: @code{pragma Inline} is applied to the
10567 subprogram and the @option{^-gnatn^/INLINE^} switch is specified; the
10568 subprogram is local to the unit and called once from within it; the
10569 subprogram is small and optimization level @option{-O2} is specified;
10570 optimization level @option{-O3} is specified.
10571 @end itemize
10573 @noindent
10574 Calls to subprograms in @code{with}'ed units are normally not inlined.
10575 To achieve actual inlining (that is, replacement of the call by the code
10576 in the body of the subprogram), the following conditions must all be true:
10578 @itemize @bullet
10579 @item
10580 The optimization level is at least @option{-O1}.
10582 @item
10583 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
10584 and not contain something that @command{gcc} cannot support in inlined
10585 subprograms.
10587 @item
10588 The call appears in a body (not in a package spec).
10590 @item
10591 There is a @code{pragma Inline} for the subprogram.
10593 @item
10594 The @option{^-gnatn^/INLINE^} switch is used on the command line.
10595 @end itemize
10597 Even if all these conditions are met, it may not be possible for
10598 the compiler to inline the call, due to the length of the body,
10599 or features in the body that make it impossible for the compiler
10600 to do the inlining.
10602 Note that specifying the @option{-gnatn} switch causes additional
10603 compilation dependencies. Consider the following:
10605 @smallexample @c ada
10606 @cartouche
10607 package R is
10608    procedure Q;
10609    pragma Inline (Q);
10610 end R;
10611 package body R is
10612    @dots{}
10613 end R;
10615 with R;
10616 procedure Main is
10617 begin
10618    @dots{}
10619    R.Q;
10620 end Main;
10621 @end cartouche
10622 @end smallexample
10624 @noindent
10625 With the default behavior (no @option{-gnatn} switch specified), the
10626 compilation of the @code{Main} procedure depends only on its own source,
10627 @file{main.adb}, and the spec of the package in file @file{r.ads}. This
10628 means that editing the body of @code{R} does not require recompiling
10629 @code{Main}.
10631 On the other hand, the call @code{R.Q} is not inlined under these
10632 circumstances. If the @option{-gnatn} switch is present when @code{Main}
10633 is compiled, the call will be inlined if the body of @code{Q} is small
10634 enough, but now @code{Main} depends on the body of @code{R} in
10635 @file{r.adb} as well as on the spec. This means that if this body is edited,
10636 the main program must be recompiled. Note that this extra dependency
10637 occurs whether or not the call is in fact inlined by @command{gcc}.
10639 The use of front end inlining with @option{-gnatN} generates similar
10640 additional dependencies.
10642 @cindex @option{^-fno-inline^/INLINE=SUPPRESS^} (@command{gcc})
10643 Note: The @option{^-fno-inline^/INLINE=SUPPRESS^} switch
10644 can be used to prevent
10645 all inlining. This switch overrides all other conditions and ensures
10646 that no inlining occurs. The extra dependences resulting from
10647 @option{-gnatn} will still be active, even if
10648 this switch is used to suppress the resulting inlining actions.
10650 @cindex @option{-fno-inline-functions} (@command{gcc})
10651 Note: The @option{-fno-inline-functions} switch can be used to prevent
10652 automatic inlining of subprograms if @option{-O3} is used.
10654 @cindex @option{-fno-inline-small-functions} (@command{gcc})
10655 Note: The @option{-fno-inline-small-functions} switch can be used to prevent
10656 automatic inlining of small subprograms if @option{-O2} is used.
10658 @cindex @option{-fno-inline-functions-called-once} (@command{gcc})
10659 Note: The @option{-fno-inline-functions-called-once} switch
10660 can be used to prevent inlining of subprograms local to the unit
10661 and called once from within it if @option{-O1} is used.
10663 Note regarding the use of @option{-O3}: @option{-gnatn} is made up of two
10664 sub-switches @option{-gnatn1} and @option{-gnatn2} that can be directly
10665 specified in lieu of it, @option{-gnatn} being translated into one of them
10666 based on the optimization level. With @option{-O2} or below, @option{-gnatn}
10667 is equivalent to @option{-gnatn1} which activates pragma @code{Inline} with
10668 moderate inlining across modules. With @option{-O3}, @option{-gnatn} is
10669 equivalent to @option{-gnatn2} which activates pragma @code{Inline} with
10670 full inlining across modules. If you have used pragma @code{Inline} in appropriate cases, then it is usually much better to use @option{-O2} and @option{-gnatn} and avoid the use of @option{-O3} which has the additional
10671 effect of inlining subprograms you did not think should be inlined. We have
10672 found that the use of @option{-O3} may slow down the compilation and increase
10673 the code size by performing excessive inlining, leading to increased
10674 instruction cache pressure from the increased code size and thus minor
10675 performance improvements. So the bottom line here is that you should not
10676 automatically assume that @option{-O3} is better than @option{-O2}, and
10677 indeed you should use @option{-O3} only if tests show that it actually
10678 improves performance for your program.
10680 @node Vectorization of loops
10681 @subsection Vectorization of loops
10682 @cindex Optimization Switches
10684 You can take advantage of the auto-vectorizer present in the @command{gcc}
10685 back end to vectorize loops with GNAT.  The corresponding command line switch
10686 is @option{-ftree-vectorize} but, as it is enabled by default at @option{-O3}
10687 and other aggressive optimizations helpful for vectorization also are enabled
10688 by default at this level, using @option{-O3} directly is recommended.
10690 You also need to make sure that the target architecture features a supported
10691 SIMD instruction set.  For example, for the x86 architecture, you should at
10692 least specify @option{-msse2} to get significant vectorization (but you don't
10693 need to specify it for x86-64 as it is part of the base 64-bit architecture).
10694 Similarly, for the PowerPC architecture, you should specify @option{-maltivec}.
10696 The preferred loop form for vectorization is the @code{for} iteration scheme.
10697 Loops with a @code{while} iteration scheme can also be vectorized if they are
10698 very simple, but the vectorizer will quickly give up otherwise.  With either
10699 iteration scheme, the flow of control must be straight, in particular no
10700 @code{exit} statement may appear in the loop body.  The loop may however
10701 contain a single nested loop, if it can be vectorized when considered alone:
10703 @smallexample @c ada
10704 @cartouche
10705    A : array (1..4, 1..4) of Long_Float;
10706    S : array (1..4) of Long_Float;
10708    procedure Sum is
10709    begin
10710       for I in A'Range(1) loop
10711          for J in A'Range(2) loop
10712             S (I) := S (I) + A (I, J);
10713          end loop;
10714       end loop;
10715    end Sum;
10716 @end cartouche
10717 @end smallexample
10719 The vectorizable operations depend on the targeted SIMD instruction set, but
10720 the adding and some of the multiplying operators are generally supported, as
10721 well as the logical operators for modular types.  Note that, in the former
10722 case, enabling overflow checks, for example with @option{-gnato}, totally
10723 disables vectorization.  The other checks are not supposed to have the same
10724 definitive effect, although compiling with @option{-gnatp} might well reveal
10725 cases where some checks do thwart vectorization.
10727 Type conversions may also prevent vectorization if they involve semantics that
10728 are not directly supported by the code generator or the SIMD instruction set.
10729 A typical example is direct conversion from floating-point to integer types.
10730 The solution in this case is to use the following idiom:
10732 @smallexample @c ada
10733    Integer (S'Truncation (F))
10734 @end smallexample
10736 @noindent
10737 if @code{S} is the subtype of floating-point object @code{F}.
10739 In most cases, the vectorizable loops are loops that iterate over arrays.
10740 All kinds of array types are supported, i.e. constrained array types with
10741 static bounds:
10743 @smallexample @c ada
10744    type Array_Type is array (1 .. 4) of Long_Float;
10745 @end smallexample
10747 @noindent
10748 constrained array types with dynamic bounds:
10750 @smallexample @c ada
10751    type Array_Type is array (1 .. Q.N) of Long_Float;
10753    type Array_Type is array (Q.K .. 4) of Long_Float;
10755    type Array_Type is array (Q.K .. Q.N) of Long_Float;
10756 @end smallexample
10758 @noindent
10759 or unconstrained array types:
10761 @smallexample @c ada
10762   type Array_Type is array (Positive range <>) of Long_Float;
10763 @end smallexample
10765 @noindent
10766 The quality of the generated code decreases when the dynamic aspect of the
10767 array type increases, the worst code being generated for unconstrained array
10768 types.  This is so because, the less information the compiler has about the
10769 bounds of the array, the more fallback code it needs to generate in order to
10770 fix things up at run time.
10772 It is possible to specify that a given loop should be subject to vectorization
10773 preferably to other optimizations by means of pragma @code{Loop_Optimize}:
10775 @smallexample @c ada
10776   pragma Loop_Optimize (Vector);
10777 @end smallexample
10779 @noindent
10780 placed immediately within the loop will convey the appropriate hint to the
10781 compiler for this loop.
10783 @node Other Optimization Switches
10784 @subsection Other Optimization Switches
10785 @cindex Optimization Switches
10787 Since @code{GNAT} uses the @command{gcc} back end, all the specialized
10788 @command{gcc} optimization switches are potentially usable. These switches
10789 have not been extensively tested with GNAT but can generally be expected
10790 to work. Examples of switches in this category are @option{-funroll-loops}
10791 and the various target-specific @option{-m} options (in particular, it has
10792 been observed that @option{-march=xxx} can significantly improve performance
10793 on appropriate machines). For full details of these switches, see
10794 @ref{Submodel Options,, Hardware Models and Configurations, gcc, Using
10795 the GNU Compiler Collection (GCC)}.
10797 @node Optimization and Strict Aliasing
10798 @subsection Optimization and Strict Aliasing
10799 @cindex Aliasing
10800 @cindex Strict Aliasing
10801 @cindex No_Strict_Aliasing
10803 @noindent
10804 The strong typing capabilities of Ada allow an optimizer to generate
10805 efficient code in situations where other languages would be forced to
10806 make worst case assumptions preventing such optimizations. Consider
10807 the following example:
10809 @smallexample @c ada
10810 @cartouche
10811 procedure R is
10812    type Int1 is new Integer;
10813    type Int2 is new Integer;
10814    type Int1A is access Int1;
10815    type Int2A is access Int2;
10816    Int1V : Int1A;
10817    Int2V : Int2A;
10818    @dots{}
10820 begin
10821    @dots{}
10822    for J in Data'Range loop
10823       if Data (J) = Int1V.all then
10824          Int2V.all := Int2V.all + 1;
10825       end if;
10826    end loop;
10827    @dots{}
10828 end R;
10829 @end cartouche
10830 @end smallexample
10832 @noindent
10833 In this example, since the variable @code{Int1V} can only access objects
10834 of type @code{Int1}, and @code{Int2V} can only access objects of type
10835 @code{Int2}, there is no possibility that the assignment to
10836 @code{Int2V.all} affects the value of @code{Int1V.all}. This means that
10837 the compiler optimizer can "know" that the value @code{Int1V.all} is constant
10838 for all iterations of the loop and avoid the extra memory reference
10839 required to dereference it each time through the loop.
10841 This kind of optimization, called strict aliasing analysis, is
10842 triggered by specifying an optimization level of @option{-O2} or
10843 higher or @option{-Os} and allows @code{GNAT} to generate more efficient code
10844 when access values are involved.
10846 However, although this optimization is always correct in terms of
10847 the formal semantics of the Ada Reference Manual, difficulties can
10848 arise if features like @code{Unchecked_Conversion} are used to break
10849 the typing system. Consider the following complete program example:
10851 @smallexample @c ada
10852 @cartouche
10853 package p1 is
10854    type int1 is new integer;
10855    type int2 is new integer;
10856    type a1 is access int1;
10857    type a2 is access int2;
10858 end p1;
10860 with p1; use p1;
10861 package p2 is
10862    function to_a2 (Input : a1) return a2;
10863 end p2;
10865 with Unchecked_Conversion;
10866 package body p2 is
10867    function to_a2 (Input : a1) return a2 is
10868       function to_a2u is
10869         new Unchecked_Conversion (a1, a2);
10870    begin
10871       return to_a2u (Input);
10872    end to_a2;
10873 end p2;
10875 with p2; use p2;
10876 with p1; use p1;
10877 with Text_IO; use Text_IO;
10878 procedure m is
10879    v1 : a1 := new int1;
10880    v2 : a2 := to_a2 (v1);
10881 begin
10882    v1.all := 1;
10883    v2.all := 0;
10884    put_line (int1'image (v1.all));
10885 end;
10886 @end cartouche
10887 @end smallexample
10889 @noindent
10890 This program prints out 0 in @option{-O0} or @option{-O1}
10891 mode, but it prints out 1 in @option{-O2} mode. That's
10892 because in strict aliasing mode, the compiler can and
10893 does assume that the assignment to @code{v2.all} could not
10894 affect the value of @code{v1.all}, since different types
10895 are involved.
10897 This behavior is not a case of non-conformance with the standard, since
10898 the Ada RM specifies that an unchecked conversion where the resulting
10899 bit pattern is not a correct value of the target type can result in an
10900 abnormal value and attempting to reference an abnormal value makes the
10901 execution of a program erroneous.  That's the case here since the result
10902 does not point to an object of type @code{int2}.  This means that the
10903 effect is entirely unpredictable.
10905 However, although that explanation may satisfy a language
10906 lawyer, in practice an applications programmer expects an
10907 unchecked conversion involving pointers to create true
10908 aliases and the behavior of printing 1 seems plain wrong.
10909 In this case, the strict aliasing optimization is unwelcome.
10911 Indeed the compiler recognizes this possibility, and the
10912 unchecked conversion generates a warning:
10914 @smallexample
10915 p2.adb:5:07: warning: possible aliasing problem with type "a2"
10916 p2.adb:5:07: warning: use -fno-strict-aliasing switch for references
10917 p2.adb:5:07: warning:  or use "pragma No_Strict_Aliasing (a2);"
10918 @end smallexample
10920 @noindent
10921 Unfortunately the problem is recognized when compiling the body of
10922 package @code{p2}, but the actual "bad" code is generated while
10923 compiling the body of @code{m} and this latter compilation does not see
10924 the suspicious @code{Unchecked_Conversion}.
10926 As implied by the warning message, there are approaches you can use to
10927 avoid the unwanted strict aliasing optimization in a case like this.
10929 One possibility is to simply avoid the use of @option{-O2}, but
10930 that is a bit drastic, since it throws away a number of useful
10931 optimizations that do not involve strict aliasing assumptions.
10933 A less drastic approach is to compile the program using the
10934 option @option{-fno-strict-aliasing}. Actually it is only the
10935 unit containing the dereferencing of the suspicious pointer
10936 that needs to be compiled. So in this case, if we compile
10937 unit @code{m} with this switch, then we get the expected
10938 value of zero printed. Analyzing which units might need
10939 the switch can be painful, so a more reasonable approach
10940 is to compile the entire program with options @option{-O2}
10941 and @option{-fno-strict-aliasing}. If the performance is
10942 satisfactory with this combination of options, then the
10943 advantage is that the entire issue of possible "wrong"
10944 optimization due to strict aliasing is avoided.
10946 To avoid the use of compiler switches, the configuration
10947 pragma @code{No_Strict_Aliasing} with no parameters may be
10948 used to specify that for all access types, the strict
10949 aliasing optimization should be suppressed.
10951 However, these approaches are still overkill, in that they causes
10952 all manipulations of all access values to be deoptimized. A more
10953 refined approach is to concentrate attention on the specific
10954 access type identified as problematic.
10956 First, if a careful analysis of uses of the pointer shows
10957 that there are no possible problematic references, then
10958 the warning can be suppressed by bracketing the
10959 instantiation of @code{Unchecked_Conversion} to turn
10960 the warning off:
10962 @smallexample @c ada
10963    pragma Warnings (Off);
10964    function to_a2u is
10965      new Unchecked_Conversion (a1, a2);
10966    pragma Warnings (On);
10967 @end smallexample
10969 @noindent
10970 Of course that approach is not appropriate for this particular
10971 example, since indeed there is a problematic reference. In this
10972 case we can take one of two other approaches.
10974 The first possibility is to move the instantiation of unchecked
10975 conversion to the unit in which the type is declared. In
10976 this example, we would move the instantiation of
10977 @code{Unchecked_Conversion} from the body of package
10978 @code{p2} to the spec of package @code{p1}. Now the
10979 warning disappears. That's because any use of the
10980 access type knows there is a suspicious unchecked
10981 conversion, and the strict aliasing optimization
10982 is automatically suppressed for the type.
10984 If it is not practical to move the unchecked conversion to the same unit
10985 in which the destination access type is declared (perhaps because the
10986 source type is not visible in that unit), you may use pragma
10987 @code{No_Strict_Aliasing} for the type. This pragma must occur in the
10988 same declarative sequence as the declaration of the access type:
10990 @smallexample @c ada
10991    type a2 is access int2;
10992    pragma No_Strict_Aliasing (a2);
10993 @end smallexample
10995 @noindent
10996 Here again, the compiler now knows that the strict aliasing optimization
10997 should be suppressed for any reference to type @code{a2} and the
10998 expected behavior is obtained.
11000 Finally, note that although the compiler can generate warnings for
11001 simple cases of unchecked conversions, there are tricker and more
11002 indirect ways of creating type incorrect aliases which the compiler
11003 cannot detect. Examples are the use of address overlays and unchecked
11004 conversions involving composite types containing access types as
11005 components. In such cases, no warnings are generated, but there can
11006 still be aliasing problems. One safe coding practice is to forbid the
11007 use of address clauses for type overlaying, and to allow unchecked
11008 conversion only for primitive types. This is not really a significant
11009 restriction since any possible desired effect can be achieved by
11010 unchecked conversion of access values.
11012 The aliasing analysis done in strict aliasing mode can certainly
11013 have significant benefits. We have seen cases of large scale
11014 application code where the time is increased by up to 5% by turning
11015 this optimization off. If you have code that includes significant
11016 usage of unchecked conversion, you might want to just stick with
11017 @option{-O1} and avoid the entire issue. If you get adequate
11018 performance at this level of optimization level, that's probably
11019 the safest approach. If tests show that you really need higher
11020 levels of optimization, then you can experiment with @option{-O2}
11021 and @option{-O2 -fno-strict-aliasing} to see how much effect this
11022 has on size and speed of the code. If you really need to use
11023 @option{-O2} with strict aliasing in effect, then you should
11024 review any uses of unchecked conversion of access types,
11025 particularly if you are getting the warnings described above.
11027 @node Aliased Variables and Optimization
11028 @subsection Aliased Variables and Optimization
11029 @cindex Aliasing
11030 There are scenarios in which programs may
11031 use low level techniques to modify variables
11032 that otherwise might be considered to be unassigned. For example,
11033 a variable can be passed to a procedure by reference, which takes
11034 the address of the parameter and uses the address to modify the
11035 variable's value, even though it is passed as an IN parameter.
11036 Consider the following example:
11038 @smallexample @c ada
11039 procedure P is
11040    Max_Length : constant Natural := 16;
11041    type Char_Ptr is access all Character;
11043    procedure Get_String(Buffer: Char_Ptr; Size : Integer);
11044    pragma Import (C, Get_String, "get_string");
11046    Name : aliased String (1 .. Max_Length) := (others => ' ');
11047    Temp : Char_Ptr;
11049    function Addr (S : String) return Char_Ptr is
11050       function To_Char_Ptr is
11051         new Ada.Unchecked_Conversion (System.Address, Char_Ptr);
11052    begin
11053       return To_Char_Ptr (S (S'First)'Address);
11054    end;
11056 begin
11057    Temp := Addr (Name);
11058    Get_String (Temp, Max_Length);
11059 end;
11060 @end smallexample
11062 @noindent
11063 where Get_String is a C function that uses the address in Temp to
11064 modify the variable @code{Name}. This code is dubious, and arguably
11065 erroneous, and the compiler would be entitled to assume that
11066 @code{Name} is never modified, and generate code accordingly.
11068 However, in practice, this would cause some existing code that
11069 seems to work with no optimization to start failing at high
11070 levels of optimzization.
11072 What the compiler does for such cases is to assume that marking
11073 a variable as aliased indicates that some "funny business" may
11074 be going on. The optimizer recognizes the aliased keyword and
11075 inhibits optimizations that assume the value cannot be assigned.
11076 This means that the above example will in fact "work" reliably,
11077 that is, it will produce the expected results.
11079 @node Atomic Variables and Optimization
11080 @subsection Atomic Variables and Optimization
11081 @cindex Atomic
11082 There are two considerations with regard to performance when
11083 atomic variables are used.
11085 First, the RM only guarantees that access to atomic variables
11086 be atomic, it has nothing to say about how this is achieved,
11087 though there is a strong implication that this should not be
11088 achieved by explicit locking code. Indeed GNAT will never
11089 generate any locking code for atomic variable access (it will
11090 simply reject any attempt to make a variable or type atomic
11091 if the atomic access cannot be achieved without such locking code).
11093 That being said, it is important to understand that you cannot
11094 assume that the entire variable will always be accessed. Consider
11095 this example:
11097 @smallexample @c ada
11098 type R is record
11099    A,B,C,D : Character;
11100 end record;
11101 for R'Size use 32;
11102 for R'Alignment use 4;
11104 RV : R;
11105 pragma Atomic (RV);
11106 X : Character;
11108 X := RV.B;
11109 @end smallexample
11111 @noindent
11112 You cannot assume that the reference to @code{RV.B}
11113 will read the entire 32-bit
11114 variable with a single load instruction. It is perfectly legitimate if
11115 the hardware allows it to do a byte read of just the B field. This read
11116 is still atomic, which is all the RM requires. GNAT can and does take
11117 advantage of this, depending on the architecture and optimization level.
11118 Any assumption to the contrary is non-portable and risky. Even if you
11119 examine the assembly language and see a full 32-bit load, this might
11120 change in a future version of the compiler.
11122 If your application requires that all accesses to @code{RV} in this
11123 example be full 32-bit loads, you need to make a copy for the access
11124 as in:
11126 @smallexample @c ada
11127 declare
11128    RV_Copy : constant R := RV;
11129 begin
11130    X := RV_Copy.B;
11131 end;
11132 @end smallexample
11135 @noindent
11136 Now the reference to RV must read the whole variable.
11137 Actually one can imagine some compiler which figures
11138 out that the whole copy is not required (because only
11139 the B field is actually accessed), but GNAT
11140 certainly won't do that, and we don't know of any
11141 compiler that would not handle this right, and the
11142 above code will in practice work portably across
11143 all architectures (that permit the Atomic declaration).
11145 The second issue with atomic variables has to do with
11146 the possible requirement of generating synchronization
11147 code. For more details on this, consult the sections on
11148 the pragmas Enable/Disable_Atomic_Synchronization in the
11149 GNAT Reference Manual. If performance is critical, and
11150 such synchronization code is not required, it may be
11151 useful to disable it.
11153 @node Passive Task Optimization
11154 @subsection Passive Task Optimization
11155 @cindex Passive Task
11157 A passive task is one which is sufficiently simple that
11158 in theory a compiler could recognize it an implement it
11159 efficiently without creating a new thread. The original design
11160 of Ada 83 had in mind this kind of passive task optimization, but
11161 only a few Ada 83 compilers attempted it. The problem was that
11162 it was difficult to determine the exact conditions under which
11163 the optimization was possible. The result is a very fragile
11164 optimization where a very minor change in the program can
11165 suddenly silently make a task non-optimizable.
11167 With the revisiting of this issue in Ada 95, there was general
11168 agreement that this approach was fundamentally flawed, and the
11169 notion of protected types was introduced. When using protected
11170 types, the restrictions are well defined, and you KNOW that the
11171 operations will be optimized, and furthermore this optimized
11172 performance is fully portable.
11174 Although it would theoretically be possible for GNAT to attempt to
11175 do this optimization, but it really doesn't make sense in the
11176 context of Ada 95, and none of the Ada 95 compilers implement
11177 this optimization as far as we know. In particular GNAT never
11178 attempts to perform this optimization.
11180 In any new Ada 95 code that is written, you should always
11181 use protected types in place of tasks that might be able to
11182 be optimized in this manner.
11183 Of course this does not help if you have legacy Ada 83 code
11184 that depends on this optimization, but it is unusual to encounter
11185 a case where the performance gains from this optimization
11186 are significant.
11188 Your program should work correctly without this optimization. If
11189 you have performance problems, then the most practical
11190 approach is to figure out exactly where these performance problems
11191 arise, and update those particular tasks to be protected types. Note
11192 that typically clients of the tasks who call entries, will not have
11193 to be modified, only the task definition itself.
11195 @ifset vms
11196 @node Coverage Analysis
11197 @subsection Coverage Analysis
11199 @noindent
11200 GNAT supports the HP Performance Coverage Analyzer (PCA), which allows
11201 the user to determine the distribution of execution time across a program,
11202 @pxref{Profiling} for details of usage.
11203 @end ifset
11206 @node Text_IO Suggestions
11207 @section @code{Text_IO} Suggestions
11208 @cindex @code{Text_IO} and performance
11210 @noindent
11211 The @code{Ada.Text_IO} package has fairly high overheads due in part to
11212 the requirement of maintaining page and line counts. If performance
11213 is critical, a recommendation is to use @code{Stream_IO} instead of
11214 @code{Text_IO} for volume output, since this package has less overhead.
11216 If @code{Text_IO} must be used, note that by default output to the standard
11217 output and standard error files is unbuffered (this provides better
11218 behavior when output statements are used for debugging, or if the
11219 progress of a program is observed by tracking the output, e.g. by
11220 using the Unix @command{tail -f} command to watch redirected output.
11222 If you are generating large volumes of output with @code{Text_IO} and
11223 performance is an important factor, use a designated file instead
11224 of the standard output file, or change the standard output file to
11225 be buffered using @code{Interfaces.C_Streams.setvbuf}.
11228 @ifclear FSFEDITION
11229 @node Reducing Size of Ada Executables with gnatelim
11230 @section Reducing Size of Ada Executables with @code{gnatelim}
11231 @findex gnatelim
11233 @noindent
11234 This section describes @command{gnatelim}, a tool which detects unused
11235 subprograms and helps the compiler to create a smaller executable for your
11236 program.
11238 @menu
11239 * About gnatelim::
11240 * Running gnatelim::
11241 * Processing Precompiled Libraries::
11242 * Correcting the List of Eliminate Pragmas::
11243 * Making Your Executables Smaller::
11244 * Summary of the gnatelim Usage Cycle::
11245 @end menu
11247 @node About gnatelim
11248 @subsection About @code{gnatelim}
11250 @noindent
11251 When a program shares a set of Ada
11252 packages with other programs, it may happen that this program uses
11253 only a fraction of the subprograms defined in these packages. The code
11254 created for these unused subprograms increases the size of the executable.
11256 @code{gnatelim} tracks unused subprograms in an Ada program and
11257 outputs a list of GNAT-specific pragmas @code{Eliminate} marking all the
11258 subprograms that are declared but never called. By placing the list of
11259 @code{Eliminate} pragmas in the GNAT configuration file @file{gnat.adc} and
11260 recompiling your program, you may decrease the size of its executable,
11261 because the compiler will not generate the code for 'eliminated' subprograms.
11262 @xref{Pragma Eliminate,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for more
11263 information about this pragma.
11265 @code{gnatelim} needs as its input data the name of the main subprogram.
11267 If a set of source files is specified as @code{gnatelim} arguments, it
11268 treats these files as a complete set of sources making up a program to
11269 analyse, and analyses only these sources.
11271 After a full successful build of the main subprogram @code{gnatelim} can be
11272 called without  specifying sources to analyse, in this case it computes
11273 the source closure of the main unit from the @file{ALI} files.
11275 The following command will create the set of @file{ALI} files needed for
11276 @code{gnatelim}:
11278 @smallexample
11279 $ gnatmake ^-c Main_Prog^/ACTIONS=COMPILE MAIN_PROG^
11280 @end smallexample
11282 Note that @code{gnatelim} does not need object files.
11284 @node Running gnatelim
11285 @subsection Running @code{gnatelim}
11287 @noindent
11288 @code{gnatelim} has the following command-line interface:
11290 @smallexample
11291 $ gnatelim [@var{switches}] ^-main^?MAIN^=@var{main_unit_name} @{@var{filename}@} @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]}
11292 @end smallexample
11294 @noindent
11295 @var{main_unit_name} should be a name of a source file that contains the main
11296 subprogram of a program (partition).
11298 Each @var{filename} is the name (including the extension) of a source
11299 file to process. ``Wildcards'' are allowed, and
11300 the file name may contain path information.
11302 @samp{@var{gcc_switches}} is a list of switches for
11303 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
11304 @command{gnatelim} to generate the ASIS trees. Here you can provide
11305 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
11306 use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file,
11307 use the @option{-gnat05} switch if sources should be compiled in
11308 Ada 2005 mode etc.
11310 @code{gnatelim} has the following switches:
11312 @table @option
11313 @c !sort!
11314 @item --version
11315 @cindex @option{--version} @command{gnatelim}
11316 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
11318 @item --help
11319 @cindex @option{--help} @command{gnatelim}
11320 Display usage, then exit disregarding all other options.
11322 @item -P @var{file}
11323 @cindex @option{-P} @command{gnatelim}
11324 Indicates the name of the project file that describes the set of sources
11325 to be processed.
11327 @item -X@var{name}=@var{value}
11328 @cindex @option{-X} @command{gnatelim}
11329 Indicates that external variable @var{name} in the argument project
11330 has the value @var{value}. Has no effect if no project is specified as
11331 tool argument.
11333 @item ^-files^/FILES^=@var{filename}
11334 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatelim})
11335 Take the argument source files from the specified file. This file should be an
11336 ordinary text file containing file names separated by spaces or
11337 line breaks. You can use this switch more than once in the same call to
11338 @command{gnatelim}. You also can combine this switch with
11339 an explicit list of files.
11341 @item ^-log^/LOG^
11342 @cindex @option{^-log^/LOG^} (@command{gnatelim})
11343 Duplicate all the output sent to @file{stderr} into a log file. The log file
11344 is named @file{gnatelim.log} and is located in the current directory.
11346 @ignore
11347 @item ^-log^/LOGFILE^=@var{filename}
11348 @cindex @option{^-log^/LOGFILE^} (@command{gnatelim})
11349 Duplicate all the output sent to @file{stderr} into a specified log file.
11350 @end ignore
11352 @cindex @option{^--no-elim-dispatch^/NO_DISPATCH^} (@command{gnatelim})
11353 @item ^--no-elim-dispatch^/NO_DISPATCH^
11354 Do not generate pragmas for dispatching operations.
11356 @item ^--ignore^/IGNORE^=@var{filename}
11357 @cindex @option{^--ignore^/IGNORE^} (@command{gnatelim})
11358 Do not generate pragmas for subprograms declared in the sources
11359 listed in a specified file
11361 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@command{gnatelim})
11362 @item ^-o^/OUTPUT^=@var{report_file}
11363 Put @command{gnatelim} output into a specified file. If this file already exists,
11364 it is overridden. If this switch is not used, @command{gnatelim} outputs its results
11365 into @file{stderr}
11367 @item ^-j^/PROCESSES=^@var{n}
11368 @cindex @option{^-j^/PROCESSES^} (@command{gnatelim})
11369 Use @var{n} processes to carry out the tree creations (internal representations
11370 of the argument sources). On a multiprocessor machine this speeds up processing
11371 of big sets of argument sources. If @var{n} is 0, then the maximum number of
11372 parallel tree creations is the number of core processors on the platform.
11374 @item ^-q^/QUIET^
11375 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatelim})
11376 Quiet mode: by default @code{gnatelim} outputs to the standard error
11377 stream the number of program units left to be processed. This option turns
11378 this trace off.
11380 @cindex @option{^-t^/TIME^} (@command{gnatelim})
11381 @item ^-t^/TIME^
11382 Print out execution time.
11384 @item ^-v^/VERBOSE^
11385 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatelim})
11386 Verbose mode: @code{gnatelim} version information is printed as Ada
11387 comments to the standard output stream. Also, in addition to the number of
11388 program units left @code{gnatelim} will output the name of the current unit
11389 being processed.
11391 @item ^-wq^/WARNINGS=QUIET^
11392 @cindex @option{^-wq^/WARNINGS=QUIET^} (@command{gnatelim})
11393 Quiet warning mode - some warnings are suppressed. In particular warnings that
11394 indicate that the analysed set of sources is incomplete to make up a
11395 partition and that some subprogram bodies are missing are not generated.
11396 @end table
11398 @noindent
11399 Note: to invoke @command{gnatelim} with a project file, use the @code{gnat}
11400 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
11402 @node Processing Precompiled Libraries
11403 @subsection Processing Precompiled Libraries
11405 @noindent
11406 If some program uses a precompiled Ada library, it can be processed by
11407 @code{gnatelim} in a usual way. @code{gnatelim} will newer generate an
11408 Eliminate pragma for a subprogram if the body of this subprogram has not
11409 been analysed, this is a typical case for subprograms from precompiled
11410 libraries. Switch @option{^-wq^/WARNINGS=QUIET^} may be used to suppress
11411 warnings about missing source files and non-analyzed subprogram bodies
11412 that can be generated when processing precompiled Ada libraries.
11414 @node Correcting the List of Eliminate Pragmas
11415 @subsection Correcting the List of Eliminate Pragmas
11417 @noindent
11418 In some rare cases @code{gnatelim} may try to eliminate
11419 subprograms that are actually called in the program. In this case, the
11420 compiler will generate an error message of the form:
11422 @smallexample
11423 main.adb:4:08: cannot reference subprogram "P" eliminated at elim.out:5
11424 @end smallexample
11426 @noindent
11427 You will need to manually remove the wrong @code{Eliminate} pragmas from
11428 the configuration file indicated in the error message. You should recompile
11429 your program from scratch after that, because you need a consistent
11430 configuration file(s) during the entire compilation.
11432 @node Making Your Executables Smaller
11433 @subsection Making Your Executables Smaller
11435 @noindent
11436 In order to get a smaller executable for your program you now have to
11437 recompile the program completely with the configuration file containing
11438 pragmas Eliminate generated by gnatelim. If these pragmas are placed in
11439 @file{gnat.adc} file located in your current directory, just do:
11441 @smallexample
11442 $ gnatmake ^-f main_prog^/FORCE_COMPILE MAIN_PROG^
11443 @end smallexample
11445 @noindent
11446 (Use the @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} option for @command{gnatmake} to
11447 recompile everything
11448 with the set of pragmas @code{Eliminate} that you have obtained with
11449 @command{gnatelim}).
11451 Be aware that the set of @code{Eliminate} pragmas is specific to each
11452 program. It is not recommended to merge sets of @code{Eliminate}
11453 pragmas created for different programs in one configuration file.
11455 @node Summary of the gnatelim Usage Cycle
11456 @subsection Summary of the @code{gnatelim} Usage Cycle
11458 @noindent
11459 Here is a quick summary of the steps to be taken in order to reduce
11460 the size of your executables with @code{gnatelim}. You may use
11461 other GNAT options to control the optimization level,
11462 to produce the debugging information, to set search path, etc.
11464 @enumerate
11465 @item
11466 Create a complete set of @file{ALI} files (if the program has not been
11467 built already)
11469 @smallexample
11470 $ gnatmake ^-c main_prog^/ACTIONS=COMPILE MAIN_PROG^
11471 @end smallexample
11473 @item
11474 Generate a list of @code{Eliminate} pragmas in default configuration file
11475 @file{gnat.adc} in the current directory
11476 @smallexample
11477 @ifset vms
11478 $ PIPE GNAT ELIM MAIN_PROG > GNAT.ADC
11479 @end ifset
11480 @ifclear vms
11481 $ gnatelim main_prog >@r{[}>@r{]} gnat.adc
11482 @end ifclear
11483 @end smallexample
11485 @item
11486 Recompile the application
11488 @smallexample
11489 $ gnatmake ^-f main_prog^/FORCE_COMPILE MAIN_PROG^
11490 @end smallexample
11492 @end enumerate
11493 @end ifclear
11495 @node Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination
11496 @section Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
11497 @findex unused subprogram/data elimination
11499 @noindent
11500 This section describes how you can eliminate unused subprograms and data from
11501 your executable just by setting options at compilation time.
11503 @menu
11504 * About unused subprogram/data elimination::
11505 * Compilation options::
11506 * Example of unused subprogram/data elimination::
11507 @end menu
11509 @node About unused subprogram/data elimination
11510 @subsection About unused subprogram/data elimination
11512 @noindent
11513 By default, an executable contains all code and data of its composing objects
11514 (directly linked or coming from statically linked libraries), even data or code
11515 never used by this executable.
11517 This feature will allow you to eliminate such unused code from your
11518 executable, making it smaller (in disk and in memory).
11520 This functionality is available on all Linux platforms except for the IA-64
11521 architecture and on all cross platforms using the ELF binary file format.
11522 In both cases GNU binutils version 2.16 or later are required to enable it.
11524 @node Compilation options
11525 @subsection Compilation options
11527 @noindent
11528 The operation of eliminating the unused code and data from the final executable
11529 is directly performed by the linker.
11531 In order to do this, it has to work with objects compiled with the
11532 following options:
11533 @option{-ffunction-sections} @option{-fdata-sections}.
11534 @cindex @option{-ffunction-sections} (@command{gcc})
11535 @cindex @option{-fdata-sections} (@command{gcc})
11536 These options are usable with C and Ada files.
11537 They will place respectively each
11538 function or data in a separate section in the resulting object file.
11540 Once the objects and static libraries are created with these options, the
11541 linker can perform the dead code elimination. You can do this by setting
11542 the @option{-Wl,--gc-sections} option to gcc command or in the
11543 @option{-largs} section of @command{gnatmake}. This will perform a
11544 garbage collection of code and data never referenced.
11546 If the linker performs a partial link (@option{-r} ld linker option), then you
11547 will need to provide one or several entry point using the
11548 @option{-e} / @option{--entry} ld option.
11550 Note that objects compiled without the @option{-ffunction-sections} and
11551 @option{-fdata-sections} options can still be linked with the executable.
11552 However, no dead code elimination will be performed on those objects (they will
11553 be linked as is).
11555 The GNAT static library is now compiled with -ffunction-sections and
11556 -fdata-sections on some platforms. This allows you to eliminate the unused code
11557 and data of the GNAT library from your executable.
11559 @node Example of unused subprogram/data elimination
11560 @subsection Example of unused subprogram/data elimination
11562 @noindent
11563 Here is a simple example:
11565 @smallexample @c ada
11566 with Aux;
11568 procedure Test is
11569 begin
11570    Aux.Used (10);
11571 end Test;
11573 package Aux is
11574    Used_Data   : Integer;
11575    Unused_Data : Integer;
11577    procedure Used   (Data : Integer);
11578    procedure Unused (Data : Integer);
11579 end Aux;
11581 package body Aux is
11582    procedure Used (Data : Integer) is
11583    begin
11584       Used_Data := Data;
11585    end Used;
11587    procedure Unused (Data : Integer) is
11588    begin
11589       Unused_Data := Data;
11590    end Unused;
11591 end Aux;
11592 @end smallexample
11594 @noindent
11595 @code{Unused} and @code{Unused_Data} are never referenced in this code
11596 excerpt, and hence they may be safely removed from the final executable.
11598 @smallexample
11599 $ gnatmake test
11601 $ nm test | grep used
11602 020015f0 T aux__unused
11603 02005d88 B aux__unused_data
11604 020015cc T aux__used
11605 02005d84 B aux__used_data
11607 $ gnatmake test -cargs -fdata-sections -ffunction-sections \
11608      -largs -Wl,--gc-sections
11610 $ nm test | grep used
11611 02005350 T aux__used
11612 0201ffe0 B aux__used_data
11613 @end smallexample
11615 @noindent
11616 It can be observed that the procedure @code{Unused} and the object
11617 @code{Unused_Data} are removed by the linker when using the
11618 appropriate options.
11620 @c ********************************
11621 @node Renaming Files with gnatchop
11622 @chapter Renaming Files with @code{gnatchop}
11623 @findex gnatchop
11625 @noindent
11626 This chapter discusses how to handle files with multiple units by using
11627 the @code{gnatchop} utility. This utility is also useful in renaming
11628 files to meet the standard GNAT default file naming conventions.
11630 @menu
11631 * Handling Files with Multiple Units::
11632 * Operating gnatchop in Compilation Mode::
11633 * Command Line for gnatchop::
11634 * Switches for gnatchop::
11635 * Examples of gnatchop Usage::
11636 @end menu
11638 @node Handling Files with Multiple Units
11639 @section Handling Files with Multiple Units
11641 @noindent
11642 The basic compilation model of GNAT requires that a file submitted to the
11643 compiler have only one unit and there be a strict correspondence
11644 between the file name and the unit name.
11646 The @code{gnatchop} utility allows both of these rules to be relaxed,
11647 allowing GNAT to process files which contain multiple compilation units
11648 and files with arbitrary file names. @code{gnatchop}
11649 reads the specified file and generates one or more output files,
11650 containing one unit per file. The unit and the file name correspond,
11651 as required by GNAT.
11653 If you want to permanently restructure a set of ``foreign'' files so that
11654 they match the GNAT rules, and do the remaining development using the
11655 GNAT structure, you can simply use @command{gnatchop} once, generate the
11656 new set of files and work with them from that point on.
11658 Alternatively, if you want to keep your files in the ``foreign'' format,
11659 perhaps to maintain compatibility with some other Ada compilation
11660 system, you can set up a procedure where you use @command{gnatchop} each
11661 time you compile, regarding the source files that it writes as temporary
11662 files that you throw away.
11664 Note that if your file containing multiple units starts with a byte order
11665 mark (BOM) specifying UTF-8 encoding, then the files generated by gnatchop
11666 will each start with a copy of this BOM, meaning that they can be compiled
11667 automatically in UTF-8 mode without needing to specify an explicit encoding.
11669 @node Operating gnatchop in Compilation Mode
11670 @section Operating gnatchop in Compilation Mode
11672 @noindent
11673 The basic function of @code{gnatchop} is to take a file with multiple units
11674 and split it into separate files. The boundary between files is reasonably
11675 clear, except for the issue of comments and pragmas. In default mode, the
11676 rule is that any pragmas between units belong to the previous unit, except
11677 that configuration pragmas always belong to the following unit. Any comments
11678 belong to the following unit. These rules
11679 almost always result in the right choice of
11680 the split point without needing to mark it explicitly and most users will
11681 find this default to be what they want. In this default mode it is incorrect to
11682 submit a file containing only configuration pragmas, or one that ends in
11683 configuration pragmas, to @code{gnatchop}.
11685 However, using a special option to activate ``compilation mode'',
11686 @code{gnatchop}
11687 can perform another function, which is to provide exactly the semantics
11688 required by the RM for handling of configuration pragmas in a compilation.
11689 In the absence of configuration pragmas (at the main file level), this
11690 option has no effect, but it causes such configuration pragmas to be handled
11691 in a quite different manner.
11693 First, in compilation mode, if @code{gnatchop} is given a file that consists of
11694 only configuration pragmas, then this file is appended to the
11695 @file{gnat.adc} file in the current directory. This behavior provides
11696 the required behavior described in the RM for the actions to be taken
11697 on submitting such a file to the compiler, namely that these pragmas
11698 should apply to all subsequent compilations in the same compilation
11699 environment. Using GNAT, the current directory, possibly containing a
11700 @file{gnat.adc} file is the representation
11701 of a compilation environment. For more information on the
11702 @file{gnat.adc} file, see @ref{Handling of Configuration Pragmas}.
11704 Second, in compilation mode, if @code{gnatchop}
11705 is given a file that starts with
11706 configuration pragmas, and contains one or more units, then these
11707 configuration pragmas are prepended to each of the chopped files. This
11708 behavior provides the required behavior described in the RM for the
11709 actions to be taken on compiling such a file, namely that the pragmas
11710 apply to all units in the compilation, but not to subsequently compiled
11711 units.
11713 Finally, if configuration pragmas appear between units, they are appended
11714 to the previous unit. This results in the previous unit being illegal,
11715 since the compiler does not accept configuration pragmas that follow
11716 a unit. This provides the required RM behavior that forbids configuration
11717 pragmas other than those preceding the first compilation unit of a
11718 compilation.
11720 For most purposes, @code{gnatchop} will be used in default mode. The
11721 compilation mode described above is used only if you need exactly
11722 accurate behavior with respect to compilations, and you have files
11723 that contain multiple units and configuration pragmas. In this
11724 circumstance the use of @code{gnatchop} with the compilation mode
11725 switch provides the required behavior, and is for example the mode
11726 in which GNAT processes the ACVC tests.
11728 @node Command Line for gnatchop
11729 @section Command Line for @code{gnatchop}
11731 @noindent
11732 The @code{gnatchop} command has the form:
11734 @smallexample
11735 @c $ gnatchop switches @var{file name} @r{[}@var{file name} @dots{}@r{]}
11736 @c      @ovar{directory}
11737 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
11738 $ gnatchop switches @var{file name} @r{[}@var{file name} @dots{}@r{]}
11739       @r{[}@var{directory}@r{]}
11740 @end smallexample
11742 @noindent
11743 The only required argument is the file name of the file to be chopped.
11744 There are no restrictions on the form of this file name. The file itself
11745 contains one or more Ada units, in normal GNAT format, concatenated
11746 together. As shown, more than one file may be presented to be chopped.
11748 When run in default mode, @code{gnatchop} generates one output file in
11749 the current directory for each unit in each of the files.
11751 @var{directory}, if specified, gives the name of the directory to which
11752 the output files will be written. If it is not specified, all files are
11753 written to the current directory.
11755 For example, given a
11756 file called @file{hellofiles} containing
11758 @smallexample @c ada
11759 @group
11760 @cartouche
11761 procedure hello;
11763 with Text_IO; use Text_IO;
11764 procedure hello is
11765 begin
11766    Put_Line ("Hello");
11767 end hello;
11768 @end cartouche
11769 @end group
11770 @end smallexample
11772 @noindent
11773 the command
11775 @smallexample
11776 $ gnatchop ^hellofiles^HELLOFILES.^
11777 @end smallexample
11779 @noindent
11780 generates two files in the current directory, one called
11781 @file{hello.ads} containing the single line that is the procedure spec,
11782 and the other called @file{hello.adb} containing the remaining text. The
11783 original file is not affected. The generated files can be compiled in
11784 the normal manner.
11786 @noindent
11787 When gnatchop is invoked on a file that is empty or that contains only empty
11788 lines and/or comments, gnatchop will not fail, but will not produce any
11789 new sources.
11791 For example, given a
11792 file called @file{toto.txt} containing
11794 @smallexample @c ada
11795 @group
11796 @cartouche
11797 --  Just a comment
11798 @end cartouche
11799 @end group
11800 @end smallexample
11802 @noindent
11803 the command
11805 @smallexample
11806 $ gnatchop ^toto.txt^TOT.TXT^
11807 @end smallexample
11809 @noindent
11810 will not produce any new file and will result in the following warnings:
11812 @smallexample
11813 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
11814 no compilation units found
11815 no source files written
11816 @end smallexample
11818 @node Switches for gnatchop
11819 @section Switches for @code{gnatchop}
11821 @noindent
11822 @command{gnatchop} recognizes the following switches:
11824 @table @option
11825 @c !sort!
11827 @item --version
11828 @cindex @option{--version} @command{gnatchop}
11829 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
11831 @item --help
11832 @cindex @option{--help} @command{gnatchop}
11833 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
11834 all other options.
11836 @item ^-c^/COMPILATION^
11837 @cindex @option{^-c^/COMPILATION^} (@code{gnatchop})
11838 Causes @code{gnatchop} to operate in compilation mode, in which
11839 configuration pragmas are handled according to strict RM rules. See
11840 previous section for a full description of this mode.
11842 @ifclear vms
11843 @item -gnat@var{xxx}
11844 This passes the given @option{-gnat@var{xxx}} switch to @code{gnat} which is
11845 used to parse the given file. Not all @var{xxx} options make sense,
11846 but for example, the use of @option{-gnati2} allows @code{gnatchop} to
11847 process a source file that uses Latin-2 coding for identifiers.
11848 @end ifclear
11850 @item ^-h^/HELP^
11851 Causes @code{gnatchop} to generate a brief help summary to the standard
11852 output file showing usage information.
11854 @item ^-k@var{mm}^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=@var{mm}^
11855 @cindex @option{^-k^/FILE_NAME_MAX_LENGTH^} (@code{gnatchop})
11856 Limit generated file names to the specified number @code{mm}
11857 of characters.
11858 This is useful if the
11859 resulting set of files is required to be interoperable with systems
11860 which limit the length of file names.
11861 @ifset vms
11862 If no value is given, or
11863 if no @code{/FILE_NAME_MAX_LENGTH} qualifier is given,
11864 a default of 39, suitable for OpenVMS Alpha
11865 Systems, is assumed
11866 @end ifset
11867 @ifclear vms
11868 No space is allowed between the @option{-k} and the numeric value. The numeric
11869 value may be omitted in which case a default of @option{-k8},
11870 suitable for use
11871 with DOS-like file systems, is used. If no @option{-k} switch
11872 is present then
11873 there is no limit on the length of file names.
11874 @end ifclear
11876 @item ^-p^/PRESERVE^
11877 @cindex @option{^-p^/PRESERVE^} (@code{gnatchop})
11878 Causes the file ^modification^creation^ time stamp of the input file to be
11879 preserved and used for the time stamp of the output file(s). This may be
11880 useful for preserving coherency of time stamps in an environment where
11881 @code{gnatchop} is used as part of a standard build process.
11883 @item ^-q^/QUIET^
11884 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatchop})
11885 Causes output of informational messages indicating the set of generated
11886 files to be suppressed. Warnings and error messages are unaffected.
11888 @item ^-r^/REFERENCE^
11889 @cindex @option{^-r^/REFERENCE^} (@code{gnatchop})
11890 @findex Source_Reference
11891 Generate @code{Source_Reference} pragmas. Use this switch if the output
11892 files are regarded as temporary and development is to be done in terms
11893 of the original unchopped file. This switch causes
11894 @code{Source_Reference} pragmas to be inserted into each of the
11895 generated files to refers back to the original file name and line number.
11896 The result is that all error messages refer back to the original
11897 unchopped file.
11898 In addition, the debugging information placed into the object file (when
11899 the @option{^-g^/DEBUG^} switch of @command{gcc} or @command{gnatmake} is
11900 specified)
11901 also refers back to this original file so that tools like profilers and
11902 debuggers will give information in terms of the original unchopped file.
11904 If the original file to be chopped itself contains
11905 a @code{Source_Reference}
11906 pragma referencing a third file, then gnatchop respects
11907 this pragma, and the generated @code{Source_Reference} pragmas
11908 in the chopped file refer to the original file, with appropriate
11909 line numbers. This is particularly useful when @code{gnatchop}
11910 is used in conjunction with @code{gnatprep} to compile files that
11911 contain preprocessing statements and multiple units.
11913 @item ^-v^/VERBOSE^
11914 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatchop})
11915 Causes @code{gnatchop} to operate in verbose mode. The version
11916 number and copyright notice are output, as well as exact copies of
11917 the gnat1 commands spawned to obtain the chop control information.
11919 @item ^-w^/OVERWRITE^
11920 @cindex @option{^-w^/OVERWRITE^} (@code{gnatchop})
11921 Overwrite existing file names. Normally @code{gnatchop} regards it as a
11922 fatal error if there is already a file with the same name as a
11923 file it would otherwise output, in other words if the files to be
11924 chopped contain duplicated units. This switch bypasses this
11925 check, and causes all but the last instance of such duplicated
11926 units to be skipped.
11928 @ifclear vms
11929 @item --GCC=@var{xxxx}
11930 @cindex @option{--GCC=} (@code{gnatchop})
11931 Specify the path of the GNAT parser to be used. When this switch is used,
11932 no attempt is made to add the prefix to the GNAT parser executable.
11933 @end ifclear
11934 @end table
11936 @node Examples of gnatchop Usage
11937 @section Examples of @code{gnatchop} Usage
11939 @table @code
11940 @ifset vms
11941 @item gnatchop /OVERWRITE HELLO_S.ADA [PRERELEASE.FILES]
11942 @end ifset
11943 @ifclear vms
11944 @item gnatchop -w hello_s.ada prerelease/files
11945 @end ifclear
11947 Chops the source file @file{hello_s.ada}. The output files will be
11948 placed in the directory @file{^prerelease/files^[PRERELEASE.FILES]^},
11949 overwriting any
11950 files with matching names in that directory (no files in the current
11951 directory are modified).
11953 @item gnatchop ^archive^ARCHIVE.^
11954 Chops the source file @file{^archive^ARCHIVE.^}
11955 into the current directory. One
11956 useful application of @code{gnatchop} is in sending sets of sources
11957 around, for example in email messages. The required sources are simply
11958 concatenated (for example, using a ^Unix @code{cat}^VMS @code{APPEND/NEW}^
11959 command), and then
11960 @command{gnatchop} is used at the other end to reconstitute the original
11961 file names.
11963 @item gnatchop file1 file2 file3 direc
11964 Chops all units in files @file{file1}, @file{file2}, @file{file3}, placing
11965 the resulting files in the directory @file{direc}. Note that if any units
11966 occur more than once anywhere within this set of files, an error message
11967 is generated, and no files are written. To override this check, use the
11968 @option{^-w^/OVERWRITE^} switch,
11969 in which case the last occurrence in the last file will
11970 be the one that is output, and earlier duplicate occurrences for a given
11971 unit will be skipped.
11972 @end table
11974 @node Configuration Pragmas
11975 @chapter Configuration Pragmas
11976 @cindex Configuration pragmas
11977 @cindex Pragmas, configuration
11979 @menu
11980 * Handling of Configuration Pragmas::
11981 * The Configuration Pragmas Files::
11982 @end menu
11984 @noindent
11985 Configuration pragmas include those pragmas described as
11986 such in the Ada Reference Manual, as well as
11987 implementation-dependent pragmas that are configuration pragmas.
11988 @xref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual},
11989 for details on these additional GNAT-specific configuration pragmas.
11990 Most notably, the pragma @code{Source_File_Name}, which allows
11991 specifying non-default names for source files, is a configuration
11992 pragma. The following is a complete list of configuration pragmas
11993 recognized by GNAT:
11995 @smallexample
11996    Ada_83
11997    Ada_95
11998    Ada_05
11999    Ada_2005
12000    Ada_12
12001    Ada_2012
12002    Allow_Integer_Address
12003    Annotate
12004    Assertion_Policy
12005    Assume_No_Invalid_Values
12006    C_Pass_By_Copy
12007    Check_Name
12008    Check_Policy
12009    Compile_Time_Error
12010    Compile_Time_Warning
12011    Compiler_Unit
12012    Component_Alignment
12013    Convention_Identifier
12014    Debug_Policy
12015    Detect_Blocking
12016    Default_Storage_Pool
12017    Discard_Names
12018    Elaboration_Checks
12019    Eliminate
12020    Extend_System
12021    Extensions_Allowed
12022    External_Name_Casing
12023    Fast_Math
12024    Favor_Top_Level
12025    Float_Representation
12026    Implicit_Packing
12027    Initialize_Scalars
12028    Interrupt_State
12029    License
12030    Locking_Policy
12031    Long_Float
12032    No_Run_Time
12033    No_Strict_Aliasing
12034    Normalize_Scalars
12035    Optimize_Alignment
12036    Persistent_BSS
12037    Polling
12038    Priority_Specific_Dispatching
12039    Profile
12040    Profile_Warnings
12041    Propagate_Exceptions
12042    Queuing_Policy
12043    Ravenscar
12044    Restricted_Run_Time
12045    Restrictions
12046    Restrictions_Warnings
12047    Reviewable
12048    Short_Circuit_And_Or
12049    Source_File_Name
12050    Source_File_Name_Project
12051    SPARK_Mode
12052    Style_Checks
12053    Suppress
12054    Suppress_Exception_Locations
12055    Task_Dispatching_Policy
12056    Universal_Data
12057    Unsuppress
12058    Use_VADS_Size
12059    Validity_Checks
12060    Warnings
12061    Wide_Character_Encoding
12062 @end smallexample
12064 @node Handling of Configuration Pragmas
12065 @section Handling of Configuration Pragmas
12067 Configuration pragmas may either appear at the start of a compilation
12068 unit, or they can appear in a configuration pragma file to apply to
12069 all compilations performed in a given compilation environment.
12071 GNAT also provides the @code{gnatchop} utility to provide an automatic
12072 way to handle configuration pragmas following the semantics for
12073 compilations (that is, files with multiple units), described in the RM.
12074 See @ref{Operating gnatchop in Compilation Mode} for details.
12075 However, for most purposes, it will be more convenient to edit the
12076 @file{gnat.adc} file that contains configuration pragmas directly,
12077 as described in the following section.
12079 In the case of @code{Restrictions} pragmas appearing as configuration
12080 pragmas in individual compilation units, the exact handling depends on
12081 the type of restriction.
12083 Restrictions that require partition-wide consistency (like
12084 @code{No_Tasking}) are
12085 recognized wherever they appear
12086 and can be freely inherited, e.g. from a with'ed unit to the with'ing
12087 unit. This makes sense since the binder will in any case insist on seeing
12088 consistent use, so any unit not conforming to any restrictions that are
12089 anywhere in the partition will be rejected, and you might as well find
12090 that out at compile time rather than at bind time.
12092 For restrictions that do not require partition-wide consistency, e.g.
12093 SPARK or No_Implementation_Attributes, in general the restriction applies
12094 only to the unit in which the pragma appears, and not to any other units.
12096 The exception is No_Elaboration_Code which always applies to the entire
12097 object file from a compilation, i.e. to the body, spec, and all subunits.
12098 This restriction can be specified in a configuration pragma file, or it
12099 can be on the body and/or the spec (in eithe case it applies to all the
12100 relevant units). It can appear on a subunit only if it has previously
12101 appeared in the body of spec.
12103 @node The Configuration Pragmas Files
12104 @section The Configuration Pragmas Files
12105 @cindex @file{gnat.adc}
12107 @noindent
12108 In GNAT a compilation environment is defined by the current
12109 directory at the time that a compile command is given. This current
12110 directory is searched for a file whose name is @file{gnat.adc}. If
12111 this file is present, it is expected to contain one or more
12112 configuration pragmas that will be applied to the current compilation.
12113 However, if the switch @option{-gnatA} is used, @file{gnat.adc} is not
12114 considered.
12116 Configuration pragmas may be entered into the @file{gnat.adc} file
12117 either by running @code{gnatchop} on a source file that consists only of
12118 configuration pragmas, or more conveniently  by
12119 direct editing of the @file{gnat.adc} file, which is a standard format
12120 source file.
12122 In addition to @file{gnat.adc}, additional files containing configuration
12123 pragmas may be applied to the current compilation using the switch
12124 @option{-gnatec}@var{path}. @var{path} must designate an existing file that
12125 contains only configuration pragmas. These configuration pragmas are
12126 in addition to those found in @file{gnat.adc} (provided @file{gnat.adc}
12127 is present and switch @option{-gnatA} is not used).
12129 It is allowed to specify several switches @option{-gnatec}, all of which
12130 will be taken into account.
12132 If you are using project file, a separate mechanism is provided using
12133 project attributes, see @ref{Specifying Configuration Pragmas} for more
12134 details.
12136 @ifset vms
12137 Of special interest to GNAT OpenVMS Alpha is the following
12138 configuration pragma:
12140 @smallexample @c ada
12141 @cartouche
12142 pragma Extend_System (Aux_DEC);
12143 @end cartouche
12144 @end smallexample
12146 @noindent
12147 In the presence of this pragma, GNAT adds to the definition of the
12148 predefined package SYSTEM all the additional types and subprograms that are
12149 defined in HP Ada. See @ref{Compatibility with HP Ada} for details.
12150 @end ifset
12152 @node Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
12153 @chapter Handling Arbitrary File Naming Conventions with @code{gnatname}
12154 @cindex Arbitrary File Naming Conventions
12156 @menu
12157 * Arbitrary File Naming Conventions::
12158 * Running gnatname::
12159 * Switches for gnatname::
12160 * Examples of gnatname Usage::
12161 @end menu
12163 @node Arbitrary File Naming Conventions
12164 @section Arbitrary File Naming Conventions
12166 @noindent
12167 The GNAT compiler must be able to know the source file name of a compilation
12168 unit.  When using the standard GNAT default file naming conventions
12169 (@code{.ads} for specs, @code{.adb} for bodies), the GNAT compiler
12170 does not need additional information.
12172 @noindent
12173 When the source file names do not follow the standard GNAT default file naming
12174 conventions, the GNAT compiler must be given additional information through
12175 a configuration pragmas file (@pxref{Configuration Pragmas})
12176 or a project file.
12177 When the non-standard file naming conventions are well-defined,
12178 a small number of pragmas @code{Source_File_Name} specifying a naming pattern
12179 (@pxref{Alternative File Naming Schemes}) may be sufficient. However,
12180 if the file naming conventions are irregular or arbitrary, a number
12181 of pragma @code{Source_File_Name} for individual compilation units
12182 must be defined.
12183 To help maintain the correspondence between compilation unit names and
12184 source file names within the compiler,
12185 GNAT provides a tool @code{gnatname} to generate the required pragmas for a
12186 set of files.
12188 @node Running gnatname
12189 @section Running @code{gnatname}
12191 @noindent
12192 The usual form of the @code{gnatname} command is
12194 @smallexample
12195 @c $ gnatname @ovar{switches} @var{naming_pattern} @ovar{naming_patterns}
12196 @c       @r{[}--and @ovar{switches} @var{naming_pattern} @ovar{naming_patterns}@r{]}
12197 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
12198 $ gnatname @r{[}@var{switches}@r{]} @var{naming_pattern} @r{[}@var{naming_patterns}@r{]}
12199       @r{[}--and @r{[}@var{switches}@r{]} @var{naming_pattern} @r{[}@var{naming_patterns}@r{]}@r{]}
12200 @end smallexample
12202 @noindent
12203 All of the arguments are optional. If invoked without any argument,
12204 @code{gnatname} will display its usage.
12206 @noindent
12207 When used with at least one naming pattern, @code{gnatname} will attempt to
12208 find all the compilation units in files that follow at least one of the
12209 naming patterns. To find these compilation units,
12210 @code{gnatname} will use the GNAT compiler in syntax-check-only mode on all
12211 regular files.
12213 @noindent
12214 One or several Naming Patterns may be given as arguments to @code{gnatname}.
12215 Each Naming Pattern is enclosed between double quotes (or single
12216 quotes on Windows).
12217 A Naming Pattern is a regular expression similar to the wildcard patterns
12218 used in file names by the Unix shells or the DOS prompt.
12220 @noindent
12221 @code{gnatname} may be called with several sections of directories/patterns.
12222 Sections are separated by switch @code{--and}. In each section, there must be
12223 at least one pattern. If no directory is specified in a section, the current
12224 directory (or the project directory is @code{-P} is used) is implied.
12225 The options other that the directory switches and the patterns apply globally
12226 even if they are in different sections.
12228 @noindent
12229 Examples of Naming Patterns are
12231 @smallexample
12232    "*.[12].ada"
12233    "*.ad[sb]*"
12234    "body_*"    "spec_*"
12235 @end smallexample
12237 @noindent
12238 For a more complete description of the syntax of Naming Patterns,
12239 see the second kind of regular expressions described in @file{g-regexp.ads}
12240 (the ``Glob'' regular expressions).
12242 @noindent
12243 When invoked with no switch @code{-P}, @code{gnatname} will create a
12244 configuration pragmas file @file{gnat.adc} in the current working directory,
12245 with pragmas @code{Source_File_Name} for each file that contains a valid Ada
12246 unit.
12248 @node Switches for gnatname
12249 @section Switches for @code{gnatname}
12251 @noindent
12252 Switches for @code{gnatname} must precede any specified Naming Pattern.
12254 @noindent
12255 You may specify any of the following switches to @code{gnatname}:
12257 @table @option
12258 @c !sort!
12260 @item --version
12261 @cindex @option{--version} @command{gnatname}
12262 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
12264 @item --help
12265 @cindex @option{--help} @command{gnatname}
12266 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
12267 all other options.
12269 @item --subdirs=<dir>
12270 Real object, library or exec directories are subdirectories <dir> of the
12271 specified ones.
12273 @item --no-backup
12274 Do not create a backup copy of an existing project file.
12276 @item --and
12277 Start another section of directories/patterns.
12279 @item ^-c^/CONFIG_FILE=^@file{file}
12280 @cindex @option{^-c^/CONFIG_FILE^} (@code{gnatname})
12281 Create a configuration pragmas file @file{file} (instead of the default
12282 @file{gnat.adc}).
12283 @ifclear vms
12284 There may be zero, one or more space between @option{-c} and
12285 @file{file}.
12286 @end ifclear
12287 @file{file} may include directory information. @file{file} must be
12288 writable. There may be only one switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^}.
12289 When a switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^} is
12290 specified, no switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} may be specified (see below).
12292 @item ^-d^/SOURCE_DIRS=^@file{dir}
12293 @cindex @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} (@code{gnatname})
12294 Look for source files in directory @file{dir}. There may be zero, one or more
12295 spaces between @option{^-d^/SOURCE_DIRS=^} and @file{dir}.
12296 @file{dir} may end with @code{/**}, that is it may be of the form
12297 @code{root_dir/**}. In this case, the directory @code{root_dir} and all of its
12298 subdirectories, recursively, have to be searched for sources.
12299 When a switch @option{^-d^/SOURCE_DIRS^}
12300 is specified, the current working directory will not be searched for source
12301 files, unless it is explicitly specified with a @option{^-d^/SOURCE_DIRS^}
12302 or @option{^-D^/DIR_FILES^} switch.
12303 Several switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} may be specified.
12304 If @file{dir} is a relative path, it is relative to the directory of
12305 the configuration pragmas file specified with switch
12306 @option{^-c^/CONFIG_FILE^},
12307 or to the directory of the project file specified with switch
12308 @option{^-P^/PROJECT_FILE^} or,
12309 if neither switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^}
12310 nor switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} are specified, it is relative to the
12311 current working directory. The directory
12312 specified with switch @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} must exist and be readable.
12314 @item ^-D^/DIRS_FILE=^@file{file}
12315 @cindex @option{^-D^/DIRS_FILE^} (@code{gnatname})
12316 Look for source files in all directories listed in text file @file{file}.
12317 There may be zero, one or more spaces between @option{^-D^/DIRS_FILE=^}
12318 and @file{file}.
12319 @file{file} must be an existing, readable text file.
12320 Each nonempty line in @file{file} must be a directory.
12321 Specifying switch @option{^-D^/DIRS_FILE^} is equivalent to specifying as many
12322 switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} as there are nonempty lines in
12323 @file{file}.
12325 @item -eL
12326 Follow symbolic links when processing project files.
12328 @item ^-f^/FOREIGN_PATTERN=^@file{pattern}
12329 @cindex @option{^-f^/FOREIGN_PATTERN^} (@code{gnatname})
12330 Foreign patterns. Using this switch, it is possible to add sources of languages
12331 other than Ada to the list of sources of a project file.
12332 It is only useful if a ^-P^/PROJECT_FILE^ switch is used.
12333 For example,
12334 @smallexample
12335 gnatname ^-Pprj -f"*.c"^/PROJECT_FILE=PRJ /FOREIGN_PATTERN=*.C^ "*.ada"
12336 @end smallexample
12337 @noindent
12338 will look for Ada units in all files with the @file{.ada} extension,
12339 and will add to the list of file for project @file{prj.gpr} the C files
12340 with extension @file{.^c^C^}.
12342 @item ^-h^/HELP^
12343 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatname})
12344 Output usage (help) information. The output is written to @file{stdout}.
12346 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@file{proj}
12347 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@code{gnatname})
12348 Create or update project file @file{proj}. There may be zero, one or more space
12349 between @option{-P} and @file{proj}. @file{proj} may include directory
12350 information. @file{proj} must be writable.
12351 There may be only one switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^}.
12352 When a switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} is specified,
12353 no switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^} may be specified.
12354 On all platforms, except on VMS, when @code{gnatname} is invoked for an
12355 existing project file <proj>.gpr, a backup copy of the project file is created
12356 in the project directory with file name <proj>.gpr.saved_x. 'x' is the first
12357 non negative number that makes this backup copy a new file.
12359 @item ^-v^/VERBOSE^
12360 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatname})
12361 Verbose mode. Output detailed explanation of behavior to @file{stdout}.
12362 This includes name of the file written, the name of the directories to search
12363 and, for each file in those directories whose name matches at least one of
12364 the Naming Patterns, an indication of whether the file contains a unit,
12365 and if so the name of the unit.
12367 @item ^-v -v^/VERBOSE /VERBOSE^
12368 @cindex @option{^-v -v^/VERBOSE /VERBOSE^} (@code{gnatname})
12369 Very Verbose mode. In addition to the output produced in verbose mode,
12370 for each file in the searched directories whose name matches none of
12371 the Naming Patterns, an indication is given that there is no match.
12373 @item ^-x^/EXCLUDED_PATTERN=^@file{pattern}
12374 @cindex @option{^-x^/EXCLUDED_PATTERN^} (@code{gnatname})
12375 Excluded patterns. Using this switch, it is possible to exclude some files
12376 that would match the name patterns. For example,
12377 @smallexample
12378 gnatname ^-x "*_nt.ada"^/EXCLUDED_PATTERN=*_nt.ada^ "*.ada"
12379 @end smallexample
12380 @noindent
12381 will look for Ada units in all files with the @file{.ada} extension,
12382 except those whose names end with @file{_nt.ada}.
12384 @end table
12386 @node Examples of gnatname Usage
12387 @section Examples of @code{gnatname} Usage
12389 @ifset vms
12390 @smallexample
12391 $ gnatname /CONFIG_FILE=[HOME.ME]NAMES.ADC /SOURCE_DIRS=SOURCES "[a-z]*.ada*"
12392 @end smallexample
12393 @end ifset
12395 @ifclear vms
12396 @smallexample
12397 $ gnatname -c /home/me/names.adc -d sources "[a-z]*.ada*"
12398 @end smallexample
12399 @end ifclear
12401 @noindent
12402 In this example, the directory @file{^/home/me^[HOME.ME]^} must already exist
12403 and be writable. In addition, the directory
12404 @file{^/home/me/sources^[HOME.ME.SOURCES]^} (specified by
12405 @option{^-d sources^/SOURCE_DIRS=SOURCES^}) must exist and be readable.
12407 @ifclear vms
12408 Note the optional spaces after @option{-c} and @option{-d}.
12409 @end ifclear
12411 @smallexample
12412 @ifclear vms
12413 $ gnatname -P/home/me/proj -x "*_nt_body.ada"
12414   -dsources -dsources/plus -Dcommon_dirs.txt "body_*" "spec_*"
12415 @end ifclear
12416 @ifset vms
12417 $ gnatname  /PROJECT_FILE=[HOME.ME]PROJ
12418   /EXCLUDED_PATTERN=*_nt_body.ada
12419   /SOURCE_DIRS=(SOURCES,[SOURCES.PLUS])
12420   /DIRS_FILE=COMMON_DIRS.TXT "body_*" "spec_*"
12421 @end ifset
12422 @end smallexample
12424 Note that several switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} may be used,
12425 even in conjunction with one or several switches
12426 @option{^-D^/DIRS_FILE^}. Several Naming Patterns and one excluded pattern
12427 are used in this example.
12429 @c *****************************************
12430 @c * G N A T  P r o j e c t  M a n a g e r *
12431 @c *****************************************
12433 @c ------ macros for projects.texi
12434 @c These macros are needed when building the gprbuild documentation, but
12435 @c should have no effect in the gnat user's guide
12437 @macro CODESAMPLE{TXT}
12438 @smallexample
12439 @group
12440 \TXT\
12441 @end group
12442 @end smallexample
12443 @end macro
12445 @macro PROJECTFILE{TXT}
12446 @CODESAMPLE{\TXT\}
12447 @end macro
12449 @c simulates a newline when in a @CODESAMPLE
12450 @macro NL{}
12451 @end macro
12453 @macro TIP{TXT}
12454 @quotation
12455 @noindent
12456 \TXT\
12457 @end quotation
12458 @end macro
12460 @macro TIPHTML{TXT}
12461 \TXT\
12462 @end macro
12464 @macro IMPORTANT{TXT}
12465 @quotation
12466 @noindent
12467 \TXT\
12468 @end quotation
12470 @end macro
12472 @macro NOTE{TXT}
12473 @quotation
12474 @noindent
12475 \TXT\
12476 @end quotation
12477 @end macro
12479 @include projects.texi
12481 @c ---------------------------------------------
12482 @c Tools Supporting Project Files
12483 @c ---------------------------------------------
12485 @node Tools Supporting Project Files
12486 @chapter Tools Supporting Project Files
12488 @noindent
12490 @menu
12491 * gnatmake and Project Files::
12492 * The GNAT Driver and Project Files::
12493 @end menu
12495 @c ---------------------------------------------
12496 @node gnatmake and Project Files
12497 @section gnatmake and Project Files
12498 @c ---------------------------------------------
12500 @noindent
12501 This section covers several topics related to @command{gnatmake} and
12502 project files: defining ^switches^switches^ for @command{gnatmake}
12503 and for the tools that it invokes; specifying configuration pragmas;
12504 the use of the @code{Main} attribute; building and rebuilding library project
12505 files.
12507 @menu
12508 * Switches Related to Project Files::
12509 * Switches and Project Files::
12510 * Specifying Configuration Pragmas::
12511 * Project Files and Main Subprograms::
12512 * Library Project Files::
12513 @end menu
12515 @c ---------------------------------------------
12516 @node Switches Related to Project Files
12517 @subsection Switches Related to Project Files
12518 @c ---------------------------------------------
12520 @noindent
12521 The following switches are used by GNAT tools that support project files:
12523 @table @option
12525 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
12526 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (any project-aware tool)
12527 Indicates the name of a project file. This project file will be parsed with
12528 the verbosity indicated by @option{^-vP^MESSAGE_PROJECT_FILES=^@emph{x}},
12529 if any, and using the external references indicated
12530 by @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches, if any.
12531 @ifclear vms
12532 There may zero, one or more spaces between @option{-P} and @var{project}.
12533 @end ifclear
12535 There must be only one @option{^-P^/PROJECT_FILE^} switch on the command line.
12537 Since the Project Manager parses the project file only after all the switches
12538 on the command line are checked, the order of the switches
12539 @option{^-P^/PROJECT_FILE^},
12540 @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}}
12541 or @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} is not significant.
12543 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
12544 @cindex @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} (any project-aware tool)
12545 Indicates that external variable @var{name} has the value @var{value}.
12546 The Project Manager will use this value for occurrences of
12547 @code{external(name)} when parsing the project file.
12549 @ifclear vms
12550 If @var{name} or @var{value} includes a space, then @var{name=value} should be
12551 put between quotes.
12552 @smallexample
12553   -XOS=NT
12554   -X"user=John Doe"
12555 @end smallexample
12556 @end ifclear
12558 Several @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches can be used simultaneously.
12559 If several @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches specify the same
12560 @var{name}, only the last one is used.
12562 An external variable specified with a @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switch
12563 takes precedence over the value of the same name in the environment.
12565 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
12566 @cindex @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE^} (any project-aware tool)
12567 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
12569 @ifclear vms
12570 @option{-vP0} means Default;
12571 @option{-vP1} means Medium;
12572 @option{-vP2} means High.
12573 @end ifclear
12575 @ifset vms
12576 There are three possible options for this qualifier: DEFAULT, MEDIUM and
12577 HIGH.
12578 @end ifset
12580 The default is ^Default^DEFAULT^: no output for syntactically correct
12581 project files.
12582 If several @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}} switches are present,
12583 only the last one is used.
12585 @item ^-aP^/ADD_PROJECT_SEARCH_DIR=^<dir>
12586 @cindex @option{^-aP^/ADD_PROJECT_SEARCH_DIR=^} (any project-aware tool)
12587 Add directory <dir> at the beginning of the project search path, in order,
12588 after the current working directory.
12590 @ifclear vms
12591 @item -eL
12592 @cindex @option{-eL} (any project-aware tool)
12593 Follow all symbolic links when processing project files.
12594 @end ifclear
12596 @item ^--subdirs^/SUBDIRS^=<subdir>
12597 @cindex @option{^--subdirs^/SUBDIRS^=} (gnatmake and gnatclean)
12598 This switch is recognized by @command{gnatmake} and @command{gnatclean}. It
12599 indicate that the real directories (except the source directories) are the
12600 subdirectories <subdir> of the directories specified in the project files.
12601 This applies in particular to object directories, library directories and
12602 exec directories. If the subdirectories do not exist, they are created
12603 automatically.
12605 @end table
12607 @c ---------------------------------------------
12608 @node Switches and Project Files
12609 @subsection Switches and Project Files
12610 @c ---------------------------------------------
12612 @noindent
12613 @ifset vms
12614 It is not currently possible to specify VMS style qualifiers in the project
12615 files; only Unix style ^switches^switches^ may be specified.
12616 @end ifset
12618 For each of the packages @code{Builder}, @code{Compiler}, @code{Binder}, and
12619 @code{Linker}, you can specify a @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
12620 attribute, a @code{Switches} attribute, or both;
12621 as their names imply, these ^switch^switch^-related
12622 attributes affect the ^switches^switches^ that are used for each of these GNAT
12623 components when
12624 @command{gnatmake} is invoked.  As will be explained below, these
12625 component-specific ^switches^switches^ precede
12626 the ^switches^switches^ provided on the @command{gnatmake} command line.
12628 The @code{^Default_Switches^Default_Switches^} attribute is an attribute
12629 indexed by language name (case insensitive) whose value is a string list.
12630 For example:
12632 @smallexample @c projectfile
12633 @group
12634 package Compiler is
12635   for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12636       use ("^-gnaty^-gnaty^",
12637            "^-v^-v^");
12638 end Compiler;
12639 @end group
12640 @end smallexample
12642 @noindent
12643 The @code{Switches} attribute is indexed on a file name (which may or may
12644 not be case sensitive, depending
12645 on the operating system) whose value is a string list.  For example:
12647 @smallexample @c projectfile
12648 @group
12649 package Builder is
12650    for Switches ("main1.adb")
12651        use ("^-O2^-O2^");
12652    for Switches ("main2.adb")
12653        use ("^-g^-g^");
12654 end Builder;
12655 @end group
12656 @end smallexample
12658 @noindent
12659 For the @code{Builder} package, the file names must designate source files
12660 for main subprograms.  For the @code{Binder} and @code{Linker} packages, the
12661 file names must designate @file{ALI} or source files for main subprograms.
12662 In each case just the file name without an explicit extension is acceptable.
12664 For each tool used in a program build (@command{gnatmake}, the compiler, the
12665 binder, and the linker), the corresponding package @dfn{contributes} a set of
12666 ^switches^switches^ for each file on which the tool is invoked, based on the
12667 ^switch^switch^-related attributes defined in the package.
12668 In particular, the ^switches^switches^
12669 that each of these packages contributes for a given file @var{f} comprise:
12671 @itemize @bullet
12672 @item the value of attribute @code{Switches (@var{f})},
12673   if it is specified in the package for the given file,
12674 @item otherwise, the value of @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")},
12675   if it is specified in the package.
12677 @end itemize
12679 @noindent
12680 If neither of these attributes is defined in the package, then the package does
12681 not contribute any ^switches^switches^ for the given file.
12683 When @command{gnatmake} is invoked on a file, the ^switches^switches^ comprise
12684 two sets, in the following order: those contributed for the file
12685 by the @code{Builder} package;
12686 and the switches passed on the command line.
12688 When @command{gnatmake} invokes a tool (compiler, binder, linker) on a file,
12689 the ^switches^switches^ passed to the tool comprise three sets,
12690 in the following order:
12692 @enumerate
12693 @item
12694 the applicable ^switches^switches^ contributed for the file
12695 by the @code{Builder} package in the project file supplied on the command line;
12697 @item
12698 those contributed for the file by the package (in the relevant project file --
12699 see below) corresponding to the tool; and
12701 @item
12702 the applicable switches passed on the command line.
12703 @end enumerate
12705 The term @emph{applicable ^switches^switches^} reflects the fact that
12706 @command{gnatmake} ^switches^switches^ may or may not be passed to individual
12707 tools, depending on the individual ^switch^switch^.
12709 @command{gnatmake} may invoke the compiler on source files from different
12710 projects. The Project Manager will use the appropriate project file to
12711 determine the @code{Compiler} package for each source file being compiled.
12712 Likewise for the @code{Binder} and @code{Linker} packages.
12714 As an example, consider the following package in a project file:
12716 @smallexample @c projectfile
12717 @group
12718 project Proj1 is
12719    package Compiler is
12720       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12721           use ("^-g^-g^");
12722       for Switches ("a.adb")
12723           use ("^-O1^-O1^");
12724       for Switches ("b.adb")
12725           use ("^-O2^-O2^",
12726                "^-gnaty^-gnaty^");
12727    end Compiler;
12728 end Proj1;
12729 @end group
12730 @end smallexample
12732 @noindent
12733 If @command{gnatmake} is invoked with this project file, and it needs to
12734 compile, say, the files @file{a.adb}, @file{b.adb}, and @file{c.adb}, then
12735 @file{a.adb} will be compiled with the ^switch^switch^
12736 @option{^-O1^-O1^},
12737 @file{b.adb} with ^switches^switches^
12738 @option{^-O2^-O2^}
12739 and @option{^-gnaty^-gnaty^},
12740 and @file{c.adb} with @option{^-g^-g^}.
12742 The following example illustrates the ordering of the ^switches^switches^
12743 contributed by different packages:
12745 @smallexample @c projectfile
12746 @group
12747 project Proj2 is
12748    package Builder is
12749       for Switches ("main.adb")
12750           use ("^-g^-g^",
12751                "^-O1^-)1^",
12752                "^-f^-f^");
12753    end Builder;
12754 @end group
12756 @group
12757    package Compiler is
12758       for Switches ("main.adb")
12759           use ("^-O2^-O2^");
12760    end Compiler;
12761 end Proj2;
12762 @end group
12763 @end smallexample
12765 @noindent
12766 If you issue the command:
12768 @smallexample
12769     gnatmake ^-Pproj2^/PROJECT_FILE=PROJ2^ -O0 main
12770 @end smallexample
12772 @noindent
12773 then the compiler will be invoked on @file{main.adb} with the following
12774 sequence of ^switches^switches^
12776 @smallexample
12777    ^-g -O1 -O2 -O0^-g -O1 -O2 -O0^
12778 @end smallexample
12780 @noindent
12781 with the last @option{^-O^-O^}
12782 ^switch^switch^ having precedence over the earlier ones;
12783 several other ^switches^switches^
12784 (such as @option{^-c^-c^}) are added implicitly.
12786 The ^switches^switches^
12787 @option{^-g^-g^}
12788 and @option{^-O1^-O1^} are contributed by package
12789 @code{Builder},  @option{^-O2^-O2^} is contributed
12790 by the package @code{Compiler}
12791 and @option{^-O0^-O0^} comes from the command line.
12793 The @option{^-g^-g^}
12794 ^switch^switch^ will also be passed in the invocation of
12795 @command{Gnatlink.}
12797 A final example illustrates switch contributions from packages in different
12798 project files:
12800 @smallexample @c projectfile
12801 @group
12802 project Proj3 is
12803    for Source_Files use ("pack.ads", "pack.adb");
12804    package Compiler is
12805       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12806           use ("^-gnata^-gnata^");
12807    end Compiler;
12808 end Proj3;
12809 @end group
12811 @group
12812 with "Proj3";
12813 project Proj4 is
12814    for Source_Files use ("foo_main.adb", "bar_main.adb");
12815    package Builder is
12816       for Switches ("foo_main.adb")
12817           use ("^-s^-s^",
12818                "^-g^-g^");
12819    end Builder;
12820 end Proj4;
12821 @end group
12823 @group
12824 -- Ada source file:
12825 with Pack;
12826 procedure Foo_Main is
12827    @dots{}
12828 end Foo_Main;
12829 @end group
12830 @end smallexample
12832 @noindent
12833 If the command is
12834 @smallexample
12835 gnatmake ^-PProj4^/PROJECT_FILE=PROJ4^ foo_main.adb -cargs -gnato
12836 @end smallexample
12838 @noindent
12839 then the ^switches^switches^ passed to the compiler for @file{foo_main.adb} are
12840 @option{^-g^-g^} (contributed by the package @code{Proj4.Builder}) and
12841 @option{^-gnato^-gnato^} (passed on the command line).
12842 When the imported package @code{Pack} is compiled, the ^switches^switches^ used
12843 are @option{^-g^-g^} from @code{Proj4.Builder},
12844 @option{^-gnata^-gnata^} (contributed from package @code{Proj3.Compiler},
12845 and @option{^-gnato^-gnato^} from the command line.
12847 When using @command{gnatmake} with project files, some ^switches^switches^ or
12848 arguments may be expressed as relative paths. As the working directory where
12849 compilation occurs may change, these relative paths are converted to absolute
12850 paths. For the ^switches^switches^ found in a project file, the relative paths
12851 are relative to the project file directory, for the switches on the command
12852 line, they are relative to the directory where @command{gnatmake} is invoked.
12853 The ^switches^switches^ for which this occurs are:
12854 ^-I^-I^,
12855 ^-A^-A^,
12856 ^-L^-L^,
12857 ^-aO^-aO^,
12858 ^-aL^-aL^,
12859 ^-aI^-aI^, as well as all arguments that are not switches (arguments to
12860 ^switch^switch^
12861 ^-o^-o^, object files specified in package @code{Linker} or after
12862 -largs on the command line). The exception to this rule is the ^switch^switch^
12863 ^--RTS=^--RTS=^ for which a relative path argument is never converted.
12865 @c ---------------------------------------------
12866 @node Specifying Configuration Pragmas
12867 @subsection Specifying Configuration Pragmas
12868 @c ---------------------------------------------
12870 @noindent
12871 When using @command{gnatmake} with project files, if there exists a file
12872 @file{gnat.adc} that contains configuration pragmas, this file will be
12873 ignored.
12875 Configuration pragmas can be defined by means of the following attributes in
12876 project files: @code{Global_Configuration_Pragmas} in package @code{Builder}
12877 and @code{Local_Configuration_Pragmas} in package @code{Compiler}.
12879 Both these attributes are single string attributes. Their values is the path
12880 name of a file containing configuration pragmas. If a path name is relative,
12881 then it is relative to the project directory of the project file where the
12882 attribute is defined.
12884 When compiling a source, the configuration pragmas used are, in order,
12885 those listed in the file designated by attribute
12886 @code{Global_Configuration_Pragmas} in package @code{Builder} of the main
12887 project file, if it is specified, and those listed in the file designated by
12888 attribute @code{Local_Configuration_Pragmas} in package @code{Compiler} of
12889 the project file of the source, if it exists.
12891 @c ---------------------------------------------
12892 @node Project Files and Main Subprograms
12893 @subsection Project Files and Main Subprograms
12894 @c ---------------------------------------------
12896 @noindent
12897 When using a project file, you can invoke @command{gnatmake}
12898 with one or several main subprograms, by specifying their source files on the
12899 command line.
12901 @smallexample
12902     gnatmake ^-P^/PROJECT_FILE=^prj main1.adb main2.adb main3.adb
12903 @end smallexample
12905 @noindent
12906 Each of these needs to be a source file of the same project, except
12907 when the switch ^-u^/UNIQUE^ is used.
12909 When ^-u^/UNIQUE^ is not used, all the mains need to be sources of the
12910 same project, one of the project in the tree rooted at the project specified
12911 on the command line. The package @code{Builder} of this common project, the
12912 "main project" is the one that is considered by @command{gnatmake}.
12914 When ^-u^/UNIQUE^ is used, the specified source files may be in projects
12915 imported directly or indirectly by the project specified on the command line.
12916 Note that if such a source file is not part of the project specified on the
12917 command line, the ^switches^switches^ found in package @code{Builder} of the
12918 project specified on the command line, if any, that are transmitted
12919 to the compiler will still be used, not those found in the project file of
12920 the source file.
12922 When using a project file, you can also invoke @command{gnatmake} without
12923 explicitly specifying any main, and the effect depends on whether you have
12924 defined the @code{Main} attribute.  This attribute has a string list value,
12925 where each element in the list is the name of a source file (the file
12926 extension is optional) that contains a unit that can be a main subprogram.
12928 If the @code{Main} attribute is defined in a project file as a non-empty
12929 string list and the switch @option{^-u^/UNIQUE^} is not used on the command
12930 line, then invoking @command{gnatmake} with this project file but without any
12931 main on the command line is equivalent to invoking @command{gnatmake} with all
12932 the file names in the @code{Main} attribute on the command line.
12934 Example:
12935 @smallexample @c projectfile
12936 @group
12937    project Prj is
12938       for Main use ("main1.adb", "main2.adb", "main3.adb");
12939    end Prj;
12940 @end group
12941 @end smallexample
12943 @noindent
12944 With this project file, @code{"gnatmake ^-Pprj^/PROJECT_FILE=PRJ^"}
12945 is equivalent to
12946 @code{"gnatmake ^-Pprj^/PROJECT_FILE=PRJ^ main1.adb main2.adb main3.adb"}.
12948 When the project attribute @code{Main} is not specified, or is specified
12949 as an empty string list, or when the switch @option{-u} is used on the command
12950 line, then invoking @command{gnatmake} with no main on the command line will
12951 result in all immediate sources of the project file being checked, and
12952 potentially recompiled. Depending on the presence of the switch @option{-u},
12953 sources from other project files on which the immediate sources of the main
12954 project file depend are also checked and potentially recompiled. In other
12955 words, the @option{-u} switch is applied to all of the immediate sources of the
12956 main project file.
12958 When no main is specified on the command line and attribute @code{Main} exists
12959 and includes several mains, or when several mains are specified on the
12960 command line, the default ^switches^switches^ in package @code{Builder} will
12961 be used for all mains, even if there are specific ^switches^switches^
12962 specified for one or several mains.
12964 But the ^switches^switches^ from package @code{Binder} or @code{Linker} will be
12965 the specific ^switches^switches^ for each main, if they are specified.
12967 @c ---------------------------------------------
12968 @node Library Project Files
12969 @subsection Library Project Files
12970 @c ---------------------------------------------
12972 @noindent
12973 When @command{gnatmake} is invoked with a main project file that is a library
12974 project file, it is not allowed to specify one or more mains on the command
12975 line.
12977 When a library project file is specified, switches ^-b^/ACTION=BIND^ and
12978 ^-l^/ACTION=LINK^ have special meanings.
12980 @itemize @bullet
12981 @item ^-b^/ACTION=BIND^ is only allowed for stand-alone libraries. It indicates
12982   to @command{gnatmake} that @command{gnatbind} should be invoked for the
12983   library.
12985 @item ^-l^/ACTION=LINK^ may be used for all library projects. It indicates
12986   to @command{gnatmake} that the binder generated file should be compiled
12987   (in the case of a stand-alone library) and that the library should be built.
12988 @end itemize
12990 @c ---------------------------------------------
12991 @node The GNAT Driver and Project Files
12992 @section The GNAT Driver and Project Files
12993 @c ---------------------------------------------
12995 @noindent
12996 A number of GNAT tools, other than @command{^gnatmake^gnatmake^}
12997 can benefit from project files:
12998 (@command{^gnatbind^gnatbind^},
12999 @ifclear FSFEDITION
13000 @command{^gnatcheck^gnatcheck^},
13001 @end ifclear
13002 @command{^gnatclean^gnatclean^},
13003 @ifclear FSFEDITION
13004 @command{^gnatelim^gnatelim^},
13005 @end ifclear
13006 @command{^gnatfind^gnatfind^},
13007 @command{^gnatlink^gnatlink^},
13008 @command{^gnatls^gnatls^},
13009 @ifclear FSFEDITION
13010 @command{^gnatmetric^gnatmetric^},
13011 @command{^gnatpp^gnatpp^},
13012 @command{^gnatstub^gnatstub^},
13013 @end ifclear
13014 and @command{^gnatxref^gnatxref^}). However, none of these tools can be invoked
13015 directly with a project file switch (@option{^-P^/PROJECT_FILE=^}).
13016 They must be invoked through the @command{gnat} driver.
13018 The @command{gnat} driver is a wrapper that accepts a number of commands and
13019 calls the corresponding tool. It was designed initially for VMS platforms (to
13020 convert VMS qualifiers to Unix-style switches), but it is now available on all
13021 GNAT platforms.
13023 On non-VMS platforms, the @command{gnat} driver accepts the following commands
13024 (case insensitive):
13026 @itemize @bullet
13027 @item BIND to invoke @command{^gnatbind^gnatbind^}
13028 @item CHOP to invoke @command{^gnatchop^gnatchop^}
13029 @item CLEAN to invoke @command{^gnatclean^gnatclean^}
13030 @item COMP or COMPILE to invoke the compiler
13031 @ifclear FSFEDITION
13032 @item ELIM to invoke @command{^gnatelim^gnatelim^}
13033 @end ifclear
13034 @item FIND to invoke @command{^gnatfind^gnatfind^}
13035 @item KR or KRUNCH to invoke @command{^gnatkr^gnatkr^}
13036 @item LINK to invoke @command{^gnatlink^gnatlink^}
13037 @item LS or LIST to invoke @command{^gnatls^gnatls^}
13038 @item MAKE to invoke @command{^gnatmake^gnatmake^}
13039 @item NAME to invoke @command{^gnatname^gnatname^}
13040 @item PREP or PREPROCESS to invoke @command{^gnatprep^gnatprep^}
13041 @ifclear FSFEDITION
13042 @item PP or PRETTY to invoke @command{^gnatpp^gnatpp^}
13043 @item METRIC to invoke @command{^gnatmetric^gnatmetric^}
13044 @item STUB to invoke @command{^gnatstub^gnatstub^}
13045 @end ifclear
13046 @item XREF to invoke @command{^gnatxref^gnatxref^}
13048 @end itemize
13050 @noindent
13051 (note that the compiler is invoked using the command
13052 @command{^gnatmake -f -u -c^gnatmake -f -u -c^}).
13054 On non-VMS platforms, between @command{gnat} and the command, two
13055 special switches may be used:
13057 @itemize @bullet
13058 @item @command{-v} to display the invocation of the tool.
13059 @item @command{-dn} to prevent the @command{gnat} driver from removing
13060   the temporary files it has created. These temporary files are
13061   configuration files and temporary file list files.
13063 @end itemize
13065 @noindent
13066 The command may be followed by switches and arguments for the invoked
13067 tool.
13069 @smallexample
13070   gnat bind -C main.ali
13071   gnat ls -a main
13072   gnat chop foo.txt
13073 @end smallexample
13075 @noindent
13076 Switches may also be put in text files, one switch per line, and the text
13077 files may be specified with their path name preceded by '@@'.
13079 @smallexample
13080    gnat bind @@args.txt main.ali
13081 @end smallexample
13083 @noindent
13084 In addition, for commands BIND, COMP or COMPILE, FIND,
13085 @ifclear FSFEDITION
13086 ELIM,
13087 @end ifclear
13088 LS or LIST, LINK,
13089 @ifclear FSFEDITION
13090 METRIC,
13091 PP or PRETTY,
13092 STUB,
13093 @end ifclear
13094 and XREF, the project file related switches
13095 (@option{^-P^/PROJECT_FILE^},
13096 @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} and
13097 @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^x}) may be used in addition to
13098 the switches of the invoking tool.
13100 @ifclear FSFEDITION
13101 When GNAT PP or GNAT PRETTY is used with a project file, but with no source
13102 specified on the command line, it invokes @command{^gnatpp^gnatpp^} with all
13103 the immediate sources of the specified project file.
13104 @end ifclear
13106 @ifclear FSFEDITION
13107 When GNAT METRIC is used with a project file, but with no source
13108 specified on the command line, it invokes @command{^gnatmetric^gnatmetric^}
13109 with all the immediate sources of the specified project file and with
13110 @option{^-d^/DIRECTORY^} with the parameter pointing to the object directory
13111 of the project.
13112 @end ifclear
13114 @ifclear FSFEDITION
13115 In addition, when GNAT PP, GNAT PRETTY or GNAT METRIC is used with
13116 a project file, no source is specified on the command line and
13117 switch ^-U^/ALL_PROJECTS^ is specified on the command line, then
13118 the underlying tool (^gnatpp^gnatpp^ or
13119 ^gnatmetric^gnatmetric^) is invoked for all sources of all projects,
13120 not only for the immediate sources of the main project.
13121 @ifclear vms
13122 (-U stands for Universal or Union of the project files of the project tree)
13123 @end ifclear
13124 @end ifclear
13126 For each of the following commands, there is optionally a corresponding
13127 package in the main project.
13129 @itemize @bullet
13130 @item package @code{Binder} for command BIND (invoking @code{^gnatbind^gnatbind^})
13132 @ifclear FSFEDITION
13133 @item package @code{Check} for command CHECK (invoking
13134   @code{^gnatcheck^gnatcheck^})
13135 @end ifclear
13137 @item package @code{Compiler} for command COMP or COMPILE (invoking the compiler)
13139 @item package @code{Cross_Reference} for command XREF (invoking
13140   @code{^gnatxref^gnatxref^})
13142 @ifclear FSFEDITION
13143 @item package @code{Eliminate} for command ELIM (invoking
13144   @code{^gnatelim^gnatelim^})
13145 @end ifclear
13147 @item package @code{Finder} for command FIND (invoking @code{^gnatfind^gnatfind^})
13149 @item package @code{Gnatls} for command LS or LIST (invoking @code{^gnatls^gnatls^})
13151 @ifclear FSFEDITION
13152 @item package @code{Gnatstub} for command STUB
13153   (invoking @code{^gnatstub^gnatstub^})
13154 @end ifclear
13156 @item package @code{Linker} for command LINK (invoking @code{^gnatlink^gnatlink^})
13158 @ifclear FSFEDITION
13159 @item package @code{Check} for command CHECK
13160   (invoking @code{^gnatcheck^gnatcheck^})
13161 @end ifclear
13163 @ifclear FSFEDITION
13164 @item package @code{Metrics} for command METRIC
13165   (invoking @code{^gnatmetric^gnatmetric^})
13166 @end ifclear
13168 @ifclear FSFEDITION
13169 @item package @code{Pretty_Printer} for command PP or PRETTY
13170   (invoking @code{^gnatpp^gnatpp^})
13171 @end ifclear
13173 @end itemize
13175 @noindent
13176 Package @code{Gnatls} has a unique attribute @code{Switches},
13177 a simple variable with a string list value. It contains ^switches^switches^
13178 for the invocation of @code{^gnatls^gnatls^}.
13180 @smallexample @c projectfile
13181 @group
13182 project Proj1 is
13183    package gnatls is
13184       for Switches
13185           use ("^-a^-a^",
13186                "^-v^-v^");
13187    end gnatls;
13188 end Proj1;
13189 @end group
13190 @end smallexample
13192 @noindent
13193 All other packages have two attribute @code{Switches} and
13194 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}.
13196 @code{Switches} is an indexed attribute, indexed by the
13197 source file name, that has a string list value: the ^switches^switches^ to be
13198 used when the tool corresponding to the package is invoked for the specific
13199 source file.
13201 @code{^Default_Switches^Default_Switches^} is an attribute,
13202 indexed by  the programming language that has a string list value.
13203 @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} contains the
13204 ^switches^switches^ for the invocation of the tool corresponding
13205 to the package, except if a specific @code{Switches} attribute
13206 is specified for the source file.
13208 @smallexample @c projectfile
13209 @group
13210 project Proj is
13212    for Source_Dirs use ("**");
13214    package gnatls is
13215       for Switches use
13216           ("^-a^-a^",
13217            "^-v^-v^");
13218    end gnatls;
13219 @end group
13220 @group
13222    package Compiler is
13223       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13224           use ("^-gnatv^-gnatv^",
13225                "^-gnatwa^-gnatwa^");
13226    end Binder;
13227 @end group
13228 @group
13230    package Binder is
13231       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13232           use ("^-C^-C^",
13233                "^-e^-e^");
13234    end Binder;
13235 @end group
13236 @group
13238    package Linker is
13239       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13240           use ("^-C^-C^");
13241       for Switches ("main.adb")
13242           use ("^-C^-C^",
13243                "^-v^-v^",
13244                "^-v^-v^");
13245    end Linker;
13246 @end group
13247 @group
13249    package Finder is
13250       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13251            use ("^-a^-a^",
13252                 "^-f^-f^");
13253    end Finder;
13254 @end group
13255 @group
13257    package Cross_Reference is
13258       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13259           use ("^-a^-a^",
13260                "^-f^-f^",
13261                "^-d^-d^",
13262                "^-u^-u^");
13263    end Cross_Reference;
13264 end Proj;
13265 @end group
13266 @end smallexample
13268 @noindent
13269 With the above project file, commands such as
13271 @smallexample
13272    ^gnat comp -Pproj main^GNAT COMP /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
13273    ^gnat ls -Pproj main^GNAT LIST /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
13274    ^gnat xref -Pproj main^GNAT XREF /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
13275    ^gnat bind -Pproj main.ali^GNAT BIND /PROJECT_FILE=PROJ MAIN.ALI^
13276    ^gnat link -Pproj main.ali^GNAT LINK /PROJECT_FILE=PROJ MAIN.ALI^
13277 @end smallexample
13279 @noindent
13280 will set up the environment properly and invoke the tool with the switches
13281 found in the package corresponding to the tool:
13282 @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} for all tools,
13283 except @code{Switches ("main.adb")}
13284 for @code{^gnatlink^gnatlink^}.
13285 @ifclear FSFEDITION
13286 It is also possible to invoke some of the tools,
13287 (@code{^gnatcheck^gnatcheck^},
13288 @code{^gnatmetric^gnatmetric^},
13289 and @code{^gnatpp^gnatpp^})
13290 on a set of project units thanks to the combination of the switches
13291 @option{-P}, @option{-U} and possibly the main unit when one is interested
13292 in its closure. For instance,
13293 @smallexample
13294 gnat metric -Pproj
13295 @end smallexample
13297 @noindent
13298 will compute the metrics for all the immediate units of project
13299 @code{proj}.
13300 @smallexample
13301 gnat metric -Pproj -U
13302 @end smallexample
13304 @noindent
13305 will compute the metrics for all the units of the closure of projects
13306 rooted at @code{proj}.
13307 @smallexample
13308 gnat metric -Pproj -U main_unit
13309 @end smallexample
13311 @noindent
13312 will compute the metrics for the closure of units rooted at
13313 @code{main_unit}. This last possibility relies implicitly
13314 on @command{gnatbind}'s option @option{-R}. But if the argument files for the
13315 tool invoked by the @command{gnat} driver are explicitly  specified
13316 either directly or through the tool @option{-files} option, then the tool
13317 is called only for these explicitly specified files.
13318 @end ifclear
13320 @c *****************************************
13321 @c * Cross-referencing tools
13322 @c *****************************************
13324 @node The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
13325 @chapter  The Cross-Referencing Tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind}
13326 @findex gnatxref
13327 @findex gnatfind
13329 @noindent
13330 The compiler generates cross-referencing information (unless
13331 you set the @samp{-gnatx} switch), which are saved in the @file{.ali} files.
13332 This information indicates where in the source each entity is declared and
13333 referenced. Note that entities in package Standard are not included, but
13334 entities in all other predefined units are included in the output.
13336 Before using any of these two tools, you need to compile successfully your
13337 application, so that GNAT gets a chance to generate the cross-referencing
13338 information.
13340 The two tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind} take advantage of this
13341 information to provide the user with the capability to easily locate the
13342 declaration and references to an entity. These tools are quite similar,
13343 the difference being that @code{gnatfind} is intended for locating
13344 definitions and/or references to a specified entity or entities, whereas
13345 @code{gnatxref} is oriented to generating a full report of all
13346 cross-references.
13348 To use these tools, you must not compile your application using the
13349 @option{-gnatx} switch on the @command{gnatmake} command line
13350 (@pxref{The GNAT Make Program gnatmake}). Otherwise, cross-referencing
13351 information will not be generated.
13353 Note: to invoke @code{gnatxref} or @code{gnatfind} with a project file,
13354 use the @code{gnat} driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
13356 @menu
13357 * Switches for gnatxref::
13358 * Switches for gnatfind::
13359 * Project Files for gnatxref and gnatfind::
13360 * Regular Expressions in gnatfind and gnatxref::
13361 * Examples of gnatxref Usage::
13362 * Examples of gnatfind Usage::
13363 @end menu
13365 @node Switches for gnatxref
13366 @section @code{gnatxref} Switches
13368 @noindent
13369 The command invocation for @code{gnatxref} is:
13370 @smallexample
13371 @c $ gnatxref @ovar{switches} @var{sourcefile1} @r{[}@var{sourcefile2} @dots{}@r{]}
13372 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
13373 $ gnatxref @r{[}@var{switches}@r{]} @var{sourcefile1} @r{[}@var{sourcefile2} @dots{}@r{]}
13374 @end smallexample
13376 @noindent
13377 where
13379 @table @var
13380 @item sourcefile1
13381 @itemx sourcefile2
13382 identifies the source files for which a report is to be generated. The
13383 ``with''ed units will be processed too. You must provide at least one file.
13385 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
13386 specifying @file{source*.adb} is the same as giving every file in the current
13387 directory whose name starts with @file{source} and whose extension is
13388 @file{adb}.
13390 You shouldn't specify any directory name, just base names. @command{gnatxref}
13391 and @command{gnatfind} will be able to locate these files by themselves using
13392 the source path. If you specify directories, no result is produced.
13394 @end table
13396 @noindent
13397 The switches can be:
13398 @table @option
13399 @c !sort!
13400 @item --version
13401 @cindex @option{--version} @command{gnatxref}
13402 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
13404 @item --help
13405 @cindex @option{--help} @command{gnatxref}
13406 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
13407 all other options.
13409 @item ^-a^/ALL_FILES^
13410 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatxref})
13411 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
13412 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
13413 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
13414 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
13415 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
13416 or permissions status in the file system for the current user.
13418 @item -aIDIR
13419 @cindex @option{-aIDIR} (@command{gnatxref})
13420 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
13421 source file search is undertaken is the same as for @command{gnatmake}.
13423 @item -aODIR
13424 @cindex @option{-aODIR} (@command{gnatxref})
13425 When searching for library and object files, look in directory
13426 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
13427 @command{gnatmake}.
13429 @item -nostdinc
13430 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatxref})
13431 Do not look for sources in the system default directory.
13433 @item -nostdlib
13434 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatxref})
13435 Do not look for library files in the system default directory.
13437 @item --ext=@var{extension}
13438 @cindex @option{--ext} (@command{gnatxref})
13439 Specify an alternate ali file extension. The default is @code{ali} and other
13440 extensions (e.g. @code{gli} for C/C++ sources when using @option{-fdump-xref})
13441 may be specified via this switch. Note that if this switch overrides the
13442 default, which means that only the new extension will be considered.
13444 @item --RTS=@var{rts-path}
13445 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatxref})
13446 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
13447 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
13449 @item ^-d^/DERIVED_TYPES^
13450 @cindex @option{^-d^/DERIVED_TYPES^} (@command{gnatxref})
13451 If this switch is set @code{gnatxref} will output the parent type
13452 reference for each matching derived types.
13454 @item ^-f^/FULL_PATHNAME^
13455 @cindex @option{^-f^/FULL_PATHNAME^} (@command{gnatxref})
13456 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
13457 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
13458 not set, the directory will not be printed.
13460 @item ^-g^/IGNORE_LOCALS^
13461 @cindex @option{^-g^/IGNORE_LOCALS^} (@command{gnatxref})
13462 If this switch is set, information is output only for library-level
13463 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
13464 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
13466 @item -IDIR
13467 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatxref})
13468 Equivalent to @samp{-aODIR -aIDIR}.
13470 @item -pFILE
13471 @cindex @option{-pFILE} (@command{gnatxref})
13472 Specify a project file to use @xref{GNAT Project Manager}.
13473 If you need to use the @file{.gpr}
13474 project files, you should use gnatxref through the GNAT driver
13475 (@command{gnat xref -Pproject}).
13477 By default, @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will try to locate a
13478 project file in the current directory.
13480 If a project file is either specified or found by the tools, then the content
13481 of the source directory and object directory lines are added as if they
13482 had been specified respectively by @samp{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
13483 and @samp{^-aO^OBJECT_SEARCH^}.
13484 @item ^-u^/UNUSED^
13485 Output only unused symbols. This may be really useful if you give your
13486 main compilation unit on the command line, as @code{gnatxref} will then
13487 display every unused entity and 'with'ed package.
13489 @ifclear vms
13490 @item -v
13491 Instead of producing the default output, @code{gnatxref} will generate a
13492 @file{tags} file that can be used by vi. For examples how to use this
13493 feature, see @ref{Examples of gnatxref Usage}. The tags file is output
13494 to the standard output, thus you will have to redirect it to a file.
13495 @end ifclear
13497 @end table
13499 @noindent
13500 All these switches may be in any order on the command line, and may even
13501 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
13502 you can say @samp{gnatxref ^-ag^/ALL_FILES/IGNORE_LOCALS^} instead of
13503 @samp{gnatxref ^-a -g^/ALL_FILES /IGNORE_LOCALS^}.
13505 @node Switches for gnatfind
13506 @section @code{gnatfind} Switches
13508 @noindent
13509 The command line for @code{gnatfind} is:
13511 @smallexample
13512 @c $ gnatfind @ovar{switches} @var{pattern}@r{[}:@var{sourcefile}@r{[}:@var{line}@r{[}:@var{column}@r{]]]}
13513 @c       @r{[}@var{file1} @var{file2} @dots{}]
13514 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
13515 $ gnatfind @r{[}@var{switches}@r{]} @var{pattern}@r{[}:@var{sourcefile}@r{[}:@var{line}@r{[}:@var{column}@r{]]]}
13516       @r{[}@var{file1} @var{file2} @dots{}@r{]}
13517 @end smallexample
13519 @noindent
13520 where
13522 @table @var
13523 @item pattern
13524 An entity will be output only if it matches the regular expression found
13525 in @var{pattern}, see @ref{Regular Expressions in gnatfind and gnatxref}.
13527 Omitting the pattern is equivalent to specifying @samp{*}, which
13528 will match any entity. Note that if you do not provide a pattern, you
13529 have to provide both a sourcefile and a line.
13531 Entity names are given in Latin-1, with uppercase/lowercase equivalence
13532 for matching purposes. At the current time there is no support for
13533 8-bit codes other than Latin-1, or for wide characters in identifiers.
13535 @item sourcefile
13536 @code{gnatfind} will look for references, bodies or declarations
13537 of symbols referenced in @file{@var{sourcefile}}, at line @var{line}
13538 and column @var{column}. See @ref{Examples of gnatfind Usage}
13539 for syntax examples.
13541 @item line
13542 is a decimal integer identifying the line number containing
13543 the reference to the entity (or entities) to be located.
13545 @item column
13546 is a decimal integer identifying the exact location on the
13547 line of the first character of the identifier for the
13548 entity reference. Columns are numbered from 1.
13550 @item file1 file2 @dots{}
13551 The search will be restricted to these source files. If none are given, then
13552 the search will be done for every library file in the search path.
13553 These file must appear only after the pattern or sourcefile.
13555 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
13556 specifying @file{source*.adb} is the same as giving every file in the current
13557 directory whose name starts with @file{source} and whose extension is
13558 @file{adb}.
13560 The location of the spec of the entity will always be displayed, even if it
13561 isn't in one of @file{@var{file1}}, @file{@var{file2}},@enddots{}  The
13562 occurrences of the entity in the separate units of the ones given on the
13563 command line will also be displayed.
13565 Note that if you specify at least one file in this part, @code{gnatfind} may
13566 sometimes not be able to find the body of the subprograms.
13568 @end table
13570 @noindent
13571 At least one of 'sourcefile' or 'pattern' has to be present on
13572 the command line.
13574 The following switches are available:
13575 @table @option
13576 @c !sort!
13578 @cindex @option{--version} @command{gnatfind}
13579 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
13581 @item --help
13582 @cindex @option{--help} @command{gnatfind}
13583 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
13584 all other options.
13586 @item ^-a^/ALL_FILES^
13587 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatfind})
13588 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
13589 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
13590 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
13591 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
13592 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
13593 or permission status in the file system for the current user.
13595 @item -aIDIR
13596 @cindex @option{-aIDIR} (@command{gnatfind})
13597 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
13598 source file search is undertaken is the same as for @command{gnatmake}.
13600 @item -aODIR
13601 @cindex @option{-aODIR} (@command{gnatfind})
13602 When searching for library and object files, look in directory
13603 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
13604 @command{gnatmake}.
13606 @item -nostdinc
13607 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatfind})
13608 Do not look for sources in the system default directory.
13610 @item -nostdlib
13611 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatfind})
13612 Do not look for library files in the system default directory.
13614 @item --ext=@var{extension}
13615 @cindex @option{--ext} (@command{gnatfind})
13616 Specify an alternate ali file extension. The default is @code{ali} and other
13617 extensions (e.g. @code{gli} for C/C++ sources when using @option{-fdump-xref})
13618 may be specified via this switch. Note that if this switch overrides the
13619 default, which means that only the new extension will be considered.
13621 @item --RTS=@var{rts-path}
13622 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatfind})
13623 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
13624 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
13626 @item ^-d^/DERIVED_TYPE_INFORMATION^
13627 @cindex @option{^-d^/DERIVED_TYPE_INFORMATION^} (@code{gnatfind})
13628 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the parent type
13629 reference for each matching derived types.
13631 @item ^-e^/EXPRESSIONS^
13632 @cindex @option{^-e^/EXPRESSIONS^} (@command{gnatfind})
13633 By default, @code{gnatfind} accept the simple regular expression set for
13634 @samp{pattern}. If this switch is set, then the pattern will be
13635 considered as full Unix-style regular expression.
13637 @item ^-f^/FULL_PATHNAME^
13638 @cindex @option{^-f^/FULL_PATHNAME^} (@command{gnatfind})
13639 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
13640 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
13641 not set, the directory will not be printed.
13643 @item ^-g^/IGNORE_LOCALS^
13644 @cindex @option{^-g^/IGNORE_LOCALS^} (@command{gnatfind})
13645 If this switch is set, information is output only for library-level
13646 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
13647 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
13649 @item -IDIR
13650 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatfind})
13651 Equivalent to @samp{-aODIR -aIDIR}.
13653 @item -pFILE
13654 @cindex @option{-pFILE} (@command{gnatfind})
13655 Specify a project file (@pxref{GNAT Project Manager}) to use.
13656 By default, @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will try to locate a
13657 project file in the current directory.
13659 If a project file is either specified or found by the tools, then the content
13660 of the source directory and object directory lines are added as if they
13661 had been specified respectively by @samp{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} and
13662 @samp{^-aO^/OBJECT_SEARCH^}.
13664 @item ^-r^/REFERENCES^
13665 @cindex @option{^-r^/REFERENCES^} (@command{gnatfind})
13666 By default, @code{gnatfind} will output only the information about the
13667 declaration, body or type completion of the entities. If this switch is
13668 set, the @code{gnatfind} will locate every reference to the entities in
13669 the files specified on the command line (or in every file in the search
13670 path if no file is given on the command line).
13672 @item ^-s^/PRINT_LINES^
13673 @cindex @option{^-s^/PRINT_LINES^} (@command{gnatfind})
13674 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the content
13675 of the Ada source file lines were the entity was found.
13677 @item ^-t^/TYPE_HIERARCHY^
13678 @cindex @option{^-t^/TYPE_HIERARCHY^} (@command{gnatfind})
13679 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the type hierarchy for
13680 the specified type. It act like -d option but recursively from parent
13681 type to parent type. When this switch is set it is not possible to
13682 specify more than one file.
13684 @end table
13686 @noindent
13687 All these switches may be in any order on the command line, and may even
13688 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
13689 you can say @samp{gnatxref ^-ag^/ALL_FILES/IGNORE_LOCALS^} instead of
13690 @samp{gnatxref ^-a -g^/ALL_FILES /IGNORE_LOCALS^}.
13692 As stated previously, gnatfind will search in every directory in the
13693 search path. You can force it to look only in the current directory if
13694 you specify @code{*} at the end of the command line.
13696 @node Project Files for gnatxref and gnatfind
13697 @section Project Files for @command{gnatxref} and @command{gnatfind}
13699 @noindent
13700 Project files allow a programmer to specify how to compile its
13701 application, where to find sources, etc.  These files are used
13702 @ifclear vms
13703 primarily by GPS, but they can also be used
13704 @end ifclear
13705 by the two tools
13706 @code{gnatxref} and @code{gnatfind}.
13708 A project file name must end with @file{.gpr}. If a single one is
13709 present in the current directory, then @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will
13710 extract the information from it. If multiple project files are found, none of
13711 them is read, and you have to use the @samp{-p} switch to specify the one
13712 you want to use.
13714 The following lines can be included, even though most of them have default
13715 values which can be used in most cases.
13716 The lines can be entered in any order in the file.
13717 Except for @file{src_dir} and @file{obj_dir}, you can only have one instance of
13718 each line. If you have multiple instances, only the last one is taken into
13719 account.
13721 @table @code
13722 @item src_dir=DIR
13723 [default: @code{"^./^[]^"}]
13724 specifies a directory where to look for source files. Multiple @code{src_dir}
13725 lines can be specified and they will be searched in the order they
13726 are specified.
13728 @item obj_dir=DIR
13729 [default: @code{"^./^[]^"}]
13730 specifies a directory where to look for object and library files. Multiple
13731 @code{obj_dir} lines can be specified, and they will be searched in the order
13732 they are specified
13734 @item comp_opt=SWITCHES
13735 [default: @code{""}]
13736 creates a variable which can be referred to subsequently by using
13737 the @code{$@{comp_opt@}} notation. This is intended to store the default
13738 switches given to @command{gnatmake} and @command{gcc}.
13740 @item bind_opt=SWITCHES
13741 [default: @code{""}]
13742 creates a variable which can be referred to subsequently by using
13743 the @samp{$@{bind_opt@}} notation. This is intended to store the default
13744 switches given to @command{gnatbind}.
13746 @item link_opt=SWITCHES
13747 [default: @code{""}]
13748 creates a variable which can be referred to subsequently by using
13749 the @samp{$@{link_opt@}} notation. This is intended to store the default
13750 switches given to @command{gnatlink}.
13752 @item main=EXECUTABLE
13753 [default: @code{""}]
13754 specifies the name of the executable for the application. This variable can
13755 be referred to in the following lines by using the @samp{$@{main@}} notation.
13757 @ifset vms
13758 @item comp_cmd=COMMAND
13759 [default: @code{"GNAT COMPILE /SEARCH=$@{src_dir@} /DEBUG /TRY_SEMANTICS"}]
13760 @end ifset
13761 @ifclear vms
13762 @item comp_cmd=COMMAND
13763 [default: @code{"gcc -c -I$@{src_dir@} -g -gnatq"}]
13764 @end ifclear
13765 specifies the command used to compile a single file in the application.
13767 @ifset vms
13768 @item make_cmd=COMMAND
13769 [default: @code{"GNAT MAKE $@{main@}
13770 /SOURCE_SEARCH=$@{src_dir@} /OBJECT_SEARCH=$@{obj_dir@}
13771 /DEBUG /TRY_SEMANTICS /COMPILER_QUALIFIERS $@{comp_opt@}
13772 /BINDER_QUALIFIERS $@{bind_opt@} /LINKER_QUALIFIERS $@{link_opt@}"}]
13773 @end ifset
13774 @ifclear vms
13775 @item make_cmd=COMMAND
13776 [default: @code{"gnatmake $@{main@} -aI$@{src_dir@}
13777 -aO$@{obj_dir@} -g -gnatq -cargs $@{comp_opt@}
13778 -bargs $@{bind_opt@} -largs $@{link_opt@}"}]
13779 @end ifclear
13780 specifies the command used to recompile the whole application.
13782 @item run_cmd=COMMAND
13783 [default: @code{"$@{main@}"}]
13784 specifies the command used to run the application.
13786 @item debug_cmd=COMMAND
13787 [default: @code{"gdb $@{main@}"}]
13788 specifies the command used to debug the application
13790 @end table
13792 @noindent
13793 @command{gnatxref} and @command{gnatfind} only take into account the
13794 @code{src_dir} and @code{obj_dir} lines, and ignore the others.
13796 @node Regular Expressions in gnatfind and gnatxref
13797 @section  Regular Expressions in @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
13799 @noindent
13800 As specified in the section about @command{gnatfind}, the pattern can be a
13801 regular expression. Actually, there are to set of regular expressions
13802 which are recognized by the program:
13804 @table @code
13805 @item globbing patterns
13806 These are the most usual regular expression. They are the same that you
13807 generally used in a Unix shell command line, or in a DOS session.
13809 Here is a more formal grammar:
13810 @smallexample
13811 @group
13812 @iftex
13813 @leftskip=.5cm
13814 @end iftex
13815 regexp ::= term
13816 term   ::= elmt            -- matches elmt
13817 term   ::= elmt elmt       -- concatenation (elmt then elmt)
13818 term   ::= *               -- any string of 0 or more characters
13819 term   ::= ?               -- matches any character
13820 term   ::= [char @{char@}]   -- matches any character listed
13821 term   ::= [char - char]   -- matches any character in range
13822 @end group
13823 @end smallexample
13825 @item full regular expression
13826 The second set of regular expressions is much more powerful. This is the
13827 type of regular expressions recognized by utilities such a @file{grep}.
13829 The following is the form of a regular expression, expressed in Ada
13830 reference manual style BNF is as follows
13832 @smallexample
13833 @iftex
13834 @leftskip=.5cm
13835 @end iftex
13836 @group
13837 regexp ::= term @{| term@}   -- alternation (term or term @dots{})
13839 term ::= item @{item@}       -- concatenation (item then item)
13841 item ::= elmt              -- match elmt
13842 item ::= elmt *            -- zero or more elmt's
13843 item ::= elmt +            -- one or more elmt's
13844 item ::= elmt ?            -- matches elmt or nothing
13845 @end group
13846 @group
13847 elmt ::= nschar            -- matches given character
13848 elmt ::= [nschar @{nschar@}]   -- matches any character listed
13849 elmt ::= [^^^ nschar @{nschar@}] -- matches any character not listed
13850 elmt ::= [char - char]     -- matches chars in given range
13851 elmt ::= \ char            -- matches given character
13852 elmt ::= .                 -- matches any single character
13853 elmt ::= ( regexp )        -- parens used for grouping
13855 char ::= any character, including special characters
13856 nschar ::= any character except ()[].*+?^^^
13857 @end group
13858 @end smallexample
13860 Following are a few examples:
13862 @table @samp
13863 @item abcde|fghi
13864 will match any of the two strings @samp{abcde} and @samp{fghi},
13866 @item abc*d
13867 will match any string like @samp{abd}, @samp{abcd}, @samp{abccd},
13868 @samp{abcccd}, and so on,
13870 @item [a-z]+
13871 will match any string which has only lowercase characters in it (and at
13872 least one character.
13874 @end table
13875 @end table
13877 @node Examples of gnatxref Usage
13878 @section Examples of @code{gnatxref} Usage
13880 @subsection General Usage
13882 @noindent
13883 For the following examples, we will consider the following units:
13885 @smallexample @c ada
13886 @group
13887 @cartouche
13888 main.ads:
13889 1: with Bar;
13890 2: package Main is
13891 3:     procedure Foo (B : in Integer);
13892 4:     C : Integer;
13893 5: private
13894 6:     D : Integer;
13895 7: end Main;
13897 main.adb:
13898 1: package body Main is
13899 2:     procedure Foo (B : in Integer) is
13900 3:     begin
13901 4:        C := B;
13902 5:        D := B;
13903 6:        Bar.Print (B);
13904 7:        Bar.Print (C);
13905 8:     end Foo;
13906 9: end Main;
13908 bar.ads:
13909 1: package Bar is
13910 2:     procedure Print (B : Integer);
13911 3: end bar;
13912 @end cartouche
13913 @end group
13914 @end smallexample
13916 @table @code
13918 @noindent
13919 The first thing to do is to recompile your application (for instance, in
13920 that case just by doing a @samp{gnatmake main}, so that GNAT generates
13921 the cross-referencing information.
13922 You can then issue any of the following commands:
13924 @item gnatxref main.adb
13925 @code{gnatxref} generates cross-reference information for main.adb
13926 and every unit 'with'ed by main.adb.
13928 The output would be:
13929 @smallexample
13930 @iftex
13931 @leftskip=0cm
13932 @end iftex
13933 B                                                      Type: Integer
13934   Decl: bar.ads           2:22
13935 B                                                      Type: Integer
13936   Decl: main.ads          3:20
13937   Body: main.adb          2:20
13938   Ref:  main.adb          4:13     5:13     6:19
13939 Bar                                                    Type: Unit
13940   Decl: bar.ads           1:9
13941   Ref:  main.adb          6:8      7:8
13942        main.ads           1:6
13943 C                                                      Type: Integer
13944   Decl: main.ads          4:5
13945   Modi: main.adb          4:8
13946   Ref:  main.adb          7:19
13947 D                                                      Type: Integer
13948   Decl: main.ads          6:5
13949   Modi: main.adb          5:8
13950 Foo                                                    Type: Unit
13951   Decl: main.ads          3:15
13952   Body: main.adb          2:15
13953 Main                                                    Type: Unit
13954   Decl: main.ads          2:9
13955   Body: main.adb          1:14
13956 Print                                                   Type: Unit
13957   Decl: bar.ads           2:15
13958   Ref:  main.adb          6:12     7:12
13959 @end smallexample
13961 @noindent
13962 that is the entity @code{Main} is declared in main.ads, line 2, column 9,
13963 its body is in main.adb, line 1, column 14 and is not referenced any where.
13965 The entity @code{Print} is declared in bar.ads, line 2, column 15 and it
13966 is referenced in main.adb, line 6 column 12 and line 7 column 12.
13968 @item gnatxref package1.adb package2.ads
13969 @code{gnatxref} will generates cross-reference information for
13970 package1.adb, package2.ads and any other package 'with'ed by any
13971 of these.
13973 @end table
13975 @ifclear vms
13976 @subsection Using gnatxref with vi
13978 @code{gnatxref} can generate a tags file output, which can be used
13979 directly from @command{vi}. Note that the standard version of @command{vi}
13980 will not work properly with overloaded symbols. Consider using another
13981 free implementation of @command{vi}, such as @command{vim}.
13983 @smallexample
13984 $ gnatxref -v gnatfind.adb > tags
13985 @end smallexample
13987 @noindent
13988 will generate the tags file for @code{gnatfind} itself (if the sources
13989 are in the search path!).
13991 From @command{vi}, you can then use the command @samp{:tag @var{entity}}
13992 (replacing @var{entity} by whatever you are looking for), and vi will
13993 display a new file with the corresponding declaration of entity.
13994 @end ifclear
13996 @node Examples of gnatfind Usage
13997 @section Examples of @code{gnatfind} Usage
13999 @table @code
14001 @item gnatfind ^-f^/FULL_PATHNAME^ xyz:main.adb
14002 Find declarations for all entities xyz referenced at least once in
14003 main.adb. The references are search in every library file in the search
14004 path.
14006 The directories will be printed as well (as the @samp{^-f^/FULL_PATHNAME^}
14007 switch is set)
14009 The output will look like:
14010 @smallexample
14011 ^directory/^[directory]^main.ads:106:14: xyz <= declaration
14012 ^directory/^[directory]^main.adb:24:10: xyz <= body
14013 ^directory/^[directory]^foo.ads:45:23: xyz <= declaration
14014 @end smallexample
14016 @noindent
14017 that is to say, one of the entities xyz found in main.adb is declared at
14018 line 12 of main.ads (and its body is in main.adb), and another one is
14019 declared at line 45 of foo.ads
14021 @item gnatfind ^-fs^/FULL_PATHNAME/SOURCE_LINE^ xyz:main.adb
14022 This is the same command as the previous one, instead @code{gnatfind} will
14023 display the content of the Ada source file lines.
14025 The output will look like:
14027 @smallexample
14028 ^directory/^[directory]^main.ads:106:14: xyz <= declaration
14029    procedure xyz;
14030 ^directory/^[directory]^main.adb:24:10: xyz <= body
14031    procedure xyz is
14032 ^directory/^[directory]^foo.ads:45:23: xyz <= declaration
14033    xyz : Integer;
14034 @end smallexample
14036 @noindent
14037 This can make it easier to find exactly the location your are looking
14038 for.
14040 @item gnatfind ^-r^/REFERENCES^ "*x*":main.ads:123 foo.adb
14041 Find references to all entities containing an x that are
14042 referenced on line 123 of main.ads.
14043 The references will be searched only in main.ads and foo.adb.
14045 @item gnatfind main.ads:123
14046 Find declarations and bodies for all entities that are referenced on
14047 line 123 of main.ads.
14049 This is the same as @code{gnatfind "*":main.adb:123}.
14051 @item gnatfind ^mydir/^[mydir]^main.adb:123:45
14052 Find the declaration for the entity referenced at column 45 in
14053 line 123 of file main.adb in directory mydir. Note that it
14054 is usual to omit the identifier name when the column is given,
14055 since the column position identifies a unique reference.
14057 The column has to be the beginning of the identifier, and should not
14058 point to any character in the middle of the identifier.
14060 @end table
14062 @ifclear FSFEDITION
14063 @c *********************************
14064 @node The GNAT Pretty-Printer gnatpp
14065 @chapter The GNAT Pretty-Printer @command{gnatpp}
14066 @findex gnatpp
14067 @cindex Pretty-Printer
14069 @menu
14070 * Switches for gnatpp::
14071 * Formatting Rules::
14072 @end menu
14074 @noindent
14075 ^The @command{gnatpp} tool^GNAT PRETTY^ is an ASIS-based utility
14076 for source reformatting / pretty-printing.
14077 It takes an Ada source file as input and generates a reformatted
14078 version as output.
14079 You can specify various style directives via switches; e.g.,
14080 identifier case conventions, rules of indentation, and comment layout.
14082 Note: A newly-redesigned set of formatting algorithms used by gnatpp
14083 is now available.
14084 To invoke the old formatting algorithms, use the @option{--pp-old} switch.
14085 Support for @option{--pp-old} will be removed in some future version.
14087 To produce a reformatted file, @command{gnatpp} invokes the Ada
14088 compiler and generates and uses the ASIS tree for the input source;
14089 thus the input must be legal Ada code.
14091 @command{gnatpp} cannot process sources that contain
14092 preprocessing directives.
14094 If the compilation unit contained in the input source depends
14095 semantically upon units located outside the current directory, you
14096 have to provide the source search path when invoking
14097 @command{gnatpp}. If these units are contained in files with names
14098 that do not follow the GNAT file naming rules, you have to provide a
14099 configuration file describing the corresponding naming scheme; see the
14100 description of the @command{gnatpp} switches below. Another
14101 possibility is to use a project file and to call @command{gnatpp}
14102 through the @command{gnat} driver (see @ref{The GNAT Driver and
14103 Project Files}).
14105 The @command{gnatpp} command has the form
14107 @smallexample
14108 @c $ gnatpp @ovar{switches} @var{filename}
14109 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
14110 $ gnatpp @r{[}@var{switches}@r{]} @var{filename} @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]}
14111 @end smallexample
14113 @noindent
14114 where
14115 @itemize @bullet
14116 @item
14117 @var{switches} is an optional sequence of switches defining such properties as
14118 the formatting rules, the source search path, and the destination for the
14119 output source file
14121 @item
14122 @var{filename} is the name (including the extension) of the source file to
14123 reformat; wildcards or several file names on the same gnatpp command are
14124 allowed. The file name may contain path information; it does not have to
14125 follow the GNAT file naming rules
14127 @item
14128 @samp{@var{gcc_switches}} is a list of switches for
14129 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
14130 @command{gnatpp} to generate the ASIS trees. Here you can provide
14131 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
14132 use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file, etc.
14133 @end itemize
14135 @node Switches for gnatpp
14136 @section Switches for @command{gnatpp}
14138 @noindent
14139 The following subsections describe the various switches accepted by
14140 @command{gnatpp}, organized by category.
14142 @ifclear vms
14143 You specify a switch by supplying a name and generally also a value.
14144 In many cases the values for a switch with a given name are incompatible with
14145 each other
14146 (for example the switch that controls the casing of a reserved word may have
14147 exactly one value: upper case, lower case, or
14148 mixed case) and thus exactly one such switch can be in effect for an
14149 invocation of @command{gnatpp}.
14150 If more than one is supplied, the last one is used.
14151 However, some values for the same switch are mutually compatible.
14152 You may supply several such switches to @command{gnatpp}, but then
14153 each must be specified in full, with both the name and the value.
14154 Abbreviated forms (the name appearing once, followed by each value) are
14155 not permitted.
14156 @end ifclear
14158 @ifset vms
14159 In many cases the set of options for a given qualifier are incompatible with
14160 each other (for example the qualifier that controls the casing of a reserved
14161 word may have exactly one option, which specifies either upper case, lower
14162 case, or mixed case), and thus exactly one such option can be in effect for
14163 an invocation of @command{gnatpp}.
14164 If more than one is supplied, the last one is used.
14165 @end ifset
14167 @menu
14168 * Alignment Control::
14169 * Casing Control::
14170 * General Text Layout Control::
14171 * Other Formatting Options::
14172 * Setting the Source Search Path::
14173 * Output File Control::
14174 * Other gnatpp Switches::
14175 @end menu
14177 @node Alignment Control
14178 @subsection Alignment Control
14179 @cindex Alignment control in @command{gnatpp}
14181 @noindent
14182 Programs can be easier to read if certain constructs are vertically aligned.
14183 By default alignment of the following constructs is set ON:
14184 @code{:} in declarations, @code{:=} in initializations in declarations
14185 @code{:=} in assignment statements, @code{=>} in associations, and
14186 @code{at} keywords in the component clauses in record
14187 representation clauses.
14189 @table @option
14190 @cindex @option{^-A@var{n}^/ALIGN^} (@command{gnatpp})
14192 @item ^-A0^/ALIGN=OFF^
14193 Set alignment to OFF
14195 @item ^-A1^/ALIGN=ON^
14196 Set alignment to ON
14197 @end table
14199 @node Casing Control
14200 @subsection Casing Control
14201 @cindex Casing control in @command{gnatpp}
14203 @noindent
14204 @command{gnatpp} allows you to specify the casing for reserved words,
14205 pragma names, attribute designators and identifiers.
14206 For identifiers you may define a
14207 general rule for name casing but also override this rule
14208 via a set of dictionary files.
14210 Three types of casing are supported: lower case, upper case, and mixed case.
14211 ``Mixed case'' means that the first letter, and also each letter immediately
14212 following an underscore, are converted to their uppercase forms;
14213 all the other letters are converted to their lowercase forms.
14215 @table @option
14216 @cindex @option{^-a@var{x}^/ATTRIBUTE^} (@command{gnatpp})
14217 @item ^-aL^/ATTRIBUTE_CASING=LOWER_CASE^
14218 Attribute designators are lower case
14220 @item ^-aU^/ATTRIBUTE_CASING=UPPER_CASE^
14221 Attribute designators are upper case
14223 @item ^-aM^/ATTRIBUTE_CASING=MIXED_CASE^
14224 Attribute designators are mixed case (this is the default)
14226 @cindex @option{^-k@var{x}^/KEYWORD_CASING^} (@command{gnatpp})
14227 @item ^-kL^/KEYWORD_CASING=LOWER_CASE^
14228 Keywords (technically, these are known in Ada as @emph{reserved words}) are
14229 lower case (this is the default)
14231 @item ^-kU^/KEYWORD_CASING=UPPER_CASE^
14232 Keywords are upper case
14234 @cindex @option{^-n@var{x}^/NAME_CASING^} (@command{gnatpp})
14235 @item ^-nD^/NAME_CASING=AS_DECLARED^
14236 Name casing for defining occurrences are as they appear in the source file
14237 (this is the default)
14239 @item ^-nU^/NAME_CASING=UPPER_CASE^
14240 Names are in upper case
14242 @item ^-nL^/NAME_CASING=LOWER_CASE^
14243 Names are in lower case
14245 @item ^-nM^/NAME_CASING=MIXED_CASE^
14246 Names are in mixed case
14248 @cindex @option{^-ne@var{x}^/ENUM_CASING^} (@command{gnatpp})
14249 @item ^-neD^/ENUM_CASING=AS_DECLARED^
14250 Enumeration literal casing for defining occurrences are as they appear in the
14251 source file. Overrides ^-n^/NAME_CASING^ casing setting.
14253 @item ^-neU^/ENUM_CASING=UPPER_CASE^
14254 Enumeration literals are in upper case.  Overrides ^-n^/NAME_CASING^ casing
14255 setting.
14257 @item ^-neL^/ENUM_CASING=LOWER_CASE^
14258 Enumeration literals are in lower case. Overrides ^-n^/NAME_CASING^ casing
14259 setting.
14261 @item ^-neM^/ENUM_CASING=MIXED_CASE^
14262 Enumeration literals are in mixed case. Overrides ^-n^/NAME_CASING^ casing
14263 setting.
14265 @cindex @option{^-nt@var{x}^/TYPE_CASING^} (@command{gnatpp})
14266 @item ^-neD^/TYPE_CASING=AS_DECLARED^
14267 Names introduced by type and subtype declarations are always
14268 cased as they appear in the declaration in the source file.
14269 Overrides ^-n^/NAME_CASING^ casing setting.
14271 @item ^-ntU^/TYPE_CASING=UPPER_CASE^
14272 Names introduced by type and subtype declarations are always in
14273 upper case. Overrides ^-n^/NAME_CASING^ casing setting.
14275 @item ^-ntL^/TYPE_CASING=LOWER_CASE^
14276 Names introduced by type and subtype declarations are always in
14277 lower case. Overrides ^-n^/NAME_CASING^ casing setting.
14279 @item ^-ntM^/TYPE_CASING=MIXED_CASE^
14280 Names introduced by type and subtype declarations are always in
14281 mixed case. Overrides ^-n^/NAME_CASING^ casing setting.
14283 @item ^-nnU^/NUMBER_CASING=UPPER_CASE^
14284 Names introduced by number declarations are always in
14285 upper case. Overrides ^-n^/NAME_CASING^ casing setting.
14287 @item ^-nnL^/NUMBER_CASING=LOWER_CASE^
14288 Names introduced by number declarations are always in
14289 lower case. Overrides ^-n^/NAME_CASING^ casing setting.
14291 @item ^-nnM^/NUMBER_CASING=MIXED_CASE^
14292 Names introduced by number declarations are always in
14293 mixed case. Overrides ^-n^/NAME_CASING^ casing setting.
14295 @cindex @option{^-p@var{x}^/PRAGMA_CASING^} (@command{gnatpp})
14296 @item ^-pL^/PRAGMA_CASING=LOWER_CASE^
14297 Pragma names are lower case
14299 @item ^-pU^/PRAGMA_CASING=UPPER_CASE^
14300 Pragma names are upper case
14302 @item ^-pM^/PRAGMA_CASING=MIXED_CASE^
14303 Pragma names are mixed case (this is the default)
14305 @item ^-D@var{file}^/DICTIONARY=@var{file}^
14306 @cindex @option{^-D^/DICTIONARY^} (@command{gnatpp})
14307 Use @var{file} as a @emph{dictionary file} that defines
14308 the casing for a set of specified names,
14309 thereby overriding the effect on these names by
14310 any explicit or implicit
14311 ^-n^/NAME_CASING^ switch.
14312 To supply more than one dictionary file,
14313 use ^several @option{-D} switches^a list of files as options^.
14315 @noindent
14316 @option{gnatpp} implicitly uses a @emph{default dictionary file}
14317 to define the casing for the Ada predefined names and
14318 the names declared in the GNAT libraries.
14320 @item ^-D-^/SPECIFIC_CASING^
14321 @cindex @option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^} (@command{gnatpp})
14322 Do not use the default dictionary file;
14323 instead, use the casing
14324 defined by a @option{^-n^/NAME_CASING^} switch and any explicit
14325 dictionary file(s)
14326 @end table
14328 @noindent
14329 The structure of a dictionary file, and details on the conventions
14330 used in the default dictionary file, are defined in @ref{Name Casing}.
14332 The @option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^} and
14333 @option{^-D@var{file}^/DICTIONARY=@var{file}^} switches are mutually
14334 compatible.
14336 @noindent
14337 This group of @command{gnatpp} switches controls the layout of comments and
14338 complex syntactic constructs.  See @ref{Formatting Comments} for details
14339 on their effect.
14341 @table @option
14342 @cindex @option{^-c@var{n}^/COMMENTS_LAYOUT^} (@command{gnatpp})
14343 @item ^-c0^/COMMENTS_LAYOUT=UNTOUCHED^
14344 All comments remain unchanged.
14346 @item ^-c1^/COMMENTS_LAYOUT=DEFAULT^
14347 GNAT-style comment line indentation.
14348 This is the default.
14350 @item ^-c3^/COMMENTS_LAYOUT=GNAT_BEGINNING^
14351 GNAT-style comment beginning.
14353 @item ^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^
14354 Fill comment blocks.
14356 @item ^-c5^/COMMENTS_LAYOUT=KEEP_SPECIAL^
14357 Keep unchanged special form comments.
14358 This is the default.
14360 @item --comments-only
14361 @cindex @option{--comments-only} @command{gnatpp}
14362 Format just the comments.
14364 @cindex @option{^--no-separate-is^/NO_SEPARATE_IS^} (@command{gnatpp})
14365 @item ^--no-separate-is^/NO_SEPARATE_IS^
14366 Do not place the keyword @code{is} on a separate line in a subprogram body in
14367 case if the spec occupies more than one line.
14369 @cindex @option{^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^} (@command{gnatpp})
14370 @item ^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^
14371 Place the keyword @code{loop} in FOR and WHILE loop statements and the
14372 keyword @code{then} in IF statements on a separate line.
14374 @cindex @option{^--no-separate-loop-then^/NO_SEPARATE_LOOP_THEN^} (@command{gnatpp})
14375 @item ^--no-separate-loop-then^/NO_SEPARATE_LOOP_THEN^
14376 Do not place the keyword @code{loop} in FOR and WHILE loop statements and the
14377 keyword @code{then} in IF statements on a separate line. This option is
14378 incompatible with @option{^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^} option.
14380 @cindex @option{^--use-on-new-line^/USE_ON_NEW_LINE^} (@command{gnatpp})
14381 @item ^--use-on-new-line^/USE_ON_NEW_LINE^
14382 Start each USE clause in a context clause from a separate line.
14384 @cindex @option{^--insert-blank-lines^/INSERT_BLANK_LINES^} (@command{gnatpp})
14385 @item ^--insert-blank-lines^/INSERT_BLANK_LINES^
14386 Insert blank lines where appropriate (between bodies and other large
14387 constructs).
14389 @cindex @option{^--preserve-blank-lines^/PRESERVE_BLANK_LINES^} (@command{gnatpp})
14390 @item ^--preserve-blank-lines^/PRESERVE_BLANK_LINES^
14391 Preserve blank lines in the input. By default, gnatpp will squeeze
14392 multiple blank lines down to one.
14394 @end table
14396 @ifclear vms
14397 @noindent
14398 The @option{-c} switches are compatible with one another, except that
14399 the @option{-c0} switch disables all other comment formatting
14400 switches.
14401 @end ifclear
14403 @ifset vms
14404 @noindent
14405 For the @option{/COMMENTS_LAYOUT} qualifier,
14406 The @option{GNAT_BEGINNING}, @option{REFORMAT}, and @option{DEFAULT}
14407 options are compatible with one another.
14408 @end ifset
14410 @node General Text Layout Control
14411 @subsection General Text Layout Control
14413 @noindent
14414 These switches allow control over line length and indentation.
14416 @table @option
14417 @item ^-M@var{nnn}^/LINE_LENGTH_MAX=@var{nnn}^
14418 @cindex @option{^-M^/LINE_LENGTH^} (@command{gnatpp})
14419 Maximum line length, @var{nnn} from 32@dots{}256, the default value is 79
14421 @item ^-i@var{nnn}^/INDENTATION_LEVEL=@var{nnn}^
14422 @cindex @option{^-i^/INDENTATION_LEVEL^} (@command{gnatpp})
14423 Indentation level, @var{nnn} from 1@dots{}9, the default value is 3
14425 @item ^-cl@var{nnn}^/CONTINUATION_INDENT=@var{nnn}^
14426 @cindex @option{^-cl^/CONTINUATION_INDENT^} (@command{gnatpp})
14427 Indentation level for continuation lines (relative to the line being
14428 continued), @var{nnn} from 1@dots{}9.
14429 The default
14430 value is one less than the (normal) indentation level, unless the
14431 indentation is set to 1 (in which case the default value for continuation
14432 line indentation is also 1)
14433 @end table
14435 @node Other Formatting Options
14436 @subsection Other Formatting Options
14438 @noindent
14439 These switches control other formatting not listed above.
14441 @table @option
14442 @item --decimal-grouping=@var{n}
14443 @cindex @option{--decimal-grouping} @command{gnatpp}
14444 Put underscores in decimal literals (numeric literals without a base)
14445 every @var{n} characters. If a literal already has one or more
14446 underscores, it is not modified. For example, with
14447 @code{--decimal-grouping=3}, @code{1000000} will be changed to
14448 @code{1_000_000}.
14450 @item --based-grouping=@var{n}
14451 @cindex @option{--based-grouping} @command{gnatpp}
14452 Same as @code{--decimal-grouping}, but for based literals. For
14453 example, with @code{--based-grouping=4}, @code{16#0001FFFE#} will be
14454 changed to @code{16#0001_FFFE#}.
14456 @item ^--RM-style-spacing^/RM_STYLE_SPACING^
14457 @cindex @option{^--RM-style-spacing^/RM_STYLE_SPACING^} (@command{gnatpp})
14458 Do not insert an extra blank before various occurrences of
14459 `(' and `:'. This also turns off alignment.
14461 @item ^-ff^/FORM_FEED_AFTER_PRAGMA_PAGE^
14462 @cindex @option{^-ff^/FORM_FEED_AFTER_PRAGMA_PAGE^} (@command{gnatpp})
14463 Insert a Form Feed character after a pragma Page.
14465 @item ^--call_threshold=@var{nnn}^/MAX_ACT=@var{nnn}^
14466 @cindex @option{^--call_threshold^/MAX_ACT^} (@command{gnatpp})
14467 If the number of parameter associations is greater than @var{nnn} and if at
14468 least one association uses named notation, start each association from
14469 a new line. If @var{nnn} is 0, no check for the number of associations
14470 is made; this is the default.
14472 @item ^--par_threshold=@var{nnn}^/MAX_PAR=@var{nnn}^
14473 @cindex @option{^--par_threshold^/MAX_PAR^} (@command{gnatpp})
14474 If the number of parameter specifications is greater than @var{nnn}
14475 (or equal to @var{nnn} in case of a function), start each specification from
14476 a new line. The default for @var{nnn} is 3.
14477 @end table
14479 @node Setting the Source Search Path
14480 @subsection Setting the Source Search Path
14482 @noindent
14483 To define the search path for the input source file, @command{gnatpp}
14484 uses the same switches as the GNAT compiler, with the same effects:
14486 @table @option
14487 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
14488 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatpp})
14490 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
14491 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gnatpp})
14493 @item ^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^=@var{path}
14494 @cindex @option{^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^} (@command{gnatpp})
14496 @item ^--RTS^/RUNTIME_SYSTEM^=@var{path}
14497 @cindex @option{^--RTS^/RUNTIME_SYSTEM^} (@command{gnatpp})
14499 @end table
14501 @node Output File Control
14502 @subsection Output File Control
14504 @noindent
14505 By default the output is sent to a file whose name is obtained by appending
14506 the ^@file{.pp}^@file{$PP}^ suffix to the name of the input file.
14507 If the file with this name already exists, it is overwritten.
14508 Thus if the input file is @file{^my_ada_proc.adb^MY_ADA_PROC.ADB^} then
14509 @command{gnatpp} will produce @file{^my_ada_proc.adb.pp^MY_ADA_PROC.ADB$PP^}
14510 as output file.
14511 The output may be redirected by the following switches:
14513 @table @option
14514 @item ^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^
14515 @cindex @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^} (@command{gnatpp})
14516 Send the output to @code{Standard_Output}
14518 @item ^-o @var{output_file}^/OUTPUT=@var{output_file}^
14519 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@code{gnatpp})
14520 Write the output into @var{output_file}.
14521 If @var{output_file} already exists, @command{gnatpp} terminates without
14522 reading or processing the input file.
14524 @item ^-of ^/FORCED_OUTPUT=^@var{output_file}
14525 @cindex @option{^-of^/FORCED_OUTPUT^} (@command{gnatpp})
14526 Write the output into @var{output_file}, overwriting the existing file
14527 (if one is present).
14529 @item ^-r^/REPLACE^
14530 @cindex @option{^-r^/REPLACE^} (@command{gnatpp})
14531 Replace the input source file with the reformatted output, and copy the
14532 original input source into the file whose name is obtained by appending the
14533 ^@file{.npp}^@file{$NPP}^ suffix to the name of the input file.
14534 If a file with this name already exists, @command{gnatpp} terminates without
14535 reading or processing the input file.
14537 @item ^-rf^/OVERRIDING_REPLACE^
14538 @cindex @option{^-rf^/OVERRIDING_REPLACE^} (@code{gnatpp})
14539 Like @option{^-r^/REPLACE^} except that if the file with the specified name
14540 already exists, it is overwritten.
14542 @item ^-rnb^/REPLACE_NO_BACKUP^
14543 @cindex @option{^-rnb^/REPLACE_NO_BACKUP^} (@command{gnatpp})
14544 Replace the input source file with the reformatted output without
14545 creating any backup copy of the input source.
14547 @item ^--eol=@var{xxx}^/END_OF_LINE=@var{xxx}^
14548 @cindex @option{^--eol^/END_OF_LINE^} (@code{gnatpp})
14549 Specifies the line-ending style of the reformatted output file. The @var{xxx}
14550 ^string specified with the switch^option^ may be:
14551 @itemize @bullet
14552 @item ``@option{^dos^DOS^}'' MS DOS style, lines end with CR LF characters
14553 @item ``@option{^crlf^CRLF^}''
14554 the same as @option{^dos^DOS^}
14555 @item ``@option{^unix^UNIX^}'' UNIX style, lines end with LF character
14556 @item ``@option{^lf^LF^}''
14557 the same as @option{^unix^UNIX^}
14558 @end itemize
14560 @item ^-W^/RESULT_ENCODING=^@var{e}
14561 @cindex @option{^-W^/RESULT_ENCODING=^} (@command{gnatpp})
14562 Specify the wide character encoding method for the input and output files.
14563 @var{e} is one of the following:
14565 @itemize @bullet
14567 @item ^h^HEX^
14568 Hex encoding
14570 @item ^u^UPPER^
14571 Upper half encoding
14573 @item ^s^SHIFT_JIS^
14574 Shift/JIS encoding
14576 @item ^e^EUC^
14577 EUC encoding
14579 @item ^8^UTF8^
14580 UTF-8 encoding
14582 @item ^b^BRACKETS^
14583 Brackets encoding (default value)
14584 @end itemize
14586 @end table
14588 @noindent
14589 Options @option{^-o^/OUTPUT^} and
14590 @option{^-of^/FORCED_OUTPUT^} are allowed only if the call to gnatpp
14591 contains only one file to reformat.
14592 Option
14593 @option{^--eol^/END_OF_LINE^}
14595 @option{^-W^/RESULT_ENCODING^}
14596 cannot be used together
14597 with @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^} option.
14599 @node Other gnatpp Switches
14600 @subsection Other @code{gnatpp} Switches
14602 @noindent
14603 The additional @command{gnatpp} switches are defined in this subsection.
14605 @table @option
14606 @item --version
14607 @cindex @option{--version} @command{gnatpp}
14608 Display copyright and version, then exit disregarding all other options.
14610 @item --help
14611 @cindex @option{--help} @command{gnatpp}
14612 Display usage, then exit disregarding all other options.
14614 @item -P @var{file}
14615 @cindex @option{-P} @command{gnatpp}
14616 Indicates the name of the project file that describes the set of sources
14617 to be processed. The exact set of argument sources depends on other options
14618 specified; see below.
14620 @item -U
14621 @cindex @option{-U} @command{gnatpp}
14622 If a project file is specified and no argument source is explicitly
14623 specified (either directly or by means of @option{-files} option), process
14624 all the units of the closure of the argument project. Otherwise this option
14625 has no effect.
14627 @item -U @var{main_unit}
14628 If a project file is specified and no argument source is explicitly
14629 specified (either directly or by means of @option{-files} option), process
14630 the closure of units rooted at @var{main_unit}. Otherwise this option
14631 has no effect.
14633 @item -X@var{name}=@var{value}
14634 @cindex @option{-X} @command{gnatpp}
14635 Indicates that external variable @var{name} in the argument project
14636 has the value @var{value}. Has no effect if no project is specified as
14637 tool argument.
14639 @item --pp-off=@var{xxx}
14640 @cindex @option{--pp-off} @command{gnatpp}
14641 Use @code{--xxx} as the command to turn off pretty printing, instead
14642 of the default @code{--!pp off}.
14644 @item --pp-on=@var{xxx}
14645 @cindex @option{--pp-on} @command{gnatpp}
14646 Use @code{--xxx} as the command to turn pretty printing back on, instead
14647 of the default @code{--!pp on}.
14649 @item --pp-old
14650 @cindex @option{--pp-old} @command{gnatpp}
14651 Use the old formatting algorithms.
14653 @item ^-files @var{filename}^/FILES=@var{filename}^
14654 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatpp})
14655 Take the argument source files from the specified file. This file should be an
14656 ordinary text file containing file names separated by spaces or
14657 line breaks. You can use this switch more than once in the same call to
14658 @command{gnatpp}. You also can combine this switch with an explicit list of
14659 files.
14661 @item ^-j^/PROCESSES=^@var{n}
14662 @cindex @option{^-j^/PROCESSES^} (@command{gnatpp})
14663 Use @var{n} processes to carry out the tree creations (internal representations
14664 of the argument sources). On a multiprocessor machine this speeds up processing
14665 of big sets of argument sources. If @var{n} is 0, then the maximum number of
14666 parallel tree creations is the number of core processors on the platform.
14667 This option cannot be used together with @option{^-r^/REPLACE^},
14668 @option{^-rf^/OVERRIDING_REPLACE^} or
14669 @option{^-rnb^/REPLACE_NO_BACKUP^} option.
14671 @cindex @option{^-t^/TIME^} (@command{gnatpp})
14672 @item ^-t^/TIME^
14673 Print out execution time.
14675 @item ^-v^/VERBOSE^
14676 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatpp})
14677 Verbose mode
14679 @item ^-q^/QUIET^
14680 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatpp})
14681 Quiet mode
14682 @end table
14684 @noindent
14685 If a project file is specified and no argument source is explicitly
14686 specified (either directly or by means of @option{-files} option), and no
14687 @option{-U} is specified, then the set of processed sources is
14688 all the immediate units of the argument project.
14691 @node Formatting Rules
14692 @section Formatting Rules
14694 @noindent
14695 The following subsections show how @command{gnatpp} treats white space,
14696 comments, program layout, and name casing.
14697 They provide detailed descriptions of the switches shown above.
14699 @menu
14700 * Disabling Pretty Printing::
14701 * White Space and Empty Lines::
14702 * Formatting Comments::
14703 * Name Casing::
14704 @end menu
14706 @node Disabling Pretty Printing
14707 @subsection Disabling Pretty Printing
14709 @noindent
14710 Pretty printing is highly heuristic in nature, and sometimes doesn't
14711 do exactly what you want. If you wish to format a certain region of
14712 code by hand, you can turn off pretty printing in that region by
14713 surrounding it with special comments that start with @code{--!pp off}
14714 and @code{--!pp on}. The text in that region will then be reproduced
14715 verbatim in the output with no formatting.
14717 To disable pretty printing for the whole file, put @code{--!pp off} at
14718 the top, with no following @code{--!pp on}.
14720 The comments must appear on a line by themselves, with nothing
14721 preceding except spaces. The initial text of the comment must be
14722 exactly @code{--!pp off} or @code{--!pp on} (case sensitive), but may
14723 be followed by arbitrary additional text. For example:
14725 @smallexample @c ada
14726 @cartouche
14727 package Interrupts is
14728    --!pp off -- turn off pretty printing so "Interrupt_Kind" lines up
14729    type            Interrupt_Kind is
14730      (Asynchronous_Interrupt_Kind,
14731        Synchronous_Interrupt_Kind,
14732              Green_Interrupt_Kind);
14733    --!pp on -- reenable pretty printing
14735    ...
14736 @end cartouche
14737 @end smallexample
14739 You can specify different comment strings using the @code{--pp-off}
14740 and @code{--pp-on} switches. For example, if you say @code{gnatpp
14741 --pp-off=' pp-' *.ad?} then gnatpp will recognize comments of the form
14742 @code{-- pp-} instead of @code{--!pp off} for disabling pretty
14743 printing. Note that the leading @code{--} of the comment is not
14744 included in the argument to these switches.
14746 @node White Space and Empty Lines
14747 @subsection White Space and Empty Lines
14749 @noindent
14750 @command{gnatpp} does not have an option to control space characters.
14751 It will add or remove spaces according to the style illustrated by the
14752 examples in the @cite{Ada Reference Manual}.
14753 The output file will contain no lines with trailing white space.
14755 By default, a sequence of one or more blank lines in the input is
14756 converted to a single blank line in the output; multiple blank lines
14757 are squeezed down to one.
14758 The @option{^--preserve-blank-lines^/PRESERVE_BLANK_LINES^} option
14759 turns off the squeezing; each blank line in the input is copied
14760 to the output.
14761 The @option{^--insert-blank-lines^/INSERT_BLANK_LINES^} option
14762 causes additional blank lines to be inserted if not already
14763 present in the input (e.g. between bodies).
14765 @node Formatting Comments
14766 @subsection Formatting Comments
14768 @noindent
14769 Comments in Ada code are of two kinds:
14770 @itemize @bullet
14771 @item
14772 a @emph{whole-line comment}, which appears by itself (possibly preceded by
14773 white space) on a line
14775 @item
14776 an @emph{end-of-line comment}, which follows some other Ada code on
14777 the same line.
14778 @end itemize
14780 @noindent
14781 A whole-line comment is indented according to the surrounding code,
14782 with some exceptions.
14783 Comments that start in column 1 are kept there.
14784 If possible, comments are not moved so far to the right that the maximum
14785 line length is exceeded.
14786 The @option{^-c0^/COMMENTS_LAYOUT=UNTOUCHED^} option
14787 turns off comment formatting.
14788 Special-form comments such as SPARK-style @code{--#...} are left alone.
14790 For an end-of-line comment, @command{gnatpp} tries to leave the same
14791 number of spaces between the end of the preceding Ada code and the
14792 beginning of the comment as appear in the original source.
14794 @noindent
14795 The @option{^-c3^/COMMENTS_LAYOUT=GNAT_BEGINNING^} switch
14796 (GNAT style comment beginning) has the following
14797 effect:
14799 @itemize @bullet
14800 @item
14801 For each whole-line comment that does not end with two hyphens,
14802 @command{gnatpp} inserts spaces if necessary after the starting two hyphens
14803 to ensure that there are at least two spaces between these hyphens and the
14804 first non-blank character of the comment.
14805 @end itemize
14807 @noindent
14808 The @option{^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^} switch specifies that
14809 whole-line comments that form a paragraph will be filled in typical
14810 word processor style (that is, moving words between lines to make the
14811 lines other than the last similar in length ).
14813 @noindent
14814 The @option{--comments-only} switch specifies that only the comments
14815 are formatted; the rest of the program text is left alone. The
14816 comments are formatted according to the -c3 and -c4 switches; other
14817 formatting switches are ignored. For example, @option{--comments-only
14818 -c4} means to fill comment paragraphs, and do nothing else. Likewise,
14819 @option{--comments-only -c3} ensures comments start with at least two
14820 spaces after @code{--}, and @option{--comments-only -c3 -c4} does
14821 both. If @option{--comments-only} is given without @option{-c3} or
14822 @option{-c4}, then gnatpp doesn't format anything.
14824 @node Name Casing
14825 @subsection Name Casing
14827 @noindent
14828 @command{gnatpp} always converts the usage occurrence of a (simple) name to
14829 the same casing as the corresponding defining identifier.
14831 You control the casing for defining occurrences via the
14832 @option{^-n^/NAME_CASING^} switch.
14833 @ifclear vms
14834 With @option{-nD} (``as declared'', which is the default),
14835 @end ifclear
14836 @ifset vms
14837 With @option{/NAME_CASING=AS_DECLARED}, which is the default,
14838 @end ifset
14839 defining occurrences appear exactly as in the source file
14840 where they are declared.
14841 The other ^values for this switch^options for this qualifier^ ---
14842 @option{^-nU^UPPER_CASE^},
14843 @option{^-nL^LOWER_CASE^},
14844 @option{^-nM^MIXED_CASE^} ---
14845 result in
14846 ^upper, lower, or mixed case, respectively^the corresponding casing^.
14847 If @command{gnatpp} changes the casing of a defining
14848 occurrence, it analogously changes the casing of all the
14849 usage occurrences of this name.
14851 If the defining occurrence of a name is not in the source compilation unit
14852 currently being processed by @command{gnatpp}, the casing of each reference to
14853 this name is changed according to the value of the @option{^-n^/NAME_CASING^}
14854 switch (subject to the dictionary file mechanism described below).
14855 Thus @command{gnatpp} acts as though the @option{^-n^/NAME_CASING^} switch
14856 had affected the
14857 casing for the defining occurrence of the name.
14859 The options
14860 @option{^-a@var{x}^/ATTRIBUTE^},
14861 @option{^-k@var{x}^/KEYWORD_CASING^},
14862 @option{^-ne@var{x}^/ENUM_CASING^},
14863 @option{^-nt@var{x}^/TYPE_CASING^},
14864 @option{^-nn@var{x}^/NUMBER_CASING^}, and
14865 @option{^-p@var{x}^/PRAGMA_CASING^}
14866 allow finer-grained control over casing for
14867 attributes, keywords, enumeration literals,
14868 types, named numbers and pragmas, respectively.
14869 @option{^-nt@var{x}^/TYPE_CASING^} covers subtypes and
14870 task and protected bodies as well.
14872 Some names may need to be spelled with casing conventions that are not
14873 covered by the upper-, lower-, and mixed-case transformations.
14874 You can arrange correct casing by placing such names in a
14875 @emph{dictionary file},
14876 and then supplying a @option{^-D^/DICTIONARY^} switch.
14877 The casing of names from dictionary files overrides
14878 any @option{^-n^/NAME_CASING^} switch.
14880 To handle the casing of Ada predefined names and the names from GNAT libraries,
14881 @command{gnatpp} assumes a default dictionary file.
14882 The name of each predefined entity is spelled with the same casing as is used
14883 for the entity in the @cite{Ada Reference Manual} (usually mixed case).
14884 The name of each entity in the GNAT libraries is spelled with the same casing
14885 as is used in the declaration of that entity.
14887 The @w{@option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^}} switch suppresses the use of
14888 the default dictionary file. Instead, the casing for predefined and
14889 GNAT-defined names will be established by the
14890 @option{^-n^/NAME_CASING^} switch or explicit dictionary files. For
14891 example, by default the names @code{Ada.Text_IO} and
14892 @code{GNAT.OS_Lib} will appear as just shown, even in the presence of
14893 a @option{^-nU^/NAME_CASING=UPPER_CASE^} switch.  To ensure that even
14894 such names are rendered in uppercase, additionally supply the
14895 @w{@option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^}} switch (or else place these names
14896 in upper case in a dictionary file).
14898 A dictionary file is a plain text file; each line in this file can be
14899 either a blank line (containing only space characters), an Ada comment
14900 line, or the specification of exactly one @emph{casing schema}.
14902 A casing schema is a string that has the following syntax:
14904 @smallexample
14905 @cartouche
14906   @var{casing_schema} ::= @var{identifier} | *@var{simple_identifier}*
14908   @var{simple_identifier} ::= @var{letter}@{@var{letter_or_digit}@}
14909 @end cartouche
14910 @end smallexample
14912 @noindent
14913 (See @cite{Ada Reference Manual}, Section 2.3) for the definition of the
14914 @var{identifier} lexical element and the @var{letter_or_digit} category.)
14916 The casing schema string can be followed by white space and/or an Ada-style
14917 comment; any amount of white space is allowed before the string.
14919 If a dictionary file is passed as
14920 @ifclear vms
14921 the value of a @option{-D@var{file}} switch
14922 @end ifclear
14923 @ifset vms
14924 an option to the @option{/DICTIONARY} qualifier
14925 @end ifset
14926 then for every
14927 simple name and every identifier, @command{gnatpp} checks if the dictionary
14928 defines the casing for the name or for some of its parts (the term ``subword''
14929 is used below to denote the part of a name which is delimited by ``_'' or by
14930 the beginning or end of the word and which does not contain any ``_'' inside):
14932 @itemize @bullet
14933 @item
14934 if the whole name is in the dictionary, @command{gnatpp} uses for this name
14935 the casing defined by the dictionary; no subwords are checked for this word
14937 @item
14938 for every subword @command{gnatpp} checks if the dictionary contains the
14939 corresponding string of the form @code{*@var{simple_identifier}*},
14940 and if it does, the casing of this @var{simple_identifier} is used
14941 for this subword
14943 @item
14944 if the whole name does not contain any ``_'' inside, and if for this name
14945 the dictionary contains two entries - one of the form @var{identifier},
14946 and another - of the form *@var{simple_identifier}*, then the first one
14947 is applied to define the casing of this name
14949 @item
14950 if more than one dictionary file is passed as @command{gnatpp} switches, each
14951 dictionary adds new casing exceptions and overrides all the existing casing
14952 exceptions set by the previous dictionaries
14954 @item
14955 when @command{gnatpp} checks if the word or subword is in the dictionary,
14956 this check is not case sensitive
14957 @end itemize
14959 @noindent
14960 For example, suppose we have the following source to reformat:
14962 @smallexample @c ada
14963 @cartouche
14964 procedure test is
14965    name1 : integer := 1;
14966    name4_name3_name2 : integer := 2;
14967    name2_name3_name4 : Boolean;
14968    name1_var : Float;
14969 begin
14970    name2_name3_name4 := name4_name3_name2 > name1;
14971 end;
14972 @end cartouche
14973 @end smallexample
14975 @noindent
14976 And suppose we have two dictionaries:
14978 @smallexample
14979 @cartouche
14980 @i{dict1:}
14981    NAME1
14982    *NaMe3*
14983    *Name1*
14984 @end cartouche
14986 @cartouche
14987 @i{dict2:}
14988   *NAME3*
14989 @end cartouche
14990 @end smallexample
14992 @noindent
14993 If @command{gnatpp} is called with the following switches:
14995 @smallexample
14996 @ifclear vms
14997 @command{gnatpp -nM -D dict1 -D dict2 test.adb}
14998 @end ifclear
14999 @ifset vms
15000 @command{gnatpp test.adb /NAME_CASING=MIXED_CASE /DICTIONARY=(dict1, dict2)}
15001 @end ifset
15002 @end smallexample
15004 @noindent
15005 then we will get the following name casing in the @command{gnatpp} output:
15007 @smallexample @c ada
15008 @cartouche
15009 procedure Test is
15010    NAME1             : Integer := 1;
15011    Name4_NAME3_Name2 : Integer := 2;
15012    Name2_NAME3_Name4 : Boolean;
15013    Name1_Var         : Float;
15014 begin
15015    Name2_NAME3_Name4 := Name4_NAME3_Name2 > NAME1;
15016 end Test;
15017 @end cartouche
15018 @end smallexample
15019 @end ifclear
15021 @ifclear FSFEDITION
15022 @ifclear vms
15023 @c *********************************
15024 @node The Ada-to-XML converter gnat2xml
15025 @chapter The Ada-to-XML converter @command{gnat2xml}
15026 @findex gnat2xml
15027 @cindex XML generation
15029 @noindent
15030 The @command{gnat2xml} tool is an ASIS-based utility that converts
15031 Ada source code into XML.
15033 @menu
15034 * Switches for gnat2xml::
15035 * Driving gnat2xml with gnatmake or gprbuild::
15036 * Other Programs::
15037 * Structure of the XML::
15038 @end menu
15040 @node Switches for gnat2xml
15041 @section Switches for @command{gnat2xml}
15043 @noindent
15044 @command{gnat2xml} takes Ada source code as input, and produces XML
15045 that conforms to the schema.
15047 Usage:
15049 @smallexample
15050 gnat2xml [options] files
15051 @end smallexample
15053 ``files'' are the Ada source file names.
15055 @noindent
15056 Options:
15057 @smallexample
15059 --help -- generate usage information and quit, ignoring all other options
15061 -P @file{file} -- indicates the name of the project file that describes
15062       the set of sources to be processed. The exact set of argument
15063       sources depends on other options specified, see below.
15065 -U -- if a project file is specified and no argument source is explicitly
15066       specified, process all the units of the closure of the argument project.
15067       Otherwise this option has no effect.
15069 -U @var{main_unit} -- if a project file is specified and no argument source
15070       is explicitly specified (either directly or by means of @option{-files}
15071       option), process the closure of units rooted at @var{main_unit}.
15072       Otherwise this option has no effect.
15074 -X@var{name}=@var{value} -- indicates that external variable @var{name} in
15075       the argument project has the value @var{value}. Has no effect if no
15076       project is specified as tool argument.
15078 -mdir -- generate one .xml file for each Ada source file, in directory
15079          @file{dir}. (Default is to generate the XML to standard output.)
15081 --compact -- debugging version, with interspersed source, and a more
15082       compact representation of "sloc". This version does not conform
15083       to any schema.
15085 -I <include-dir>
15086     directories to search for dependencies
15087     You can also set the ADA_INCLUDE_PATH environment variable for this.
15089 -q -- quiet
15091 -v -- verbose (print out the command line options, and the names of
15092       output files as they are generated).
15094 -t -- do not delete tree files when done (they are deleted by default).
15096 -cargs ... -- options to pass to gcc
15097 @end smallexample
15099 @noindent
15100 If a project file is specified and no argument source is explicitly
15101 specified, and no @option{-U} is specified, then the set of processed
15102 sources is all the immediate units of the argument project.
15105 You can generate the ``tree files'' ahead of time using the -gnatct switch:
15107 @smallexample
15108 gnatmake -gnat2012 -gnatct *.ad[sb]
15109 @end smallexample
15111 @noindent
15112 If tree files do not exist, @command{gnat2xml} will create them by running gcc.
15113 See the ASIS documentation for more information on tree files.
15115 Example:
15117 @smallexample
15118 mkdir xml-files
15119 gnat2xml -v -mxml-files *.ad[sb] -cargs -gnat2012
15120 @end smallexample
15122 @noindent
15123 The above will create *.xml files in the @file{xml-files} subdirectory.
15124 For example, if there is an Ada package Mumble.Dumble, whose spec and
15125 body source code lives in mumble-dumble.ads and mumble-dumble.adb,
15126 the above will produce xml-files/mumble-dumble.ads.xml and
15127 xml-files/mumble-dumble.adb.xml.
15129 @node Driving gnat2xml with gnatmake or gprbuild
15130 @section Driving @command{gnat2xml} with @command{gnatmake} or @command{gprbuild}
15132 @noindent
15133 You can use gnatmake or gprbuild to drive @command{gnat2xml} to get
15134 incremental updates of the XML files on a per-source-file basis. For
15135 example, if you already have a bunch of XML files, and then you change
15136 one source file, it will regenerate XML files only for that source
15137 file, and other source files that depend on it. Gnatmake and gprbuild
15138 take care of tracking inter-file dependencies. For example, if
15139 this.adb says @code{with That;}, then this.adb depends on that.ads.
15141 To do this, you tell gnatmake/gprbuild to pretend that
15142 @command{gnat2xml} is the Ada compiler (instead of using gcc as the
15143 Ada compiler, as is normal).
15145 To tell gnatmake to use @command{gnat2xml} instead of gcc as the
15146 ``compiler'', for example:
15148 @smallexample
15149 gnatmake -gnatc *.adb --GCC="gnat2xml -t -mxml"
15150 @end smallexample
15152 @noindent
15153 The @option{--GCC=} switch tells gnatmake that the ``compiler'' to run
15154 is @command{gnat2xml -t -mxml}. The @option{-t} switch means to keep the tree
15155 files, so they can be reused on the next run. (@command{gnat2xml}
15156 deletes them by default.) As usual, @option{-mxml} means to put the
15157 XML files in the @file{xml} subdirectory.
15159 You must give the @option{-gnatc} switch to gnatmake, which means
15160 ``compile only; do not generate object code''. Otherwise, gnatmake will
15161 complain about missing object (*.o) files; @command{gnat2xml} of
15162 course does not generate *.o files.
15164 Using gprbuild is similar: you tell it to use @command{gnat2xml}
15165 instead of gcc. First write a project file, such as my_project.gpr:
15167 @smallexample @c projectfile
15168 project My_Project is
15170    package Compiler is
15171       for Driver ("ada") use "gnat2xml";
15172       --  Use gnat2xml instead of the usual gcc.
15174       for Default_Switches ("ada") use ("-t", "-mxml");
15175       --  Same switches as in the gnatmake case.
15176    end Compiler;
15178 end My_Project;
15179 @end smallexample
15181 @noindent
15182 Then:
15184 @smallexample @c projectfile
15185 gprbuild --no-object-check -P my_project.gpr
15186 @end smallexample
15188 @noindent
15189 The @option{--no-object-check} switch serves the same purpose as
15190 @option{-gnatc} in the gnatmake case --- it tells gprbuild not to
15191 expect that the ``compiler'' (really @command{gnat2xml}) will produce
15192 *.o files.
15194 See the gprbuild documentation for information on many other things
15195 you can put in the project file, such as telling it where to find
15196 the source files.
15198 @node Other Programs
15199 @section Other Programs
15201 @noindent
15202 The distribution includes two other programs that are related to
15203 @command{gnat2xml}:
15205 @command{gnat2xsd} is the schema generator, which generates the schema
15206 to standard output, based on the structure of Ada as encoded by
15207 ASIS. You don't need to run @command{gnat2xsd} in order to use
15208 @command{gnat2xml}. To generate the schema, type:
15210 @smallexample
15211 gnat2xsd > ada-schema.xsd
15212 @end smallexample
15214 @noindent
15215 @command{gnat2xml} generates XML files that will validate against
15216 @file{ada-schema.xsd}.
15218 @command{xml2gnat} is a back-translator that translates the XML back
15219 into Ada source code. The Ada generated by @command{xml2gnat} has
15220 identical semantics to the original Ada code passed to
15221 @command{gnat2xml}. It is not textually identical, however --- for
15222 example, no attempt is made to preserve the original indentation.
15224 @node Structure of the XML
15225 @section Structure of the XML
15227 @noindent
15228 The primary documentation for the structure of the XML generated by
15229 @command{gnat2xml} is the schema (see @command{gnat2xsd} above). The
15230 following documentation gives additional details needed to understand
15231 the schema and therefore the XML.
15233 The elements listed under Defining Occurrences, Usage Occurrences, and
15234 Other Elements represent the syntactic structure of the Ada program.
15235 Element names are given in lower case, with the corresponding element
15236 type Capitalized_Like_This. The element and element type names are
15237 derived directly from the ASIS enumeration type Flat_Element_Kinds,
15238 declared in Asis.Extensions.Flat_Kinds, with the leading ``An_'' or ``A_''
15239 removed. For example, the ASIS enumeration literal
15240 An_Assignment_Statement corresponds to the XML element
15241 assignment_statement of XML type Assignment_Statement.
15243 To understand the details of the schema and the corresponding XML, it is
15244 necessary to understand the ASIS standard, as well as the GNAT-specific
15245 extension to ASIS.
15247 A defining occurrence is an identifier (or character literal or operator
15248 symbol) declared by a declaration. A usage occurrence is an identifier
15249 (or ...) that references such a declared entity. For example, in:
15251 @smallexample
15252 type T is range 1..10;
15253 X, Y : constant T := 1;
15254 @end smallexample
15256 @noindent
15257 The first ``T'' is the defining occurrence of a type. The ``X'' is the
15258 defining occurrence of a constant, as is the ``Y'', and the second ``T'' is
15259 a usage occurrence referring to the defining occurrence of T.
15261 Each element has a 'sloc' (source location), and subelements for each
15262 syntactic subtree, reflecting the Ada grammar as implemented by ASIS.
15263 The types of subelements are as defined in the ASIS standard. For
15264 example, for the right-hand side of an assignment_statement we have
15265 the following comment in asis-statements.ads:
15267 @smallexample
15268 ------------------------------------------------------------------------------
15269 --  18.3  function Assignment_Expression
15270 ------------------------------------------------------------------------------
15272    function Assignment_Expression
15273      (Statement : Asis.Statement)
15274       return      Asis.Expression;
15276 ------------------------------------------------------------------------------
15278 --  Returns the expression from the right hand side of the assignment.
15280 --  Returns Element_Kinds:
15281 --       An_Expression
15282 @end smallexample
15284 @noindent
15285 The corresponding sub-element of type Assignment_Statement is:
15287 @smallexample
15288 <xsd:element name="assignment_expression_q" type="Expression_Class"/>
15289 @end smallexample
15291 @noindent
15292 where Expression_Class is defined by an xsd:choice of all the
15293 various kinds of expression.
15295 The 'sloc' of each element indicates the starting and ending line and
15296 column numbers. Column numbers are character counts; that is, a tab
15297 counts as 1, not as however many spaces it might expand to.
15299 Subelements of type Element have names ending in ``_q'' (for ASIS
15300 ``Query''), and those of type Element_List end in ``_ql'' (``Query returning
15301 List'').
15303 Some subelements are ``Boolean''. For example, Private_Type_Definition
15304 has has_abstract_q and has_limited_q, to indicate whether those
15305 keywords are present, as in @code{type T is abstract limited
15306 private;}. False is represented by a Nil_Element. True is represented
15307 by an element type specific to that query (for example, Abstract and
15308 Limited).
15310 The root of the tree is a Compilation_Unit, with attributes:
15312 @itemize @bullet
15313 @item
15314 unit_kind, unit_class, and unit_origin. These are strings that match the
15315 enumeration literals of types Unit_Kinds, Unit_Classes, and Unit_Origins
15316 in package Asis.
15318 @item
15319 unit_full_name is the full expanded name of the unit, starting from a
15320 root library unit. So for @code{package P.Q.R is ...},
15321 @code{unit_full_name="P.Q.R"}. Same for @code{separate (P.Q) package R is ...}.
15323 @item
15324 def_name is the same as unit_full_name for library units; for subunits,
15325 it is just the simple name.
15327 @item
15328 source_file is the name of the Ada source file. For example, for
15329 the spec of @code{P.Q.R}, @code{source_file="p-q-r.ads"}. This allows one to
15330 interpret the source locations --- the ``sloc'' of all elements
15331 within this Compilation_Unit refers to line and column numbers
15332 within the named file.
15333 @end itemize
15335 @noindent
15336 Defining occurrences have these attributes:
15338 @itemize @bullet
15339 @item
15340 def_name is the simple name of the declared entity, as written in the Ada
15341 source code.
15343 @item
15344 def is a unique URI of the form:
15346  ada://kind/fully/qualified/name
15348 where:
15350  kind indicates the kind of Ada entity being declared (see below), and
15352  fully/qualified/name, is the fully qualified name of the Ada
15353  entity, with each of ``fully'', ``qualified'', and ``name'' being
15354  mangled for uniqueness. We do not document the mangling
15355  algorithm, which is subject to change; we just guarantee that the
15356  names are unique in the face of overloading.
15358 @item
15359 type is the type of the declared object, or @code{null} for
15360 declarations of things other than objects.
15361 @end itemize
15363 @noindent
15364 Usage occurrences have these attributes:
15366 @itemize @bullet
15367 @item
15368 ref_name is the same as the def_name of the corresponding defining
15369 occurrence. This attribute is not of much use, because of
15370 overloading; use ref for lookups, instead.
15372 @item
15373 ref is the same as the def of the corresponding defining
15374 occurrence.
15375 @end itemize
15377 @noindent
15378 In summary, @code{def_name} and @code{ref_name} are as in the source
15379 code of the declaration, possibly overloaded, whereas @code{def} and
15380 @code{ref} are unique-ified.
15382 Literal elements have this attribute:
15384 @itemize @bullet
15385 @item
15386 lit_val is the value of the literal as written in the source text,
15387 appropriately escaped (e.g. @code{"} ---> @code{&quot;}). This applies
15388 only to numeric and string literals. Enumeration literals in Ada are
15389 not really "literals" in the usual sense; they are usage occurrences,
15390 and have ref_name and ref as described above. Note also that string
15391 literals used as operator symbols are treated as defining or usage
15392 occurrences, not as literals.
15393 @end itemize
15395 @noindent
15396 Elements that can syntactically represent names and expressions (which
15397 includes usage occurrences, plus function calls and so forth) have this
15398 attribute:
15400 @itemize @bullet
15401 @item
15402 type. If the element represents an expression or the name of an object,
15403 'type' is the 'def' for the defining occurrence of the type of that
15404 expression or name. Names of other kinds of entities, such as package
15405 names and type names, do not have a type in Ada; these have type="null"
15406 in the XML.
15407 @end itemize
15409 @noindent
15410 Pragma elements have this attribute:
15412 @itemize @bullet
15413 @item
15414 pragma_name is the name of the pragma. For language-defined pragmas, the
15415 pragma name is redundant with the element kind (for example, an
15416 assert_pragma element necessarily has pragma_name="Assert"). However, all
15417 implementation-defined pragmas are lumped together in ASIS as a single
15418 element kind (for example, the GNAT-specific pragma Unreferenced is
15419 represented by an implementation_defined_pragma element with
15420 pragma_name="Unreferenced").
15421 @end itemize
15423 @noindent
15424 Defining occurrences of formal parameters and generic formal objects have this
15425 attribute:
15427 @itemize @bullet
15428 @item
15429 mode indicates that the parameter is of mode 'in', 'in out', or 'out'.
15430 @end itemize
15432 @noindent
15433 All elements other than Not_An_Element have this attribute:
15435 @itemize @bullet
15436 @item
15437 checks is a comma-separated list of run-time checks that are needed
15438 for that element. The possible checks are: do_accessibility_check,
15439 do_discriminant_check,do_division_check,do_length_check,
15440 do_overflow_check,do_range_check,do_storage_check,do_tag_check.
15441 @end itemize
15443 @noindent
15444 The "kind" part of the "def" and "ref" attributes is taken from the ASIS
15445 enumeration type Flat_Declaration_Kinds, declared in
15446 Asis.Extensions.Flat_Kinds, with the leading "An_" or "A_" removed, and
15447 any trailing "_Declaration" or "_Specification" removed. Thus, the
15448 possible kinds are as follows:
15450 @smallexample
15451 ordinary_type
15452 task_type
15453 protected_type
15454 incomplete_type
15455 tagged_incomplete_type
15456 private_type
15457 private_extension
15458 subtype
15459 variable
15460 constant
15461 deferred_constant
15462 single_task
15463 single_protected
15464 integer_number
15465 real_number
15466 enumeration_literal
15467 discriminant
15468 component
15469 loop_parameter
15470 generalized_iterator
15471 element_iterator
15472 procedure
15473 function
15474 parameter
15475 procedure_body
15476 function_body
15477 return_variable
15478 return_constant
15479 null_procedure
15480 expression_function
15481 package
15482 package_body
15483 object_renaming
15484 exception_renaming
15485 package_renaming
15486 procedure_renaming
15487 function_renaming
15488 generic_package_renaming
15489 generic_procedure_renaming
15490 generic_function_renaming
15491 task_body
15492 protected_body
15493 entry
15494 entry_body
15495 entry_index
15496 procedure_body_stub
15497 function_body_stub
15498 package_body_stub
15499 task_body_stub
15500 protected_body_stub
15501 exception
15502 choice_parameter
15503 generic_procedure
15504 generic_function
15505 generic_package
15506 package_instantiation
15507 procedure_instantiation
15508 function_instantiation
15509 formal_object
15510 formal_type
15511 formal_incomplete_type
15512 formal_procedure
15513 formal_function
15514 formal_package
15515 formal_package_declaration_with_box
15516 @end smallexample
15517 @end ifclear
15518 @end ifclear
15521 @ifclear FSFEDITION
15522 @c *********************************
15523 @node The GNAT Metrics Tool gnatmetric
15524 @chapter The GNAT Metrics Tool @command{gnatmetric}
15525 @findex gnatmetric
15526 @cindex Metric tool
15528 @noindent
15529 ^The @command{gnatmetric} tool^@command{GNAT METRIC}^ is an ASIS-based utility
15530 for computing various program metrics.
15531 It takes an Ada source file as input and generates a file containing the
15532 metrics data as output. Various switches control which
15533 metrics are computed and output.
15535 @menu
15536 * Switches for gnatmetric::
15537 @end menu
15539 @command{gnatmetric} generates and uses the ASIS
15540 tree for the input source and thus requires the input to be syntactically and
15541 semantically legal.
15542 If this condition is not met, @command{gnatmetric} will generate
15543 an error message; no metric information for this file will be
15544 computed and reported.
15546 If the compilation unit contained in the input source depends semantically
15547 upon units in files located outside the current directory, you have to provide
15548 the source search path when invoking @command{gnatmetric}.
15549 If it depends semantically upon units that are contained
15550 in files with names that do not follow the GNAT file naming rules, you have to
15551 provide the configuration file describing the corresponding naming scheme (see
15552 the description of the @command{gnatmetric} switches below.)
15553 Alternatively, you may use a project file and invoke @command{gnatmetric}
15554 through the @command{gnat} driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}),
15555 or you can directly specify a project file as a @command{gnatmetric} parameter.
15557 The @command{gnatmetric} command has the form
15559 @smallexample
15560 @c $ gnatmetric @ovar{switches} @{@var{filename}@} @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]}
15561 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
15562 $ gnatmetric @r{[}@var{switches}@r{]} @{@var{filename}@} @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]}
15563 @end smallexample
15565 @noindent
15566 where
15567 @itemize @bullet
15568 @item
15569 @var{switches} specify the metrics to compute and define the destination for
15570 the output
15572 @item
15573 Each @var{filename} is the name (including the extension) of a source
15574 file to process. ``Wildcards'' are allowed, and
15575 the file name may contain path information.
15576 If no @var{filename} is supplied, then the @var{switches} list must contain
15577 at least one
15578 @option{-files} switch (@pxref{Other gnatmetric Switches}).
15579 Including both a @option{-files} switch and one or more
15580 @var{filename} arguments is permitted.
15582 @item
15583 @samp{@var{gcc_switches}} is a list of switches for
15584 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
15585 @command{gnatmetric} to generate the ASIS trees. Here you can provide
15586 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
15587 and use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file,
15588 use the @option{-gnat05} switch if sources should be compiled in
15589 Ada 2005 mode etc.
15590 @end itemize
15592 @node Switches for gnatmetric
15593 @section Switches for @command{gnatmetric}
15595 @noindent
15596 The following subsections describe the various switches accepted by
15597 @command{gnatmetric}, organized by category.
15599 @menu
15600 * Output Files Control::
15601 * Disable Metrics For Local Units::
15602 * Specifying a set of metrics to compute::
15603 * Other gnatmetric Switches::
15604 @ignore
15605 * Generate project-wide metrics::
15606 @end ignore
15607 @end menu
15609 @node Output Files Control
15610 @subsection Output File Control
15611 @cindex Output file control in @command{gnatmetric}
15613 @noindent
15614 @command{gnatmetric} has two output formats. It can generate a
15615 textual (human-readable) form, and also XML. By default only textual
15616 output is generated.
15618 When generating the output in textual form, @command{gnatmetric} creates
15619 for each Ada source file a corresponding text file
15620 containing the computed metrics, except for the case when the set of metrics
15621 specified by gnatmetric parameters consists only of metrics that are computed
15622 for the whole set of analyzed sources, but not for each Ada source.
15623 By default, the name of the file containing metric information for a source
15624 is obtained by appending the ^@file{.metrix}^@file{$METRIX}^ suffix to the
15625 name of the input source file. If not otherwise specified and no project file
15626 is specified as @command{gnatmetric} option this file is placed in the same
15627 directory as where the source file is located. If @command{gnatmetric} has a
15628 project  file as its parameter, it places all the generated files in the
15629 object directory of the project (or in the project source directory if the
15630 project does not define an objects directory), if @option{--subdirs} option
15631 is specified, the files are placed in the subrirectory of this directory
15632 specified by this option.
15634 All the output information generated in XML format is placed in a single
15635 file. By default the name of this file is ^@file{metrix.xml}^@file{METRIX$XML}^.
15636 If not otherwise specified and if no project file is specified
15637 as @command{gnatmetric} option  this file is placed in the
15638 current directory.
15640 Some of the computed metrics are summed over the units passed to
15641 @command{gnatmetric}; for example, the total number of lines of code.
15642 By default this information is sent to @file{stdout}, but a file
15643 can be specified with the @option{-og} switch.
15645 The following switches control the @command{gnatmetric} output:
15647 @table @option
15648 @cindex @option{^-x^/XML^} (@command{gnatmetric})
15649 @item ^-x^/XML^
15650 Generate the XML output
15652 @cindex @option{^-xs^/XSD^} (@command{gnatmetric})
15653 @item ^-xs^/XSD^
15654 Generate the XML output and the XML schema file that describes the structure
15655 of the XML metric report, this schema is assigned to the XML file. The schema
15656 file has the same name as the XML output file with @file{.xml} suffix replaced
15657 with @file{.xsd}
15659 @cindex @option{^-nt^/NO_TEXT^} (@command{gnatmetric})
15660 @item ^-nt^/NO_TEXT^
15661 Do not generate the output in text form (implies @option{^-x^/XML^})
15663 @cindex @option{^-d^/DIRECTORY^} (@command{gnatmetric})
15664 @item ^-d @var{output_dir}^/DIRECTORY=@var{output_dir}^
15665 Put text files with detailed metrics into @var{output_dir}
15667 @cindex @option{^-o^/SUFFIX_DETAILS^} (@command{gnatmetric})
15668 @item ^-o @var{file_suffix}^/SUFFIX_DETAILS=@var{file_suffix}^
15669 Use @var{file_suffix}, instead of ^@file{.metrix}^@file{$METRIX}^
15670 in the name of the output file.
15672 @cindex @option{^-og^/GLOBAL_OUTPUT^} (@command{gnatmetric})
15673 @item ^-og @var{file_name}^/GLOBAL_OUTPUT=@var{file_name}^
15674 Put global metrics into @var{file_name}
15676 @cindex @option{^-ox^/XML_OUTPUT^} (@command{gnatmetric})
15677 @item ^-ox @var{file_name}^/XML_OUTPUT=@var{file_name}^
15678 Put the XML output into @var{file_name} (also implies @option{^-x^/XML^})
15680 @cindex @option{^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^} (@command{gnatmetric})
15681 @item ^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^
15682 Use ``short'' source file names in the output.  (The @command{gnatmetric}
15683 output includes the name(s) of the Ada source file(s) from which the metrics
15684 are computed.  By default each name includes the absolute path. The
15685 @option{^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^} switch causes @command{gnatmetric}
15686 to exclude all directory information from the file names that are output.)
15688 @end table
15690 @node Disable Metrics For Local Units
15691 @subsection Disable Metrics For Local Units
15692 @cindex Disable Metrics For Local Units in @command{gnatmetric}
15694 @noindent
15695 @command{gnatmetric} relies on the GNAT compilation model @minus{}
15696 one compilation
15697 unit per one source file. It computes line metrics for the whole source
15698 file, and it also computes syntax
15699 and complexity metrics for the file's outermost unit.
15701 By default, @command{gnatmetric} will also compute all metrics for certain
15702 kinds of locally declared program units:
15704 @itemize @bullet
15705 @item
15706 subprogram (and generic subprogram) bodies;
15708 @item
15709 package (and generic package) specs and bodies;
15711 @item
15712 task object and type specifications and bodies;
15714 @item
15715 protected object and type specifications and bodies.
15716 @end itemize
15718 @noindent
15719 These kinds of entities will be referred to as
15720 @emph{eligible local program units}, or simply @emph{eligible local units},
15721 @cindex Eligible local unit (for @command{gnatmetric})
15722 in the discussion below.
15724 Note that a subprogram declaration, generic instantiation,
15725 or renaming declaration only receives metrics
15726 computation when it appear as the outermost entity
15727 in a source file.
15729 Suppression of metrics computation for eligible local units can be
15730 obtained via the following switch:
15732 @table @option
15733 @cindex @option{^-nolocal^/SUPPRESS^} (@command{gnatmetric})
15734 @item ^-nolocal^/SUPPRESS=LOCAL_DETAILS^
15735 Do not compute detailed metrics for eligible local program units
15737 @end table
15739 @node Specifying a set of metrics to compute
15740 @subsection Specifying a set of metrics to compute
15742 @noindent
15743 By default all the metrics are computed and reported. The switches
15744 described in this subsection allow you to control, on an individual
15745 basis, whether metrics are computed and
15746 reported. If at least one positive metric
15747 switch is specified (that is, a switch that defines that a given
15748 metric or set of metrics is to be computed), then only
15749 explicitly specified metrics are reported.
15751 @menu
15752 * Line Metrics Control::
15753 * Syntax Metrics Control::
15754 * Complexity Metrics Control::
15755 * Coupling Metrics Control::
15756 @end menu
15758 @node Line Metrics Control
15759 @subsubsection Line Metrics Control
15760 @cindex Line metrics control in @command{gnatmetric}
15762 @noindent
15763 For any (legal) source file, and for each of its
15764 eligible local program units, @command{gnatmetric} computes the following
15765 metrics:
15767 @itemize @bullet
15768 @item
15769 the total number of lines;
15771 @item
15772 the total number of code lines (i.e., non-blank lines that are not comments)
15774 @item
15775 the number of comment lines
15777 @item
15778 the number of code lines containing end-of-line comments;
15780 @item
15781 the comment percentage: the ratio between the number of lines that contain
15782 comments and the number of all non-blank lines, expressed as a percentage;
15784 @item
15785 the number of empty lines and lines containing only space characters and/or
15786 format effectors (blank lines)
15788 @item
15789 the average number of code lines in subprogram bodies, task bodies, entry
15790 bodies and statement sequences in package bodies (this metric is only computed
15791 across the whole set of the analyzed units)
15793 @end itemize
15795 @noindent
15796 @command{gnatmetric} sums the values of the line metrics for all the
15797 files being processed and then generates the cumulative results. The tool
15798 also computes for all the files being processed the average number of code
15799 lines in bodies.
15801 You can use the following switches to select the specific line metrics
15802 to be computed and reported.
15804 @table @option
15805 @cindex @option{^--lines@var{x}^/LINE_COUNT_METRICS^} (@command{gnatmetric})
15807 @ifclear vms
15808 @cindex @option{--no-lines@var{x}}
15809 @end ifclear
15811 @item ^--lines-all^/LINE_COUNT_METRICS=ALL^
15812 Report all the line metrics
15814 @item ^--no-lines-all^/LINE_COUNT_METRICS=NONE^
15815 Do not report any of line metrics
15817 @item ^--lines^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_LINES^
15818 Report the number of all lines
15820 @item ^--no-lines^/LINE_COUNT_METRICS=NOALL_LINES^
15821 Do not report the number of all lines
15823 @item ^--lines-code^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_LINES^
15824 Report the number of code lines
15826 @item ^--no-lines-code^/LINE_COUNT_METRICS=NOCODE_LINES^
15827 Do not report the number of code lines
15829 @item ^--lines-comment^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_LINES^
15830 Report the number of comment lines
15832 @item ^--no-lines-comment^/LINE_COUNT_METRICS=NOCOMMENT_LINES^
15833 Do not report the number of comment lines
15835 @item ^--lines-eol-comment^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_COMMENT_LINES^
15836 Report the number of code lines containing
15837 end-of-line comments
15839 @item ^--no-lines-eol-comment^/LINE_COUNT_METRICS=NOCODE_COMMENT_LINES^
15840 Do not report the number of code lines containing
15841 end-of-line comments
15843 @item ^--lines-ratio^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_PERCENTAGE^
15844 Report the comment percentage in the program text
15846 @item ^--no-lines-ratio^/LINE_COUNT_METRICS=NOCOMMENT_PERCENTAGE^
15847 Do not report the comment percentage in the program text
15849 @item ^--lines-blank^/LINE_COUNT_METRICS=BLANK_LINES^
15850 Report the number of blank lines
15852 @item ^--no-lines-blank^/LINE_COUNT_METRICS=NOBLANK_LINES^
15853 Do not report the number of blank lines
15855 @item ^--lines-average^/LINE_COUNT_METRICS=AVERAGE_BODY_LINES^
15856 Report the average number of code lines in subprogram bodies, task bodies,
15857 entry bodies and statement sequences in package bodies. The metric is computed
15858 and reported for the whole set of processed Ada sources only.
15860 @item ^--no-lines-average^/LINE_COUNT_METRICS=NOAVERAGE_BODY_LINES^
15861 Do not report the average number of code lines in subprogram bodies,
15862 task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies.
15864 @end table
15866 @node Syntax Metrics Control
15867 @subsubsection Syntax Metrics Control
15868 @cindex Syntax metrics control in @command{gnatmetric}
15870 @noindent
15871 @command{gnatmetric} computes various syntactic metrics for the
15872 outermost unit and for each eligible local unit:
15874 @table @emph
15875 @item LSLOC (``Logical Source Lines Of Code'')
15876 The total number of declarations and the total number of statements. Note
15877 that the definition of declarations is the one given in the reference
15878 manual:
15880 @noindent
15881 ``Each of the following is defined to be a declaration: any basic_declaration;
15882 an enumeration_literal_specification; a discriminant_specification;
15883 a component_declaration; a loop_parameter_specification; a
15884 parameter_specification; a subprogram_body; an entry_declaration;
15885 an entry_index_specification; a choice_parameter_specification;
15886 a generic_formal_parameter_declaration.''
15888 This means for example that each enumeration literal adds one to the count,
15889 as well as each subprogram parameter.
15891 Thus the results from this metric will be significantly greater than might
15892 be expected from a naive view of counting semicolons.
15894 @item Maximal static nesting level of inner program units
15895 According to
15896 @cite{Ada Reference Manual}, 10.1(1), ``A program unit is either a
15897 package, a task unit, a protected unit, a
15898 protected entry, a generic unit, or an explicitly declared subprogram other
15899 than an enumeration literal.''
15901 @item Maximal nesting level of composite syntactic constructs
15902 This corresponds to the notion of the
15903 maximum nesting level in the GNAT built-in style checks
15904 (@pxref{Style Checking})
15905 @end table
15907 @noindent
15908 For the outermost unit in the file, @command{gnatmetric} additionally computes
15909 the following metrics:
15911 @table @emph
15912 @item Public subprograms
15913 This metric is computed for package specs. It is the
15914 number of subprograms and generic subprograms declared in the visible
15915 part (including the visible part of nested packages, protected objects, and
15916 protected types).
15918 @item All subprograms
15919 This metric is computed for bodies and subunits. The
15920 metric is equal to a total number of subprogram bodies in the compilation
15921 unit.
15922 Neither generic instantiations nor renamings-as-a-body nor body stubs
15923 are counted. Any subprogram body is counted, independently of its nesting
15924 level and enclosing constructs. Generic bodies and bodies of protected
15925 subprograms are counted in the same way as ``usual'' subprogram bodies.
15927 @item Public types
15928 This metric is computed for package specs and
15929 generic package declarations. It is the total number of types
15930 that can be referenced from outside this compilation unit, plus the
15931 number of types from all the visible parts of all the visible generic
15932 packages. Generic formal types are not counted.  Only types, not subtypes,
15933 are included.
15935 @noindent
15936 Along with the total number of public types, the following
15937 types are counted and reported separately:
15939 @itemize @bullet
15940 @item
15941 Abstract types
15943 @item
15944 Root tagged types (abstract, non-abstract, private, non-private). Type
15945 extensions are @emph{not} counted
15947 @item
15948 Private types (including private extensions)
15950 @item
15951 Task types
15953 @item
15954 Protected types
15956 @end itemize
15958 @item All types
15959 This metric is computed for any compilation unit. It is equal to the total
15960 number of the declarations of different types given in the compilation unit.
15961 The private and the corresponding full type declaration are counted as one
15962 type declaration. Incomplete type declarations and generic formal types
15963 are not counted.
15964 No distinction is made among different kinds of types (abstract,
15965 private etc.); the total number of types is computed and reported.
15967 @end table
15969 @noindent
15970 By default, all the syntax metrics are computed and reported. You can use the
15971 following switches to select specific syntax metrics.
15973 @table @option
15975 @cindex @option{^--syntax@var{x}^/SYNTAX_METRICS^} (@command{gnatmetric})
15977 @ifclear vms
15978 @cindex @option{--no-syntax@var{x}} (@command{gnatmetric})
15979 @end ifclear
15981 @item ^--syntax-all^/SYNTAX_METRICS=ALL^
15982 Report all the syntax metrics
15984 @item ^--no-syntax-all^/SYNTAX_METRICS=NONE^
15985 Do not report any of syntax metrics
15987 @item ^--declarations^/SYNTAX_METRICS=DECLARATIONS^
15988 Report the total number of declarations
15990 @item ^--no-declarations^/SYNTAX_METRICS=NODECLARATIONS^
15991 Do not report the total number of declarations
15993 @item ^--statements^/SYNTAX_METRICS=STATEMENTS^
15994 Report the total number of statements
15996 @item ^--no-statements^/SYNTAX_METRICS=NOSTATEMENTS^
15997 Do not report the total number of statements
15999 @item ^--public-subprograms^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_SUBPROGRAMS^
16000 Report the number of public subprograms in a compilation unit
16002 @item ^--no-public-subprograms^/SYNTAX_METRICS=NOPUBLIC_SUBPROGRAMS^
16003 Do not report the number of public subprograms in a compilation unit
16005 @item ^--all-subprograms^/SYNTAX_METRICS=ALL_SUBPROGRAMS^
16006 Report the number of all the subprograms in a compilation unit
16008 @item ^--no-all-subprograms^/SYNTAX_METRICS=NOALL_SUBPROGRAMS^
16009 Do not report the number of all the subprograms in a compilation unit
16011 @item ^--public-types^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_TYPES^
16012 Report the number of public types in a compilation unit
16014 @item ^--no-public-types^/SYNTAX_METRICS=NOPUBLIC_TYPES^
16015 Do not report the number of public types in a compilation unit
16017 @item ^--all-types^/SYNTAX_METRICS=ALL_TYPES^
16018 Report the number of all the types in a compilation unit
16020 @item ^--no-all-types^/SYNTAX_METRICS=NOALL_TYPES^
16021 Do not report the number of all the types in a compilation unit
16023 @item ^--unit-nesting^/SYNTAX_METRICS=UNIT_NESTING^
16024 Report the maximal program unit nesting level
16026 @item ^--no-unit-nesting^/SYNTAX_METRICS=UNIT_NESTING_OFF^
16027 Do not report the maximal program unit nesting level
16029 @item ^--construct-nesting^/SYNTAX_METRICS=CONSTRUCT_NESTING^
16030 Report the maximal construct nesting level
16032 @item ^--no-construct-nesting^/SYNTAX_METRICS=NOCONSTRUCT_NESTING^
16033 Do not report the maximal construct nesting level
16035 @end table
16037 @node Complexity Metrics Control
16038 @subsubsection Complexity Metrics Control
16039 @cindex Complexity metrics control in @command{gnatmetric}
16041 @noindent
16042 For a program unit that is an executable body (a subprogram body (including
16043 generic bodies), task body, entry body or a package body containing
16044 its own statement sequence) @command{gnatmetric} computes the following
16045 complexity metrics:
16047 @itemize @bullet
16048 @item
16049 McCabe cyclomatic complexity;
16051 @item
16052 McCabe essential complexity;
16054 @item
16055 maximal loop nesting level;
16057 @item
16058 extra exit points (for subprograms);
16059 @end itemize
16061 @noindent
16062 The McCabe cyclomatic complexity metric is defined
16063 in @url{http://www.mccabe.com/pdf/mccabe-nist235r.pdf}
16065 According to McCabe, both control statements and short-circuit control forms
16066 should be taken into account when computing cyclomatic complexity.
16067 For Ada 2012 we have also take into account conditional expressions
16068 and quantified expressions. For each body, we compute three metric values:
16070 @itemize @bullet
16071 @item
16072 the complexity introduced by control
16073 statements only, without taking into account short-circuit forms,
16075 @item
16076 the complexity introduced by short-circuit control forms only, and
16078 @item
16079 the total
16080 cyclomatic complexity, which is the sum of these two values.
16081 @end itemize
16083 @noindent
16085 The cyclomatic complexity is also computed for Ada 2012 expression functions.
16086 An expression function cannot have statements as its components, so only one
16087 metric value is computed as a cyclomatic complexity of an expression function.
16089 The origin of cyclomatic complexity metric is the need to estimate the number
16090 of independent paths in the control flow graph that in turn gives the number
16091 of tests needed to satisfy paths coverage testing completeness criterion.
16092 Considered from the testing point of view, a static Ada @code{loop} (that is,
16093 the @code{loop} statement having static subtype in loop parameter
16094 specification) does not add to cyclomatic complexity. By providing
16095 @option{^--no-static-loop^NO_STATIC_LOOP^} option a user
16096 may specify that such loops should not be counted when computing the
16097 cyclomatic complexity metric
16099 The Ada essential complexity metric is a McCabe cyclomatic complexity metric
16100 counted for the code that is reduced by excluding all the pure structural Ada
16101 control statements. An compound statement is considered as a non-structural
16102 if it contains a @code{raise} or @code{return} statement as it subcomponent,
16103 or if it contains a @code{goto} statement that transfers the control outside
16104 the operator. A selective accept statement with @code{terminate} alternative
16105 is considered as non-structural statement. When computing this metric,
16106 @code{exit} statements are treated in the same way as @code{goto}
16107 statements unless @option{^-ne^NO_EXITS_AS_GOTOS^} option is specified.
16109 The Ada essential complexity metric defined here is intended to quantify
16110 the extent to which the software is unstructured. It is adapted from
16111 the McCabe essential complexity metric defined in
16112 @url{http://www.mccabe.com/pdf/mccabe-nist235r.pdf} but is modified to be more
16113 suitable for typical Ada usage. For example, short circuit forms
16114 are not penalized as unstructured in the Ada essential complexity metric.
16116 When computing cyclomatic and essential complexity, @command{gnatmetric} skips
16117 the code in the exception handlers and in all the nested program units. The
16118 code of assertions and predicates (that is, subprogram preconditions and
16119 postconditions, subtype predicates and type invariants) is also skipped.
16121 By default, all the complexity metrics are computed and reported.
16122 For more fine-grained control you can use
16123 the following switches:
16125 @table @option
16126 @cindex @option{^-complexity@var{x}^/COMPLEXITY_METRICS^} (@command{gnatmetric})
16128 @ifclear vms
16129 @cindex @option{--no-complexity@var{x}}
16130 @end ifclear
16132 @item ^--complexity-all^/COMPLEXITY_METRICS=ALL^
16133 Report all the complexity metrics
16135 @item ^--no-complexity-all^/COMPLEXITY_METRICS=NONE^
16136 Do not report any of complexity metrics
16138 @item ^--complexity-cyclomatic^/COMPLEXITY_METRICS=CYCLOMATIC^
16139 Report the McCabe Cyclomatic Complexity
16141 @item ^--no-complexity-cyclomatic^/COMPLEXITY_METRICS=NOCYCLOMATIC^
16142 Do not report the McCabe Cyclomatic Complexity
16144 @item ^--complexity-essential^/COMPLEXITY_METRICS=ESSENTIAL^
16145 Report the Essential Complexity
16147 @item ^--no-complexity-essential^/COMPLEXITY_METRICS=NOESSENTIAL^
16148 Do not report the Essential Complexity
16150 @item ^--loop-nesting^/COMPLEXITY_METRICS=LOOP_NESTING_ON^
16151 Report maximal loop nesting level
16153 @item ^--no-loop-nesting^/COMPLEXITY_METRICS=NOLOOP_NESTING^
16154 Do not report maximal loop nesting level
16156 @item ^--complexity-average^/COMPLEXITY_METRICS=AVERAGE_COMPLEXITY^
16157 Report the average McCabe Cyclomatic Complexity for all the subprogram bodies,
16158 task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies.
16159 The metric is computed and reported for whole set of processed Ada sources
16160 only.
16162 @item ^--no-complexity-average^/COMPLEXITY_METRICS=NOAVERAGE_COMPLEXITY^
16163 Do not report the average McCabe Cyclomatic Complexity for all the subprogram
16164 bodies, task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies
16166 @cindex @option{^-ne^/NO_EXITS_AS_GOTOS^} (@command{gnatmetric})
16167 @item ^-ne^/NO_EXITS_AS_GOTOS^
16168 Do not consider @code{exit} statements as @code{goto}s when
16169 computing Essential Complexity
16171 @cindex @option{^--no-static-loop^/NO_STATIC_LOOP^} (@command{gnatmetric})
16172 @item ^--no-static-loop^/NO_STATIC_LOOP^
16173 Do not consider static loops when computing cyclomatic complexity
16175 @item ^--extra-exit-points^/EXTRA_EXIT_POINTS^
16176 Report the extra exit points for subprogram bodies. As an exit point, this
16177 metric counts @code{return} statements and raise statements in case when the
16178 raised exception is not handled in the same body. In case of a function this
16179 metric subtracts 1 from the number of exit points, because a function body
16180 must contain at least one @code{return} statement.
16182 @item ^--no-extra-exit-points^/NOEXTRA_EXIT_POINTS^
16183 Do not report the extra exit points for subprogram bodies
16184 @end table
16187 @node Coupling Metrics Control
16188 @subsubsection Coupling Metrics Control
16189 @cindex Coupling metrics control in @command{gnatmetric}
16191 @noindent
16192 @cindex Coupling metrics (in in @command{gnatmetric})
16193 Coupling metrics measure the dependencies between a given entity and other
16194 entities the program consists of. The goal of these metrics is to estimate the
16195 stability of the whole program considered as the collection of entities
16196 (modules, classes etc.).
16198 Gnatmetric computes the following coupling metrics:
16200 @itemize @bullet
16202 @item
16203 @emph{object-oriented coupling} - for classes in traditional object-oriented
16204 sense;
16206 @item
16207 @emph{unit coupling} - for all the program units making up a program;
16209 @item
16210 @emph{control coupling} - this metric counts dependencies between a unit and
16211 only those units that define subprograms;
16212 @end itemize
16214 @noindent
16215 Two kinds of coupling metrics are computed:
16217 @table @asis
16218 @item fan-out coupling (efferent coupling)
16219 @cindex fan-out coupling
16220 @cindex efferent coupling
16221 the number of entities the given entity depends upon. It
16222 estimates in what extent the given entity depends on the changes in
16223 ``external world''
16225 @item fan-in coupling (afferent coupling)
16226 @cindex fan-in coupling
16227 @cindex afferent coupling
16228 the number of entities that depend on a given entity.
16229 It estimates in what extent the ``external world'' depends on the changes in a
16230 given entity
16231 @end table
16233 @noindent
16235 Object-oriented coupling metrics are metrics that measure the dependencies
16236 between a given class (or a group of classes) and the other classes in the
16237 program. In this subsection the term ``class'' is used in its traditional
16238 object-oriented programming sense (an instantiable module that contains data
16239 and/or method members). A @emph{category} (of classes) is a group of closely
16240 related classes that are reused and/or modified together.
16242 A class @code{K}'s fan-out coupling is the number of classes
16243 that @code{K} depends upon.
16244 A category's fan-out coupling is the number of classes outside the
16245 category that the classes inside the category depend upon.
16247 A class @code{K}'s fan-in coupling is the number of classes
16248 that depend upon @code{K}.
16249 A category's fan-in coupling is the number of classes outside the
16250 category that depend on classes belonging to the category.
16252 Ada's implementation of the object-oriented paradigm does not use the
16253 traditional class notion, so the definition of the coupling
16254 metrics for Ada maps the class and class category notions
16255 onto Ada constructs.
16257 For the coupling metrics, several kinds of modules -- a library package,
16258 a library generic package, and a library generic package instantiation --
16259 that define a tagged type or an interface type are
16260 considered to be a class. A category consists of a library package (or
16261 a library generic package) that defines a tagged or an interface type,
16262 together with all its descendant (generic) packages that define tagged
16263 or interface types. That is a
16264 category is an Ada hierarchy of library-level program units. So class coupling
16265 in case of Ada is called as tagged coupling, and category coupling - as
16266 hierarchy coupling.
16268 For any package counted as a class, its body and subunits (if any) are
16269 considered together with its spec when counting the dependencies, and coupling
16270 metrics are reported for spec units only. For dependencies between classes,
16271 the Ada semantic dependencies are considered. For object-oriented coupling
16272 metrics, only dependencies on units that are considered as classes, are
16273 considered.
16275 For unit and control coupling also not compilation units but program units are
16276 counted. That is, for a package, its spec, its body and its subunits (if any)
16277 are considered as making up one unit, and the dependencies that are counted
16278 are the dependencies of all these compilation units collected together as
16279 the dependencies as a (whole) unit. And metrics are reported for spec
16280 compilation units only (or for a subprogram body unit in case if there is no
16281 separate spec for the given subprogram).
16283 For unit coupling, dependencies between all kinds of program units are
16284 considered. For control coupling, for each unit the dependencies of this unit
16285 upon units that define subprograms are counted, so control fan-out coupling
16286 is reported for all units, but control fan-in coupling - only for the units
16287 that define subprograms.
16289 The following simple example illustrates the difference between unit coupling
16290 and control coupling metrics:
16292 @smallexample @c ada
16293 package Lib_1 is
16294     function F_1 (I : Integer) return Integer;
16295 end Lib_1;
16297 package Lib_2 is
16298     type T_2 is new Integer;
16299 end Lib_2;
16301 package body Lib_1 is
16302     function F_1 (I : Integer) return Integer is
16303     begin
16304        return I + 1;
16305     end F_1;
16306 end Lib_1;
16308 with Lib_2; use Lib_2;
16309 package Pack is
16310     Var : T_2;
16311     function Fun (I : Integer) return Integer;
16312 end Pack;
16314 with Lib_1; use Lib_1;
16315 package body Pack is
16316     function Fun (I : Integer) return Integer is
16317     begin
16318        return F_1 (I);
16319     end Fun;
16320 end Pack;
16321 @end smallexample
16323 @noindent
16324 if we apply @command{gnatmetric} with @code{--coupling-all} option to these
16325 units, the result will be:
16327 @smallexample
16328 Coupling metrics:
16329 =================
16330     Unit Lib_1 (C:\customers\662\L406-007\lib_1.ads)
16331        control fan-out coupling  : 0
16332        control fan-in coupling   : 1
16333        unit fan-out coupling     : 0
16334        unit fan-in coupling      : 1
16336     Unit Pack (C:\customers\662\L406-007\pack.ads)
16337        control fan-out coupling  : 1
16338        control fan-in coupling   : 0
16339        unit fan-out coupling     : 2
16340        unit fan-in coupling      : 0
16342     Unit Lib_2 (C:\customers\662\L406-007\lib_2.ads)
16343        control fan-out coupling  : 0
16344        unit fan-out coupling     : 0
16345        unit fan-in coupling      : 1
16346 @end smallexample
16348 @noindent
16349 The result does not contain values for object-oriented
16350 coupling because none of the argument unit contains a tagged type and
16351 therefore none of these units can be treated as a class.
16353 @code{Pack} (considered as a program unit, that is spec+body) depends on two
16354 units - @code{Lib_1} @code{and Lib_2}, therefore it has unit fan-out coupling
16355 equals to 2. And nothing depend on it, so its unit fan-in coupling is 0 as
16356 well as control fan-in coupling. Only one of the units @code{Pack} depends
16357 upon defines a subprogram, so its control fan-out coupling is 1.
16359 @code{Lib_2} depends on nothing, so fan-out metrics for it are 0. It does
16360 not define a subprogram, so control fan-in metric cannot be applied to it,
16361 and there is one unit that depends on it (@code{Pack}), so it has
16362 unit fan-in coupling equals to 1.
16364 @code{Lib_1} is similar to @code{Lib_2}, but it does define a subprogram.
16365 So it has control fan-in coupling equals to 1 (because there is a unit
16366 depending on it).
16368 When computing coupling metrics, @command{gnatmetric} counts only
16369 dependencies between units that are arguments of the @command{gnatmetric}
16370 call. Coupling metrics are program-wide (or project-wide) metrics, so to
16371 get a valid result, you should call @command{gnatmetric} for
16372 the whole set of sources that make up your program. It can be done
16373 by calling @command{gnatmetric} from the GNAT driver with @option{-U}
16374 option (see @ref{The GNAT Driver and Project Files} for details).
16376 By default, all the coupling metrics are disabled. You can use the following
16377 switches to specify the coupling metrics to be computed and reported:
16379 @table @option
16381 @ifclear vms
16382 @cindex @option{--tagged-coupling@var{x}} (@command{gnatmetric})
16383 @cindex @option{--hierarchy-coupling@var{x}} (@command{gnatmetric})
16384 @cindex @option{--unit-coupling@var{x}} (@command{gnatmetric})
16385 @cindex @option{--control-coupling@var{x}} (@command{gnatmetric})
16386 @end ifclear
16388 @ifset vms
16389 @cindex @option{/COUPLING_METRICS} (@command{gnatmetric})
16390 @end ifset
16392 @item ^--coupling-all^/COUPLING_METRICS=ALL^
16393 Report all the coupling metrics
16395 @item ^--tagged-coupling-out^/COUPLING_METRICS=TAGGED_OUT^
16396 Report tagged (class) fan-out coupling
16398 @item ^--tagged-coupling-in^/COUPLING_METRICS=TAGGED_IN^
16399 Report tagged (class) fan-in coupling
16401 @item ^--hierarchy-coupling-out^/COUPLING_METRICS=HIERARCHY_OUT^
16402 Report hierarchy (category) fan-out coupling
16404 @item ^--hierarchy-coupling-in^/COUPLING_METRICS=HIERARCHY_IN^
16405 Report hierarchy (category) fan-in coupling
16407 @item ^--unit-coupling-out^/COUPLING_METRICS=UNIT_OUT^
16408 Report unit fan-out coupling
16410 @item ^--unit-coupling-in^/COUPLING_METRICS=UNIT_IN^
16411 Report unit fan-in coupling
16413 @item ^--control-coupling-out^/COUPLING_METRICS=CONTROL_OUT^
16414 Report control fan-out coupling
16416 @item ^--control-coupling-in^/COUPLING_METRICS=CONTROL_IN^
16417 Report control fan-in coupling
16418 @end table
16420 @node Other gnatmetric Switches
16421 @subsection Other @code{gnatmetric} Switches
16423 @noindent
16424 Additional @command{gnatmetric} switches are as follows:
16426 @table @option
16427 @item --version
16428 @cindex @option{--version} @command{gnatmetric}
16429 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
16431 @item --help
16432 @cindex @option{--help} @command{gnatmetric}
16433 Display usage, then exit disregarding all other options.
16435 @item -P @var{file}
16436 @cindex @option{-P} @command{gnatmetric}
16437 Indicates the name of the project file that describes the set of sources
16438 to be processed. The exact set of argument sources depends on other options
16439 specified, see below.
16441 @item -U
16442 @cindex @option{-U} @command{gnatmetric}
16443 If a project file is specified and no argument source is explicitly
16444 specified (either directly or by means of @option{-files} option), process
16445 all the units of the closure of the argument project. Otherwise this option
16446 has no effect.
16448 @item -U @var{main_unit}
16449 If a project file is specified and no argument source is explicitly
16450 specified (either directly or by means of @option{-files} option), process
16451 the closure of units rooted at @var{main_unit}. Otherwise this option
16452 has no effect.
16454 @item -X@var{name}=@var{value}
16455 @cindex @option{-X} @command{gnatmetric}
16456 Indicates that external variable @var{name} in the argument project
16457 has the value @var{value}. Has no effect if no project is specified as
16458 tool argument.
16460 @item --subdirs=@var{dir}
16461 @cindex @option{--subdirs=@var{dir}} @command{gnatmetric}
16462 Use the specified subdirectory of the project objects file (or of the
16463 project file directory if the project does not specify an object directory)
16464 for tool output files. Has no effect if no project is specified as
16465 tool argument r if @option{--no_objects_dir} is specified.
16467 @item --no_objects_dir
16468 @cindex @option{--no_objects_dir} @command{gnatmetric}
16469 Place all the result files into the current directory instead of
16470 project objects directory. This corresponds to the @command{gnatcheck}
16471 behavior when it is called with the project file from the
16472 GNAT driver. Has no effect if no project is specified.
16474 @item ^-files @var{filename}^/FILES=@var{filename}^
16475 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatmetric})
16476 Take the argument source files from the specified file. This file should be an
16477 ordinary text file containing file names separated by spaces or
16478 line breaks. You can use this switch more than once in the same call to
16479 @command{gnatmetric}. You also can combine this switch with
16480 an explicit list of files.
16482 @item ^-j^/PROCESSES=^@var{n}
16483 @cindex @option{^-j^/PROCESSES^} (@command{gnatmetric})
16484 Use @var{n} processes to carry out the tree creations (internal representations
16485 of the argument sources). On a multiprocessor machine this speeds up processing
16486 of big sets of argument sources. If @var{n} is 0, then the maximum number of
16487 parallel tree creations is the number of core processors on the platform.
16489 @cindex @option{^-t^/TIME^} (@command{gnatmetric})
16490 @item ^-t^/TIME^
16491 Print out execution time.
16493 @item ^-v^/VERBOSE^
16494 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatmetric})
16495 Verbose mode;
16496 @command{gnatmetric} generates version information and then
16497 a trace of sources being processed.
16499 @item ^-q^/QUIET^
16500 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatmetric})
16501 Quiet mode.
16502 @end table
16504 @noindent
16505 If a project file is specified and no argument source is explicitly
16506 specified (either directly or by means of @option{-files} option), and no
16507 @option{-U} is specified, then the set of processed sources is
16508 all the immediate units of the argument project.
16511 @ignore
16512 @node Generate project-wide metrics
16513 @subsection Generate project-wide metrics
16515 In order to compute metrics on all units of a given project, you can use
16516 the @command{gnat} driver along with the @option{-P} option:
16517 @smallexample
16518    gnat metric -Pproj
16519 @end smallexample
16521 @noindent
16522 If the project @code{proj} depends upon other projects, you can compute
16523 the metrics on the project closure using the @option{-U} option:
16524 @smallexample
16525    gnat metric -Pproj -U
16526 @end smallexample
16528 @noindent
16529 Finally, if not all the units are relevant to a particular main
16530 program in the project closure, you can generate metrics for the set
16531 of units needed to create a given main program (unit closure) using
16532 the @option{-U} option followed by the name of the main unit:
16533 @smallexample
16534    gnat metric -Pproj -U main
16535 @end smallexample
16536 @end ignore
16537 @end ifclear
16540 @c ***********************************
16541 @node File Name Krunching with gnatkr
16542 @chapter File Name Krunching with @code{gnatkr}
16543 @findex gnatkr
16545 @noindent
16546 This chapter discusses the method used by the compiler to shorten
16547 the default file names chosen for Ada units so that they do not
16548 exceed the maximum length permitted. It also describes the
16549 @code{gnatkr} utility that can be used to determine the result of
16550 applying this shortening.
16551 @menu
16552 * About gnatkr::
16553 * Using gnatkr::
16554 * Krunching Method::
16555 * Examples of gnatkr Usage::
16556 @end menu
16558 @node About gnatkr
16559 @section About @code{gnatkr}
16561 @noindent
16562 The default file naming rule in GNAT
16563 is that the file name must be derived from
16564 the unit name. The exact default rule is as follows:
16565 @itemize @bullet
16566 @item
16567 Take the unit name and replace all dots by hyphens.
16568 @item
16569 If such a replacement occurs in the
16570 second character position of a name, and the first character is
16571 ^@samp{a}, @samp{g}, @samp{s}, or @samp{i}, ^@samp{A}, @samp{G}, @samp{S}, or @samp{I},^
16572 then replace the dot by the character
16573 ^@samp{~} (tilde)^@samp{$} (dollar sign)^
16574 instead of a minus.
16575 @end itemize
16576 The reason for this exception is to avoid clashes
16577 with the standard names for children of System, Ada, Interfaces,
16578 and GNAT, which use the prefixes
16579 ^@samp{s-}, @samp{a-}, @samp{i-}, and @samp{g-},^@samp{S-}, @samp{A-}, @samp{I-}, and @samp{G-},^
16580 respectively.
16582 The @option{^-gnatk^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=^@var{nn}}
16583 switch of the compiler activates a ``krunching''
16584 circuit that limits file names to nn characters (where nn is a decimal
16585 integer). For example, using OpenVMS,
16586 where the maximum file name length is
16587 39, the value of nn is usually set to 39, but if you want to generate
16588 a set of files that would be usable if ported to a system with some
16589 different maximum file length, then a different value can be specified.
16590 The default value of 39 for OpenVMS need not be specified.
16592 The @code{gnatkr} utility can be used to determine the krunched name for
16593 a given file, when krunched to a specified maximum length.
16595 @node Using gnatkr
16596 @section Using @code{gnatkr}
16598 @noindent
16599 The @code{gnatkr} command has the form
16601 @ifclear vms
16602 @smallexample
16603 @c $ gnatkr @var{name} @ovar{length}
16604 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
16605 $ gnatkr @var{name} @r{[}@var{length}@r{]}
16606 @end smallexample
16607 @end ifclear
16609 @ifset vms
16610 @smallexample
16611 $ gnatkr @var{name} /COUNT=nn
16612 @end smallexample
16613 @end ifset
16615 @noindent
16616 @var{name} is the uncrunched file name, derived from the name of the unit
16617 in the standard manner described in the previous section (i.e., in particular
16618 all dots are replaced by hyphens). The file name may or may not have an
16619 extension (defined as a suffix of the form period followed by arbitrary
16620 characters other than period). If an extension is present then it will
16621 be preserved in the output. For example, when krunching @file{hellofile.ads}
16622 to eight characters, the result will be hellofil.ads.
16624 Note: for compatibility with previous versions of @code{gnatkr} dots may
16625 appear in the name instead of hyphens, but the last dot will always be
16626 taken as the start of an extension. So if @code{gnatkr} is given an argument
16627 such as @file{Hello.World.adb} it will be treated exactly as if the first
16628 period had been a hyphen, and for example krunching to eight characters
16629 gives the result @file{hellworl.adb}.
16631 Note that the result is always all lower case (except on OpenVMS where it is
16632 all upper case). Characters of the other case are folded as required.
16634 @var{length} represents the length of the krunched name. The default
16635 when no argument is given is ^8^39^ characters. A length of zero stands for
16636 unlimited, in other words do not chop except for system files where the
16637 implied crunching length is always eight characters.
16639 @noindent
16640 The output is the krunched name. The output has an extension only if the
16641 original argument was a file name with an extension.
16643 @node Krunching Method
16644 @section Krunching Method
16646 @noindent
16647 The initial file name is determined by the name of the unit that the file
16648 contains. The name is formed by taking the full expanded name of the
16649 unit and replacing the separating dots with hyphens and
16650 using ^lowercase^uppercase^
16651 for all letters, except that a hyphen in the second character position is
16652 replaced by a ^tilde^dollar sign^ if the first character is
16653 ^@samp{a}, @samp{i}, @samp{g}, or @samp{s}^@samp{A}, @samp{I}, @samp{G}, or @samp{S}^.
16654 The extension is @code{.ads} for a
16655 spec and @code{.adb} for a body.
16656 Krunching does not affect the extension, but the file name is shortened to
16657 the specified length by following these rules:
16659 @itemize @bullet
16660 @item
16661 The name is divided into segments separated by hyphens, tildes or
16662 underscores and all hyphens, tildes, and underscores are
16663 eliminated. If this leaves the name short enough, we are done.
16665 @item
16666 If the name is too long, the longest segment is located (left-most
16667 if there are two of equal length), and shortened by dropping
16668 its last character. This is repeated until the name is short enough.
16670 As an example, consider the krunching of @*@file{our-strings-wide_fixed.adb}
16671 to fit the name into 8 characters as required by some operating systems.
16673 @smallexample
16674 our-strings-wide_fixed 22
16675 our strings wide fixed 19
16676 our string  wide fixed 18
16677 our strin   wide fixed 17
16678 our stri    wide fixed 16
16679 our stri    wide fixe  15
16680 our str     wide fixe  14
16681 our str     wid  fixe  13
16682 our str     wid  fix   12
16683 ou  str     wid  fix   11
16684 ou  st      wid  fix   10
16685 ou  st      wi   fix   9
16686 ou  st      wi   fi    8
16687 Final file name: oustwifi.adb
16688 @end smallexample
16690 @item
16691 The file names for all predefined units are always krunched to eight
16692 characters. The krunching of these predefined units uses the following
16693 special prefix replacements:
16695 @table @file
16696 @item ada-
16697 replaced by @file{^a^A^-}
16699 @item gnat-
16700 replaced by @file{^g^G^-}
16702 @item interfaces-
16703 replaced by @file{^i^I^-}
16705 @item system-
16706 replaced by @file{^s^S^-}
16707 @end table
16709 These system files have a hyphen in the second character position. That
16710 is why normal user files replace such a character with a
16711 ^tilde^dollar sign^, to
16712 avoid confusion with system file names.
16714 As an example of this special rule, consider
16715 @*@file{ada-strings-wide_fixed.adb}, which gets krunched as follows:
16717 @smallexample
16718 ada-strings-wide_fixed 22
16719 a-  strings wide fixed 18
16720 a-  string  wide fixed 17
16721 a-  strin   wide fixed 16
16722 a-  stri    wide fixed 15
16723 a-  stri    wide fixe  14
16724 a-  str     wide fixe  13
16725 a-  str     wid  fixe  12
16726 a-  str     wid  fix   11
16727 a-  st      wid  fix   10
16728 a-  st      wi   fix   9
16729 a-  st      wi   fi    8
16730 Final file name: a-stwifi.adb
16731 @end smallexample
16732 @end itemize
16734 Of course no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over all
16735 possible unit names, and if file name krunching is used then it is your
16736 responsibility to ensure that no name clashes occur. The utility
16737 program @code{gnatkr} is supplied for conveniently determining the
16738 krunched name of a file.
16740 @node Examples of gnatkr Usage
16741 @section Examples of @code{gnatkr} Usage
16743 @smallexample
16744 @iftex
16745 @leftskip=0cm
16746 @end iftex
16747 @ifclear vms
16748 $ gnatkr very_long_unit_name.ads      --> velounna.ads
16749 $ gnatkr grandparent-parent-child.ads --> grparchi.ads
16750 $ gnatkr Grandparent.Parent.Child.ads --> grparchi.ads
16751 $ gnatkr grandparent-parent-child     --> grparchi
16752 @end ifclear
16753 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=6 --> vlunna.ads
16754 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=0 --> very_long_unit_name.ads
16755 @end smallexample
16757 @node Preprocessing with gnatprep
16758 @chapter Preprocessing with @code{gnatprep}
16759 @findex gnatprep
16761 @noindent
16762 This chapter discusses how to use GNAT's @code{gnatprep} utility for simple
16763 preprocessing.
16764 Although designed for use with GNAT, @code{gnatprep} does not depend on any
16765 special GNAT features.
16766 For further discussion of conditional compilation in general, see
16767 @ref{Conditional Compilation}.
16769 @menu
16770 * Preprocessing Symbols::
16771 * Using gnatprep::
16772 * Switches for gnatprep::
16773 * Form of Definitions File::
16774 * Form of Input Text for gnatprep::
16775 @end menu
16777 @node Preprocessing Symbols
16778 @section Preprocessing Symbols
16780 @noindent
16781 Preprocessing symbols are defined in definition files and referred to in
16782 sources to be preprocessed. A Preprocessing symbol is an identifier, following
16783 normal Ada (case-insensitive) rules for its syntax, with the restriction that
16784 all characters need to be in the ASCII set (no accented letters).
16786 @node Using gnatprep
16787 @section Using @code{gnatprep}
16789 @noindent
16790 To call @code{gnatprep} use
16792 @smallexample
16793 @c $ gnatprep @ovar{switches} @var{infile} @var{outfile} @ovar{deffile}
16794 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
16795 $ gnatprep @r{[}@var{switches}@r{]} @var{infile} @var{outfile} @r{[}@var{deffile}@r{]}
16796 @end smallexample
16798 @noindent
16799 where
16800 @table @var
16801 @item switches
16802 is an optional sequence of switches as described in the next section.
16804 @item infile
16805 is the full name of the input file, which is an Ada source
16806 file containing preprocessor directives.
16808 @item outfile
16809 is the full name of the output file, which is an Ada source
16810 in standard Ada form. When used with GNAT, this file name will
16811 normally have an ads or adb suffix.
16813 @item deffile
16814 is the full name of a text file containing definitions of
16815 preprocessing symbols to be referenced by the preprocessor. This argument is
16816 optional, and can be replaced by the use of the @option{-D} switch.
16818 @end table
16820 @node Switches for gnatprep
16821 @section Switches for @code{gnatprep}
16823 @table @option
16824 @c !sort!
16826 @item ^-b^/BLANK_LINES^
16827 @cindex @option{^-b^/BLANK_LINES^} (@command{gnatprep})
16828 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
16829 preprocessing to be replaced by blank lines in the output source file,
16830 preserving line numbers in the output file.
16832 @item ^-c^/COMMENTS^
16833 @cindex @option{^-c^/COMMENTS^} (@command{gnatprep})
16834 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
16835 by preprocessing to be retained in the output source as comments marked
16836 with the special string @code{"--! "}. This option will result in line numbers
16837 being preserved in the output file.
16839 @item ^-C^/REPLACE_IN_COMMENTS^
16840 @cindex @option{^-C^/REPLACE_IN_COMMENTS^} (@command{gnatprep})
16841 Causes comments to be scanned. Normally comments are ignored by gnatprep.
16842 If this option is specified, then comments are scanned and any $symbol
16843 substitutions performed as in program text. This is particularly useful
16844 when structured comments are used (e.g., when writing programs in the
16845 SPARK dialect of Ada). Note that this switch is not available when
16846 doing integrated preprocessing (it would be useless in this context
16847 since comments are ignored by the compiler in any case).
16849 @item ^-Dsymbol=value^/ASSOCIATE="symbol=value"^
16850 @cindex @option{^-D^/ASSOCIATE^} (@command{gnatprep})
16851 Defines a new preprocessing symbol, associated with value. If no value is given
16852 on the command line, then symbol is considered to be @code{True}. This switch
16853 can be used in place of a definition file.
16855 @ifset vms
16856 @item /REMOVE
16857 @cindex @option{/REMOVE} (@command{gnatprep})
16858 This is the default setting which causes lines deleted by preprocessing
16859 to be entirely removed from the output file.
16860 @end ifset
16862 @item ^-r^/REFERENCE^
16863 @cindex @option{^-r^/REFERENCE^} (@command{gnatprep})
16864 Causes a @code{Source_Reference} pragma to be generated that
16865 references the original input file, so that error messages will use
16866 the file name of this original file. The use of this switch implies
16867 that preprocessor lines are not to be removed from the file, so its
16868 use will force @option{^-b^/BLANK_LINES^} mode if
16869 @option{^-c^/COMMENTS^}
16870 has not been specified explicitly.
16872 Note that if the file to be preprocessed contains multiple units, then
16873 it will be necessary to @code{gnatchop} the output file from
16874 @code{gnatprep}. If a @code{Source_Reference} pragma is present
16875 in the preprocessed file, it will be respected by
16876 @code{gnatchop ^-r^/REFERENCE^}
16877 so that the final chopped files will correctly refer to the original
16878 input source file for @code{gnatprep}.
16880 @item ^-s^/SYMBOLS^
16881 @cindex @option{^-s^/SYMBOLS^} (@command{gnatprep})
16882 Causes a sorted list of symbol names and values to be
16883 listed on the standard output file.
16885 @item ^-u^/UNDEFINED^
16886 @cindex @option{^-u^/UNDEFINED^} (@command{gnatprep})
16887 Causes undefined symbols to be treated as having the value FALSE in the context
16888 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
16889 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
16891 @end table
16893 @ifclear vms
16894 @noindent
16895 Note: if neither @option{-b} nor @option{-c} is present,
16896 then preprocessor lines and
16897 deleted lines are completely removed from the output, unless -r is
16898 specified, in which case -b is assumed.
16899 @end ifclear
16901 @node Form of Definitions File
16902 @section Form of Definitions File
16904 @noindent
16905 The definitions file contains lines of the form
16907 @smallexample
16908 symbol := value
16909 @end smallexample
16911 @noindent
16912 where symbol is a preprocessing symbol, and value is one of the following:
16914 @itemize @bullet
16915 @item
16916 Empty, corresponding to a null substitution
16917 @item
16918 A string literal using normal Ada syntax
16919 @item
16920 Any sequence of characters from the set
16921 (letters, digits, period, underline).
16922 @end itemize
16924 @noindent
16925 Comment lines may also appear in the definitions file, starting with
16926 the usual @code{--},
16927 and comments may be added to the definitions lines.
16929 @node Form of Input Text for gnatprep
16930 @section Form of Input Text for @code{gnatprep}
16932 @noindent
16933 The input text may contain preprocessor conditional inclusion lines,
16934 as well as general symbol substitution sequences.
16936 The preprocessor conditional inclusion commands have the form
16938 @smallexample
16939 @group
16940 @cartouche
16941 #if @i{expression} @r{[}then@r{]}
16942    lines
16943 #elsif @i{expression} @r{[}then@r{]}
16944    lines
16945 #elsif @i{expression} @r{[}then@r{]}
16946    lines
16947 @dots{}
16948 #else
16949    lines
16950 #end if;
16951 @end cartouche
16952 @end group
16953 @end smallexample
16955 @noindent
16956 In this example, @i{expression} is defined by the following grammar:
16957 @smallexample
16958 @i{expression} ::=  <symbol>
16959 @i{expression} ::=  <symbol> = "<value>"
16960 @i{expression} ::=  <symbol> = <symbol>
16961 @i{expression} ::=  <symbol> = <integer>
16962 @i{expression} ::=  <symbol> > <integer>
16963 @i{expression} ::=  <symbol> >= <integer>
16964 @i{expression} ::=  <symbol> < <integer>
16965 @i{expression} ::=  <symbol> <= <integer>
16966 @i{expression} ::=  <symbol> 'Defined
16967 @i{expression} ::=  not @i{expression}
16968 @i{expression} ::=  @i{expression} and @i{expression}
16969 @i{expression} ::=  @i{expression} or @i{expression}
16970 @i{expression} ::=  @i{expression} and then @i{expression}
16971 @i{expression} ::=  @i{expression} or else @i{expression}
16972 @i{expression} ::=  ( @i{expression} )
16973 @end smallexample
16975 The following restriction exists: it is not allowed to have "and" or "or"
16976 following "not" in the same expression without parentheses. For example, this
16977 is not allowed:
16979 @smallexample
16980    not X or Y
16981 @end smallexample
16983 This should be one of the following:
16985 @smallexample
16986    (not X) or Y
16987    not (X or Y)
16988 @end smallexample
16990 @noindent
16991 For the first test (@i{expression} ::= <symbol>) the symbol must have
16992 either the value true or false, that is to say the right-hand of the
16993 symbol definition must be one of the (case-insensitive) literals
16994 @code{True} or @code{False}. If the value is true, then the
16995 corresponding lines are included, and if the value is false, they are
16996 excluded.
16998 When comparing a symbol to an integer, the integer is any non negative
16999 literal integer as defined in the Ada Reference Manual, such as 3, 16#FF# or
17000 2#11#. The symbol value must also be a non negative integer. Integer values
17001 in the range 0 .. 2**31-1 are supported.
17003 The test (@i{expression} ::= <symbol> @code{'Defined}) is true only if
17004 the symbol has been defined in the definition file or by a @option{-D}
17005 switch on the command line. Otherwise, the test is false.
17007 The equality tests are case insensitive, as are all the preprocessor lines.
17009 If the symbol referenced is not defined in the symbol definitions file,
17010 then the effect depends on whether or not switch @option{-u}
17011 is specified. If so, then the symbol is treated as if it had the value
17012 false and the test fails. If this switch is not specified, then
17013 it is an error to reference an undefined symbol. It is also an error to
17014 reference a symbol that is defined with a value other than @code{True}
17015 or @code{False}.
17017 The use of the @code{not} operator inverts the sense of this logical test.
17018 The @code{not} operator cannot be combined with the @code{or} or @code{and}
17019 operators, without parentheses. For example, "if not X or Y then" is not
17020 allowed, but "if (not X) or Y then" and "if not (X or Y) then" are.
17022 The @code{then} keyword is optional as shown
17024 The @code{#} must be the first non-blank character on a line, but
17025 otherwise the format is free form. Spaces or tabs may appear between
17026 the @code{#} and the keyword. The keywords and the symbols are case
17027 insensitive as in normal Ada code. Comments may be used on a
17028 preprocessor line, but other than that, no other tokens may appear on a
17029 preprocessor line. Any number of @code{elsif} clauses can be present,
17030 including none at all. The @code{else} is optional, as in Ada.
17032 The @code{#} marking the start of a preprocessor line must be the first
17033 non-blank character on the line, i.e., it must be preceded only by
17034 spaces or horizontal tabs.
17036 Symbol substitution outside of preprocessor lines is obtained by using
17037 the sequence
17039 @smallexample
17040 $symbol
17041 @end smallexample
17043 @noindent
17044 anywhere within a source line, except in a comment or within a
17045 string literal. The identifier
17046 following the @code{$} must match one of the symbols defined in the symbol
17047 definition file, and the result is to substitute the value of the
17048 symbol in place of @code{$symbol} in the output file.
17050 Note that although the substitution of strings within a string literal
17051 is not possible, it is possible to have a symbol whose defined value is
17052 a string literal. So instead of setting XYZ to @code{hello} and writing:
17054 @smallexample
17055 Header : String := "$XYZ";
17056 @end smallexample
17058 @noindent
17059 you should set XYZ to @code{"hello"} and write:
17061 @smallexample
17062 Header : String := $XYZ;
17063 @end smallexample
17065 @noindent
17066 and then the substitution will occur as desired.
17068 @node The GNAT Library Browser gnatls
17069 @chapter The GNAT Library Browser @code{gnatls}
17070 @findex gnatls
17071 @cindex Library browser
17073 @noindent
17074 @code{gnatls} is a tool that outputs information about compiled
17075 units. It gives the relationship between objects, unit names and source
17076 files. It can also be used to check the source dependencies of a unit
17077 as well as various characteristics.
17079 Note: to invoke @code{gnatls} with a project file, use the @code{gnat}
17080 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
17082 @menu
17083 * Running gnatls::
17084 * Switches for gnatls::
17085 * Examples of gnatls Usage::
17086 @end menu
17088 @node Running gnatls
17089 @section Running @code{gnatls}
17091 @noindent
17092 The @code{gnatls} command has the form
17094 @smallexample
17095 $ gnatls switches @var{object_or_ali_file}
17096 @end smallexample
17098 @noindent
17099 The main argument is the list of object or @file{ali} files
17100 (@pxref{The Ada Library Information Files})
17101 for which information is requested.
17103 In normal mode, without additional option, @code{gnatls} produces a
17104 four-column listing. Each line represents information for a specific
17105 object. The first column gives the full path of the object, the second
17106 column gives the name of the principal unit in this object, the third
17107 column gives the status of the source and the fourth column gives the
17108 full path of the source representing this unit.
17109 Here is a simple example of use:
17111 @smallexample
17112 $ gnatls *.o
17113 ^./^[]^demo1.o            demo1            DIF demo1.adb
17114 ^./^[]^demo2.o            demo2             OK demo2.adb
17115 ^./^[]^hello.o            h1                OK hello.adb
17116 ^./^[]^instr-child.o      instr.child      MOK instr-child.adb
17117 ^./^[]^instr.o            instr             OK instr.adb
17118 ^./^[]^tef.o              tef              DIF tef.adb
17119 ^./^[]^text_io_example.o  text_io_example   OK text_io_example.adb
17120 ^./^[]^tgef.o             tgef             DIF tgef.adb
17121 @end smallexample
17123 @noindent
17124 The first line can be interpreted as follows: the main unit which is
17125 contained in
17126 object file @file{demo1.o} is demo1, whose main source is in
17127 @file{demo1.adb}. Furthermore, the version of the source used for the
17128 compilation of demo1 has been modified (DIF). Each source file has a status
17129 qualifier which can be:
17131 @table @code
17132 @item OK (unchanged)
17133 The version of the source file used for the compilation of the
17134 specified unit corresponds exactly to the actual source file.
17136 @item MOK (slightly modified)
17137 The version of the source file used for the compilation of the
17138 specified unit differs from the actual source file but not enough to
17139 require recompilation. If you use gnatmake with the qualifier
17140 @option{^-m (minimal recompilation)^/MINIMAL_RECOMPILATION^}, a file marked
17141 MOK will not be recompiled.
17143 @item DIF (modified)
17144 No version of the source found on the path corresponds to the source
17145 used to build this object.
17147 @item ??? (file not found)
17148 No source file was found for this unit.
17150 @item HID (hidden,  unchanged version not first on PATH)
17151 The version of the source that corresponds exactly to the source used
17152 for compilation has been found on the path but it is hidden by another
17153 version of the same source that has been modified.
17155 @end table
17157 @node Switches for gnatls
17158 @section Switches for @code{gnatls}
17160 @noindent
17161 @code{gnatls} recognizes the following switches:
17163 @table @option
17164 @c !sort!
17165 @cindex @option{--version} @command{gnatls}
17166 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
17168 @item --help
17169 @cindex @option{--help} @command{gnatls}
17170 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
17171 all other options.
17173 @item ^-a^/ALL_UNITS^
17174 @cindex @option{^-a^/ALL_UNITS^} (@code{gnatls})
17175 Consider all units, including those of the predefined Ada library.
17176 Especially useful with @option{^-d^/DEPENDENCIES^}.
17178 @item ^-d^/DEPENDENCIES^
17179 @cindex @option{^-d^/DEPENDENCIES^} (@code{gnatls})
17180 List sources from which specified units depend on.
17182 @item ^-h^/OUTPUT=OPTIONS^
17183 @cindex @option{^-h^/OUTPUT=OPTIONS^} (@code{gnatls})
17184 Output the list of options.
17186 @item ^-o^/OUTPUT=OBJECTS^
17187 @cindex @option{^-o^/OUTPUT=OBJECTS^} (@code{gnatls})
17188 Only output information about object files.
17190 @item ^-s^/OUTPUT=SOURCES^
17191 @cindex @option{^-s^/OUTPUT=SOURCES^} (@code{gnatls})
17192 Only output information about source files.
17194 @item ^-u^/OUTPUT=UNITS^
17195 @cindex @option{^-u^/OUTPUT=UNITS^} (@code{gnatls})
17196 Only output information about compilation units.
17198 @item ^-files^/FILES^=@var{file}
17199 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatls})
17200 Take as arguments the files listed in text file @var{file}.
17201 Text file @var{file} may contain empty lines that are ignored.
17202 Each nonempty line should contain the name of an existing file.
17203 Several such switches may be specified simultaneously.
17205 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
17206 @itemx ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
17207 @itemx ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
17208 @itemx  ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
17209 @itemx -nostdinc
17210 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@code{gnatls})
17211 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@code{gnatls})
17212 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatls})
17213 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatls})
17214 Source path manipulation. Same meaning as the equivalent @command{gnatmake}
17215 flags (@pxref{Switches for gnatmake}).
17217 @item ^-aP^/ADD_PROJECT_SEARCH_DIR=^@var{dir}
17218 @cindex @option{^-aP^/ADD_PROJECT_SEARCH_DIR=^} (@code{gnatls})
17219 Add @var{dir} at the beginning of the project search dir.
17221 @item --RTS=@var{rts-path}
17222 @cindex @option{--RTS} (@code{gnatls})
17223 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
17224 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
17226 @item ^-v^/OUTPUT=VERBOSE^
17227 @cindex @option{^-v^/OUTPUT=VERBOSE^} (@code{gnatls})
17228 Verbose mode. Output the complete source, object and project paths. Do not use
17229 the default column layout but instead use long format giving as much as
17230 information possible on each requested units, including special
17231 characteristics such as:
17233 @table @code
17234 @item  Preelaborable
17235 The unit is preelaborable in the Ada sense.
17237 @item No_Elab_Code
17238 No elaboration code has been produced by the compiler for this unit.
17240 @item Pure
17241 The unit is pure in the Ada sense.
17243 @item Elaborate_Body
17244 The unit contains a pragma Elaborate_Body.
17246 @item Remote_Types
17247 The unit contains a pragma Remote_Types.
17249 @item Shared_Passive
17250 The unit contains a pragma Shared_Passive.
17252 @item Predefined
17253 This unit is part of the predefined environment and cannot be modified
17254 by the user.
17256 @item Remote_Call_Interface
17257 The unit contains a pragma Remote_Call_Interface.
17259 @end table
17261 @end table
17263 @node Examples of gnatls Usage
17264 @section Example of @code{gnatls} Usage
17265 @ifclear vms
17267 @noindent
17268 Example of using the verbose switch. Note how the source and
17269 object paths are affected by the -I switch.
17271 @smallexample
17272 $ gnatls -v -I.. demo1.o
17274 GNATLS 5.03w (20041123-34)
17275 Copyright 1997-2004 Free Software Foundation, Inc.
17277 Source Search Path:
17278    <Current_Directory>
17279    ../
17280    /home/comar/local/adainclude/
17282 Object Search Path:
17283    <Current_Directory>
17284    ../
17285    /home/comar/local/lib/gcc-lib/x86-linux/3.4.3/adalib/
17287 Project Search Path:
17288    <Current_Directory>
17289    /home/comar/local/lib/gnat/
17291 ./demo1.o
17292    Unit =>
17293      Name   => demo1
17294      Kind   => subprogram body
17295      Flags  => No_Elab_Code
17296      Source => demo1.adb    modified
17297 @end smallexample
17299 @noindent
17300 The following is an example of use of the dependency list.
17301 Note the use of the -s switch
17302 which gives a straight list of source files. This can be useful for
17303 building specialized scripts.
17305 @smallexample
17306 $ gnatls -d demo2.o
17307 ./demo2.o   demo2        OK demo2.adb
17308                          OK gen_list.ads
17309                          OK gen_list.adb
17310                          OK instr.ads
17311                          OK instr-child.ads
17313 $ gnatls -d -s -a demo1.o
17314 demo1.adb
17315 /home/comar/local/adainclude/ada.ads
17316 /home/comar/local/adainclude/a-finali.ads
17317 /home/comar/local/adainclude/a-filico.ads
17318 /home/comar/local/adainclude/a-stream.ads
17319 /home/comar/local/adainclude/a-tags.ads
17320 gen_list.ads
17321 gen_list.adb
17322 /home/comar/local/adainclude/gnat.ads
17323 /home/comar/local/adainclude/g-io.ads
17324 instr.ads
17325 /home/comar/local/adainclude/system.ads
17326 /home/comar/local/adainclude/s-exctab.ads
17327 /home/comar/local/adainclude/s-finimp.ads
17328 /home/comar/local/adainclude/s-finroo.ads
17329 /home/comar/local/adainclude/s-secsta.ads
17330 /home/comar/local/adainclude/s-stalib.ads
17331 /home/comar/local/adainclude/s-stoele.ads
17332 /home/comar/local/adainclude/s-stratt.ads
17333 /home/comar/local/adainclude/s-tasoli.ads
17334 /home/comar/local/adainclude/s-unstyp.ads
17335 /home/comar/local/adainclude/unchconv.ads
17336 @end smallexample
17337 @end ifclear
17339 @ifset vms
17340 @smallexample
17341 GNAT LIST /DEPENDENCIES /OUTPUT=SOURCES /ALL_UNITS DEMO1.ADB
17343 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]ada.ads
17344 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-finali.ads
17345 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-filico.ads
17346 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-stream.ads
17347 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-tags.ads
17348 demo1.adb
17349 gen_list.ads
17350 gen_list.adb
17351 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]gnat.ads
17352 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]g-io.ads
17353 instr.ads
17354 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]system.ads
17355 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-exctab.ads
17356 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-finimp.ads
17357 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-finroo.ads
17358 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-secsta.ads
17359 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stalib.ads
17360 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stoele.ads
17361 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stratt.ads
17362 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-tasoli.ads
17363 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-unstyp.ads
17364 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]unchconv.ads
17365 @end smallexample
17366 @end ifset
17368 @node Cleaning Up with gnatclean
17369 @chapter Cleaning Up with @code{gnatclean}
17370 @findex gnatclean
17371 @cindex Cleaning tool
17373 @noindent
17374 @code{gnatclean} is a tool that allows the deletion of files produced by the
17375 compiler, binder and linker, including ALI files, object files, tree files,
17376 expanded source files, library files, interface copy source files, binder
17377 generated files and executable files.
17379 @menu
17380 * Running gnatclean::
17381 * Switches for gnatclean::
17382 @c * Examples of gnatclean Usage::
17383 @end menu
17385 @node Running gnatclean
17386 @section Running @code{gnatclean}
17388 @noindent
17389 The @code{gnatclean} command has the form:
17391 @smallexample
17392 $ gnatclean switches @var{names}
17393 @end smallexample
17395 @noindent
17396 @var{names} is a list of source file names. Suffixes @code{.^ads^ADS^} and
17397 @code{^adb^ADB^} may be omitted. If a project file is specified using switch
17398 @code{^-P^/PROJECT_FILE=^}, then @var{names} may be completely omitted.
17400 @noindent
17401 In normal mode, @code{gnatclean} delete the files produced by the compiler and,
17402 if switch @code{^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^} is not specified, by the binder and
17403 the linker. In informative-only mode, specified by switch
17404 @code{^-n^/NODELETE^}, the list of files that would have been deleted in
17405 normal mode is listed, but no file is actually deleted.
17407 @node Switches for gnatclean
17408 @section Switches for @code{gnatclean}
17410 @noindent
17411 @code{gnatclean} recognizes the following switches:
17413 @table @option
17414 @c !sort!
17415 @cindex @option{--version} @command{gnatclean}
17416 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
17418 @item --help
17419 @cindex @option{--help} @command{gnatclean}
17420 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
17421 all other options.
17423 @item ^--subdirs^/SUBDIRS^=subdir
17424 Actual object directory of each project file is the subdirectory subdir of the
17425 object directory specified or defaulted in the project file.
17427 @item ^--unchecked-shared-lib-imports^/UNCHECKED_SHARED_LIB_IMPORTS^
17428 By default, shared library projects are not allowed to import static library
17429 projects. When this switch is used on the command line, this restriction is
17430 relaxed.
17432 @item ^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^
17433 @cindex @option{^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^} (@code{gnatclean})
17434 Only attempt to delete the files produced by the compiler, not those produced
17435 by the binder or the linker. The files that are not to be deleted are library
17436 files, interface copy files, binder generated files and executable files.
17438 @item ^-D ^/DIRECTORY_OBJECTS=^@var{dir}
17439 @cindex @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} (@code{gnatclean})
17440 Indicate that ALI and object files should normally be found in directory
17441 @var{dir}.
17443 @item ^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^
17444 @cindex @option{^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^} (@code{gnatclean})
17445 When using project files, if some errors or warnings are detected during
17446 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
17447 ^-v^/VERBOSE^), then error lines start with the full path name of the project
17448 file, rather than its simple file name.
17450 @item ^-h^/HELP^
17451 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatclean})
17452 Output a message explaining the usage of @code{^gnatclean^gnatclean^}.
17454 @item ^-n^/NODELETE^
17455 @cindex @option{^-n^/NODELETE^} (@code{gnatclean})
17456 Informative-only mode. Do not delete any files. Output the list of the files
17457 that would have been deleted if this switch was not specified.
17459 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
17460 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@code{gnatclean})
17461 Use project file @var{project}. Only one such switch can be used.
17462 When cleaning a project file, the files produced by the compilation of the
17463 immediate sources or inherited sources of the project files are to be
17464 deleted. This is not depending on the presence or not of executable names
17465 on the command line.
17467 @item ^-q^/QUIET^
17468 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatclean})
17469 Quiet output. If there are no errors, do not output anything, except in
17470 verbose mode (switch ^-v^/VERBOSE^) or in informative-only mode
17471 (switch ^-n^/NODELETE^).
17473 @item ^-r^/RECURSIVE^
17474 @cindex @option{^-r^/RECURSIVE^} (@code{gnatclean})
17475 When a project file is specified (using switch ^-P^/PROJECT_FILE=^),
17476 clean all imported and extended project files, recursively. If this switch
17477 is not specified, only the files related to the main project file are to be
17478 deleted. This switch has no effect if no project file is specified.
17480 @item ^-v^/VERBOSE^
17481 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatclean})
17482 Verbose mode.
17484 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
17485 @cindex @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE^} (@code{gnatclean})
17486 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
17487 @xref{Switches Related to Project Files}.
17489 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
17490 @cindex @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} (@code{gnatclean})
17491 Indicates that external variable @var{name} has the value @var{value}.
17492 The Project Manager will use this value for occurrences of
17493 @code{external(name)} when parsing the project file.
17494 @xref{Switches Related to Project Files}.
17496 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
17497 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@code{gnatclean})
17498 When searching for ALI and object files, look in directory
17499 @var{dir}.
17501 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
17502 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatclean})
17503 Equivalent to @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}}.
17505 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
17506 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatclean})
17507 @cindex Source files, suppressing search
17508 Do not look for ALI or object files in the directory
17509 where @code{gnatclean} was invoked.
17511 @end table
17513 @c @node Examples of gnatclean Usage
17514 @c @section Examples of @code{gnatclean} Usage
17516 @ifclear vms
17517 @node GNAT and Libraries
17518 @chapter GNAT and Libraries
17519 @cindex Library, building, installing, using
17521 @noindent
17522 This chapter describes how to build and use libraries with GNAT, and also shows
17523 how to recompile the GNAT run-time library. You should be familiar with the
17524 Project Manager facility (@pxref{GNAT Project Manager}) before reading this
17525 chapter.
17527 @menu
17528 * Introduction to Libraries in GNAT::
17529 * General Ada Libraries::
17530 * Stand-alone Ada Libraries::
17531 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library::
17532 @end menu
17534 @node Introduction to Libraries in GNAT
17535 @section Introduction to Libraries in GNAT
17537 @noindent
17538 A library is, conceptually, a collection of objects which does not have its
17539 own main thread of execution, but rather provides certain services to the
17540 applications that use it. A library can be either statically linked with the
17541 application, in which case its code is directly included in the application,
17542 or, on platforms that support it, be dynamically linked, in which case
17543 its code is shared by all applications making use of this library.
17545 GNAT supports both types of libraries.
17546 In the static case, the compiled code can be provided in different ways. The
17547 simplest approach is to provide directly the set of objects resulting from
17548 compilation of the library source files. Alternatively, you can group the
17549 objects into an archive using whatever commands are provided by the operating
17550 system. For the latter case, the objects are grouped into a shared library.
17552 In the GNAT environment, a library has three types of components:
17553 @itemize @bullet
17554 @item
17555 Source files.
17556 @item
17557 @file{ALI} files.
17558 @xref{The Ada Library Information Files}.
17559 @item
17560 Object files, an archive or a shared library.
17561 @end itemize
17563 @noindent
17564 A GNAT library may expose all its source files, which is useful for
17565 documentation purposes. Alternatively, it may expose only the units needed by
17566 an external user to make use of the library. That is to say, the specs
17567 reflecting the library services along with all the units needed to compile
17568 those specs, which can include generic bodies or any body implementing an
17569 inlined routine. In the case of @emph{stand-alone libraries} those exposed
17570 units are called @emph{interface units} (@pxref{Stand-alone Ada Libraries}).
17572 All compilation units comprising an application, including those in a library,
17573 need to be elaborated in an order partially defined by Ada's semantics. GNAT
17574 computes the elaboration order from the @file{ALI} files and this is why they
17575 constitute a mandatory part of GNAT libraries.
17576 @emph{Stand-alone libraries} are the exception to this rule because a specific
17577 library elaboration routine is produced independently of the application(s)
17578 using the library.
17580 @node General Ada Libraries
17581 @section General Ada Libraries
17583 @menu
17584 * Building a library::
17585 * Installing a library::
17586 * Using a library::
17587 @end menu
17589 @node Building a library
17590 @subsection Building a library
17592 @noindent
17593 The easiest way to build a library is to use the Project Manager,
17594 which supports a special type of project called a @emph{Library Project}
17595 (@pxref{Library Projects}).
17597 A project is considered a library project, when two project-level attributes
17598 are defined in it: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}. In order to
17599 control different aspects of library configuration, additional optional
17600 project-level attributes can be specified:
17601 @table @code
17602 @item Library_Kind
17603 This attribute controls whether the library is to be static or dynamic
17605 @item Library_Version
17606 This attribute specifies the library version; this value is used
17607 during dynamic linking of shared libraries to determine if the currently
17608 installed versions of the binaries are compatible.
17610 @item Library_Options
17611 @item Library_GCC
17612 These attributes specify additional low-level options to be used during
17613 library generation, and redefine the actual application used to generate
17614 library.
17615 @end table
17617 @noindent
17618 The GNAT Project Manager takes full care of the library maintenance task,
17619 including recompilation of the source files for which objects do not exist
17620 or are not up to date, assembly of the library archive, and installation of
17621 the library (i.e., copying associated source, object and @file{ALI} files
17622 to the specified location).
17624 Here is a simple library project file:
17625 @smallexample @c ada
17626 project My_Lib is
17627    for Source_Dirs use ("src1", "src2");
17628    for Object_Dir use "obj";
17629    for Library_Name use "mylib";
17630    for Library_Dir use "lib";
17631    for Library_Kind use "dynamic";
17632 end My_lib;
17633 @end smallexample
17635 @noindent
17636 and the compilation command to build and install the library:
17638 @smallexample @c ada
17639   $ gnatmake -Pmy_lib
17640 @end smallexample
17642 @noindent
17643 It is not entirely trivial to perform manually all the steps required to
17644 produce a library. We recommend that you use the GNAT Project Manager
17645 for this task. In special cases where this is not desired, the necessary
17646 steps are discussed below.
17648 There are various possibilities for compiling the units that make up the
17649 library: for example with a Makefile (@pxref{Using the GNU make Utility}) or
17650 with a conventional script. For simple libraries, it is also possible to create
17651 a dummy main program which depends upon all the packages that comprise the
17652 interface of the library. This dummy main program can then be given to
17653 @command{gnatmake}, which will ensure that all necessary objects are built.
17655 After this task is accomplished, you should follow the standard procedure
17656 of the underlying operating system to produce the static or shared library.
17658 Here is an example of such a dummy program:
17659 @smallexample @c ada
17660 @group
17661 with My_Lib.Service1;
17662 with My_Lib.Service2;
17663 with My_Lib.Service3;
17664 procedure My_Lib_Dummy is
17665 begin
17666    null;
17667 end;
17668 @end group
17669 @end smallexample
17671 @noindent
17672 Here are the generic commands that will build an archive or a shared library.
17674 @smallexample
17675 # compiling the library
17676 $ gnatmake -c my_lib_dummy.adb
17678 # we don't need the dummy object itself
17679 $ rm my_lib_dummy.o my_lib_dummy.ali
17681 # create an archive with the remaining objects
17682 $ ar rc libmy_lib.a *.o
17683 # some systems may require "ranlib" to be run as well
17685 # or create a shared library
17686 $ gcc -shared -o libmy_lib.so *.o
17687 # some systems may require the code to have been compiled with -fPIC
17689 # remove the object files that are now in the library
17690 $ rm *.o
17692 # Make the ALI files read-only so that gnatmake will not try to
17693 # regenerate the objects that are in the library
17694 $ chmod -w *.ali
17695 @end smallexample
17697 @noindent
17698 Please note that the library must have a name of the form @file{lib@var{xxx}.a}
17699 or @file{lib@var{xxx}.so} (or @file{lib@var{xxx}.dll} on Windows) in order to
17700 be accessed by the directive @option{-l@var{xxx}} at link time.
17702 @node Installing a library
17703 @subsection Installing a library
17704 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
17705 @cindex @code{GPR_PROJECT_PATH}
17707 @noindent
17708 If you use project files, library installation is part of the library build
17709 process (@pxref{Installing a library with project files}).
17711 When project files are not an option, it is also possible, but not recommended,
17712 to install the library so that the sources needed to use the library are on the
17713 Ada source path and the ALI files & libraries be on the Ada Object path (see
17714 @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}. Alternatively, the system
17715 administrator can place general-purpose libraries in the default compiler
17716 paths, by specifying the libraries' location in the configuration files
17717 @file{ada_source_path} and @file{ada_object_path}. These configuration files
17718 must be located in the GNAT installation tree at the same place as the gcc spec
17719 file. The location of the gcc spec file can be determined as follows:
17720 @smallexample
17721 $ gcc -v
17722 @end smallexample
17724 @noindent
17725 The configuration files mentioned above have a simple format: each line
17726 must contain one unique directory name.
17727 Those names are added to the corresponding path
17728 in their order of appearance in the file. The names can be either absolute
17729 or relative; in the latter case, they are relative to where theses files
17730 are located.
17732 The files @file{ada_source_path} and @file{ada_object_path} might not be
17733 present in a
17734 GNAT installation, in which case, GNAT will look for its run-time library in
17735 the directories @file{adainclude} (for the sources) and @file{adalib} (for the
17736 objects and @file{ALI} files). When the files exist, the compiler does not
17737 look in @file{adainclude} and @file{adalib}, and thus the
17738 @file{ada_source_path} file
17739 must contain the location for the GNAT run-time sources (which can simply
17740 be @file{adainclude}). In the same way, the @file{ada_object_path} file must
17741 contain the location for the GNAT run-time objects (which can simply
17742 be @file{adalib}).
17744 You can also specify a new default path to the run-time library at compilation
17745 time with the switch @option{--RTS=rts-path}. You can thus choose / change
17746 the run-time library you want your program to be compiled with. This switch is
17747 recognized by @command{gcc}, @command{gnatmake}, @command{gnatbind},
17748 @command{gnatls}, @command{gnatfind} and @command{gnatxref}.
17750 It is possible to install a library before or after the standard GNAT
17751 library, by reordering the lines in the configuration files. In general, a
17752 library must be installed before the GNAT library if it redefines
17753 any part of it.
17755 @node Using a library
17756 @subsection Using a library
17758 @noindent Once again, the project facility greatly simplifies the use of
17759 libraries. In this context, using a library is just a matter of adding a
17760 @code{with} clause in the user project. For instance, to make use of the
17761 library @code{My_Lib} shown in examples in earlier sections, you can
17762 write:
17764 @smallexample @c projectfile
17765 with "my_lib";
17766 project My_Proj is
17767   @dots{}
17768 end My_Proj;
17769 @end smallexample
17771 Even if you have a third-party, non-Ada library, you can still use GNAT's
17772 Project Manager facility to provide a wrapper for it. For example, the
17773 following project, when @code{with}ed by your main project, will link with the
17774 third-party library @file{liba.a}:
17776 @smallexample @c projectfile
17777 @group
17778 project Liba is
17779    for Externally_Built use "true";
17780    for Source_Files use ();
17781    for Library_Dir use "lib";
17782    for Library_Name use "a";
17783    for Library_Kind use "static";
17784 end Liba;
17785 @end group
17786 @end smallexample
17787 This is an alternative to the use of @code{pragma Linker_Options}. It is
17788 especially interesting in the context of systems with several interdependent
17789 static libraries where finding a proper linker order is not easy and best be
17790 left to the tools having visibility over project dependence information.
17792 @noindent
17793 In order to use an Ada library manually, you need to make sure that this
17794 library is on both your source and object path
17795 (see @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}
17796 and @ref{Search Paths for gnatbind}). Furthermore, when the objects are grouped
17797 in an archive or a shared library, you need to specify the desired
17798 library at link time.
17800 For example, you can use the library @file{mylib} installed in
17801 @file{/dir/my_lib_src} and @file{/dir/my_lib_obj} with the following commands:
17803 @smallexample
17804 $ gnatmake -aI/dir/my_lib_src -aO/dir/my_lib_obj my_appl \
17805   -largs -lmy_lib
17806 @end smallexample
17808 @noindent
17809 This can be expressed more simply:
17810 @smallexample
17811 $ gnatmake my_appl
17812 @end smallexample
17813 @noindent
17814 when the following conditions are met:
17815 @itemize @bullet
17816 @item
17817 @file{/dir/my_lib_src} has been added by the user to the environment
17818 variable @env{ADA_INCLUDE_PATH}, or by the administrator to the file
17819 @file{ada_source_path}
17820 @item
17821 @file{/dir/my_lib_obj} has been added by the user to the environment
17822 variable @env{ADA_OBJECTS_PATH}, or by the administrator to the file
17823 @file{ada_object_path}
17824 @item
17825 a pragma @code{Linker_Options} has been added to one of the sources.
17826 For example:
17828 @smallexample @c ada
17829 pragma Linker_Options ("-lmy_lib");
17830 @end smallexample
17831 @end itemize
17833 @node Stand-alone Ada Libraries
17834 @section Stand-alone Ada Libraries
17835 @cindex Stand-alone library, building, using
17837 @menu
17838 * Introduction to Stand-alone Libraries::
17839 * Building a Stand-alone Library::
17840 * Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context::
17841 * Restrictions in Stand-alone Libraries::
17842 @end menu
17844 @node Introduction to Stand-alone Libraries
17845 @subsection Introduction to Stand-alone Libraries
17847 @noindent
17848 A Stand-alone Library (abbreviated ``SAL'') is a library that contains the
17849 necessary code to
17850 elaborate the Ada units that are included in the library. In contrast with
17851 an ordinary library, which consists of all sources, objects and @file{ALI}
17852 files of the
17853 library, a SAL may specify a restricted subset of compilation units
17854 to serve as a library interface. In this case, the fully
17855 self-sufficient set of files will normally consist of an objects
17856 archive, the sources of interface units' specs, and the @file{ALI}
17857 files of interface units.
17858 If an interface spec contains a generic unit or an inlined subprogram,
17859 the body's
17860 source must also be provided; if the units that must be provided in the source
17861 form depend on other units, the source and @file{ALI} files of those must
17862 also be provided.
17864 The main purpose of a SAL is to minimize the recompilation overhead of client
17865 applications when a new version of the library is installed. Specifically,
17866 if the interface sources have not changed, client applications do not need to
17867 be recompiled. If, furthermore, a SAL is provided in the shared form and its
17868 version, controlled by @code{Library_Version} attribute, is not changed,
17869 then the clients do not need to be relinked.
17871 SALs also allow the library providers to minimize the amount of library source
17872 text exposed to the clients.  Such ``information hiding'' might be useful or
17873 necessary for various reasons.
17875 Stand-alone libraries are also well suited to be used in an executable whose
17876 main routine is not written in Ada.
17878 @node Building a Stand-alone Library
17879 @subsection Building a Stand-alone Library
17881 @noindent
17882 GNAT's Project facility provides a simple way of building and installing
17883 stand-alone libraries; see @ref{Stand-alone Library Projects}.
17884 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
17885 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
17886 @code{Library_Dir}; see @ref{Library Projects}), the attribute
17887 @code{Library_Interface} must be defined.  For example:
17889 @smallexample @c projectfile
17890 @group
17891    for Library_Dir use "lib_dir";
17892    for Library_Name use "dummy";
17893    for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
17894 @end group
17895 @end smallexample
17897 @noindent
17898 Attribute @code{Library_Interface} has a non-empty string list value,
17899 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
17900 of the project file.
17902 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
17903 a package whose name depends on the library name
17904 (@file{^b~dummy.ads/b^B$DUMMY.ADS/B^} in the example above).
17905 This binder-generated package includes initialization and
17906 finalization procedures whose
17907 names depend on the library name (@code{dummyinit} and @code{dummyfinal}
17908 in the example
17909 above). The object corresponding to this package is included in the library.
17911 You must ensure timely (e.g., prior to any use of interfaces in the SAL)
17912 calling of these procedures if a static SAL is built, or if a shared SAL
17913 is built
17914 with the project-level attribute @code{Library_Auto_Init} set to
17915 @code{"false"}.
17917 For a Stand-Alone Library, only the @file{ALI} files of the Interface Units
17918 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
17919 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
17920 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
17921 the binding phase will fail.
17923 @noindent
17924 It is also possible to build an encapsulated library where not only
17925 the code to elaborate and finalize the library is embedded but also
17926 ensuring that the library is linked only against static
17927 libraries. So an encapsulated library only depends on system
17928 libraries, all other code, including the GNAT runtime, is embedded. To
17929 build an encapsulated library the attribute
17930 @code{Library_Standalone} must be set to @code{encapsulated}:
17932 @smallexample @c projectfile
17933 @group
17934    for Library_Dir use "lib_dir";
17935    for Library_Name use "dummy";
17936    for Library_Kind use "dynamic";
17937    for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
17938    for Library_Standalone use "encapsulated";
17939 @end group
17940 @end smallexample
17942 @noindent
17943 The default value for this attribute is @code{standard} in which case
17944 a stand-alone library is built.
17946 The attribute @code{Library_Src_Dir} may be specified for a
17947 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
17948 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
17949 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
17950 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
17951 the library directory. The sources of the Interface
17952 Units of the library that are needed by an Ada client of the library will be
17953 copied to the designated directory, called the Interface Copy directory.
17954 These sources include the specs of the Interface Units, but they may also
17955 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
17956 are used, or when there is a generic unit in the spec. Before the sources
17957 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
17958 files in the Interface Copy directory.
17960 Building stand-alone libraries by hand is somewhat tedious, but for those
17961 occasions when it is necessary here are the steps that you need to perform:
17962 @itemize @bullet
17963 @item
17964 Compile all library sources.
17966 @item
17967 Invoke the binder with the switch @option{-n} (No Ada main program),
17968 with all the @file{ALI} files of the interfaces, and
17969 with the switch @option{-L} to give specific names to the @code{init}
17970 and @code{final} procedures.  For example:
17971 @smallexample
17972   gnatbind -n int1.ali int2.ali -Lsal1
17973 @end smallexample
17975 @item
17976 Compile the binder generated file:
17977 @smallexample
17978   gcc -c b~int2.adb
17979 @end smallexample
17981 @item
17982 Link the dynamic library with all the necessary object files,
17983 indicating to the linker the names of the @code{init} (and possibly
17984 @code{final}) procedures for automatic initialization (and finalization).
17985 The built library should be placed in a directory different from
17986 the object directory.
17988 @item
17989 Copy the @code{ALI} files of the interface to the library directory,
17990 add in this copy an indication that it is an interface to a SAL
17991 (i.e., add a word @option{SL} on the line in the @file{ALI} file that starts
17992 with letter ``P'') and make the modified copy of the @file{ALI} file
17993 read-only.
17994 @end itemize
17996 @noindent
17997 Using SALs is not different from using other libraries
17998 (see @ref{Using a library}).
18000 @node Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
18001 @subsection Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
18003 @noindent
18004 It is easy to adapt the SAL build procedure discussed above for use of a SAL in
18005 a non-Ada context.
18007 The only extra step required is to ensure that library interface subprograms
18008 are compatible with the main program, by means of @code{pragma Export}
18009 or @code{pragma Convention}.
18011 Here is an example of simple library interface for use with C main program:
18013 @smallexample @c ada
18014 package My_Package is
18016    procedure Do_Something;
18017    pragma Export (C, Do_Something, "do_something");
18019    procedure Do_Something_Else;
18020    pragma Export (C, Do_Something_Else, "do_something_else");
18022 end My_Package;
18023 @end smallexample
18025 @noindent
18026 On the foreign language side, you must provide a ``foreign'' view of the
18027 library interface; remember that it should contain elaboration routines in
18028 addition to interface subprograms.
18030 The example below shows the content of @code{mylib_interface.h} (note
18031 that there is no rule for the naming of this file, any name can be used)
18032 @smallexample
18033 /* the library elaboration procedure */
18034 extern void mylibinit (void);
18036 /* the library finalization procedure */
18037 extern void mylibfinal (void);
18039 /* the interface exported by the library */
18040 extern void do_something (void);
18041 extern void do_something_else (void);
18042 @end smallexample
18044 @noindent
18045 Libraries built as explained above can be used from any program, provided
18046 that the elaboration procedures (named @code{mylibinit} in the previous
18047 example) are called before the library services are used. Any number of
18048 libraries can be used simultaneously, as long as the elaboration
18049 procedure of each library is called.
18051 Below is an example of a C program that uses the @code{mylib} library.
18053 @smallexample
18054 #include "mylib_interface.h"
18057 main (void)
18059    /* First, elaborate the library before using it */
18060    mylibinit ();
18062    /* Main program, using the library exported entities */
18063    do_something ();
18064    do_something_else ();
18066    /* Library finalization at the end of the program */
18067    mylibfinal ();
18068    return 0;
18070 @end smallexample
18072 @noindent
18073 Note that invoking any library finalization procedure generated by
18074 @code{gnatbind} shuts down the Ada run-time environment.
18075 Consequently, the
18076 finalization of all Ada libraries must be performed at the end of the program.
18077 No call to these libraries or to the Ada run-time library should be made
18078 after the finalization phase.
18080 @node Restrictions in Stand-alone Libraries
18081 @subsection Restrictions in Stand-alone Libraries
18083 @noindent
18084 The pragmas listed below should be used with caution inside libraries,
18085 as they can create incompatibilities with other Ada libraries:
18086 @itemize @bullet
18087 @item pragma @code{Locking_Policy}
18088 @item pragma @code{Partition_Elaboration_Policy}
18089 @item pragma @code{Queuing_Policy}
18090 @item pragma @code{Task_Dispatching_Policy}
18091 @item pragma @code{Unreserve_All_Interrupts}
18092 @end itemize
18094 @noindent
18095 When using a library that contains such pragmas, the user must make sure
18096 that all libraries use the same pragmas with the same values. Otherwise,
18097 @code{Program_Error} will
18098 be raised during the elaboration of the conflicting
18099 libraries. The usage of these pragmas and its consequences for the user
18100 should therefore be well documented.
18102 Similarly, the traceback in the exception occurrence mechanism should be
18103 enabled or disabled in a consistent manner across all libraries.
18104 Otherwise, Program_Error will be raised during the elaboration of the
18105 conflicting libraries.
18107 If the @code{Version} or @code{Body_Version}
18108 attributes are used inside a library, then you need to
18109 perform a @code{gnatbind} step that specifies all @file{ALI} files in all
18110 libraries, so that version identifiers can be properly computed.
18111 In practice these attributes are rarely used, so this is unlikely
18112 to be a consideration.
18114 @node  Rebuilding the GNAT Run-Time Library
18115 @section Rebuilding the GNAT Run-Time Library
18116 @cindex GNAT Run-Time Library, rebuilding
18117 @cindex Building the GNAT Run-Time Library
18118 @cindex Rebuilding the GNAT Run-Time Library
18119 @cindex Run-Time Library, rebuilding
18121 @noindent
18122 It may be useful to recompile the GNAT library in various contexts, the
18123 most important one being the use of partition-wide configuration pragmas
18124 such as @code{Normalize_Scalars}. A special Makefile called
18125 @code{Makefile.adalib} is provided to that effect and can be found in
18126 the directory containing the GNAT library. The location of this
18127 directory depends on the way the GNAT environment has been installed and can
18128 be determined by means of the command:
18130 @smallexample
18131 $ gnatls -v
18132 @end smallexample
18134 @noindent
18135 The last entry in the object search path usually contains the
18136 gnat library. This Makefile contains its own documentation and in
18137 particular the set of instructions needed to rebuild a new library and
18138 to use it.
18140 @node Using the GNU make Utility
18141 @chapter Using the GNU @code{make} Utility
18142 @findex make
18144 @noindent
18145 This chapter offers some examples of makefiles that solve specific
18146 problems. It does not explain how to write a makefile (@pxref{Top,, GNU
18147 make, make, GNU @code{make}}), nor does it try to replace the
18148 @command{gnatmake} utility (@pxref{The GNAT Make Program gnatmake}).
18150 All the examples in this section are specific to the GNU version of
18151 make. Although @command{make} is a standard utility, and the basic language
18152 is the same, these examples use some advanced features found only in
18153 @code{GNU make}.
18155 @menu
18156 * Using gnatmake in a Makefile::
18157 * Automatically Creating a List of Directories::
18158 * Generating the Command Line Switches::
18159 * Overcoming Command Line Length Limits::
18160 @end menu
18162 @node Using gnatmake in a Makefile
18163 @section Using gnatmake in a Makefile
18164 @findex makefile
18165 @cindex GNU make
18167 @noindent
18168 Complex project organizations can be handled in a very powerful way by
18169 using GNU make combined with gnatmake. For instance, here is a Makefile
18170 which allows you to build each subsystem of a big project into a separate
18171 shared library. Such a makefile allows you to significantly reduce the link
18172 time of very big applications while maintaining full coherence at
18173 each step of the build process.
18175 The list of dependencies are handled automatically by
18176 @command{gnatmake}. The Makefile is simply used to call gnatmake in each of
18177 the appropriate directories.
18179 Note that you should also read the example on how to automatically
18180 create the list of directories
18181 (@pxref{Automatically Creating a List of Directories})
18182 which might help you in case your project has a lot of subdirectories.
18184 @smallexample
18185 @iftex
18186 @leftskip=0cm
18187 @font@heightrm=cmr8
18188 @heightrm
18189 @end iftex
18190 ## This Makefile is intended to be used with the following directory
18191 ## configuration:
18192 ##  - The sources are split into a series of csc (computer software components)
18193 ##    Each of these csc is put in its own directory.
18194 ##    Their name are referenced by the directory names.
18195 ##    They will be compiled into shared library (although this would also work
18196 ##    with static libraries
18197 ##  - The main program (and possibly other packages that do not belong to any
18198 ##    csc is put in the top level directory (where the Makefile is).
18199 ##       toplevel_dir __ first_csc  (sources) __ lib (will contain the library)
18200 ##                    \_ second_csc (sources) __ lib (will contain the library)
18201 ##                    \_ @dots{}
18202 ## Although this Makefile is build for shared library, it is easy to modify
18203 ## to build partial link objects instead (modify the lines with -shared and
18204 ## gnatlink below)
18206 ## With this makefile, you can change any file in the system or add any new
18207 ## file, and everything will be recompiled correctly (only the relevant shared
18208 ## objects will be recompiled, and the main program will be re-linked).
18210 # The list of computer software component for your project. This might be
18211 # generated automatically.
18212 CSC_LIST=aa bb cc
18214 # Name of the main program (no extension)
18215 MAIN=main
18217 # If we need to build objects with -fPIC, uncomment the following line
18218 #NEED_FPIC=-fPIC
18220 # The following variable should give the directory containing libgnat.so
18221 # You can get this directory through 'gnatls -v'. This is usually the last
18222 # directory in the Object_Path.
18223 GLIB=@dots{}
18225 # The directories for the libraries
18226 # (This macro expands the list of CSC to the list of shared libraries, you
18227 # could simply use the expanded form:
18228 # LIB_DIR=aa/lib/libaa.so bb/lib/libbb.so cc/lib/libcc.so
18229 LIB_DIR=$@{foreach dir,$@{CSC_LIST@},$@{dir@}/lib/lib$@{dir@}.so@}
18231 $@{MAIN@}: objects $@{LIB_DIR@}
18232     gnatbind $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-aO%/lib@} -shared
18233     gnatlink $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-l%@}
18235 objects::
18236     # recompile the sources
18237     gnatmake -c -i $@{MAIN@}.adb $@{NEED_FPIC@} $@{CSC_LIST:%=-I%@}
18239 # Note: In a future version of GNAT, the following commands will be simplified
18240 # by a new tool, gnatmlib
18241 $@{LIB_DIR@}:
18242     mkdir -p $@{dir $@@ @}
18243     cd $@{dir $@@ @} && gcc -shared -o $@{notdir $@@ @} ../*.o -L$@{GLIB@} -lgnat
18244     cd $@{dir $@@ @} && cp -f ../*.ali .
18246 # The dependencies for the modules
18247 # Note that we have to force the expansion of *.o, since in some cases
18248 # make won't be able to do it itself.
18249 aa/lib/libaa.so: $@{wildcard aa/*.o@}
18250 bb/lib/libbb.so: $@{wildcard bb/*.o@}
18251 cc/lib/libcc.so: $@{wildcard cc/*.o@}
18253 # Make sure all of the shared libraries are in the path before starting the
18254 # program
18255 run::
18256     LD_LIBRARY_PATH=`pwd`/aa/lib:`pwd`/bb/lib:`pwd`/cc/lib ./$@{MAIN@}
18258 clean::
18259     $@{RM@} -rf $@{CSC_LIST:%=%/lib@}
18260     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.ali@}
18261     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.o@}
18262     $@{RM@} *.o *.ali $@{MAIN@}
18263 @end smallexample
18265 @node Automatically Creating a List of Directories
18266 @section Automatically Creating a List of Directories
18268 @noindent
18269 In most makefiles, you will have to specify a list of directories, and
18270 store it in a variable. For small projects, it is often easier to
18271 specify each of them by hand, since you then have full control over what
18272 is the proper order for these directories, which ones should be
18273 included.
18275 However, in larger projects, which might involve hundreds of
18276 subdirectories, it might be more convenient to generate this list
18277 automatically.
18279 The example below presents two methods. The first one, although less
18280 general, gives you more control over the list. It involves wildcard
18281 characters, that are automatically expanded by @command{make}. Its
18282 shortcoming is that you need to explicitly specify some of the
18283 organization of your project, such as for instance the directory tree
18284 depth, whether some directories are found in a separate tree, @enddots{}
18286 The second method is the most general one. It requires an external
18287 program, called @command{find}, which is standard on all Unix systems. All
18288 the directories found under a given root directory will be added to the
18289 list.
18291 @smallexample
18292 @iftex
18293 @leftskip=0cm
18294 @font@heightrm=cmr8
18295 @heightrm
18296 @end iftex
18297 # The examples below are based on the following directory hierarchy:
18298 # All the directories can contain any number of files
18299 # ROOT_DIRECTORY ->  a  ->  aa  ->  aaa
18300 #                       ->  ab
18301 #                       ->  ac
18302 #                ->  b  ->  ba  ->  baa
18303 #                       ->  bb
18304 #                       ->  bc
18305 # This Makefile creates a variable called DIRS, that can be reused any time
18306 # you need this list (see the other examples in this section)
18308 # The root of your project's directory hierarchy
18309 ROOT_DIRECTORY=.
18311 ####
18312 # First method: specify explicitly the list of directories
18313 # This allows you to specify any subset of all the directories you need.
18314 ####
18316 DIRS := a/aa/ a/ab/ b/ba/
18318 ####
18319 # Second method: use wildcards
18320 # Note that the argument(s) to wildcard below should end with a '/'.
18321 # Since wildcards also return file names, we have to filter them out
18322 # to avoid duplicate directory names.
18323 # We thus use make's @code{dir} and @code{sort} functions.
18324 # It sets DIRs to the following value (note that the directories aaa and baa
18325 # are not given, unless you change the arguments to wildcard).
18326 # DIRS= ./a/a/ ./b/ ./a/aa/ ./a/ab/ ./a/ac/ ./b/ba/ ./b/bb/ ./b/bc/
18327 ####
18329 DIRS := $@{sort $@{dir $@{wildcard $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/
18330                     $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/*/@}@}@}
18332 ####
18333 # Third method: use an external program
18334 # This command is much faster if run on local disks, avoiding NFS slowdowns.
18335 # This is the most complete command: it sets DIRs to the following value:
18336 # DIRS= ./a ./a/aa ./a/aa/aaa ./a/ab ./a/ac ./b ./b/ba ./b/ba/baa ./b/bb ./b/bc
18337 ####
18339 DIRS := $@{shell find $@{ROOT_DIRECTORY@} -type d -print@}
18341 @end smallexample
18343 @node Generating the Command Line Switches
18344 @section Generating the Command Line Switches
18346 @noindent
18347 Once you have created the list of directories as explained in the
18348 previous section (@pxref{Automatically Creating a List of Directories}),
18349 you can easily generate the command line arguments to pass to gnatmake.
18351 For the sake of completeness, this example assumes that the source path
18352 is not the same as the object path, and that you have two separate lists
18353 of directories.
18355 @smallexample
18356 # see "Automatically creating a list of directories" to create
18357 # these variables
18358 SOURCE_DIRS=
18359 OBJECT_DIRS=
18361 GNATMAKE_SWITCHES := $@{patsubst %,-aI%,$@{SOURCE_DIRS@}@}
18362 GNATMAKE_SWITCHES += $@{patsubst %,-aO%,$@{OBJECT_DIRS@}@}
18364 all:
18365         gnatmake $@{GNATMAKE_SWITCHES@} main_unit
18366 @end smallexample
18368 @node Overcoming Command Line Length Limits
18369 @section Overcoming Command Line Length Limits
18371 @noindent
18372 One problem that might be encountered on big projects is that many
18373 operating systems limit the length of the command line. It is thus hard to give
18374 gnatmake the list of source and object directories.
18376 This example shows how you can set up environment variables, which will
18377 make @command{gnatmake} behave exactly as if the directories had been
18378 specified on the command line, but have a much higher length limit (or
18379 even none on most systems).
18381 It assumes that you have created a list of directories in your Makefile,
18382 using one of the methods presented in
18383 @ref{Automatically Creating a List of Directories}.
18384 For the sake of completeness, we assume that the object
18385 path (where the ALI files are found) is different from the sources patch.
18387 Note a small trick in the Makefile below: for efficiency reasons, we
18388 create two temporary variables (SOURCE_LIST and OBJECT_LIST), that are
18389 expanded immediately by @code{make}. This way we overcome the standard
18390 make behavior which is to expand the variables only when they are
18391 actually used.
18393 On Windows, if you are using the standard Windows command shell, you must
18394 replace colons with semicolons in the assignments to these variables.
18396 @smallexample
18397 @iftex
18398 @leftskip=0cm
18399 @font@heightrm=cmr8
18400 @heightrm
18401 @end iftex
18402 # In this example, we create both ADA_INCLUDE_PATH and ADA_OBJECTS_PATH.
18403 # This is the same thing as putting the -I arguments on the command line.
18404 # (the equivalent of using -aI on the command line would be to define
18405 #  only ADA_INCLUDE_PATH, the equivalent of -aO is ADA_OBJECTS_PATH).
18406 # You can of course have different values for these variables.
18408 # Note also that we need to keep the previous values of these variables, since
18409 # they might have been set before running 'make' to specify where the GNAT
18410 # library is installed.
18412 # see "Automatically creating a list of directories" to create these
18413 # variables
18414 SOURCE_DIRS=
18415 OBJECT_DIRS=
18417 empty:=
18418 space:=$@{empty@} $@{empty@}
18419 SOURCE_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{SOURCE_DIRS@}@}
18420 OBJECT_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{OBJECT_DIRS@}@}
18421 ADA_INCLUDE_PATH += $@{SOURCE_LIST@}
18422 ADA_OBJECTS_PATH += $@{OBJECT_LIST@}
18423 export ADA_INCLUDE_PATH
18424 export ADA_OBJECTS_PATH
18426 all:
18427         gnatmake main_unit
18428 @end smallexample
18429 @end ifclear
18431 @node Memory Management Issues
18432 @chapter Memory Management Issues
18434 @noindent
18435 This chapter describes some useful memory pools provided in the GNAT library
18436 and in particular the GNAT Debug Pool facility, which can be used to detect
18437 incorrect uses of access values (including ``dangling references'').
18438 @ifclear vms
18439 @ifclear FSFEDITION
18440 It also describes the @command{gnatmem} tool, which can be used to track down
18441 ``memory leaks''.
18442 @end ifclear
18443 @end ifclear
18445 @menu
18446 * Some Useful Memory Pools::
18447 * The GNAT Debug Pool Facility::
18448 @ifclear vms
18449 @ifclear FSFEDITION
18450 * The gnatmem Tool::
18451 @end ifclear
18452 @end ifclear
18453 @end menu
18455 @node Some Useful Memory Pools
18456 @section Some Useful Memory Pools
18457 @findex Memory Pool
18458 @cindex storage, pool
18460 @noindent
18461 The @code{System.Pool_Global} package offers the Unbounded_No_Reclaim_Pool
18462 storage pool. Allocations use the standard system call @code{malloc} while
18463 deallocations use the standard system call @code{free}. No reclamation is
18464 performed when the pool goes out of scope. For performance reasons, the
18465 standard default Ada allocators/deallocators do not use any explicit storage
18466 pools but if they did, they could use this storage pool without any change in
18467 behavior. That is why this storage pool is used  when the user
18468 manages to make the default implicit allocator explicit as in this example:
18469 @smallexample @c ada
18470    type T1 is access Something;
18471     -- no Storage pool is defined for T2
18472    type T2 is access Something_Else;
18473    for T2'Storage_Pool use T1'Storage_Pool;
18474    -- the above is equivalent to
18475    for T2'Storage_Pool use System.Pool_Global.Global_Pool_Object;
18476 @end smallexample
18478 @noindent
18479 The @code{System.Pool_Local} package offers the Unbounded_Reclaim_Pool storage
18480 pool. The allocation strategy is similar to @code{Pool_Local}'s
18481 except that the all
18482 storage allocated with this pool is reclaimed when the pool object goes out of
18483 scope. This pool provides a explicit mechanism similar to the implicit one
18484 provided by several Ada 83 compilers for allocations performed through a local
18485 access type and whose purpose was to reclaim memory when exiting the
18486 scope of a given local access. As an example, the following program does not
18487 leak memory even though it does not perform explicit deallocation:
18489 @smallexample @c ada
18490 with System.Pool_Local;
18491 procedure Pooloc1 is
18492    procedure Internal is
18493       type A is access Integer;
18494       X : System.Pool_Local.Unbounded_Reclaim_Pool;
18495       for A'Storage_Pool use X;
18496       v : A;
18497    begin
18498       for I in  1 .. 50 loop
18499          v := new Integer;
18500       end loop;
18501    end Internal;
18502 begin
18503    for I in  1 .. 100 loop
18504       Internal;
18505    end loop;
18506 end Pooloc1;
18507 @end smallexample
18509 @noindent
18510 The @code{System.Pool_Size} package implements the Stack_Bounded_Pool used when
18511 @code{Storage_Size} is specified for an access type.
18512 The whole storage for the pool is
18513 allocated at once, usually on the stack at the point where the access type is
18514 elaborated. It is automatically reclaimed when exiting the scope where the
18515 access type is defined. This package is not intended to be used directly by the
18516 user and it is implicitly used for each such declaration:
18518 @smallexample @c ada
18519    type T1 is access Something;
18520    for T1'Storage_Size use 10_000;
18521 @end smallexample
18523 @node The GNAT Debug Pool Facility
18524 @section The GNAT Debug Pool Facility
18525 @findex Debug Pool
18526 @cindex storage, pool, memory corruption
18528 @noindent
18529 The use of unchecked deallocation and unchecked conversion can easily
18530 lead to incorrect memory references. The problems generated by such
18531 references are usually difficult to tackle because the symptoms can be
18532 very remote from the origin of the problem. In such cases, it is
18533 very helpful to detect the problem as early as possible. This is the
18534 purpose of the Storage Pool provided by @code{GNAT.Debug_Pools}.
18536 In order to use the GNAT specific debugging pool, the user must
18537 associate a debug pool object with each of the access types that may be
18538 related to suspected memory problems. See Ada Reference Manual 13.11.
18539 @smallexample @c ada
18540 type Ptr is access Some_Type;
18541 Pool : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
18542 for Ptr'Storage_Pool use Pool;
18543 @end smallexample
18545 @noindent
18546 @code{GNAT.Debug_Pools} is derived from a GNAT-specific kind of
18547 pool: the @code{Checked_Pool}. Such pools, like standard Ada storage pools,
18548 allow the user to redefine allocation and deallocation strategies. They
18549 also provide a checkpoint for each dereference, through the use of
18550 the primitive operation @code{Dereference} which is implicitly called at
18551 each dereference of an access value.
18553 Once an access type has been associated with a debug pool, operations on
18554 values of the type may raise four distinct exceptions,
18555 which correspond to four potential kinds of memory corruption:
18556 @itemize @bullet
18557 @item
18558 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Not_Allocated_Storage}
18559 @item
18560 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Deallocated_Storage}
18561 @item
18562 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Not_Allocated_Storage}
18563 @item
18564 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Deallocated_Storage }
18565 @end itemize
18567 @noindent
18568 For types associated with a Debug_Pool, dynamic allocation is performed using
18569 the standard GNAT allocation routine. References to all allocated chunks of
18570 memory are kept in an internal dictionary. Several deallocation strategies are
18571 provided, whereupon the user can choose to release the memory to the system,
18572 keep it allocated for further invalid access checks, or fill it with an easily
18573 recognizable pattern for debug sessions. The memory pattern is the old IBM
18574 hexadecimal convention: @code{16#DEADBEEF#}.
18576 See the documentation in the file g-debpoo.ads for more information on the
18577 various strategies.
18579 Upon each dereference, a check is made that the access value denotes a
18580 properly allocated memory location. Here is a complete example of use of
18581 @code{Debug_Pools}, that includes typical instances of  memory corruption:
18582 @smallexample @c ada
18583 @iftex
18584 @leftskip=0cm
18585 @end iftex
18586 with Gnat.Io; use Gnat.Io;
18587 with Unchecked_Deallocation;
18588 with Unchecked_Conversion;
18589 with GNAT.Debug_Pools;
18590 with System.Storage_Elements;
18591 with Ada.Exceptions; use Ada.Exceptions;
18592 procedure Debug_Pool_Test is
18594    type T is access Integer;
18595    type U is access all T;
18597    P : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
18598    for T'Storage_Pool use P;
18600    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (Integer, T);
18601    function UC is new Unchecked_Conversion (U, T);
18602    A, B : aliased T;
18604    procedure Info is new GNAT.Debug_Pools.Print_Info(Put_Line);
18606 begin
18607    Info (P);
18608    A := new Integer;
18609    B := new Integer;
18610    B := A;
18611    Info (P);
18612    Free (A);
18613    begin
18614       Put_Line (Integer'Image(B.all));
18615    exception
18616       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
18617    end;
18618    begin
18619       Free (B);
18620    exception
18621       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
18622    end;
18623    B := UC(A'Access);
18624    begin
18625       Put_Line (Integer'Image(B.all));
18626    exception
18627       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
18628    end;
18629    begin
18630       Free (B);
18631    exception
18632       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
18633    end;
18634    Info (P);
18635 end Debug_Pool_Test;
18636 @end smallexample
18638 @noindent
18639 The debug pool mechanism provides the following precise diagnostics on the
18640 execution of this erroneous program:
18641 @smallexample
18642 Debug Pool info:
18643   Total allocated bytes :  0
18644   Total deallocated bytes :  0
18645   Current Water Mark:  0
18646   High Water Mark:  0
18648 Debug Pool info:
18649   Total allocated bytes :  8
18650   Total deallocated bytes :  0
18651   Current Water Mark:  8
18652   High Water Mark:  8
18654 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_DEALLOCATED_STORAGE
18655 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_DEALLOCATED_STORAGE
18656 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
18657 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
18658 Debug Pool info:
18659   Total allocated bytes :  8
18660   Total deallocated bytes :  4
18661   Current Water Mark:  4
18662   High Water Mark:  8
18663 @end smallexample
18665 @ifclear vms
18666 @ifclear FSFEDITION
18667 @node The gnatmem Tool
18668 @section The @command{gnatmem} Tool
18669 @findex gnatmem
18671 @noindent
18672 The @code{gnatmem} utility monitors dynamic allocation and
18673 deallocation activity in a program, and displays information about
18674 incorrect deallocations and possible sources of memory leaks.
18675 It is designed to work in association with a static runtime library
18676 only and in this context provides three types of information:
18677 @itemize @bullet
18678 @item
18679 General information concerning memory management, such as the total
18680 number of allocations and deallocations, the amount of allocated
18681 memory and the high water mark, i.e.@: the largest amount of allocated
18682 memory in the course of program execution.
18684 @item
18685 Backtraces for all incorrect deallocations, that is to say deallocations
18686 which do not correspond to a valid allocation.
18688 @item
18689 Information on each allocation that is potentially the origin of a memory
18690 leak.
18691 @end itemize
18693 @menu
18694 * Running gnatmem::
18695 * Switches for gnatmem::
18696 * Example of gnatmem Usage::
18697 @end menu
18699 @node Running gnatmem
18700 @subsection Running @code{gnatmem}
18702 @noindent
18703 @code{gnatmem} makes use of the output created by the special version of
18704 allocation and deallocation routines that record call information. This
18705 allows to obtain accurate dynamic memory usage history at a minimal cost to
18706 the execution speed. Note however, that @code{gnatmem} is not supported on
18707 all platforms (currently, it is supported on AIX, HP-UX, GNU/Linux,
18708 Solaris and Windows NT/2000/XP (x86).
18710 @noindent
18711 The @code{gnatmem} command has the form
18713 @smallexample
18714 @c    $ gnatmem @ovar{switches} user_program
18715 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
18716       $ gnatmem @r{[}@var{switches}@r{]} @var{user_program}
18717 @end smallexample
18719 @noindent
18720 The program must have been linked with the instrumented version of the
18721 allocation and deallocation routines. This is done by linking with the
18722 @file{libgmem.a} library. For correct symbolic backtrace information,
18723 the user program should be compiled with debugging options
18724 (see @ref{Switches for gcc}). For example to build @file{my_program}:
18726 @smallexample
18727 $ gnatmake -g my_program -largs -lgmem
18728 @end smallexample
18730 @noindent
18731 As library @file{libgmem.a} contains an alternate body for package
18732 @code{System.Memory}, @file{s-memory.adb} should not be compiled and linked
18733 when an executable is linked with library @file{libgmem.a}. It is then not
18734 recommended to use @command{gnatmake} with switch @option{^-a^/ALL_FILES^}.
18736 @noindent
18737 When @file{my_program} is executed, the file @file{gmem.out} is produced.
18738 This file contains information about all allocations and deallocations
18739 performed by the program. It is produced by the instrumented allocations and
18740 deallocations routines and will be used by @code{gnatmem}.
18742 In order to produce symbolic backtrace information for allocations and
18743 deallocations performed by the GNAT run-time library, you need to use a
18744 version of that library that has been compiled with the @option{-g} switch
18745 (see @ref{Rebuilding the GNAT Run-Time Library}).
18747 Gnatmem must be supplied with the @file{gmem.out} file and the executable to
18748 examine. If the location of @file{gmem.out} file was not explicitly supplied by
18749 @option{-i} switch, gnatmem will assume that this file can be found in the
18750 current directory. For example, after you have executed @file{my_program},
18751 @file{gmem.out} can be analyzed by @code{gnatmem} using the command:
18753 @smallexample
18754 $ gnatmem my_program
18755 @end smallexample
18757 @noindent
18758 This will produce the output with the following format:
18760 *************** debut cc
18761 @smallexample
18762 $ gnatmem my_program
18764 Global information
18765 ------------------
18766    Total number of allocations        :  45
18767    Total number of deallocations      :   6
18768    Final Water Mark (non freed mem)   :  11.29 Kilobytes
18769    High Water Mark                    :  11.40 Kilobytes
18774 Allocation Root # 2
18775 -------------------
18776  Number of non freed allocations    :  11
18777  Final Water Mark (non freed mem)   :   1.16 Kilobytes
18778  High Water Mark                    :   1.27 Kilobytes
18779  Backtrace                          :
18780    my_program.adb:23 my_program.alloc
18784 @end smallexample
18786 The first block of output gives general information. In this case, the
18787 Ada construct ``@code{@b{new}}'' was executed 45 times, and only 6 calls to an
18788 Unchecked_Deallocation routine occurred.
18790 @noindent
18791 Subsequent paragraphs display  information on all allocation roots.
18792 An allocation root is a specific point in the execution of the program
18793 that generates some dynamic allocation, such as a ``@code{@b{new}}''
18794 construct. This root is represented by an execution backtrace (or subprogram
18795 call stack). By default the backtrace depth for allocations roots is 1, so
18796 that a root corresponds exactly to a source location. The backtrace can
18797 be made deeper, to make the root more specific.
18799 @node Switches for gnatmem
18800 @subsection Switches for @code{gnatmem}
18802 @noindent
18803 @code{gnatmem} recognizes the following switches:
18805 @table @option
18807 @item -q
18808 @cindex @option{-q} (@code{gnatmem})
18809 Quiet. Gives the minimum output needed to identify the origin of the
18810 memory leaks. Omits statistical information.
18812 @item @var{N}
18813 @cindex @var{N} (@code{gnatmem})
18814 N is an integer literal (usually between 1 and 10) which controls the
18815 depth of the backtraces defining allocation root. The default value for
18816 N is 1. The deeper the backtrace, the more precise the localization of
18817 the root. Note that the total number of roots can depend on this
18818 parameter. This parameter must be specified @emph{before} the name of the
18819 executable to be analyzed, to avoid ambiguity.
18821 @item -b n
18822 @cindex @option{-b} (@code{gnatmem})
18823 This switch has the same effect as just depth parameter.
18825 @item -i @var{file}
18826 @cindex @option{-i} (@code{gnatmem})
18827 Do the @code{gnatmem} processing starting from @file{file}, rather than
18828 @file{gmem.out} in the current directory.
18830 @item -m n
18831 @cindex @option{-m} (@code{gnatmem})
18832 This switch causes @code{gnatmem} to mask the allocation roots that have less
18833 than n leaks. The default value is 1. Specifying the value of 0 will allow to
18834 examine even the roots that didn't result in leaks.
18836 @item -s order
18837 @cindex @option{-s} (@code{gnatmem})
18838 This switch causes @code{gnatmem} to sort the allocation roots according to the
18839 specified order of sort criteria, each identified by a single letter. The
18840 currently supported criteria are @code{n, h, w} standing respectively for
18841 number of unfreed allocations, high watermark, and final watermark
18842 corresponding to a specific root. The default order is @code{nwh}.
18844 @end table
18846 @node Example of gnatmem Usage
18847 @subsection Example of @code{gnatmem} Usage
18849 @noindent
18850 The following example shows the use of @code{gnatmem}
18851 on a simple memory-leaking program.
18852 Suppose that we have the following Ada program:
18854 @smallexample @c ada
18855 @group
18856 @cartouche
18857 with Unchecked_Deallocation;
18858 procedure Test_Gm is
18860    type T is array (1..1000) of Integer;
18861    type Ptr is access T;
18862    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (T, Ptr);
18863    A : Ptr;
18865    procedure My_Alloc is
18866    begin
18867       A := new T;
18868    end My_Alloc;
18870    procedure My_DeAlloc is
18871       B : Ptr := A;
18872    begin
18873       Free (B);
18874    end My_DeAlloc;
18876 begin
18877    My_Alloc;
18878    for I in 1 .. 5 loop
18879       for J in I .. 5 loop
18880          My_Alloc;
18881       end loop;
18882       My_Dealloc;
18883    end loop;
18884 end;
18885 @end cartouche
18886 @end group
18887 @end smallexample
18889 @noindent
18890 The program needs to be compiled with debugging option and linked with
18891 @code{gmem} library:
18893 @smallexample
18894 $ gnatmake -g test_gm -largs -lgmem
18895 @end smallexample
18897 @noindent
18898 Then we execute the program as usual:
18900 @smallexample
18901 $ test_gm
18902 @end smallexample
18904 @noindent
18905 Then @code{gnatmem} is invoked simply with
18906 @smallexample
18907 $ gnatmem test_gm
18908 @end smallexample
18910 @noindent
18911 which produces the following output (result may vary on different platforms):
18913 @smallexample
18914 Global information
18915 ------------------
18916    Total number of allocations        :  18
18917    Total number of deallocations      :   5
18918    Final Water Mark (non freed mem)   :  53.00 Kilobytes
18919    High Water Mark                    :  56.90 Kilobytes
18921 Allocation Root # 1
18922 -------------------
18923  Number of non freed allocations    :  11
18924  Final Water Mark (non freed mem)   :  42.97 Kilobytes
18925  High Water Mark                    :  46.88 Kilobytes
18926  Backtrace                          :
18927    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
18929 Allocation Root # 2
18930 -------------------
18931  Number of non freed allocations    :   1
18932  Final Water Mark (non freed mem)   :  10.02 Kilobytes
18933  High Water Mark                    :  10.02 Kilobytes
18934  Backtrace                          :
18935    s-secsta.adb:81 system.secondary_stack.ss_init
18937 Allocation Root # 3
18938 -------------------
18939  Number of non freed allocations    :   1
18940  Final Water Mark (non freed mem)   :  12 Bytes
18941  High Water Mark                    :  12 Bytes
18942  Backtrace                          :
18943    s-secsta.adb:181 system.secondary_stack.ss_init
18944 @end smallexample
18946 @noindent
18947 Note that the GNAT run time contains itself a certain number of
18948 allocations that have no  corresponding deallocation,
18949 as shown here for root #2 and root
18950 #3. This is a normal behavior when the number of non-freed allocations
18951 is one, it allocates dynamic data structures that the run time needs for
18952 the complete lifetime of the program. Note also that there is only one
18953 allocation root in the user program with a single line back trace:
18954 test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc, whereas a careful analysis of the
18955 program shows that 'My_Alloc' is called at 2 different points in the
18956 source (line 21 and line 24). If those two allocation roots need to be
18957 distinguished, the backtrace depth parameter can be used:
18959 @smallexample
18960 $ gnatmem 3 test_gm
18961 @end smallexample
18963 @noindent
18964 which will give the following output:
18966 @smallexample
18967 Global information
18968 ------------------
18969    Total number of allocations        :  18
18970    Total number of deallocations      :   5
18971    Final Water Mark (non freed mem)   :  53.00 Kilobytes
18972    High Water Mark                    :  56.90 Kilobytes
18974 Allocation Root # 1
18975 -------------------
18976  Number of non freed allocations    :  10
18977  Final Water Mark (non freed mem)   :  39.06 Kilobytes
18978  High Water Mark                    :  42.97 Kilobytes
18979  Backtrace                          :
18980    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
18981    test_gm.adb:24 test_gm
18982    b_test_gm.c:52 main
18984 Allocation Root # 2
18985 -------------------
18986  Number of non freed allocations    :   1
18987  Final Water Mark (non freed mem)   :  10.02 Kilobytes
18988  High Water Mark                    :  10.02 Kilobytes
18989  Backtrace                          :
18990    s-secsta.adb:81  system.secondary_stack.ss_init
18991    s-secsta.adb:283 <system__secondary_stack___elabb>
18992    b_test_gm.c:33   adainit
18994 Allocation Root # 3
18995 -------------------
18996  Number of non freed allocations    :   1
18997  Final Water Mark (non freed mem)   :   3.91 Kilobytes
18998  High Water Mark                    :   3.91 Kilobytes
18999  Backtrace                          :
19000    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
19001    test_gm.adb:21 test_gm
19002    b_test_gm.c:52 main
19004 Allocation Root # 4
19005 -------------------
19006  Number of non freed allocations    :   1
19007  Final Water Mark (non freed mem)   :  12 Bytes
19008  High Water Mark                    :  12 Bytes
19009  Backtrace                          :
19010    s-secsta.adb:181 system.secondary_stack.ss_init
19011    s-secsta.adb:283 <system__secondary_stack___elabb>
19012    b_test_gm.c:33   adainit
19013 @end smallexample
19015 @noindent
19016 The allocation root #1 of the first example has been split in 2 roots #1
19017 and #3 thanks to the more precise associated backtrace.
19018 @end ifclear
19019 @end ifclear
19021 @node Stack Related Facilities
19022 @chapter Stack Related Facilities
19024 @noindent
19025 This chapter describes some useful tools associated with stack
19026 checking and analysis. In
19027 particular, it deals with dynamic and static stack usage measurements.
19029 @menu
19030 * Stack Overflow Checking::
19031 * Static Stack Usage Analysis::
19032 * Dynamic Stack Usage Analysis::
19033 @end menu
19035 @node Stack Overflow Checking
19036 @section Stack Overflow Checking
19037 @cindex Stack Overflow Checking
19038 @cindex -fstack-check
19040 @noindent
19041 For most operating systems, @command{gcc} does not perform stack overflow
19042 checking by default. This means that if the main environment task or
19043 some other task exceeds the available stack space, then unpredictable
19044 behavior will occur. Most native systems offer some level of protection by
19045 adding a guard page at the end of each task stack. This mechanism is usually
19046 not enough for dealing properly with stack overflow situations because
19047 a large local variable could ``jump'' above the guard page.
19048 Furthermore, when the
19049 guard page is hit, there may not be any space left on the stack for executing
19050 the exception propagation code. Enabling stack checking avoids
19051 such situations.
19053 To activate stack checking, compile all units with the gcc option
19054 @option{-fstack-check}. For example:
19056 @smallexample
19057 gcc -c -fstack-check package1.adb
19058 @end smallexample
19060 @noindent
19061 Units compiled with this option will generate extra instructions to check
19062 that any use of the stack (for procedure calls or for declaring local
19063 variables in declare blocks) does not exceed the available stack space.
19064 If the space is exceeded, then a @code{Storage_Error} exception is raised.
19066 For declared tasks, the stack size is controlled by the size
19067 given in an applicable @code{Storage_Size} pragma or by the value specified
19068 at bind time with @option{-d} (@pxref{Switches for gnatbind}) or is set to
19069 the default size as defined in the GNAT runtime otherwise.
19071 For the environment task, the stack size depends on
19072 system defaults and is unknown to the compiler. Stack checking
19073 may still work correctly if a fixed
19074 size stack is allocated, but this cannot be guaranteed.
19075 @ifclear vms
19076 To ensure that a clean exception is signalled for stack
19077 overflow, set the environment variable
19078 @env{GNAT_STACK_LIMIT} to indicate the maximum
19079 stack area that can be used, as in:
19080 @cindex GNAT_STACK_LIMIT
19082 @smallexample
19083 SET GNAT_STACK_LIMIT 1600
19084 @end smallexample
19086 @noindent
19087 The limit is given in kilobytes, so the above declaration would
19088 set the stack limit of the environment task to 1.6 megabytes.
19089 Note that the only purpose of this usage is to limit the amount
19090 of stack used by the environment task. If it is necessary to
19091 increase the amount of stack for the environment task, then this
19092 is an operating systems issue, and must be addressed with the
19093 appropriate operating systems commands.
19094 @end ifclear
19095 @ifset vms
19096 To have a fixed size stack in the environment task, the stack must be put
19097 in the P0 address space and its size specified.  Use these switches to
19098 create a p0 image:
19100 @smallexample
19101 gnatmake my_progs -largs "-Wl,--opt=STACK=4000,/p0image"
19102 @end smallexample
19104 @noindent
19105 The quotes are required to keep case.  The number after @samp{STACK=} is the
19106 size of the environmental task stack in pagelets (512 bytes).  In this example
19107 the stack size is about 2 megabytes.
19109 @noindent
19110 A consequence of the @option{/p0image} qualifier is also to makes RMS buffers
19111 be placed in P0 space.  Refer to @cite{HP OpenVMS Linker Utility Manual} for
19112 more details about the @option{/p0image} qualifier and the @option{stack}
19113 option.
19115 @noindent
19116 On Itanium platforms, you can instead assign the @samp{GNAT_STACK_SIZE} and
19117 @samp{GNAT_RBS_SIZE} logicals to the size of the primary and register
19118 stack in kilobytes.  For example:
19120 @smallexample
19121 $ define GNAT_RBS_SIZE 1024 ! Limit the RBS size to 1MB.
19122 @end smallexample
19123 @end ifset
19125 @node Static Stack Usage Analysis
19126 @section Static Stack Usage Analysis
19127 @cindex Static Stack Usage Analysis
19128 @cindex -fstack-usage
19130 @noindent
19131 A unit compiled with @option{-fstack-usage} will generate an extra file
19132 that specifies
19133 the maximum amount of stack used, on a per-function basis.
19134 The file has the same
19135 basename as the target object file with a @file{.su} extension.
19136 Each line of this file is made up of three fields:
19138 @itemize
19139 @item
19140 The name of the function.
19141 @item
19142 A number of bytes.
19143 @item
19144 One or more qualifiers: @code{static}, @code{dynamic}, @code{bounded}.
19145 @end itemize
19147 The second field corresponds to the size of the known part of the function
19148 frame.
19150 The qualifier @code{static} means that the function frame size
19151 is purely static.
19152 It usually means that all local variables have a static size.
19153 In this case, the second field is a reliable measure of the function stack
19154 utilization.
19156 The qualifier @code{dynamic} means that the function frame size is not static.
19157 It happens mainly when some local variables have a dynamic size. When this
19158 qualifier appears alone, the second field is not a reliable measure
19159 of the function stack analysis. When it is qualified with  @code{bounded}, it
19160 means that the second field is a reliable maximum of the function stack
19161 utilization.
19163 A unit compiled with @option{-Wstack-usage} will issue a warning for each
19164 subprogram whose stack usage might be larger than the specified amount of
19165 bytes.  The wording is in keeping with the qualifier documented above.
19167 @node Dynamic Stack Usage Analysis
19168 @section Dynamic Stack Usage Analysis
19170 @noindent
19171 It is possible to measure the maximum amount of stack used by a task, by
19172 adding a switch to @command{gnatbind}, as:
19174 @smallexample
19175 $ gnatbind -u0 file
19176 @end smallexample
19178 @noindent
19179 With this option, at each task termination, its stack usage is  output on
19180 @file{stderr}.
19181 It is not always convenient to output the stack usage when the program
19182 is still running. Hence, it is possible to delay this output until program
19183 termination. for a given number of tasks specified as the argument of the
19184 @option{-u} option. For instance:
19186 @smallexample
19187 $ gnatbind -u100 file
19188 @end smallexample
19190 @noindent
19191 will buffer the stack usage information of the first 100 tasks to terminate and
19192 output this info at program termination. Results are displayed in four
19193 columns:
19195 @noindent
19196 Index | Task Name | Stack Size | Stack Usage
19198 @noindent
19199 where:
19201 @table @emph
19202 @item Index
19203 is a number associated with each task.
19205 @item Task Name
19206 is the name of the task analyzed.
19208 @item Stack Size
19209 is the maximum size for the stack.
19211 @item Stack Usage
19212 is the measure done by the stack analyzer. In order to prevent overflow, the stack
19213 is not entirely analyzed, and it's not possible to know exactly how
19214 much has actually been used.
19216 @end table
19218 @noindent
19219 The environment task stack, e.g., the stack that contains the main unit, is
19220 only processed when the environment variable GNAT_STACK_LIMIT is set.
19222 @noindent
19223 The package @code{GNAT.Task_Stack_Usage} provides facilities to get
19224 stack usage reports at run-time. See its body for the details.
19226 @ifclear FSFEDITION
19227 @c *********************************
19228 @c *            GNATCHECK          *
19229 @c *********************************
19230 @node Verifying Properties with gnatcheck
19231 @chapter Verifying Properties with @command{gnatcheck}
19232 @findex gnatcheck
19233 @cindex @command{gnatcheck}
19235 @noindent
19236 The @command{gnatcheck} tool is an ASIS-based utility that checks properties
19237 of Ada source files according to a given set of semantic rules.
19238 @cindex ASIS
19240 In order to check compliance with a given rule, @command{gnatcheck} has to
19241 semantically analyze the Ada sources.
19242 Therefore, checks can only be performed on
19243 legal Ada units. Moreover, when a unit depends semantically upon units located
19244 outside the current directory, the source search path has to be provided when
19245 calling @command{gnatcheck}, either through a specified project file or
19246 through @command{gnatcheck} switches.
19248 For full details, refer to @cite{GNATcheck Reference Manual} document.
19249 @end ifclear
19251 @ifclear FSFEDITION
19252 @c *********************************
19253 @node Creating Sample Bodies with gnatstub
19254 @chapter Creating Sample Bodies with @command{gnatstub}
19255 @findex gnatstub
19257 @noindent
19258 @command{gnatstub} creates body stubs, that is, empty but compilable bodies
19259 for library unit declarations.
19261 Note: to invoke @code{gnatstub} with a project file, use the @code{gnat}
19262 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
19264 To create a body stub, @command{gnatstub} has to compile the library
19265 unit declaration. Therefore, bodies can be created only for legal
19266 library units. Moreover, if a library unit depends semantically upon
19267 units located outside the current directory, you have to provide
19268 the source search path when calling @command{gnatstub}, see the description
19269 of @command{gnatstub} switches below.
19271 By default, all the program unit body stubs generated by @code{gnatstub}
19272 raise the predefined @code{Program_Error} exception, which will catch
19273 accidental calls of generated stubs. This behavior can be changed with
19274 option @option{^--no-exception^/NO_EXCEPTION^} (see below).
19276 @menu
19277 * Running gnatstub::
19278 * Switches for gnatstub::
19279 @end menu
19281 @node Running gnatstub
19282 @section Running @command{gnatstub}
19284 @noindent
19285 @command{gnatstub} has a command-line interface of the form:
19287 @smallexample
19288 @c $ gnatstub @ovar{switches} @var{filename} @ovar{directory}
19289 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
19290 $ gnatstub @r{[}@var{switches}@r{]} @var{filename} @r{[}@var{directory}@r{]} @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]}
19291 @end smallexample
19293 @noindent
19294 where
19295 @table @var
19296 @item filename
19297 is the name of the source file that contains a library unit declaration
19298 for which a body must be created. The file name may contain the path
19299 information.
19300 The file name does not have to follow the GNAT file name conventions. If the
19301 name
19302 does not follow GNAT file naming conventions, the name of the body file must
19303 be provided
19304 explicitly as the value of the @option{^-o^/BODY=^@var{body-name}} option.
19305 If the file name follows the GNAT file naming
19306 conventions and the name of the body file is not provided,
19307 @command{gnatstub}
19308 creates the name
19309 of the body file from the argument file name by replacing the @file{.ads}
19310 suffix
19311 with the @file{.adb} suffix.
19313 @item directory
19314 indicates the directory in which the body stub is to be placed (the default
19315 is the
19316 current directory)
19318 @item @samp{@var{gcc_switches}} is a list of switches for
19319 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
19320 @command{gnatstub} to generate the ASIS trees. Here you can provide
19321 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
19322 use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file,
19323 use the @option{-gnat05} switch if sources should be compiled in
19324 Ada 2005 mode etc.
19326 @item switches
19327 is an optional sequence of switches as described in the next section
19328 @end table
19330 @node Switches for gnatstub
19331 @section Switches for @command{gnatstub}
19333 @table @option
19334 @c !sort!
19336 @item --version
19337 @cindex @option{--version} @command{gnatstub}
19338 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
19340 @item --help
19341 @cindex @option{--help} @command{gnatstub}
19342 Display usage, then exit disregarding all other options.
19344 @item -P @var{file}
19345 @cindex @option{-P} @command{gnatstub}
19346 Indicates the name of the project file that describes the set of sources
19347 to be processed.
19349 @item -X@var{name}=@var{value}
19350 @cindex @option{-X} @command{gnatstub}
19351 Indicates that external variable @var{name} in the argument project
19352 has the value @var{value}. Has no effect if no project is specified as
19353 tool argument.
19355 @item ^-f^/FULL^
19356 @cindex @option{^-f^/FULL^} (@command{gnatstub})
19357 If the destination directory already contains a file with the name of the
19358 body file
19359 for the argument spec file, replace it with the generated body stub.
19361 @item ^-hs^/HEADER=SPEC^
19362 @cindex @option{^-hs^/HEADER=SPEC^} (@command{gnatstub})
19363 Put the comment header (i.e., all the comments preceding the
19364 compilation unit) from the source of the library unit declaration
19365 into the body stub.
19367 @item ^-hg^/HEADER=GENERAL^
19368 @cindex @option{^-hg^/HEADER=GENERAL^} (@command{gnatstub})
19369 Put a sample comment header into the body stub.
19371 @item ^--header-file=@var{filename}^/FROM_HEADER_FILE=@var{filename}^
19372 @cindex @option{^--header-file^/FROM_HEADER_FILE=^} (@command{gnatstub})
19373 Use the content of the file as the comment header for a generated body stub.
19375 @ifclear vms
19376 @item -IDIR
19377 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatstub})
19378 @itemx -I-
19379 @cindex @option{-I-} (@command{gnatstub})
19380 @end ifclear
19381 @ifset vms
19382 @item /NOCURRENT_DIRECTORY
19383 @cindex @option{/NOCURRENT_DIRECTORY} (@command{gnatstub})
19384 @end ifset
19385 ^These switches have ^This switch has^ the same meaning as in calls to
19386 @command{gcc}.
19387 ^They define ^It defines ^ the source search path in the call to
19388 @command{gcc} issued
19389 by @command{gnatstub} to compile an argument source file.
19391 @item ^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE=^@var{PATH}
19392 @cindex @option{^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^} (@command{gnatstub})
19393 This switch has the same meaning as in calls to @command{gcc}.
19394 It defines the additional configuration file to be passed to the call to
19395 @command{gcc} issued
19396 by @command{gnatstub} to compile an argument source file.
19398 @item ^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH=^@var{n}
19399 @cindex @option{^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH^} (@command{gnatstub})
19400 (@var{n} is a non-negative integer). Set the maximum line length that is
19401 allowed in a source file. The default is 79. The maximum value that can be
19402 specified is 32767. Note that in the special case of configuration
19403 pragma files, the maximum is always 32767 regardless of whether or
19404 not this switch appears.
19406 @item ^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^@var{n}
19407 @cindex @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^} (@command{gnatstub})
19408 (@var{n} is a non-negative integer from 1 to 9). Set the indentation level in
19409 the generated body sample to @var{n}.
19410 The default indentation is 3.
19412 @item ^-gnatyo^/ORDERED_SUBPROGRAMS^
19413 @cindex @option{^-gnatyo^/ORDERED_SUBPROGRAMS^} (@command{gnatstub})
19414 Order local bodies alphabetically. (By default local bodies are ordered
19415 in the same way as the corresponding local specs in the argument spec file.)
19417 @item ^-i^/INDENTATION=^@var{n}
19418 @cindex @option{^-i^/INDENTATION^} (@command{gnatstub})
19419 Same as @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^@var{n}}
19421 @item ^-k^/TREE_FILE=SAVE^
19422 @cindex @option{^-k^/TREE_FILE=SAVE^} (@command{gnatstub})
19423 Do not remove the tree file (i.e., the snapshot of the compiler internal
19424 structures used by @command{gnatstub}) after creating the body stub.
19426 @item ^-l^/LINE_LENGTH=^@var{n}
19427 @cindex @option{^-l^/LINE_LENGTH^} (@command{gnatstub})
19428 Same as @option{^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH=^@var{n}}
19430 @item ^--no-exception^/NO_EXCEPTION^
19431 @cindex @option{^--no-exception^/NO_EXCEPTION^} (@command{gnatstub})
19432 Avoid raising PROGRAM_ERROR in the generated bodies of program unit stubs.
19433 This is not always possible for function stubs.
19435 @item ^--no-local-header^/NO_LOCAL_HEADER^
19436 @cindex @option{^--no-local-header^/NO_LOCAL_HEADER^} (@command{gnatstub})
19437 Do not place local comment header with unit name before body stub for a
19438 unit.
19440 @item ^-o ^/BODY=^@var{body-name}
19441 @cindex @option{^-o^/BODY^} (@command{gnatstub})
19442 Body file name.  This should be set if the argument file name does not
19443 follow
19444 the GNAT file naming
19445 conventions. If this switch is omitted the default name for the body will be
19446 obtained
19447 from the argument file name according to the GNAT file naming conventions.
19449 @item ^-q^/QUIET^
19450 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatstub})
19451 Quiet mode: do not generate a confirmation when a body is
19452 successfully created, and do not generate a message when a body is not
19453 required for an
19454 argument unit.
19456 @item ^-r^/TREE_FILE=REUSE^
19457 @cindex @option{^-r^/TREE_FILE=REUSE^} (@command{gnatstub})
19458 Reuse the tree file (if it exists) instead of creating it.  Instead of
19459 creating the tree file for the library unit declaration, @command{gnatstub}
19460 tries to find it in the current directory and use it for creating
19461 a body. If the tree file is not found, no body is created. This option
19462 also implies @option{^-k^/SAVE^}, whether or not
19463 the latter is set explicitly.
19465 @item ^-t^/TREE_FILE=OVERWRITE^
19466 @cindex @option{^-t^/TREE_FILE=OVERWRITE^} (@command{gnatstub})
19467 Overwrite the existing tree file.  If the current directory already
19468 contains the file which, according to the GNAT file naming rules should
19469 be considered as a tree file for the argument source file,
19470 @command{gnatstub}
19471 will refuse to create the tree file needed to create a sample body
19472 unless this option is set.
19474 @item ^-v^/VERBOSE^
19475 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatstub})
19476 Verbose mode: generate version information.
19478 @end table
19479 @end ifclear
19481 @ifclear FSFEDITION
19482 @c *********************************
19483 @node Creating Unit Tests with gnattest
19484 @chapter Creating Unit Tests with @command{gnattest}
19485 @findex gnattest
19487 @noindent
19488 @command{gnattest} is an ASIS-based utility that creates unit-test skeletons
19489 as well as a test driver infrastructure (harness). @command{gnattest} creates
19490 a skeleton for each visible subprogram in the packages under consideration when
19491 they do not exist already.
19493 In order to process source files from a project, @command{gnattest} has to
19494 semantically analyze the sources. Therefore, test skeletons can only be
19495 generated for legal Ada units. If a unit is dependent on other units,
19496 those units should be among the source files of the project or of other projects
19497 imported by this one.
19499 Generated skeletons and harnesses are based on the AUnit testing framework.
19500 AUnit is an Ada adaptation of the xxxUnit testing frameworks, similar to JUnit
19501 for Java or CppUnit for C++. While it is advised that gnattest users read
19502 the AUnit manual, deep knowledge of AUnit is not necessary for using gnattest.
19503 For correct operation of @command{gnattest}, AUnit should be installed and
19504 aunit.gpr must be on the project path. This happens automatically when Aunit
19505 is installed at its default location.
19506 @menu
19507 * Running gnattest::
19508 * Switches for gnattest::
19509 * Project Attributes for gnattest::
19510 * Simple Example::
19511 * Setting Up and Tearing Down the Testing Environment::
19512 * Regenerating Tests::
19513 * Default Test Behavior::
19514 * Testing Primitive Operations of Tagged Types::
19515 * Testing Inheritance::
19516 * Tagged Types Substitutability Testing::
19517 * Testing with Contracts::
19518 * Additional Tests::
19519 @ifclear vms
19520 * Support for other platforms/run-times::
19521 @end ifclear
19522 * Current Limitations::
19523 @end menu
19525 @node Running gnattest
19526 @section Running @command{gnattest}
19528 @noindent
19529 @command{gnattest} has a command-line interface of the form
19531 @smallexample
19532 @c $ gnattest @var{-Pprojname} @ovar{switches} @ovar{filename} @ovar{directory}
19533 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
19534 $ gnattest @var{-Pprojname} @r{[}@var{--harness-dir=dirname}@r{]} @r{[}@var{switches}@r{]} @r{[}@var{filename}@r{]} @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]}
19535 @end smallexample
19537 @noindent
19538 where
19539 @table @var
19541 @item -Pprojname
19542 specifies the project defining the location of source files. When no
19543 file names are provided on the command line, all sources in the project
19544 are used as input. This switch is required.
19546 @item filename
19547 is the name of the source file containing the library unit package declaration
19548 for which a test package will be created. The file name may be given with a
19549 path.
19551 @item @samp{@var{gcc_switches}}
19552 is a list of switches for
19553 @command{gcc}. These switches will be passed on to all compiler invocations
19554 made by @command{gnattest} to generate a set of ASIS trees. Here you can provide
19555 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
19556 use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file,
19557 use the @option{-gnat05} switch if sources should be compiled in
19558 Ada 2005 mode, etc.
19560 @item switches
19561 is an optional sequence of switches as described in the next section.
19563 @end table
19565 @command{gnattest} results can be found in two different places.
19567 @itemize @bullet
19568 @item automatic harness:
19569 the harness code, which is located by default in "gnattest/harness" directory
19570 that is created in the object directory of corresponding project file. All of
19571 this code is generated completely automatically and can be destroyed and
19572 regenerated at will. It is not recommended to modify this code manually, since
19573 it could easily be overridden by mistake. The entry point in the harness code is
19574 the project file named @command{test_driver.gpr}. Tests can be compiled and run
19575 using a command such as:
19577 @smallexample
19578 gnatmake -P<harness-dir>/test_driver
19579 test_runner
19580 @end smallexample
19582 Note that you might need to specify the necessary values of scenario variables
19583 when you are not using the AUnit defaults.
19585 @item actual unit test skeletons:
19586 a test skeleton for each visible subprogram is created in a separate file, if it
19587 doesn't exist already. By default, those separate test files are located in a
19588 "gnattest/tests" directory that is created in the object directory of
19589 corresponding project file. For example, if a source file my_unit.ads in
19590 directory src contains a visible subprogram Proc, then the corresponding unit
19591 test will be found in file src/tests/my_unit-test_data-tests-proc_<code>.adb.
19592 <code> is a signature encoding used to differentiate test names in case of
19593 overloading.
19595 Note that if the project already has both my_unit.ads and my_unit-test_data.ads,
19596 this will cause a name conflict with the generated test package.
19597 @end itemize
19599 @node Switches for gnattest
19600 @section Switches for @command{gnattest}
19602 @table @option
19603 @c !sort!
19605 @item --harness-only
19606 @cindex @option{--harness-only} (@command{gnattest})
19607 When this option is given, @command{gnattest} creates a harness for all
19608 sources, treating them as test packages.
19610 @item --additional-tests=@var{projname}
19611 @cindex @option{--additional-tests} (@command{gnattest})
19612 Sources described in @var{projname} are considered potential additional
19613 manual tests to be added to the test suite.
19615 @item -r
19616 @cindex @option{-r} (@command{gnattest})
19617 Recursively consider all sources from all projects.
19619 @item -X@var{name=value}
19620 @cindex @option{-X} (@command{gnattest})
19621 Indicate that external variable @var{name} has the value @var{value}.
19623 @item -q
19624 @cindex @option{-q} (@command{gnattest})
19625 Suppresses noncritical output messages.
19627 @item -v
19628 @cindex @option{-v} (@command{gnattest})
19629 Verbose mode: generates version information.
19631 @item --validate-type-extensions
19632 @cindex @option{--validate-type-extensions} (@command{gnattest})
19633 Enables substitution check: run all tests from all parents in order
19634 to check substitutability.
19636 @item --skeleton-default=@var{val}
19637 @cindex @option{--skeleton-default} (@command{gnattest})
19638 Specifies the default behavior of generated skeletons. @var{val} can be either
19639 "fail" or "pass", "fail" being the default.
19641 @item --passed-tests=@var{val}
19642 @cindex @option{--skeleton-default} (@command{gnattest})
19643 Specifies whether or not passed tests should be shown. @var{val} can be either
19644 "show" or "hide", "show" being the default.
19647 @item --tests-root=@var{dirname}
19648 @cindex @option{--tests-root} (@command{gnattest})
19649 The directory hierarchy of tested sources is recreated in the @var{dirname}
19650 directory, and test packages are placed in corresponding directories.
19651 If the @var{dirname} is a relative path, it is considered relative to the object
19652 directory of the project file. When all sources from all projects are taken
19653 recursively from all projects, directory hierarchies of tested sources are
19654 recreated for each project in their object directories and test packages are
19655 placed accordingly.
19657 @item --subdir=@var{dirname}
19658 @cindex @option{--subdir} (@command{gnattest})
19659 Test packages are placed in subdirectories.
19661 @item --tests-dir=@var{dirname}
19662 @cindex @option{--tests-dir} (@command{gnattest})
19663 All test packages are placed in the @var{dirname} directory.
19664 If the @var{dirname} is a relative path, it is considered relative to the object
19665 directory of the project file. When all sources from all projects are taken
19666 recursively from all projects, @var{dirname} directories are created for each
19667 project in their object directories and test packages are placed accordingly.
19669 @item --harness-dir=@var{dirname}
19670 @cindex @option{--harness-dir} (@command{gnattest})
19671 specifies the directory that will hold the harness packages and project file
19672 for the test driver. If the @var{dirname} is a relative path, it is considered
19673 relative to the object directory of the project file.
19675 @item --separates
19676 @cindex @option{--separates} (@command{gnattest})
19677 Bodies of all test routines are generated as separates. Note that this mode is
19678 kept for compatibility reasons only and it is not advised to use it due to
19679 possible problems with hash in names of test skeletons when using an
19680 inconsistent casing. Separate test skeletons can be incorporated to monolith
19681 test package with improved hash being used by using @option{--transition}
19682 switch.
19685 @item --transition
19686 @cindex @option{--transition} (@command{gnattest})
19687 This allows transition from separate test routines to monolith test packages.
19688 All matching test routines are overwritten with contents of corresponding
19689 separates. Note that if separate test routines had any manually added with
19690 clauses they will be moved to the test package body as is and have to be moved
19691 by hand.
19693 @end table
19695 @option{--tests_root}, @option{--subdir} and @option{--tests-dir} switches are
19696 mutually exclusive.
19698 @node Project Attributes for gnattest
19699 @section Project Attributes for @command{gnattest}
19701 @noindent
19703 Most of the command-line options can also be passed to the tool by adding
19704 special attributes to the project file. Those attributes should be put in
19705 package gnattest. Here is the list of attributes:
19707 @itemize @bullet
19709 @item Tests_Root
19710 is used to select the same output mode as with the --tests-root option.
19711 This attribute cannot be used together with Subdir or Tests_Dir.
19713 @item Subdir
19714 is used to select the same output mode as with the --subdir option.
19715 This attribute cannot be used together with Tests_Root or Tests_Dir.
19717 @item Tests_Dir
19718 is used to select the same output mode as with the --tests-dir option.
19719 This attribute cannot be used together with Subdir or Tests_Root.
19721 @item Harness_Dir
19722 is used to specify the directory in which to place harness packages and project
19723 file for the test driver, otherwise specified by --harness-dir.
19725 @item Additional_Tests
19726 is used to specify the project file, otherwise given by
19727 --additional-tests switch.
19729 @item Skeletons_Default
19730 is used to specify the default behaviour of test skeletons, otherwise
19731 specified by --skeleton-default option. The value of this attribute
19732 should be either "pass" or "fail".
19734 @end itemize
19736 Each of those attributes can be overridden from the command line if needed.
19737 Other @command{gnattest} switches can also be passed via the project
19738 file as an attribute list called GNATtest_Switches.
19740 @node Simple Example
19741 @section Simple Example
19743 @noindent
19745 Let's take a very simple example using the first @command{gnattest} example
19746 located in:
19748 @smallexample
19749 <install_prefix>/share/examples/gnattest/simple
19750 @end smallexample
19752 This project contains a simple package containing one subprogram. By running gnattest:
19754 @smallexample
19755 $ gnattest --harness-dir=driver -Psimple.gpr
19756 @end smallexample
19758 a test driver is created in directory "driver". It can be compiled and run:
19760 @smallexample
19761 $ cd obj/driver
19762 $ gnatmake -Ptest_driver
19763 $ test_runner
19764 @end smallexample
19766 One failed test with diagnosis "test not implemented" is reported.
19767 Since no special output option was specified, the test package Simple.Tests
19768 is located in:
19770 @smallexample
19771 <install_prefix>/share/examples/gnattest/simple/obj/gnattest/tests
19772 @end smallexample
19774 For each package containing visible subprograms, a child test package is
19775 generated. It contains one test routine per tested subprogram. Each
19776 declaration of a test subprogram has a comment specifying which tested
19777 subprogram it corresponds to. Bodies of test routines are placed in test package
19778 bodies and are surrounded by special comment sections. Those comment sections
19779 should not be removed or modified in order for gnattest to be able to regenerate
19780 test packages and keep already written tests in place.
19781 The test routine Test_Inc_5eaee3 located at simple-test_data-tests.adb contains
19782 a single statement: a call to procedure Assert. It has two arguments:
19783 the Boolean expression we want to check and the diagnosis message to display if
19784 the condition is false.
19786 That is where actual testing code should be written after a proper setup.
19787 An actual check can be performed by replacing the Assert call with:
19789 @smallexample @c ada
19790 Assert (Inc (1) = 2, "wrong incrementation");
19791 @end smallexample
19793 After recompiling and running the test driver, one successfully passed test
19794 is reported.
19796 @node Setting Up and Tearing Down the Testing Environment
19797 @section Setting Up and Tearing Down the Testing Environment
19799 @noindent
19801 Besides test routines themselves, each test package has a parent package
19802 Test_Data that has two procedures: Set_Up and Tear_Down. This package is never
19803 overwritten by the tool. Set_Up is called before each test routine of the
19804 package and Tear_Down is called after each test routine. Those two procedures
19805 can be used to perform necessary initialization and finalization,
19806 memory allocation, etc. Test type declared in Test_Data package is parent type
19807 for the test type of test package and can have user-defined components whose
19808 values can be set by Set_Up routine and used in test routines afterwards.
19810 @node Regenerating Tests
19811 @section Regenerating Tests
19813 @noindent
19815 Bodies of test routines and test_data packages are never overridden after they
19816 have been created once. As long as the name of the subprogram, full expanded Ada
19817 names, and the order of its parameters is the same, and comment sections are
19818 intact the old test routine will fit in its place and no test skeleton will be
19819 generated for the subprogram.
19821 This can be demonstrated with the previous example. By uncommenting declaration
19822 and body of function Dec in simple.ads and simple.adb, running
19823 @command{gnattest} on the project, and then running the test driver:
19825 @smallexample
19826 gnattest --harness-dir=driver -Psimple.gpr
19827 cd obj/driver
19828 gnatmake -Ptest_driver
19829 test_runner
19830 @end smallexample
19832 the old test is not replaced with a stub, nor is it lost, but a new test
19833 skeleton is created for function Dec.
19835 The only way of regenerating tests skeletons is to remove the previously created
19836 tests together with corresponding comment sections.
19838 @node Default Test Behavior
19839 @section Default Test Behavior
19841 @noindent
19843 The generated test driver can treat unimplemented tests in two ways:
19844 either count them all as failed (this is useful to see which tests are still
19845 left to implement) or as passed (to sort out unimplemented ones from those
19846 actually failing).
19848 The test driver accepts a switch to specify this behavior:
19849 --skeleton-default=val, where val is either "pass" or "fail" (exactly as for
19850 @command{gnattest}).
19852 The default behavior of the test driver is set with the same switch
19853 as passed to gnattest when generating the test driver.
19855 Passing it to the driver generated on the first example:
19857 @smallexample
19858 test_runner --skeleton-default=pass
19859 @end smallexample
19861 makes both tests pass, even the unimplemented one.
19863 @node Testing Primitive Operations of Tagged Types
19864 @section Testing Primitive Operations of Tagged Types
19866 @noindent
19868 Creation of test skeletons for primitive operations of tagged types entails
19869 a number of features. Test routines for all primitives of a given tagged type
19870 are placed in a separate child package named according to the tagged type. For
19871 example, if you have tagged type T in package P, all tests for primitives
19872 of T will be in P.T_Test_Data.T_Tests.
19874 Consider running gnattest on the second example (note: actual tests for this
19875 example already exist, so there's no need to worry if the tool reports that
19876 no new stubs were generated):
19878 @smallexample
19879 cd <install_prefix>/share/examples/gnattest/tagged_rec
19880 gnattest --harness-dir=driver -Ptagged_rec.gpr
19881 @end smallexample
19883 Taking a closer look at the test type declared in the test package
19884 Speed1.Controller_Test_Data is necessary. It is declared in:
19886 @smallexample
19887 <install_prefix>/share/examples/gnattest/tagged_rec/obj/gnattest/tests
19888 @end smallexample
19890 Test types are direct or indirect descendants of
19891 AUnit.Test_Fixtures.Test_Fixture type. In the case of nonprimitive tested
19892 subprograms, the user doesn't need to be concerned with them. However,
19893 when generating test packages for primitive operations, there are some things
19894 the user needs to know.
19896 Type Test_Controller has components that allow assignment of various
19897 derivations of type Controller. And if you look at the specification of
19898 package Speed2.Auto_Controller, you will see that Test_Auto_Controller
19899 actually derives from Test_Controller rather than AUnit type Test_Fixture.
19900 Thus, test types mirror the hierarchy of tested types.
19902 The Set_Up procedure of Test_Data package corresponding to a test package
19903 of primitive operations of type T assigns to Fixture a reference to an
19904 object of that exact type T. Notice, however, that if the tagged type has
19905 discriminants, the Set_Up only has a commented template for setting
19906 up the fixture, since filling the discriminant with actual value is up
19907 to the user.
19909 The knowledge of the structure of test types allows additional testing
19910 without additional effort. Those possibilities are described below.
19912 @node Testing Inheritance
19913 @section Testing Inheritance
19915 @noindent
19917 Since the test type hierarchy mimics the hierarchy of tested types, the
19918 inheritance of tests takes place. An example of such inheritance can be
19919 seen by running the test driver generated for the second example. As previously
19920 mentioned, actual tests are already written for this example.
19922 @smallexample
19923 cd obj/driver
19924 gnatmake -Ptest_driver
19925 test_runner
19926 @end smallexample
19928 There are 6 passed tests while there are only 5 testable subprograms. The test
19929 routine for function Speed has been inherited and run against objects of the
19930 derived type.
19932 @node Tagged Types Substitutability Testing
19933 @section Tagged Types Substitutability Testing
19935 @noindent
19937 Tagged Types Substitutability Testing is a way of verifying the global type
19938 consistency by testing. Global type consistency is a principle stating that if
19939 S is a subtype of T (in Ada, S is a derived type of tagged type T),
19940 then objects of type T may be replaced with objects of type S (that is,
19941 objects of type S may be substituted for objects of type T), without
19942 altering any of the desirable properties of the program. When the properties
19943 of the program are expressed in the form of subprogram preconditions and
19944 postconditions (let's call them pre and post), the principle is formulated as
19945 relations between the pre and post of primitive operations and the pre and post
19946 of their derived operations. The pre of a derived operation should not be
19947 stronger than the original pre, and the post of the derived operation should
19948 not be weaker than the original post. Those relations ensure that verifying if
19949 a dispatching call is safe can be done just by using the pre and post of the
19950 root operation.
19952 Verifying global type consistency by testing consists of running all the unit
19953 tests associated with the primitives of a given tagged type with objects of its
19954 derived types.
19956 In the example used in the previous section, there was clearly a violation of
19957 type consistency. The overriding primitive Adjust_Speed in package Speed2
19958 removes the functionality of the overridden primitive and thus doesn't respect
19959 the consistency principle.
19960 Gnattest has a special option to run overridden parent tests against objects
19961 of the type which have overriding primitives:
19963 @smallexample
19964 gnattest --harness-dir=driver --validate-type-extensions -Ptagged_rec.gpr
19965 cd obj/driver
19966 gnatmake -Ptest_driver
19967 test_runner
19968 @end smallexample
19970 While all the tests pass by themselves, the parent test for Adjust_Speed fails
19971 against objects of the derived type.
19973 Non-overridden tests are already inherited for derived test types, so the
19974 --validate-type-extensions enables the application of overriden tests to objects
19975 of derived types.
19977 @node Testing with Contracts
19978 @section Testing with Contracts
19980 @noindent
19982 @command{gnattest} supports pragmas Precondition, Postcondition, and Test_Case,
19983 as well as corresponding aspects.
19984 Test routines are generated, one per each Test_Case associated with a tested
19985 subprogram. Those test routines have special wrappers for tested functions
19986 that have composition of pre- and postcondition of the subprogram with
19987 "requires" and "ensures" of the Test_Case (depending on the mode, pre and post
19988 either count for Nominal mode or do not count for Robustness mode).
19990 The third example demonstrates how this works:
19992 @smallexample
19993 cd <install_prefix>/share/examples/gnattest/contracts
19994 gnattest --harness-dir=driver -Pcontracts.gpr
19995 @end smallexample
19997 Putting actual checks within the range of the contract does not cause any
19998 error reports. For example, for the test routine which corresponds to
19999 test case 1:
20001 @smallexample @c ada
20002 Assert (Sqrt (9.0) = 3.0, "wrong sqrt");
20003 @end smallexample
20005 and for the test routine corresponding to test case 2:
20007 @smallexample @c ada
20008 Assert (Sqrt (-5.0) = -1.0, "wrong error indication");
20009 @end smallexample
20011 are acceptable:
20013 @smallexample
20014 cd obj/driver
20015 gnatmake -Ptest_driver
20016 test_runner
20017 @end smallexample
20019 However, by changing 9.0 to 25.0 and 3.0 to 5.0, for example, you can get
20020 a precondition violation for test case one. Also, by using any otherwise
20021 correct but positive pair of numbers in the second test routine, you can also
20022 get a precondition violation. Postconditions are checked and reported
20023 the same way.
20025 @node Additional Tests
20026 @section Additional Tests
20028 @noindent
20029 @command{gnattest} can add user-written tests to the main suite of the test
20030 driver. @command{gnattest} traverses the given packages and searches for test
20031 routines. All procedures with a single in out parameter of a type which is
20032 derived from AUnit.Test_Fixtures.Test_Fixture and that are declared in package
20033 specifications are added to the suites and are then executed by the test driver.
20034 (Set_Up and Tear_Down are filtered out.)
20036 An example illustrates two ways of creating test harnesses for user-written
20037 tests. Directory additional_tests contains an AUnit-based test driver written
20038 by hand.
20040 @smallexample
20041 <install_prefix>/share/examples/gnattest/additional_tests/
20042 @end smallexample
20044 To create a test driver for already-written tests, use the --harness-only
20045 option:
20047 @smallexample
20048 gnattest -Padditional/harness/harness.gpr --harness-dir=harness_only \
20049   --harness-only
20050 gnatmake -Pharness_only/test_driver.gpr
20051 harness_only/test_runner
20052 @end smallexample
20054 Additional tests can also be executed together with generated tests:
20056 @smallexample
20057 gnattest -Psimple.gpr --additional-tests=additional/harness/harness.gpr \
20058   --harness-dir=mixing
20059 gnatmake -Pmixing/test_driver.gpr
20060 mixing/test_runner
20061 @end smallexample
20063 @ifclear vms
20064 @node Support for other platforms/run-times
20065 @section Support for other platforms/run-times
20067 @noindent
20068 @command{gnattest} can be used to generate the test harness for platforms
20069 and run-time libraries others than the default native target with the
20070 default full run-time. For example, when using a limited run-time library
20071 such as Zero FootPrint (ZFP), a simplified harness is generated.
20073 Two variables are used to tell the underlying AUnit framework how to generate
20074 the test harness: @code{PLATFORM}, which identifies the target, and
20075 @code{RUNTIME}, used to determine the run-time library for which the harness
20076 is generated. Corresponding prefix should also be used when calling
20077 @command{gnattest} for non-native targets. For example, the following options
20078 are used to generate the AUnit test harness for a PowerPC ELF target using
20079 the ZFP run-time library:
20081 @smallexample
20082 powerpc-elf-gnattest -Psimple.gpr -XPLATFORM=powerpc-elf -XRUNTIME=zfp
20083 @end smallexample
20084 @end ifclear
20086 @node Current Limitations
20087 @section Current Limitations
20089 @noindent
20091 The tool currently does not support following features:
20093 @itemize @bullet
20094 @item generic tests for generic packages and package instantiations
20095 @item tests for protected subprograms and entries
20097 @end itemize
20098 @end ifclear
20101 @c *********************************
20102 @node Performing Dimensionality Analysis in GNAT
20103 @chapter Performing Dimensionality Analysis in GNAT
20104 @noindent
20105 The GNAT compiler now supports dimensionality checking. The user can
20106 specify physical units for objects, and the compiler will verify that uses
20107 of these objects are compatible with their dimensions, in a fashion that is
20108 familiar to engineering practice. The dimensions of algebraic expressions
20109 (including powers with static exponents) are computed from their consistuents.
20111 This feature depends on Ada 2012 aspect specifications, and is available from
20112 version 7.0.1 of GNAT onwards. The GNAT-specific aspect Dimension_System allows
20113 you to define a system of units; the aspect Dimension then allows the user
20114 to declare dimensioned quantities within a given system.
20116 The major advantage of this model is that it does not require the declaration of
20117 multiple operators for all possible combinations of types: it is only necessary
20118 to use the proper subtypes in object declarations.
20120 The simplest way to impose dimensionality checking on a computation is to make
20121 use of the package System.Dim.Mks, which is part of the GNAT library. This
20122 package defines a floating-point type MKS_Type, for which a sequence of
20123 dimension names are specified, together with their conventional abbreviations.
20124 The following should be read together with the full specification of the
20125 package, in file s-dimmks.ads.
20127 @smallexample @c ada
20128    type Mks_Type is new Long_Long_Float
20129      with
20130       Dimension_System => (
20131         (Unit_Name => Meter,    Unit_Symbol => 'm',   Dim_Symbol => 'L'),
20132         (Unit_Name => Kilogram, Unit_Symbol => "kg",  Dim_Symbol => 'M'),
20133         (Unit_Name => Second,   Unit_Symbol => 's',   Dim_Symbol => 'T'),
20134         (Unit_Name => Ampere,   Unit_Symbol => 'A',   Dim_Symbol => 'I'),
20135         (Unit_Name => Kelvin,   Unit_Symbol => 'K',   Dim_Symbol => "Theta"),
20136         (Unit_Name => Mole,     Unit_Symbol => "mol", Dim_Symbol => 'N'),
20137         (Unit_Name => Candela,  Unit_Symbol => "cd",  Dim_Symbol => 'J'));
20138 @end smallexample
20140 @noindent
20141 The package then defines a series of subtypes that correspond to these
20142 conventional units. For example:
20143 @smallexample @c ada
20144    subtype Length is Mks_Type
20145      with
20146       Dimension => (Symbol => 'm', Meter  => 1, others => 0);
20147 @end smallexample
20148 @noindent
20149 and similarly for Mass, Time, Electric_Current, Thermodynamic_Temperature,
20150 Amount_Of_Substance, and Luminous_Intensity (the standard set of units of
20151 the SI system).
20153 The package also defines conventional names for values of each unit, for
20154 example:
20156 @smallexample @c ada
20157    m   : constant Length           := 1.0;
20158    kg  : constant Mass             := 1.0;
20159    s   : constant Time             := 1.0;
20160    A   : constant Electric_Current := 1.0;
20161 @end smallexample
20163 @noindent
20164 as well as useful multiples of these units:
20166 @smallexample @c ada
20167    cm  : constant Length := 1.0E-02;
20168    g   : constant Mass   := 1.0E-03;
20169    min : constant Time   := 60.0;
20170    day : constant TIme   := 60.0 * 24.0 * min;
20171   ...
20172 @end smallexample
20174 @noindent
20175 Using this package, you can then define a derived unit by
20176 providing the aspect that
20177 specifies its dimensions within the MKS system, as well as the string to
20178 be used for output of a value of that unit:
20180 @smallexample @c ada
20181   subtype Acceleration is Mks_Type
20182     with Dimension => ("m/sec^^^2",
20183                        Meter => 1,
20184                        Second => -2,
20185                        others => 0);
20186 @end smallexample
20188 @noindent
20189 Here is a complete example of use:
20191 @smallexample @c ada
20192 with System.Dim.MKS; use System.Dim.Mks;
20193 with System.Dim.Mks_IO; use System.Dim.Mks_IO;
20194 with Text_IO; use Text_IO;
20195 procedure Free_Fall is
20196   subtype Acceleration is Mks_Type
20197     with Dimension => ("m/sec^^^2", 1, 0, -2, others => 0);
20198   G : constant acceleration := 9.81 * m / (s ** 2);
20199   T : Time := 10.0*s;
20200   Distance : Length;
20201 begin
20202   Put ("Gravitational constant: ");
20203   Put (G, Aft => 2, Exp => 0); Put_Line ("");
20204   Distance := 0.5 * G * T ** 2;
20205   Put ("distance travelled in 10 seconds of free fall ");
20206   Put (Distance, Aft => 2, Exp => 0);
20207   Put_Line ("");
20208 end Free_Fall;
20209 @end smallexample
20211 @noindent
20212 Execution of this program yields:
20213 @smallexample
20214 Gravitational constant:  9.81 m/sec^^^2
20215 distance travelled in 10 seconds of free fall 490.50 m
20216 @end smallexample
20218 @noindent
20219 However, incorrect assignments such as:
20221 @smallexample @c ada
20222    Distance := 5.0;
20223    Distance := 5.0 * kg:
20224 @end smallexample
20226 @noindent
20227 are rejected with the following diagnoses:
20229 @smallexample
20230    Distance := 5.0;
20231       >>> dimensions mismatch in assignment
20232       >>> left-hand side has dimension [L]
20233       >>> right-hand side is dimensionless
20235    Distance := 5.0 * kg:
20236       >>> dimensions mismatch in assignment
20237       >>> left-hand side has dimension [L]
20238       >>> right-hand side has dimension [M]
20239 @end smallexample
20241 @noindent
20242 The dimensions of an expression are properly displayed, even if there is
20243 no explicit subtype for it. If we add to the program:
20245 @smallexample @c ada
20246       Put ("Final velocity: ");
20247       Put (G * T, Aft =>2, Exp =>0);
20248       Put_Line ("");
20249 @end smallexample
20251 @noindent
20252 then the output includes:
20253 @smallexample
20254      Final velocity: 98.10 m.s**(-1)
20255 @end smallexample
20257 @c *********************************
20258 @node Generating Ada Bindings for C and C++ headers
20259 @chapter Generating Ada Bindings for C and C++ headers
20260 @findex binding
20262 @noindent
20263 GNAT now comes with a binding generator for C and C++ headers which is
20264 intended to do 95% of the tedious work of generating Ada specs from C
20265 or C++ header files.
20267 Note that this capability is not intended to generate 100% correct Ada specs,
20268 and will is some cases require manual adjustments, although it can often
20269 be used out of the box in practice.
20271 Some of the known limitations include:
20273 @itemize @bullet
20274 @item only very simple character constant macros are translated into Ada
20275 constants. Function macros (macros with arguments) are partially translated
20276 as comments, to be completed manually if needed.
20277 @item some extensions (e.g. vector types) are not supported
20278 @item pointers to pointers or complex structures are mapped to System.Address
20279 @item identifiers with identical name (except casing) will generate compilation
20280       errors (e.g. @code{shm_get} vs @code{SHM_GET}).
20281 @end itemize
20283 The code generated is using the Ada 2005 syntax, which makes it
20284 easier to interface with other languages than previous versions of Ada.
20286 @menu
20287 * Running the binding generator::
20288 * Generating bindings for C++ headers::
20289 * Switches::
20290 @end menu
20292 @node Running the binding generator
20293 @section Running the binding generator
20295 @noindent
20296 The binding generator is part of the @command{gcc} compiler and can be
20297 invoked via the @option{-fdump-ada-spec} switch, which will generate Ada
20298 spec files for the header files specified on the command line, and all
20299 header files needed by these files transitively. For example:
20301 @smallexample
20302 $ g++ -c -fdump-ada-spec -C /usr/include/time.h
20303 $ gcc -c -gnat05 *.ads
20304 @end smallexample
20306 will generate, under GNU/Linux, the following files: @file{time_h.ads},
20307 @file{bits_time_h.ads}, @file{stddef_h.ads}, @file{bits_types_h.ads} which
20308 correspond to the files @file{/usr/include/time.h},
20309 @file{/usr/include/bits/time.h}, etc@dots{}, and will then compile in Ada 2005
20310 mode these Ada specs.
20312 The @code{-C} switch tells @command{gcc} to extract comments from headers,
20313 and will attempt to generate corresponding Ada comments.
20315 If you want to generate a single Ada file and not the transitive closure, you
20316 can use instead the @option{-fdump-ada-spec-slim} switch.
20318 You can optionally specify a parent unit, of which all generated units will
20319 be children, using @code{-fada-spec-parent=}@var{unit}.
20321 Note that we recommend when possible to use the @command{g++} driver to
20322 generate bindings, even for most C headers, since this will in general
20323 generate better Ada specs. For generating bindings for C++ headers, it is
20324 mandatory to use the @command{g++} command, or @command{gcc -x c++} which
20325 is equivalent in this case. If @command{g++} cannot work on your C headers
20326 because of incompatibilities between C and C++, then you can fallback to
20327 @command{gcc} instead.
20329 For an example of better bindings generated from the C++ front-end,
20330 the name of the parameters (when available) are actually ignored by the C
20331 front-end. Consider the following C header:
20333 @smallexample
20334 extern void foo (int variable);
20335 @end smallexample
20337 with the C front-end, @code{variable} is ignored, and the above is handled as:
20339 @smallexample
20340 extern void foo (int);
20341 @end smallexample
20343 generating a generic:
20345 @smallexample
20346 procedure foo (param1 : int);
20347 @end smallexample
20349 with the C++ front-end, the name is available, and we generate:
20351 @smallexample
20352 procedure foo (variable : int);
20353 @end smallexample
20355 In some cases, the generated bindings will be more complete or more meaningful
20356 when defining some macros, which you can do via the @option{-D} switch. This
20357 is for example the case with @file{Xlib.h} under GNU/Linux:
20359 @smallexample
20360 g++ -c -fdump-ada-spec -DXLIB_ILLEGAL_ACCESS -C /usr/include/X11/Xlib.h
20361 @end smallexample
20363 The above will generate more complete bindings than a straight call without
20364 the @option{-DXLIB_ILLEGAL_ACCESS} switch.
20366 In other cases, it is not possible to parse a header file in a stand-alone
20367 manner, because other include files need to be included first. In this
20368 case, the solution is to create a small header file including the needed
20369 @code{#include} and possible @code{#define} directives. For example, to
20370 generate Ada bindings for @file{readline/readline.h}, you need to first
20371 include @file{stdio.h}, so you can create a file with the following two
20372 lines in e.g. @file{readline1.h}:
20374 @smallexample
20375 #include <stdio.h>
20376 #include <readline/readline.h>
20377 @end smallexample
20379 and then generate Ada bindings from this file:
20381 @smallexample
20382 $ g++ -c -fdump-ada-spec readline1.h
20383 @end smallexample
20385 @node Generating bindings for C++ headers
20386 @section Generating bindings for C++ headers
20388 @noindent
20389 Generating bindings for C++ headers is done using the same options, always
20390 with the @command{g++} compiler.
20392 In this mode, C++ classes will be mapped to Ada tagged types, constructors
20393 will be mapped using the @code{CPP_Constructor} pragma, and when possible,
20394 multiple inheritance of abstract classes will be mapped to Ada interfaces
20395 (@xref{Interfacing to C++,,,gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for additional
20396 information on interfacing to C++).
20398 For example, given the following C++ header file:
20400 @smallexample
20401 @group
20402 @cartouche
20403 class Carnivore @{
20404 public:
20405    virtual int Number_Of_Teeth () = 0;
20408 class Domestic @{
20409 public:
20410    virtual void Set_Owner (char* Name) = 0;
20413 class Animal @{
20414 public:
20415   int Age_Count;
20416   virtual void Set_Age (int New_Age);
20419 class Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
20420  public:
20421   int  Tooth_Count;
20422   char *Owner;
20424   virtual int  Number_Of_Teeth ();
20425   virtual void Set_Owner (char* Name);
20427   Dog();
20429 @end cartouche
20430 @end group
20431 @end smallexample
20433 The corresponding Ada code is generated:
20435 @smallexample @c ada
20436 @group
20437 @cartouche
20438   package Class_Carnivore is
20439     type Carnivore is limited interface;
20440     pragma Import (CPP, Carnivore);
20442     function Number_Of_Teeth (this : access Carnivore) return int is abstract;
20443   end;
20444   use Class_Carnivore;
20446   package Class_Domestic is
20447     type Domestic is limited interface;
20448     pragma Import (CPP, Domestic);
20450     procedure Set_Owner
20451       (this : access Domestic;
20452        Name : Interfaces.C.Strings.chars_ptr) is abstract;
20453   end;
20454   use Class_Domestic;
20456   package Class_Animal is
20457     type Animal is tagged limited record
20458       Age_Count : aliased int;
20459     end record;
20460     pragma Import (CPP, Animal);
20462     procedure Set_Age (this : access Animal; New_Age : int);
20463     pragma Import (CPP, Set_Age, "_ZN6Animal7Set_AgeEi");
20464   end;
20465   use Class_Animal;
20467   package Class_Dog is
20468     type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
20469       Tooth_Count : aliased int;
20470       Owner : Interfaces.C.Strings.chars_ptr;
20471     end record;
20472     pragma Import (CPP, Dog);
20474     function Number_Of_Teeth (this : access Dog) return int;
20475     pragma Import (CPP, Number_Of_Teeth, "_ZN3Dog15Number_Of_TeethEv");
20477     procedure Set_Owner
20478       (this : access Dog; Name : Interfaces.C.Strings.chars_ptr);
20479     pragma Import (CPP, Set_Owner, "_ZN3Dog9Set_OwnerEPc");
20481     function New_Dog return Dog;
20482     pragma CPP_Constructor (New_Dog);
20483     pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC1Ev");
20484   end;
20485   use Class_Dog;
20486 @end cartouche
20487 @end group
20488 @end smallexample
20490 @node Switches
20491 @section Switches
20493 @table @option
20494 @item -fdump-ada-spec
20495 @cindex @option{-fdump-ada-spec} (@command{gcc})
20496 Generate Ada spec files for the given header files transitively (including
20497 all header files that these headers depend upon).
20499 @item -fdump-ada-spec-slim
20500 @cindex @option{-fdump-ada-spec-slim} (@command{gcc})
20501 Generate Ada spec files for the header files specified on the command line
20502 only.
20504 @item -fada-spec-parent=@var{unit}
20505 @cindex -fada-spec-parent (@command{gcc})
20506 Specifies that all files generated by @option{-fdump-ada-spec*} are
20507 to be child units of the specified parent unit.
20509 @item -C
20510 @cindex @option{-C} (@command{gcc})
20511 Extract comments from headers and generate Ada comments in the Ada spec files.
20512 @end table
20514 @node Other Utility Programs
20515 @chapter Other Utility Programs
20517 @noindent
20518 This chapter discusses some other utility programs available in the Ada
20519 environment.
20521 @menu
20522 * Using Other Utility Programs with GNAT::
20523 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT::
20524 * Converting Ada Files to html with gnathtml::
20525 * Installing gnathtml::
20526 @ifset vms
20527 * LSE::
20528 * Profiling::
20529 @end ifset
20530 @end menu
20532 @node Using Other Utility Programs with GNAT
20533 @section Using Other Utility Programs with GNAT
20535 @noindent
20536 The object files generated by GNAT are in standard system format and in
20537 particular the debugging information uses this format. This means
20538 programs generated by GNAT can be used with existing utilities that
20539 depend on these formats.
20541 @ifclear vms
20542 In general, any utility program that works with C will also often work with
20543 Ada programs generated by GNAT. This includes software utilities such as
20544 gprof (a profiling program), @code{gdb} (the FSF debugger), and utilities such
20545 as Purify.
20546 @end ifclear
20548 @node The External Symbol Naming Scheme of GNAT
20549 @section The External Symbol Naming Scheme of GNAT
20551 @noindent
20552 In order to interpret the output from GNAT, when using tools that are
20553 originally intended for use with other languages, it is useful to
20554 understand the conventions used to generate link names from the Ada
20555 entity names.
20557 All link names are in all lowercase letters. With the exception of library
20558 procedure names, the mechanism used is simply to use the full expanded
20559 Ada name with dots replaced by double underscores. For example, suppose
20560 we have the following package spec:
20562 @smallexample @c ada
20563 @group
20564 @cartouche
20565 package QRS is
20566    MN : Integer;
20567 end QRS;
20568 @end cartouche
20569 @end group
20570 @end smallexample
20572 @noindent
20573 The variable @code{MN} has a full expanded Ada name of @code{QRS.MN}, so
20574 the corresponding link name is @code{qrs__mn}.
20575 @findex Export
20576 Of course if a @code{pragma Export} is used this may be overridden:
20578 @smallexample @c ada
20579 @group
20580 @cartouche
20581 package Exports is
20582    Var1 : Integer;
20583    pragma Export (Var1, C, External_Name => "var1_name");
20584    Var2 : Integer;
20585    pragma Export (Var2, C, Link_Name => "var2_link_name");
20586 end Exports;
20587 @end cartouche
20588 @end group
20589 @end smallexample
20591 @noindent
20592 In this case, the link name for @var{Var1} is whatever link name the
20593 C compiler would assign for the C function @var{var1_name}. This typically
20594 would be either @var{var1_name} or @var{_var1_name}, depending on operating
20595 system conventions, but other possibilities exist. The link name for
20596 @var{Var2} is @var{var2_link_name}, and this is not operating system
20597 dependent.
20599 @findex _main
20600 One exception occurs for library level procedures. A potential ambiguity
20601 arises between the required name @code{_main} for the C main program,
20602 and the name we would otherwise assign to an Ada library level procedure
20603 called @code{Main} (which might well not be the main program).
20605 To avoid this ambiguity, we attach the prefix @code{_ada_} to such
20606 names. So if we have a library level procedure such as
20608 @smallexample @c ada
20609 @group
20610 @cartouche
20611 procedure Hello (S : String);
20612 @end cartouche
20613 @end group
20614 @end smallexample
20616 @noindent
20617 the external name of this procedure will be @var{_ada_hello}.
20620 @node Converting Ada Files to html with gnathtml
20621 @section Converting Ada Files to HTML with @code{gnathtml}
20623 @noindent
20624 This @code{Perl} script allows Ada source files to be browsed using
20625 standard Web browsers. For installation procedure, see the section
20626 @xref{Installing gnathtml}.
20628 Ada reserved keywords are highlighted in a bold font and Ada comments in
20629 a blue font. Unless your program was compiled with the gcc @option{-gnatx}
20630 switch to suppress the generation of cross-referencing information, user
20631 defined variables and types will appear in a different color; you will
20632 be able to click on any identifier and go to its declaration.
20634 The command line is as follow:
20635 @smallexample
20636 @c $ perl gnathtml.pl @ovar{^switches^options^} @var{ada-files}
20637 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
20638 $ perl gnathtml.pl @r{[}@var{^switches^options^}@r{]} @var{ada-files}
20639 @end smallexample
20641 @noindent
20642 You can pass it as many Ada files as you want. @code{gnathtml} will generate
20643 an html file for every ada file, and a global file called @file{index.htm}.
20644 This file is an index of every identifier defined in the files.
20646 The available ^switches^options^ are the following ones:
20648 @table @option
20649 @item -83
20650 @cindex @option{-83} (@code{gnathtml})
20651 Only the Ada 83 subset of keywords will be highlighted.
20653 @item -cc @var{color}
20654 @cindex @option{-cc} (@code{gnathtml})
20655 This option allows you to change the color used for comments. The default
20656 value is green. The color argument can be any name accepted by html.
20658 @item -d
20659 @cindex @option{-d} (@code{gnathtml})
20660 If the Ada files depend on some other files (for instance through
20661 @code{with} clauses, the latter files will also be converted to html.
20662 Only the files in the user project will be converted to html, not the files
20663 in the run-time library itself.
20665 @item -D
20666 @cindex @option{-D} (@code{gnathtml})
20667 This command is the same as @option{-d} above, but @command{gnathtml} will
20668 also look for files in the run-time library, and generate html files for them.
20670 @item -ext @var{extension}
20671 @cindex @option{-ext} (@code{gnathtml})
20672 This option allows you to change the extension of the generated HTML files.
20673 If you do not specify an extension, it will default to @file{htm}.
20675 @item -f
20676 @cindex @option{-f} (@code{gnathtml})
20677 By default, gnathtml will generate html links only for global entities
20678 ('with'ed units, global variables and types,@dots{}).  If you specify
20679 @option{-f} on the command line, then links will be generated for local
20680 entities too.
20682 @item -l @var{number}
20683 @cindex @option{-l} (@code{gnathtml})
20684 If this ^switch^option^ is provided and @var{number} is not 0, then
20685 @code{gnathtml} will number the html files every @var{number} line.
20687 @item -I @var{dir}
20688 @cindex @option{-I} (@code{gnathtml})
20689 Specify a directory to search for library files (@file{.ALI} files) and
20690 source files. You can provide several -I switches on the command line,
20691 and the directories will be parsed in the order of the command line.
20693 @item -o @var{dir}
20694 @cindex @option{-o} (@code{gnathtml})
20695 Specify the output directory for html files. By default, gnathtml will
20696 saved the generated html files in a subdirectory named @file{html/}.
20698 @item -p @var{file}
20699 @cindex @option{-p} (@code{gnathtml})
20700 If you are using Emacs and the most recent Emacs Ada mode, which provides
20701 a full Integrated Development Environment for compiling, checking,
20702 running and debugging applications, you may use @file{.gpr} files
20703 to give the directories where Emacs can find sources and object files.
20705 Using this ^switch^option^, you can tell gnathtml to use these files.
20706 This allows you to get an html version of your application, even if it
20707 is spread over multiple directories.
20709 @item -sc @var{color}
20710 @cindex @option{-sc} (@code{gnathtml})
20711 This ^switch^option^ allows you to change the color used for symbol
20712 definitions.
20713 The default value is red. The color argument can be any name accepted by html.
20715 @item -t @var{file}
20716 @cindex @option{-t} (@code{gnathtml})
20717 This ^switch^option^ provides the name of a file. This file contains a list of
20718 file names to be converted, and the effect is exactly as though they had
20719 appeared explicitly on the command line. This
20720 is the recommended way to work around the command line length limit on some
20721 systems.
20723 @end table
20725 @node Installing gnathtml
20726 @section Installing @code{gnathtml}
20728 @noindent
20729 @code{Perl} needs to be installed on your machine to run this script.
20730 @code{Perl} is freely available for almost every architecture and
20731 Operating System via the Internet.
20733 On Unix systems, you  may want to modify  the  first line of  the script
20734 @code{gnathtml},  to explicitly  tell  the Operating  system  where Perl
20735 is. The syntax of this line is:
20736 @smallexample
20737 #!full_path_name_to_perl
20738 @end smallexample
20740 @noindent
20741 Alternatively, you may run the script using the following command line:
20743 @smallexample
20744 @c $ perl gnathtml.pl @ovar{switches} @var{files}
20745 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
20746 $ perl gnathtml.pl @r{[}@var{switches}@r{]} @var{files}
20747 @end smallexample
20749 @ifset vms
20750 @node LSE
20751 @section LSE
20752 @findex LSE
20754 @noindent
20755 The GNAT distribution provides an Ada 95 template for the HP Language
20756 Sensitive Editor (LSE), a component of DECset. In order to
20757 access it, invoke LSE with the qualifier /ENVIRONMENT=GNU:[LIB]ADA95.ENV.
20759 @node Profiling
20760 @section Profiling
20761 @findex PCA
20763 @noindent
20764 GNAT supports The HP Performance Coverage Analyzer (PCA), a component
20765 of DECset. To use it proceed as outlined under ``HELP PCA'', except for running
20766 the collection phase with the /DEBUG qualifier.
20768 @smallexample
20769 $ GNAT MAKE /DEBUG <PROGRAM_NAME>
20770 $ DEFINE LIB$DEBUG PCA$COLLECTOR
20771 $ RUN/DEBUG <PROGRAM_NAME>
20772 @end smallexample
20773 @noindent
20774 @end ifset
20776 @ifclear vms
20777 @c ******************************
20778 @node Code Coverage and Profiling
20779 @chapter Code Coverage and Profiling
20780 @cindex Code Coverage
20781 @cindex Profiling
20783 @noindent
20784 This chapter describes how to use @code{gcov} - coverage testing tool - and
20785 @code{gprof} - profiler tool - on your Ada programs.
20787 @menu
20788 * Code Coverage of Ada Programs with gcov::
20789 * Profiling an Ada Program with gprof::
20790 @end menu
20792 @node Code Coverage of Ada Programs with gcov
20793 @section Code Coverage of Ada Programs with gcov
20794 @cindex gcov
20795 @cindex -fprofile-arcs
20796 @cindex -ftest-coverage
20797 @cindex -coverage
20798 @cindex Code Coverage
20800 @noindent
20801 @code{gcov} is a test coverage program: it analyzes the execution of a given
20802 program on selected tests, to help you determine the portions of the program
20803 that are still untested.
20805 @code{gcov} is part of the GCC suite, and is described in detail in the GCC
20806 User's Guide. You can refer to this documentation for a more complete
20807 description.
20809 This chapter provides a quick startup guide, and
20810 details some Gnat-specific features.
20812 @menu
20813 * Quick startup guide::
20814 * Gnat specifics::
20815 @end menu
20817 @node Quick startup guide
20818 @subsection Quick startup guide
20820 In order to perform coverage analysis of a program using @code{gcov}, 3
20821 steps are needed:
20823 @itemize @bullet
20824 @item
20825 Code instrumentation during the compilation process
20826 @item
20827 Execution of the instrumented program
20828 @item
20829 Execution of the @code{gcov} tool to generate the result.
20830 @end itemize
20832 The code instrumentation needed by gcov is created at the object level:
20833 The source code is not modified in any way, because the instrumentation code is
20834 inserted by gcc during the compilation process. To compile your code with code
20835 coverage activated, you need to recompile your whole project using the
20836 switches
20837 @code{-fprofile-arcs} and @code{-ftest-coverage}, and link it using
20838 @code{-fprofile-arcs}.
20840 @smallexample
20841 $ gnatmake -P my_project.gpr -f -cargs -fprofile-arcs -ftest-coverage \
20842    -largs -fprofile-arcs
20843 @end smallexample
20845 This compilation process will create @file{.gcno} files together with
20846 the usual object files.
20848 Once the program is compiled with coverage instrumentation, you can
20849 run it as many times as needed - on portions of a test suite for
20850 example. The first execution will produce @file{.gcda} files at the
20851 same location as the @file{.gcno} files.  The following executions
20852 will update those files, so that a cumulative result of the covered
20853 portions of the program is generated.
20855 Finally, you need to call the @code{gcov} tool. The different options of
20856 @code{gcov} are available in the GCC User's Guide, section 'Invoking gcov'.
20858 This will create annotated source files with a @file{.gcov} extension:
20859 @file{my_main.adb} file will be analysed in @file{my_main.adb.gcov}.
20861 @node Gnat specifics
20862 @subsection Gnat specifics
20864 Because Ada semantics, portions of the source code may be shared among
20865 several object files. This is the case for example when generics are
20866 involved, when inlining is active  or when declarations generate  initialisation
20867 calls. In order to take
20868 into account this shared code, you need to call @code{gcov} on all
20869 source files of the tested program at once.
20871 The list of source files might exceed the system's maximum command line
20872 length. In order to bypass this limitation, a new mechanism has been
20873 implemented in @code{gcov}: you can now list all your project's files into a
20874 text file, and provide this file to gcov as a parameter,  preceded by a @@
20875 (e.g. @samp{gcov @@mysrclist.txt}).
20877 Note that on AIX compiling a static library with @code{-fprofile-arcs} is
20878 not supported as there can be unresolved symbols during the final link.
20880 @node Profiling an Ada Program with gprof
20881 @section Profiling an Ada Program with gprof
20882 @cindex gprof
20883 @cindex -pg
20884 @cindex Profiling
20886 @noindent
20887 This section is not meant to be an exhaustive documentation of @code{gprof}.
20888 Full documentation for it can be found in the GNU Profiler User's Guide
20889 documentation that is part of this GNAT distribution.
20891 Profiling a program helps determine the parts of a program that are executed
20892 most often, and are therefore the most time-consuming.
20894 @code{gprof} is the standard GNU profiling tool; it has been enhanced to
20895 better handle Ada programs and multitasking.
20896 It is currently supported on the following platforms
20897 @itemize @bullet
20898 @item
20899 linux x86/x86_64
20900 @item
20901 solaris sparc/sparc64/x86
20902 @item
20903 windows x86
20904 @end itemize
20906 @noindent
20907 In order to profile a program using @code{gprof}, 3 steps are needed:
20909 @itemize @bullet
20910 @item
20911 Code instrumentation, requiring a full recompilation of the project with the
20912 proper switches.
20913 @item
20914 Execution of the program under the analysis conditions, i.e. with the desired
20915 input.
20916 @item
20917 Analysis of the results using the @code{gprof} tool.
20918 @end itemize
20920 @noindent
20921 The following sections detail the different steps, and indicate how
20922 to interpret the results:
20923 @menu
20924 * Compilation for profiling::
20925 * Program execution::
20926 * Running gprof::
20927 * Interpretation of profiling results::
20928 @end menu
20930 @node Compilation for profiling
20931 @subsection Compilation for profiling
20932 @cindex -pg
20933 @cindex Profiling
20935 In order to profile a program the first step is to tell the compiler
20936 to generate the necessary profiling information. The compiler switch to be used
20937 is @code{-pg}, which must be added to other compilation switches. This
20938 switch needs to be specified both during compilation and link stages, and can
20939 be specified once when using gnatmake:
20941 @smallexample
20942 gnatmake -f -pg -P my_project
20943 @end smallexample
20945 @noindent
20946 Note that only the objects that were compiled with the @samp{-pg} switch will
20947 be profiled; if you need to profile your whole project, use the @samp{-f}
20948 gnatmake switch to force full recompilation.
20950 @node Program execution
20951 @subsection Program execution
20953 @noindent
20954 Once the program has been compiled for profiling, you can run it as usual.
20956 The only constraint imposed by profiling is that the program must terminate
20957 normally. An interrupted program (via a Ctrl-C, kill, etc.) will not be
20958 properly analyzed.
20960 Once the program completes execution, a data file called @file{gmon.out} is
20961 generated in the directory where the program was launched from. If this file
20962 already exists, it will be overwritten.
20964 @node Running gprof
20965 @subsection Running gprof
20967 @noindent
20968 The @code{gprof} tool is called as follow:
20970 @smallexample
20971 gprof my_prog gmon.out
20972 @end smallexample
20974 @noindent
20975 or simpler:
20977 @smallexample
20978 gprof my_prog
20979 @end smallexample
20981 @noindent
20982 The complete form of the gprof command line is the following:
20984 @smallexample
20985 gprof [^switches^options^] [executable [data-file]]
20986 @end smallexample
20988 @noindent
20989 @code{gprof} supports numerous ^switch^options^. The order of these
20990 ^switch^options^ does not matter. The full list of options can be found in
20991 the GNU Profiler User's Guide documentation that comes with this documentation.
20993 The following is the subset of those switches that is most relevant:
20995 @table @option
20997 @item --demangle[=@var{style}]
20998 @itemx --no-demangle
20999 @cindex @option{--demangle} (@code{gprof})
21000 These options control whether symbol names should be demangled when
21001 printing output.  The default is to demangle C++ symbols.  The
21002 @code{--no-demangle} option may be used to turn off demangling. Different
21003 compilers have different mangling styles.  The optional demangling style
21004 argument can be used to choose an appropriate demangling style for your
21005 compiler, in particular Ada symbols generated by GNAT can be demangled using
21006 @code{--demangle=gnat}.
21008 @item -e @var{function_name}
21009 @cindex @option{-e} (@code{gprof})
21010 The @samp{-e @var{function}} option tells @code{gprof} not to print
21011 information about the function @var{function_name} (and its
21012 children@dots{}) in the call graph.  The function will still be listed
21013 as a child of any functions that call it, but its index number will be
21014 shown as @samp{[not printed]}.  More than one @samp{-e} option may be
21015 given; only one @var{function_name} may be indicated with each @samp{-e}
21016 option.
21018 @item -E @var{function_name}
21019 @cindex @option{-E} (@code{gprof})
21020 The @code{-E @var{function}} option works like the @code{-e} option, but
21021 execution time spent in the function (and children who were not called from
21022 anywhere else), will not be used to compute the percentages-of-time for
21023 the call graph.  More than one @samp{-E} option may be given; only one
21024 @var{function_name} may be indicated with each @samp{-E} option.
21026 @item -f @var{function_name}
21027 @cindex @option{-f} (@code{gprof})
21028 The @samp{-f @var{function}} option causes @code{gprof} to limit the
21029 call graph to the function @var{function_name} and its children (and
21030 their children@dots{}).  More than one @samp{-f} option may be given;
21031 only one @var{function_name} may be indicated with each @samp{-f}
21032 option.
21034 @item -F @var{function_name}
21035 @cindex @option{-F} (@code{gprof})
21036 The @samp{-F @var{function}} option works like the @code{-f} option, but
21037 only time spent in the function and its children (and their
21038 children@dots{}) will be used to determine total-time and
21039 percentages-of-time for the call graph.  More than one @samp{-F} option
21040 may be given; only one @var{function_name} may be indicated with each
21041 @samp{-F} option.  The @samp{-F} option overrides the @samp{-E} option.
21043 @end table
21045 @node Interpretation of profiling results
21046 @subsection Interpretation of profiling results
21048 @noindent
21050 The results of the profiling analysis are represented by two arrays: the
21051 'flat profile' and the 'call graph'. Full documentation of those outputs
21052 can be found in the GNU Profiler User's Guide.
21054 The flat profile shows the time spent in each function of the program, and how
21055 many time it has been called. This allows you to locate easily the most
21056 time-consuming functions.
21058 The call graph shows, for each subprogram, the subprograms that call it,
21059 and the subprograms that it calls. It also provides an estimate of the time
21060 spent in each of those callers/called subprograms.
21061 @end ifclear
21063 @c ******************************
21064 @node Running and Debugging Ada Programs
21065 @chapter Running and Debugging Ada Programs
21066 @cindex Debugging
21068 @noindent
21069 This chapter discusses how to debug Ada programs.
21070 @ifset vms
21071 It applies to GNAT on the Alpha OpenVMS platform;
21072 for I64 OpenVMS please refer to the @cite{OpenVMS Debugger Manual},
21073 since HP has implemented Ada support in the OpenVMS debugger on I64.
21074 @end ifset
21076 An incorrect Ada program may be handled in three ways by the GNAT compiler:
21078 @enumerate
21079 @item
21080 The illegality may be a violation of the static semantics of Ada. In
21081 that case GNAT diagnoses the constructs in the program that are illegal.
21082 It is then a straightforward matter for the user to modify those parts of
21083 the program.
21085 @item
21086 The illegality may be a violation of the dynamic semantics of Ada. In
21087 that case the program compiles and executes, but may generate incorrect
21088 results, or may terminate abnormally with some exception.
21090 @item
21091 When presented with a program that contains convoluted errors, GNAT
21092 itself may terminate abnormally without providing full diagnostics on
21093 the incorrect user program.
21094 @end enumerate
21096 @menu
21097 * The GNAT Debugger GDB::
21098 * Running GDB::
21099 * Introduction to GDB Commands::
21100 * Using Ada Expressions::
21101 * Calling User-Defined Subprograms::
21102 * Using the Next Command in a Function::
21103 * Ada Exceptions::
21104 * Ada Tasks::
21105 * Debugging Generic Units::
21106 * Remote Debugging with gdbserver::
21107 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate::
21108 * Naming Conventions for GNAT Source Files::
21109 * Getting Internal Debugging Information::
21110 * Stack Traceback::
21111 @end menu
21113 @cindex Debugger
21114 @findex gdb
21116 @node The GNAT Debugger GDB
21117 @section The GNAT Debugger GDB
21119 @noindent
21120 @code{GDB} is a general purpose, platform-independent debugger that
21121 can be used to debug mixed-language programs compiled with @command{gcc},
21122 and in particular is capable of debugging Ada programs compiled with
21123 GNAT. The latest versions of @code{GDB} are Ada-aware and can handle
21124 complex Ada data structures.
21126 @xref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
21127 @ifset vms
21128 located in the GNU:[DOCS] directory,
21129 @end ifset
21130 for full details on the usage of @code{GDB}, including a section on
21131 its usage on programs. This manual should be consulted for full
21132 details. The section that follows is a brief introduction to the
21133 philosophy and use of @code{GDB}.
21135 When GNAT programs are compiled, the compiler optionally writes debugging
21136 information into the generated object file, including information on
21137 line numbers, and on declared types and variables. This information is
21138 separate from the generated code. It makes the object files considerably
21139 larger, but it does not add to the size of the actual executable that
21140 will be loaded into memory, and has no impact on run-time performance. The
21141 generation of debug information is triggered by the use of the
21142 ^-g^/DEBUG^ switch in the @command{gcc} or @command{gnatmake} command
21143 used to carry out the compilations. It is important to emphasize that
21144 the use of these options does not change the generated code.
21146 The debugging information is written in standard system formats that
21147 are used by many tools, including debuggers and profilers. The format
21148 of the information is typically designed to describe C types and
21149 semantics, but GNAT implements a translation scheme which allows full
21150 details about Ada types and variables to be encoded into these
21151 standard C formats. Details of this encoding scheme may be found in
21152 the file exp_dbug.ads in the GNAT source distribution. However, the
21153 details of this encoding are, in general, of no interest to a user,
21154 since @code{GDB} automatically performs the necessary decoding.
21156 When a program is bound and linked, the debugging information is
21157 collected from the object files, and stored in the executable image of
21158 the program. Again, this process significantly increases the size of
21159 the generated executable file, but it does not increase the size of
21160 the executable program itself. Furthermore, if this program is run in
21161 the normal manner, it runs exactly as if the debug information were
21162 not present, and takes no more actual memory.
21164 However, if the program is run under control of @code{GDB}, the
21165 debugger is activated.  The image of the program is loaded, at which
21166 point it is ready to run.  If a run command is given, then the program
21167 will run exactly as it would have if @code{GDB} were not present. This
21168 is a crucial part of the @code{GDB} design philosophy.  @code{GDB} is
21169 entirely non-intrusive until a breakpoint is encountered.  If no
21170 breakpoint is ever hit, the program will run exactly as it would if no
21171 debugger were present. When a breakpoint is hit, @code{GDB} accesses
21172 the debugging information and can respond to user commands to inspect
21173 variables, and more generally to report on the state of execution.
21175 @c **************
21176 @node Running GDB
21177 @section Running GDB
21179 @noindent
21180 This section describes how to initiate the debugger.
21181 @c The above sentence is really just filler, but it was otherwise
21182 @c clumsy to get the first paragraph nonindented given the conditional
21183 @c nature of the description
21185 @ifclear vms
21186 The debugger can be launched from a @code{GPS} menu or
21187 directly from the command line. The description below covers the latter use.
21188 All the commands shown can be used in the @code{GPS} debug console window,
21189 but there are usually more GUI-based ways to achieve the same effect.
21190 @end ifclear
21192 The command to run @code{GDB} is
21194 @smallexample
21195 $ ^gdb program^GDB PROGRAM^
21196 @end smallexample
21198 @noindent
21199 where @code{^program^PROGRAM^} is the name of the executable file. This
21200 activates the debugger and results in a prompt for debugger commands.
21201 The simplest command is simply @code{run}, which causes the program to run
21202 exactly as if the debugger were not present. The following section
21203 describes some of the additional commands that can be given to @code{GDB}.
21205 @c *******************************
21206 @node Introduction to GDB Commands
21207 @section Introduction to GDB Commands
21209 @noindent
21210 @code{GDB} contains a large repertoire of commands.  @xref{Top,,
21211 Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
21212 @ifset vms
21213 located in the GNU:[DOCS] directory,
21214 @end ifset
21215 for extensive documentation on the use
21216 of these commands, together with examples of their use. Furthermore,
21217 the command @command{help} invoked from within GDB activates a simple help
21218 facility which summarizes the available commands and their options.
21219 In this section we summarize a few of the most commonly
21220 used commands to give an idea of what @code{GDB} is about. You should create
21221 a simple program with debugging information and experiment with the use of
21222 these @code{GDB} commands on the program as you read through the
21223 following section.
21225 @table @code
21226 @item set args @var{arguments}
21227 The @var{arguments} list above is a list of arguments to be passed to
21228 the program on a subsequent run command, just as though the arguments
21229 had been entered on a normal invocation of the program. The @code{set args}
21230 command is not needed if the program does not require arguments.
21232 @item run
21233 The @code{run} command causes execution of the program to start from
21234 the beginning. If the program is already running, that is to say if
21235 you are currently positioned at a breakpoint, then a prompt will ask
21236 for confirmation that you want to abandon the current execution and
21237 restart.
21239 @item breakpoint @var{location}
21240 The breakpoint command sets a breakpoint, that is to say a point at which
21241 execution will halt and @code{GDB} will await further
21242 commands. @var{location} is
21243 either a line number within a file, given in the format @code{file:linenumber},
21244 or it is the name of a subprogram. If you request that a breakpoint be set on
21245 a subprogram that is overloaded, a prompt will ask you to specify on which of
21246 those subprograms you want to breakpoint. You can also
21247 specify that all of them should be breakpointed. If the program is run
21248 and execution encounters the breakpoint, then the program
21249 stops and @code{GDB} signals that the breakpoint was encountered by
21250 printing the line of code before which the program is halted.
21252 @item catch exception @var{name}
21253 This command causes the program execution to stop whenever exception
21254 @var{name} is raised.  If @var{name} is omitted, then the execution is
21255 suspended when any exception is raised.
21257 @item print @var{expression}
21258 This will print the value of the given expression. Most simple
21259 Ada expression formats are properly handled by @code{GDB}, so the expression
21260 can contain function calls, variables, operators, and attribute references.
21262 @item continue
21263 Continues execution following a breakpoint, until the next breakpoint or the
21264 termination of the program.
21266 @item step
21267 Executes a single line after a breakpoint. If the next statement
21268 is a subprogram call, execution continues into (the first statement of)
21269 the called subprogram.
21271 @item next
21272 Executes a single line. If this line is a subprogram call, executes and
21273 returns from the call.
21275 @item list
21276 Lists a few lines around the current source location. In practice, it
21277 is usually more convenient to have a separate edit window open with the
21278 relevant source file displayed. Successive applications of this command
21279 print subsequent lines. The command can be given an argument which is a
21280 line number, in which case it displays a few lines around the specified one.
21282 @item backtrace
21283 Displays a backtrace of the call chain. This command is typically
21284 used after a breakpoint has occurred, to examine the sequence of calls that
21285 leads to the current breakpoint. The display includes one line for each
21286 activation record (frame) corresponding to an active subprogram.
21288 @item up
21289 At a breakpoint, @code{GDB} can display the values of variables local
21290 to the current frame. The command @code{up} can be used to
21291 examine the contents of other active frames, by moving the focus up
21292 the stack, that is to say from callee to caller, one frame at a time.
21294 @item down
21295 Moves the focus of @code{GDB} down from the frame currently being
21296 examined to the frame of its callee (the reverse of the previous command),
21298 @item frame @var{n}
21299 Inspect the frame with the given number. The value 0 denotes the frame
21300 of the current breakpoint, that is to say the top of the call stack.
21302 @item kill
21303 Kills the child process in which the program is running under GDB.
21304 This may be useful for several purposes:
21305 @itemize @bullet
21306 @item
21307 It allows you to recompile and relink your program, since on many systems
21308 you cannot regenerate an executable file while it is running in a process.
21309 @item
21310 You can run your program outside the debugger, on systems that do not
21311 permit executing a program outside GDB while breakpoints are set
21312 within GDB.
21313 @item
21314 It allows you to debug a core dump rather than a running process.
21315 @end itemize
21316 @end table
21318 @noindent
21319 The above list is a very short introduction to the commands that
21320 @code{GDB} provides. Important additional capabilities, including conditional
21321 breakpoints, the ability to execute command sequences on a breakpoint,
21322 the ability to debug at the machine instruction level and many other
21323 features are described in detail in @ref{Top,, Debugging with GDB, gdb,
21324 Debugging with GDB}.  Note that most commands can be abbreviated
21325 (for example, c for continue, bt for backtrace).
21327 @node Using Ada Expressions
21328 @section Using Ada Expressions
21329 @cindex Ada expressions
21331 @noindent
21332 @code{GDB} supports a fairly large subset of Ada expression syntax, with some
21333 extensions. The philosophy behind the design of this subset is
21335 @itemize @bullet
21336 @item
21337 That @code{GDB} should provide basic literals and access to operations for
21338 arithmetic, dereferencing, field selection, indexing, and subprogram calls,
21339 leaving more sophisticated computations to subprograms written into the
21340 program (which therefore may be called from @code{GDB}).
21342 @item
21343 That type safety and strict adherence to Ada language restrictions
21344 are not particularly important to the @code{GDB} user.
21346 @item
21347 That brevity is important to the @code{GDB} user.
21348 @end itemize
21350 @noindent
21351 Thus, for brevity, the debugger acts as if there were
21352 implicit @code{with} and @code{use} clauses in effect for all user-written
21353 packages, thus making it unnecessary to fully qualify most names with
21354 their packages, regardless of context. Where this causes ambiguity,
21355 @code{GDB} asks the user's intent.
21357 For details on the supported Ada syntax, see @ref{Top,, Debugging with
21358 GDB, gdb, Debugging with GDB}.
21360 @node Calling User-Defined Subprograms
21361 @section Calling User-Defined Subprograms
21363 @noindent
21364 An important capability of @code{GDB} is the ability to call user-defined
21365 subprograms while debugging. This is achieved simply by entering
21366 a subprogram call statement in the form:
21368 @smallexample
21369 call subprogram-name (parameters)
21370 @end smallexample
21372 @noindent
21373 The keyword @code{call} can be omitted in the normal case where the
21374 @code{subprogram-name} does not coincide with any of the predefined
21375 @code{GDB} commands.
21377 The effect is to invoke the given subprogram, passing it the
21378 list of parameters that is supplied. The parameters can be expressions and
21379 can include variables from the program being debugged. The
21380 subprogram must be defined
21381 at the library level within your program, and @code{GDB} will call the
21382 subprogram within the environment of your program execution (which
21383 means that the subprogram is free to access or even modify variables
21384 within your program).
21386 The most important use of this facility is in allowing the inclusion of
21387 debugging routines that are tailored to particular data structures
21388 in your program. Such debugging routines can be written to provide a suitably
21389 high-level description of an abstract type, rather than a low-level dump
21390 of its physical layout. After all, the standard
21391 @code{GDB print} command only knows the physical layout of your
21392 types, not their abstract meaning. Debugging routines can provide information
21393 at the desired semantic level and are thus enormously useful.
21395 For example, when debugging GNAT itself, it is crucial to have access to
21396 the contents of the tree nodes used to represent the program internally.
21397 But tree nodes are represented simply by an integer value (which in turn
21398 is an index into a table of nodes).
21399 Using the @code{print} command on a tree node would simply print this integer
21400 value, which is not very useful. But the PN routine (defined in file
21401 treepr.adb in the GNAT sources) takes a tree node as input, and displays
21402 a useful high level representation of the tree node, which includes the
21403 syntactic category of the node, its position in the source, the integers
21404 that denote descendant nodes and parent node, as well as varied
21405 semantic information. To study this example in more detail, you might want to
21406 look at the body of the PN procedure in the stated file.
21408 @node Using the Next Command in a Function
21409 @section Using the Next Command in a Function
21411 @noindent
21412 When you use the @code{next} command in a function, the current source
21413 location will advance to the next statement as usual. A special case
21414 arises in the case of a @code{return} statement.
21416 Part of the code for a return statement is the ``epilog'' of the function.
21417 This is the code that returns to the caller. There is only one copy of
21418 this epilog code, and it is typically associated with the last return
21419 statement in the function if there is more than one return. In some
21420 implementations, this epilog is associated with the first statement
21421 of the function.
21423 The result is that if you use the @code{next} command from a return
21424 statement that is not the last return statement of the function you
21425 may see a strange apparent jump to the last return statement or to
21426 the start of the function. You should simply ignore this odd jump.
21427 The value returned is always that from the first return statement
21428 that was stepped through.
21430 @node Ada Exceptions
21431 @section Stopping when Ada Exceptions are Raised
21432 @cindex Exceptions
21434 @noindent
21435 You can set catchpoints that stop the program execution when your program
21436 raises selected exceptions.
21438 @table @code
21439 @item catch exception
21440 Set a catchpoint that stops execution whenever (any task in the) program
21441 raises any exception.
21443 @item catch exception @var{name}
21444 Set a catchpoint that stops execution whenever (any task in the) program
21445 raises the exception @var{name}.
21447 @item catch exception unhandled
21448 Set a catchpoint that stops executing whenever (any task in the) program
21449 raises an exception for which there is no handler.
21451 @item info exceptions
21452 @itemx info exceptions @var{regexp}
21453 The @code{info exceptions} command permits the user to examine all defined
21454 exceptions within Ada programs. With a regular expression, @var{regexp}, as
21455 argument, prints out only those exceptions whose name matches @var{regexp}.
21456 @end table
21458 @node Ada Tasks
21459 @section Ada Tasks
21460 @cindex Tasks
21462 @noindent
21463 @code{GDB} allows the following task-related commands:
21465 @table @code
21466 @item info tasks
21467 This command shows a list of current Ada tasks, as in the following example:
21469 @smallexample
21470 @iftex
21471 @leftskip=0cm
21472 @end iftex
21473 (gdb) info tasks
21474   ID       TID P-ID   Thread Pri State                 Name
21475    1   8088000   0   807e000  15 Child Activation Wait main_task
21476    2   80a4000   1   80ae000  15 Accept/Select Wait    b
21477    3   809a800   1   80a4800  15 Child Activation Wait a
21478 *  4   80ae800   3   80b8000  15 Running               c
21479 @end smallexample
21481 @noindent
21482 In this listing, the asterisk before the first task indicates it to be the
21483 currently running task. The first column lists the task ID that is used
21484 to refer to tasks in the following commands.
21486 @item break @var{linespec} task @var{taskid}
21487 @itemx break @var{linespec} task @var{taskid} if @dots{}
21488 @cindex Breakpoints and tasks
21489 These commands are like the @code{break @dots{} thread @dots{}}.
21490 @var{linespec} specifies source lines.
21492 Use the qualifier @samp{task @var{taskid}} with a breakpoint command
21493 to specify that you only want @code{GDB} to stop the program when a
21494 particular Ada task reaches this breakpoint. @var{taskid} is one of the
21495 numeric task identifiers assigned by @code{GDB}, shown in the first
21496 column of the @samp{info tasks} display.
21498 If you do not specify @samp{task @var{taskid}} when you set a
21499 breakpoint, the breakpoint applies to @emph{all} tasks of your
21500 program.
21502 You can use the @code{task} qualifier on conditional breakpoints as
21503 well; in this case, place @samp{task @var{taskid}} before the
21504 breakpoint condition (before the @code{if}).
21506 @item task @var{taskno}
21507 @cindex Task switching
21509 This command allows to switch to the task referred by @var{taskno}. In
21510 particular, This allows to browse the backtrace of the specified
21511 task. It is advised to switch back to the original task before
21512 continuing execution otherwise the scheduling of the program may be
21513 perturbed.
21514 @end table
21516 @noindent
21517 For more detailed information on the tasking support,
21518 see @ref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB}.
21520 @node Debugging Generic Units
21521 @section Debugging Generic Units
21522 @cindex Debugging Generic Units
21523 @cindex Generics
21525 @noindent
21526 GNAT always uses code expansion for generic instantiation. This means that
21527 each time an instantiation occurs, a complete copy of the original code is
21528 made, with appropriate substitutions of formals by actuals.
21530 It is not possible to refer to the original generic entities in
21531 @code{GDB}, but it is always possible to debug a particular instance of
21532 a generic, by using the appropriate expanded names. For example, if we have
21534 @smallexample @c ada
21535 @group
21536 @cartouche
21537 procedure g is
21539    generic package k is
21540       procedure kp (v1 : in out integer);
21541    end k;
21543    package body k is
21544       procedure kp (v1 : in out integer) is
21545       begin
21546          v1 := v1 + 1;
21547       end kp;
21548    end k;
21550    package k1 is new k;
21551    package k2 is new k;
21553    var : integer := 1;
21555 begin
21556    k1.kp (var);
21557    k2.kp (var);
21558    k1.kp (var);
21559    k2.kp (var);
21560 end;
21561 @end cartouche
21562 @end group
21563 @end smallexample
21565 @noindent
21566 Then to break on a call to procedure kp in the k2 instance, simply
21567 use the command:
21569 @smallexample
21570 (gdb) break g.k2.kp
21571 @end smallexample
21573 @noindent
21574 When the breakpoint occurs, you can step through the code of the
21575 instance in the normal manner and examine the values of local variables, as for
21576 other units.
21578 @node Remote Debugging with gdbserver
21579 @section Remote Debugging with gdbserver
21580 @cindex Remote Debugging with gdbserver
21582 @noindent
21583 On platforms where gdbserver is supported, it is possible to use this tool
21584 to debug your application remotely.  This can be useful in situations
21585 where the program needs to be run on a target host that is different
21586 from the host used for development, particularly when the target has
21587 a limited amount of resources (either CPU and/or memory).
21589 To do so, start your program using gdbserver on the target machine.
21590 gdbserver then automatically suspends the execution of your program
21591 at its entry point, waiting for a debugger to connect to it.  The
21592 following commands starts an application and tells gdbserver to
21593 wait for a connection with the debugger on localhost port 4444.
21595 @smallexample
21596 $ gdbserver localhost:4444 program
21597 Process program created; pid = 5685
21598 Listening on port 4444
21599 @end smallexample
21601 Once gdbserver has started listening, we can tell the debugger to establish
21602 a connection with this gdbserver, and then start the same debugging session
21603 as if the program was being debugged on the same host, directly under
21604 the control of GDB.
21606 @smallexample
21607 $ gdb program
21608 (gdb) target remote targethost:4444
21609 Remote debugging using targethost:4444
21610 0x00007f29936d0af0 in ?? () from /lib64/ld-linux-x86-64.so.
21611 (gdb) b foo.adb:3
21612 Breakpoint 1 at 0x401f0c: file foo.adb, line 3.
21613 (gdb) continue
21614 Continuing.
21616 Breakpoint 1, foo () at foo.adb:4
21617 4       end foo;
21618 @end smallexample
21620 It is also possible to use gdbserver to attach to an already running
21621 program, in which case the execution of that program is simply suspended
21622 until the connection between the debugger and gdbserver is established.
21624 For more information on how to use gdbserver, @ref{Top, Server, Using
21625 the gdbserver Program, gdb, Debugging with GDB}.  @value{EDITION} provides support
21626 for gdbserver on x86-linux, x86-windows and x86_64-linux.
21628 @node GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
21629 @section GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
21630 @cindex GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
21632 @noindent
21633 When presented with programs that contain serious errors in syntax
21634 or semantics,
21635 GNAT may on rare occasions  experience problems in operation, such
21636 as aborting with a
21637 segmentation fault or illegal memory access, raising an internal
21638 exception, terminating abnormally, or failing to terminate at all.
21639 In such cases, you can activate
21640 various features of GNAT that can help you pinpoint the construct in your
21641 program that is the likely source of the problem.
21643 The following strategies are presented in increasing order of
21644 difficulty, corresponding to your experience in using GNAT and your
21645 familiarity with compiler internals.
21647 @enumerate
21648 @item
21649 Run @command{gcc} with the @option{-gnatf}. This first
21650 switch causes all errors on a given line to be reported. In its absence,
21651 only the first error on a line is displayed.
21653 The @option{-gnatdO} switch causes errors to be displayed as soon as they
21654 are encountered, rather than after compilation is terminated. If GNAT
21655 terminates prematurely or goes into an infinite loop, the last error
21656 message displayed may help to pinpoint the culprit.
21658 @item
21659 Run @command{gcc} with the @option{^-v (verbose)^/VERBOSE^} switch. In this
21660 mode, @command{gcc} produces ongoing information about the progress of the
21661 compilation and provides the name of each procedure as code is
21662 generated. This switch allows you to find which Ada procedure was being
21663 compiled when it encountered a code generation problem.
21665 @item
21666 @cindex @option{-gnatdc} switch
21667 Run @command{gcc} with the @option{-gnatdc} switch. This is a GNAT specific
21668 switch that does for the front-end what @option{^-v^VERBOSE^} does
21669 for the back end. The system prints the name of each unit,
21670 either a compilation unit or nested unit, as it is being analyzed.
21671 @item
21672 Finally, you can start
21673 @code{gdb} directly on the @code{gnat1} executable. @code{gnat1} is the
21674 front-end of GNAT, and can be run independently (normally it is just
21675 called from @command{gcc}). You can use @code{gdb} on @code{gnat1} as you
21676 would on a C program (but @pxref{The GNAT Debugger GDB} for caveats). The
21677 @code{where} command is the first line of attack; the variable
21678 @code{lineno} (seen by @code{print lineno}), used by the second phase of
21679 @code{gnat1} and by the @command{gcc} backend, indicates the source line at
21680 which the execution stopped, and @code{input_file name} indicates the name of
21681 the source file.
21682 @end enumerate
21684 @node Naming Conventions for GNAT Source Files
21685 @section Naming Conventions for GNAT Source Files
21687 @noindent
21688 In order to examine the workings of the GNAT system, the following
21689 brief description of its organization may be helpful:
21691 @itemize @bullet
21692 @item
21693 Files with prefix @file{^sc^SC^} contain the lexical scanner.
21695 @item
21696 All files prefixed with @file{^par^PAR^} are components of the parser. The
21697 numbers correspond to chapters of the Ada Reference Manual. For example,
21698 parsing of select statements can be found in @file{par-ch9.adb}.
21700 @item
21701 All files prefixed with @file{^sem^SEM^} perform semantic analysis. The
21702 numbers correspond to chapters of the Ada standard. For example, all
21703 issues involving context clauses can be found in @file{sem_ch10.adb}. In
21704 addition, some features of the language require sufficient special processing
21705 to justify their own semantic files: sem_aggr for aggregates, sem_disp for
21706 dynamic dispatching, etc.
21708 @item
21709 All files prefixed with @file{^exp^EXP^} perform normalization and
21710 expansion of the intermediate representation (abstract syntax tree, or AST).
21711 these files use the same numbering scheme as the parser and semantics files.
21712 For example, the construction of record initialization procedures is done in
21713 @file{exp_ch3.adb}.
21715 @item
21716 The files prefixed with @file{^bind^BIND^} implement the binder, which
21717 verifies the consistency of the compilation, determines an order of
21718 elaboration, and generates the bind file.
21720 @item
21721 The files @file{atree.ads} and @file{atree.adb} detail the low-level
21722 data structures used by the front-end.
21724 @item
21725 The files @file{sinfo.ads} and @file{sinfo.adb} detail the structure of
21726 the abstract syntax tree as produced by the parser.
21728 @item
21729 The files @file{einfo.ads} and @file{einfo.adb} detail the attributes of
21730 all entities, computed during semantic analysis.
21732 @item
21733 Library management issues are dealt with in files with prefix
21734 @file{^lib^LIB^}.
21736 @item
21737 @findex Ada
21738 @cindex Annex A
21739 Ada files with the prefix @file{^a-^A-^} are children of @code{Ada}, as
21740 defined in Annex A.
21742 @item
21743 @findex Interfaces
21744 @cindex Annex B
21745 Files with prefix @file{^i-^I-^} are children of @code{Interfaces}, as
21746 defined in Annex B.
21748 @item
21749 @findex System
21750 Files with prefix @file{^s-^S-^} are children of @code{System}. This includes
21751 both language-defined children and GNAT run-time routines.
21753 @item
21754 @findex GNAT
21755 Files with prefix @file{^g-^G-^} are children of @code{GNAT}. These are useful
21756 general-purpose packages, fully documented in their specs. All
21757 the other @file{.c} files are modifications of common @command{gcc} files.
21758 @end itemize
21760 @node Getting Internal Debugging Information
21761 @section Getting Internal Debugging Information
21763 @noindent
21764 Most compilers have internal debugging switches and modes. GNAT
21765 does also, except GNAT internal debugging switches and modes are not
21766 secret. A summary and full description of all the compiler and binder
21767 debug flags are in the file @file{debug.adb}. You must obtain the
21768 sources of the compiler to see the full detailed effects of these flags.
21770 The switches that print the source of the program (reconstructed from
21771 the internal tree) are of general interest for user programs, as are the
21772 options to print
21773 the full internal tree, and the entity table (the symbol table
21774 information). The reconstructed source provides a readable version of the
21775 program after the front-end has completed analysis and  expansion,
21776 and is useful when studying the performance of specific constructs.
21777 For example, constraint checks are indicated, complex aggregates
21778 are replaced with loops and assignments, and tasking primitives
21779 are replaced with run-time calls.
21781 @node Stack Traceback
21782 @section Stack Traceback
21783 @cindex traceback
21784 @cindex stack traceback
21785 @cindex stack unwinding
21787 @noindent
21788 Traceback is a mechanism to display the sequence of subprogram calls that
21789 leads to a specified execution point in a program. Often (but not always)
21790 the execution point is an instruction at which an exception has been raised.
21791 This mechanism is also known as @i{stack unwinding} because it obtains
21792 its information by scanning the run-time stack and recovering the activation
21793 records of all active subprograms. Stack unwinding is one of the most
21794 important tools for program debugging.
21796 The first entry stored in traceback corresponds to the deepest calling level,
21797 that is to say the subprogram currently executing the instruction
21798 from which we want to obtain the traceback.
21800 Note that there is no runtime performance penalty when stack traceback
21801 is enabled, and no exception is raised during program execution.
21803 @menu
21804 * Non-Symbolic Traceback::
21805 * Symbolic Traceback::
21806 @end menu
21808 @node Non-Symbolic Traceback
21809 @subsection Non-Symbolic Traceback
21810 @cindex traceback, non-symbolic
21812 @noindent
21813 Note: this feature is not supported on all platforms. See
21814 @file{GNAT.Traceback spec in g-traceb.ads} for a complete list of supported
21815 platforms.
21817 @menu
21818 * Tracebacks From an Unhandled Exception::
21819 * Tracebacks From Exception Occurrences (non-symbolic)::
21820 * Tracebacks From Anywhere in a Program (non-symbolic)::
21821 @end menu
21823 @node Tracebacks From an Unhandled Exception
21824 @subsubsection Tracebacks From an Unhandled Exception
21826 @noindent
21827 A runtime non-symbolic traceback is a list of addresses of call instructions.
21828 To enable this feature you must use the @option{-E}
21829 @code{gnatbind}'s option. With this option a stack traceback is stored as part
21830 of exception information. You can retrieve this information using the
21831 @code{addr2line} tool.
21833 Here is a simple example:
21835 @smallexample @c ada
21836 @cartouche
21837 procedure STB is
21839    procedure P1 is
21840    begin
21841       raise Constraint_Error;
21842    end P1;
21844    procedure P2 is
21845    begin
21846       P1;
21847    end P2;
21849 begin
21850    P2;
21851 end STB;
21852 @end cartouche
21853 @end smallexample
21855 @smallexample
21856 $ gnatmake stb -bargs -E
21857 $ stb
21859 Execution terminated by unhandled exception
21860 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
21861 Message: stb.adb:5
21862 Call stack traceback locations:
21863 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
21864 @end smallexample
21866 @noindent
21867 As we see the traceback lists a sequence of addresses for the unhandled
21868 exception @code{CONSTRAINT_ERROR} raised in procedure P1. It is easy to
21869 guess that this exception come from procedure P1. To translate these
21870 addresses into the source lines where the calls appear, the
21871 @code{addr2line} tool, described below, is invaluable. The use of this tool
21872 requires the program to be compiled with debug information.
21874 @smallexample
21875 $ gnatmake -g stb -bargs -E
21876 $ stb
21878 Execution terminated by unhandled exception
21879 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
21880 Message: stb.adb:5
21881 Call stack traceback locations:
21882 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
21884 $ addr2line --exe=stb 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4
21885    0x4011f1 0x77e892a4
21887 00401373 at d:/stb/stb.adb:5
21888 0040138B at d:/stb/stb.adb:10
21889 0040139C at d:/stb/stb.adb:14
21890 00401335 at d:/stb/b~stb.adb:104
21891 004011C4 at /build/@dots{}/crt1.c:200
21892 004011F1 at /build/@dots{}/crt1.c:222
21893 77E892A4 in ?? at ??:0
21894 @end smallexample
21896 @noindent
21897 The @code{addr2line} tool has several other useful options:
21899 @table @code
21900 @item --functions
21901 to get the function name corresponding to any location
21903 @item --demangle=gnat
21904 to use the gnat decoding mode for the function names. Note that
21905 for binutils version 2.9.x the option is simply @option{--demangle}.
21906 @end table
21908 @smallexample
21909 $ addr2line --exe=stb --functions --demangle=gnat 0x401373 0x40138b
21910    0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1
21912 00401373 in stb.p1 at d:/stb/stb.adb:5
21913 0040138B in stb.p2 at d:/stb/stb.adb:10
21914 0040139C in stb at d:/stb/stb.adb:14
21915 00401335 in main at d:/stb/b~stb.adb:104
21916 004011C4 in <__mingw_CRTStartup> at /build/@dots{}/crt1.c:200
21917 004011F1 in <mainCRTStartup> at /build/@dots{}/crt1.c:222
21918 @end smallexample
21920 @noindent
21921 From this traceback we can see that the exception was raised in
21922 @file{stb.adb} at line 5, which was reached from a procedure call in
21923 @file{stb.adb} at line 10, and so on. The @file{b~std.adb} is the binder file,
21924 which contains the call to the main program.
21925 @xref{Running gnatbind}. The remaining entries are assorted runtime routines,
21926 and the output will vary from platform to platform.
21928 It is also possible to use @code{GDB} with these traceback addresses to debug
21929 the program. For example, we can break at a given code location, as reported
21930 in the stack traceback:
21932 @smallexample
21933 $ gdb -nw stb
21934 @ifclear vms
21935 @noindent
21936 Furthermore, this feature is not implemented inside Windows DLL. Only
21937 the non-symbolic traceback is reported in this case.
21938 @end ifclear
21940 (gdb) break *0x401373
21941 Breakpoint 1 at 0x401373: file stb.adb, line 5.
21942 @end smallexample
21944 @noindent
21945 It is important to note that the stack traceback addresses
21946 do not change when debug information is included. This is particularly useful
21947 because it makes it possible to release software without debug information (to
21948 minimize object size), get a field report that includes a stack traceback
21949 whenever an internal bug occurs, and then be able to retrieve the sequence
21950 of calls with the same program compiled with debug information.
21952 @node Tracebacks From Exception Occurrences (non-symbolic)
21953 @subsubsection Tracebacks From Exception Occurrences
21955 @noindent
21956 Non-symbolic tracebacks are obtained by using the @option{-E} binder argument.
21957 The stack traceback is attached to the exception information string, and can
21958 be retrieved in an exception handler within the Ada program, by means of the
21959 Ada facilities defined in @code{Ada.Exceptions}. Here is a simple example:
21961 @smallexample @c ada
21962 with Ada.Text_IO;
21963 with Ada.Exceptions;
21965 procedure STB is
21967    use Ada;
21968    use Ada.Exceptions;
21970    procedure P1 is
21971       K : Positive := 1;
21972    begin
21973       K := K - 1;
21974    exception
21975       when E : others =>
21976          Text_IO.Put_Line (Exception_Information (E));
21977    end P1;
21979    procedure P2 is
21980    begin
21981       P1;
21982    end P2;
21984 begin
21985    P2;
21986 end STB;
21987 @end smallexample
21989 @noindent
21990 This program will output:
21992 @smallexample
21993 $ stb
21995 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
21996 Message: stb.adb:12
21997 Call stack traceback locations:
21998 0x4015e4 0x401633 0x401644 0x401461 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
21999 @end smallexample
22001 @node Tracebacks From Anywhere in a Program (non-symbolic)
22002 @subsubsection Tracebacks From Anywhere in a Program
22004 @noindent
22005 It is also possible to retrieve a stack traceback from anywhere in a
22006 program. For this you need to
22007 use the @code{GNAT.Traceback} API. This package includes a procedure called
22008 @code{Call_Chain} that computes a complete stack traceback, as well as useful
22009 display procedures described below. It is not necessary to use the
22010 @option{-E gnatbind} option in this case, because the stack traceback mechanism
22011 is invoked explicitly.
22013 @noindent
22014 In the following example we compute a traceback at a specific location in
22015 the program, and we display it using @code{GNAT.Debug_Utilities.Image} to
22016 convert addresses to strings:
22018 @smallexample @c ada
22019 with Ada.Text_IO;
22020 with GNAT.Traceback;
22021 with GNAT.Debug_Utilities;
22023 procedure STB is
22025    use Ada;
22026    use GNAT;
22027    use GNAT.Traceback;
22029    procedure P1 is
22030       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
22031       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
22032       Len : Natural;
22033       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
22034    begin
22035       Call_Chain (TB, Len);
22037       Text_IO.Put ("In STB.P1 : ");
22039       for K in 1 .. Len loop
22040          Text_IO.Put (Debug_Utilities.Image (TB (K)));
22041          Text_IO.Put (' ');
22042       end loop;
22044       Text_IO.New_Line;
22045    end P1;
22047    procedure P2 is
22048    begin
22049       P1;
22050    end P2;
22052 begin
22053    P2;
22054 end STB;
22055 @end smallexample
22057 @smallexample
22058 $ gnatmake -g stb
22059 $ stb
22061 In STB.P1 : 16#0040_F1E4# 16#0040_14F2# 16#0040_170B# 16#0040_171C#
22062 16#0040_1461# 16#0040_11C4# 16#0040_11F1# 16#77E8_92A4#
22063 @end smallexample
22065 @noindent
22066 You can then get further information by invoking the @code{addr2line}
22067 tool as described earlier (note that the hexadecimal addresses
22068 need to be specified in C format, with a leading ``0x'').
22070 @node Symbolic Traceback
22071 @subsection Symbolic Traceback
22072 @cindex traceback, symbolic
22074 @noindent
22075 A symbolic traceback is a stack traceback in which procedure names are
22076 associated with each code location.
22078 @noindent
22079 Note that this feature is not supported on all platforms. See
22080 @file{GNAT.Traceback.Symbolic spec in g-trasym.ads} for a complete
22081 list of currently supported platforms.
22083 @noindent
22084 Note that the symbolic traceback requires that the program be compiled
22085 with debug information. If it is not compiled with debug information
22086 only the non-symbolic information will be valid.
22088 @menu
22089 * Tracebacks From Exception Occurrences (symbolic)::
22090 * Tracebacks From Anywhere in a Program (symbolic)::
22091 @end menu
22093 @node Tracebacks From Exception Occurrences (symbolic)
22094 @subsubsection Tracebacks From Exception Occurrences
22096 @smallexample @c ada
22097 with Ada.Text_IO;
22098 with GNAT.Traceback.Symbolic;
22100 procedure STB is
22102    procedure P1 is
22103    begin
22104       raise Constraint_Error;
22105    end P1;
22107    procedure P2 is
22108    begin
22109       P1;
22110    end P2;
22112    procedure P3 is
22113    begin
22114       P2;
22115    end P3;
22117 begin
22118    P3;
22119 exception
22120    when E : others =>
22121       Ada.Text_IO.Put_Line (GNAT.Traceback.Symbolic.Symbolic_Traceback (E));
22122 end STB;
22123 @end smallexample
22125 @smallexample
22126 $ gnatmake -g .\stb -bargs -E
22127 $ stb
22129 0040149F in stb.p1 at stb.adb:8
22130 004014B7 in stb.p2 at stb.adb:13
22131 004014CF in stb.p3 at stb.adb:18
22132 004015DD in ada.stb at stb.adb:22
22133 00401461 in main at b~stb.adb:168
22134 004011C4 in __mingw_CRTStartup at crt1.c:200
22135 004011F1 in mainCRTStartup at crt1.c:222
22136 77E892A4 in ?? at ??:0
22137 @end smallexample
22139 @noindent
22140 In the above example the ``.\'' syntax in the @command{gnatmake} command
22141 is currently required by @command{addr2line} for files that are in
22142 the current working directory.
22143 Moreover, the exact sequence of linker options may vary from platform
22144 to platform.
22145 The above @option{-largs} section is for Windows platforms. By contrast,
22146 under Unix there is no need for the @option{-largs} section.
22147 Differences across platforms are due to details of linker implementation.
22149 @node Tracebacks From Anywhere in a Program (symbolic)
22150 @subsubsection Tracebacks From Anywhere in a Program
22152 @noindent
22153 It is possible to get a symbolic stack traceback
22154 from anywhere in a program, just as for non-symbolic tracebacks.
22155 The first step is to obtain a non-symbolic
22156 traceback, and then call @code{Symbolic_Traceback} to compute the symbolic
22157 information. Here is an example:
22159 @smallexample @c ada
22160 with Ada.Text_IO;
22161 with GNAT.Traceback;
22162 with GNAT.Traceback.Symbolic;
22164 procedure STB is
22166    use Ada;
22167    use GNAT.Traceback;
22168    use GNAT.Traceback.Symbolic;
22170    procedure P1 is
22171       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
22172       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
22173       Len : Natural;
22174       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
22175    begin
22176       Call_Chain (TB, Len);
22177       Text_IO.Put_Line (Symbolic_Traceback (TB (1 .. Len)));
22178    end P1;
22180    procedure P2 is
22181    begin
22182       P1;
22183    end P2;
22185 begin
22186    P2;
22187 end STB;
22188 @end smallexample
22190 @c ******************************
22191 @ifset vms
22192 @node Compatibility with HP Ada
22193 @chapter Compatibility with HP Ada
22194 @cindex Compatibility
22196 @noindent
22197 @cindex DEC Ada
22198 @cindex HP Ada
22199 @cindex Compatibility between GNAT and HP Ada
22200 This chapter compares HP Ada (formerly known as ``DEC Ada'')
22201 for OpenVMS Alpha and GNAT for OpenVMS for Alpha and for I64.
22202 GNAT is highly compatible
22203 with HP Ada, and it should generally be straightforward to port code
22204 from the HP Ada environment to GNAT. However, there are a few language
22205 and implementation differences of which the user must be aware. These
22206 differences are discussed in this chapter. In
22207 addition, the operating environment and command structure for the
22208 compiler are different, and these differences are also discussed.
22210 For further details on these and other compatibility issues,
22211 see Appendix E of the HP publication
22212 @cite{HP Ada, Technical Overview and Comparison on HP Platforms}.
22214 Except where otherwise indicated, the description of GNAT for OpenVMS
22215 applies to both the Alpha and I64 platforms.
22217 For information on porting Ada code from GNAT on Alpha OpenVMS to GNAT on
22218 I64 OpenVMS, see @ref{Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS}.
22220 The discussion in this chapter addresses specifically the implementation
22221 of Ada 83 for HP OpenVMS Alpha Systems. In cases where the implementation
22222 of HP Ada differs between OpenVMS Alpha Systems and OpenVMS VAX Systems,
22223 GNAT always follows the Alpha implementation.
22225 For GNAT running on other than VMS systems, all the HP Ada 83 pragmas and
22226 attributes are recognized, although only a subset of them can sensibly
22227 be implemented.  The description of pragmas in
22228 @xref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual},
22229 indicates whether or not they are applicable to non-VMS systems.
22231 @menu
22232 * Ada Language Compatibility::
22233 * Differences in the Definition of Package System::
22234 * Language-Related Features::
22235 * The Package STANDARD::
22236 * The Package SYSTEM::
22237 * Tasking and Task-Related Features::
22238 * Pragmas and Pragma-Related Features::
22239 * Library of Predefined Units::
22240 * Bindings::
22241 * Main Program Definition::
22242 * Implementation-Defined Attributes::
22243 * Compiler and Run-Time Interfacing::
22244 * Program Compilation and Library Management::
22245 * Input-Output::
22246 * Implementation Limits::
22247 * Tools and Utilities::
22248 @end menu
22250 @node Ada Language Compatibility
22251 @section Ada Language Compatibility
22253 @noindent
22254 GNAT handles Ada 95 and Ada 2005 as well as Ada 83, whereas HP Ada is only
22255 for Ada 83. Ada 95 and Ada 2005 are almost completely upwards compatible
22256 with Ada 83, and therefore Ada 83 programs will compile
22257 and run under GNAT with
22258 no changes or only minor changes. The @cite{Annotated Ada Reference Manual}
22259 provides details on specific incompatibilities.
22261 GNAT provides the switch @option{/83} on the @command{GNAT COMPILE} command,
22262 as well as the pragma @code{ADA_83}, to force the compiler to
22263 operate in Ada 83 mode. This mode does not guarantee complete
22264 conformance to Ada 83, but in practice is sufficient to
22265 eliminate most sources of incompatibilities.
22266 In particular, it eliminates the recognition of the
22267 additional Ada 95 and Ada 2005 keywords, so that their use as identifiers
22268 in Ada 83 programs is legal, and handles the cases of packages
22269 with optional bodies, and generics that instantiate unconstrained
22270 types without the use of @code{(<>)}.
22272 @node Differences in the Definition of Package System
22273 @section Differences in the Definition of Package @code{System}
22275 @noindent
22276 An Ada compiler is allowed to add
22277 implementation-dependent declarations to package @code{System}.
22278 In normal mode,
22279 GNAT does not take advantage of this permission, and the version of
22280 @code{System} provided by GNAT exactly matches that defined in the Ada
22281 Reference Manual.
22283 However, HP Ada adds an extensive set of declarations to package
22284 @code{System},
22285 as fully documented in the HP Ada manuals. To minimize changes required
22286 for programs that make use of these extensions, GNAT provides the pragma
22287 @code{Extend_System} for extending the definition of package System. By using:
22288 @cindex pragma @code{Extend_System}
22289 @cindex @code{Extend_System} pragma
22291 @smallexample @c ada
22292 @group
22293 @cartouche
22294 pragma Extend_System (Aux_DEC);
22295 @end cartouche
22296 @end group
22297 @end smallexample
22299 @noindent
22300 the set of definitions in @code{System} is extended to include those in
22301 package @code{System.Aux_DEC}.
22302 @cindex @code{System.Aux_DEC} package
22303 @cindex @code{Aux_DEC} package (child of @code{System})
22304 These definitions are incorporated directly into package @code{System},
22305 as though they had been declared there. For a
22306 list of the declarations added, see the spec of this package,
22307 which can be found in the file @file{s-auxdec.ads} in the GNAT library.
22308 @cindex @file{s-auxdec.ads} file
22309 The pragma @code{Extend_System} is a configuration pragma, which means that
22310 it can be placed in the file @file{gnat.adc}, so that it will automatically
22311 apply to all subsequent compilations. See @ref{Configuration Pragmas},
22312 for further details.
22314 An alternative approach that avoids the use of the non-standard
22315 @code{Extend_System} pragma is to add a context clause to the unit that
22316 references these facilities:
22318 @smallexample @c ada
22319 @cartouche
22320 with System.Aux_DEC;
22321 use  System.Aux_DEC;
22322 @end cartouche
22323 @end smallexample
22325 @noindent
22326 The effect is not quite semantically identical to incorporating
22327 the declarations directly into package @code{System},
22328 but most programs will not notice a difference
22329 unless they use prefix notation (e.g.@: @code{System.Integer_8})
22330 to reference the entities directly in package @code{System}.
22331 For units containing such references,
22332 the prefixes must either be removed, or the pragma @code{Extend_System}
22333 must be used.
22335 @node Language-Related Features
22336 @section Language-Related Features
22338 @noindent
22339 The following sections highlight differences in types,
22340 representations of types, operations, alignment, and
22341 related topics.
22343 @menu
22344 * Integer Types and Representations::
22345 * Floating-Point Types and Representations::
22346 * Pragmas Float_Representation and Long_Float::
22347 * Fixed-Point Types and Representations::
22348 * Record and Array Component Alignment::
22349 * Address Clauses::
22350 * Other Representation Clauses::
22351 @end menu
22353 @node Integer Types and Representations
22354 @subsection Integer Types and Representations
22356 @noindent
22357 The set of predefined integer types is identical in HP Ada and GNAT.
22358 Furthermore the representation of these integer types is also identical,
22359 including the capability of size clauses forcing biased representation.
22361 In addition,
22362 HP Ada for OpenVMS Alpha systems has defined the
22363 following additional integer types in package @code{System}:
22365 @itemize @bullet
22367 @item
22368 @code{INTEGER_8}
22370 @item
22371 @code{INTEGER_16}
22373 @item
22374 @code{INTEGER_32}
22376 @item
22377 @code{INTEGER_64}
22379 @item
22380 @code{LARGEST_INTEGER}
22381 @end itemize
22383 @noindent
22384 In GNAT, the first four of these types may be obtained from the
22385 standard Ada package @code{Interfaces}.
22386 Alternatively, by use of the pragma @code{Extend_System}, identical
22387 declarations can be referenced directly in package @code{System}.
22388 On both GNAT and HP Ada, the maximum integer size is 64 bits.
22390 @node Floating-Point Types and Representations
22391 @subsection Floating-Point Types and Representations
22392 @cindex Floating-Point types
22394 @noindent
22395 The set of predefined floating-point types is identical in HP Ada and GNAT.
22396 Furthermore the representation of these floating-point
22397 types is also identical. One important difference is that the default
22398 representation for HP Ada is @code{VAX_Float}, but the default representation
22399 for GNAT is IEEE.
22401 Specific types may be declared to be @code{VAX_Float} or IEEE, using the
22402 pragma @code{Float_Representation} as described in the HP Ada
22403 documentation.
22404 For example, the declarations:
22406 @smallexample @c ada
22407 @cartouche
22408 type F_Float is digits 6;
22409 pragma Float_Representation (VAX_Float, F_Float);
22410 @end cartouche
22411 @end smallexample
22413 @noindent
22414 declares a type @code{F_Float} that will be represented in @code{VAX_Float}
22415 format.
22416 This set of declarations actually appears in @code{System.Aux_DEC},
22417 which contains
22418 the full set of additional floating-point declarations provided in
22419 the HP Ada version of package @code{System}.
22420 This and similar declarations may be accessed in a user program
22421 by using pragma @code{Extend_System}. The use of this
22422 pragma, and the related pragma @code{Long_Float} is described in further
22423 detail in the following section.
22425 @node Pragmas Float_Representation and Long_Float
22426 @subsection Pragmas @code{Float_Representation} and @code{Long_Float}
22428 @noindent
22429 HP Ada provides the pragma @code{Float_Representation}, which
22430 acts as a program library switch to allow control over
22431 the internal representation chosen for the predefined
22432 floating-point types declared in the package @code{Standard}.
22433 The format of this pragma is as follows:
22435 @smallexample @c ada
22436 @cartouche
22437 pragma Float_Representation(VAX_Float | IEEE_Float);
22438 @end cartouche
22439 @end smallexample
22441 @noindent
22442 This pragma controls the representation of floating-point
22443 types as follows:
22445 @itemize @bullet
22446 @item
22447 @code{VAX_Float} specifies that floating-point
22448 types are represented by default with the VAX system hardware types
22449 @code{F-floating}, @code{D-floating}, @code{G-floating}.
22450 Note that the @code{H-floating}
22451 type was available only on VAX systems, and is not available
22452 in either HP Ada or GNAT.
22454 @item
22455 @code{IEEE_Float} specifies that floating-point
22456 types are represented by default with the IEEE single and
22457 double floating-point types.
22458 @end itemize
22460 @noindent
22461 GNAT provides an identical implementation of the pragma
22462 @code{Float_Representation}, except that it functions as a
22463 configuration pragma. Note that the
22464 notion of configuration pragma corresponds closely to the
22465 HP Ada notion of a program library switch.
22467 When no pragma is used in GNAT, the default is @code{IEEE_Float},
22468 which is different
22469 from HP Ada 83, where the default is @code{VAX_Float}. In addition, the
22470 predefined libraries in GNAT are built using @code{IEEE_Float}, so it is not
22471 advisable to change the format of numbers passed to standard library
22472 routines, and if necessary explicit type conversions may be needed.
22474 The use of @code{IEEE_Float} is recommended in GNAT since it is more
22475 efficient, and (given that it conforms to an international standard)
22476 potentially more portable.
22477 The situation in which @code{VAX_Float} may be useful is in interfacing
22478 to existing code and data that expect the use of @code{VAX_Float}.
22479 In such a situation use the predefined @code{VAX_Float}
22480 types in package @code{System}, as extended by
22481 @code{Extend_System}. For example, use @code{System.F_Float}
22482 to specify the 32-bit @code{F-Float} format.
22484 @noindent
22485 On OpenVMS systems, HP Ada provides the pragma @code{Long_Float}
22486 to allow control over the internal representation chosen
22487 for the predefined type @code{Long_Float} and for floating-point
22488 type declarations with digits specified in the range 7 .. 15.
22489 The format of this pragma is as follows:
22491 @smallexample @c ada
22492 @cartouche
22493 pragma Long_Float (D_FLOAT | G_FLOAT);
22494 @end cartouche
22495 @end smallexample
22497 @node Fixed-Point Types and Representations
22498 @subsection Fixed-Point Types and Representations
22500 @noindent
22501 On HP Ada for OpenVMS Alpha systems, rounding is
22502 away from zero for both positive and negative numbers.
22503 Therefore, @code{+0.5} rounds to @code{1},
22504 and @code{-0.5} rounds to @code{-1}.
22506 On GNAT the results of operations
22507 on fixed-point types are in accordance with the Ada
22508 rules. In particular, results of operations on decimal
22509 fixed-point types are truncated.
22511 @node Record and Array Component Alignment
22512 @subsection Record and Array Component Alignment
22514 @noindent
22515 On HP Ada for OpenVMS Alpha, all non-composite components
22516 are aligned on natural boundaries. For example, 1-byte
22517 components are aligned on byte boundaries, 2-byte
22518 components on 2-byte boundaries, 4-byte components on 4-byte
22519 byte boundaries, and so on. The OpenVMS Alpha hardware
22520 runs more efficiently with naturally aligned data.
22522 On GNAT, alignment rules are compatible
22523 with HP Ada for OpenVMS Alpha.
22525 @node Address Clauses
22526 @subsection Address Clauses
22528 @noindent
22529 In HP Ada and GNAT, address clauses are supported for
22530 objects and imported subprograms.
22531 The predefined type @code{System.Address} is a private type
22532 in both compilers on Alpha OpenVMS, with the same representation
22533 (it is simply a machine pointer). Addition, subtraction, and comparison
22534 operations are available in the standard Ada package
22535 @code{System.Storage_Elements}, or in package @code{System}
22536 if it is extended to include @code{System.Aux_DEC} using a
22537 pragma @code{Extend_System} as previously described.
22539 Note that code that @code{with}'s both this extended package @code{System}
22540 and the package @code{System.Storage_Elements} should not @code{use}
22541 both packages, or ambiguities will result. In general it is better
22542 not to mix these two sets of facilities. The Ada package was
22543 designed specifically to provide the kind of features that HP Ada
22544 adds directly to package @code{System}.
22546 The type @code{System.Address} is a 64-bit integer type in GNAT for
22547 I64 OpenVMS.  For more information,
22548 see @ref{Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS}.
22550 GNAT is compatible with HP Ada in its handling of address
22551 clauses, except for some limitations in
22552 the form of address clauses for composite objects with
22553 initialization. Such address clauses are easily replaced
22554 by the use of an explicitly-defined constant as described
22555 in the Ada Reference Manual (13.1(22)). For example, the sequence
22556 of declarations:
22558 @smallexample @c ada
22559 @cartouche
22560 X, Y : Integer := Init_Func;
22561 Q : String (X .. Y) := "abc";
22562 @dots{}
22563 for Q'Address use Compute_Address;
22564 @end cartouche
22565 @end smallexample
22567 @noindent
22568 will be rejected by GNAT, since the address cannot be computed at the time
22569 that @code{Q} is declared. To achieve the intended effect, write instead:
22571 @smallexample @c ada
22572 @group
22573 @cartouche
22574 X, Y : Integer := Init_Func;
22575 Q_Address : constant Address := Compute_Address;
22576 Q : String (X .. Y) := "abc";
22577 @dots{}
22578 for Q'Address use Q_Address;
22579 @end cartouche
22580 @end group
22581 @end smallexample
22583 @noindent
22584 which will be accepted by GNAT (and other Ada compilers), and is also
22585 compatible with Ada 83. A fuller description of the restrictions
22586 on address specifications is found in @ref{Top, GNAT Reference Manual,
22587 About This Guide, gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
22589 @node Other Representation Clauses
22590 @subsection Other Representation Clauses
22592 @noindent
22593 GNAT implements in a compatible manner all the representation
22594 clauses supported by HP Ada. In addition, GNAT
22595 implements the representation clause forms that were introduced in Ada 95,
22596 including @code{COMPONENT_SIZE} and @code{SIZE} clauses for objects.
22598 @node The Package STANDARD
22599 @section The Package @code{STANDARD}
22601 @noindent
22602 The package @code{STANDARD}, as implemented by HP Ada, is fully
22603 described in the @cite{Ada Reference Manual} and in the
22604 @cite{HP Ada Language Reference Manual}. As implemented by GNAT, the
22605 package @code{STANDARD} is described in the @cite{Ada Reference Manual}.
22607 In addition, HP Ada supports the Latin-1 character set in
22608 the type @code{CHARACTER}. GNAT supports the Latin-1 character set
22609 in the type @code{CHARACTER} and also Unicode (ISO 10646 BMP) in
22610 the type @code{WIDE_CHARACTER}.
22612 The floating-point types supported by GNAT are those
22613 supported by HP Ada, but the defaults are different, and are controlled by
22614 pragmas. See @ref{Floating-Point Types and Representations}, for details.
22616 @node The Package SYSTEM
22617 @section The Package @code{SYSTEM}
22619 @noindent
22620 HP Ada provides a specific version of the package
22621 @code{SYSTEM} for each platform on which the language is implemented.
22622 For the complete spec of the package @code{SYSTEM}, see
22623 Appendix F of the @cite{HP Ada Language Reference Manual}.
22625 On HP Ada, the package @code{SYSTEM} includes the following conversion
22626 functions:
22627 @itemize @bullet
22628 @item @code{TO_ADDRESS(INTEGER)}
22630 @item @code{TO_ADDRESS(UNSIGNED_LONGWORD)}
22632 @item @code{TO_ADDRESS(}@i{universal_integer}@code{)}
22634 @item @code{TO_INTEGER(ADDRESS)}
22636 @item @code{TO_UNSIGNED_LONGWORD(ADDRESS)}
22638 @item Function @code{IMPORT_VALUE return UNSIGNED_LONGWORD} and the
22639 functions @code{IMPORT_ADDRESS} and @code{IMPORT_LARGEST_VALUE}
22640 @end itemize
22642 @noindent
22643 By default, GNAT supplies a version of @code{SYSTEM} that matches
22644 the definition given in the @cite{Ada Reference Manual}.
22645 This
22646 is a subset of the HP system definitions, which is as
22647 close as possible to the original definitions. The only difference
22648 is that the definition of @code{SYSTEM_NAME} is different:
22650 @smallexample @c ada
22651 @cartouche
22652 type Name is (SYSTEM_NAME_GNAT);
22653 System_Name : constant Name := SYSTEM_NAME_GNAT;
22654 @end cartouche
22655 @end smallexample
22657 @noindent
22658 Also, GNAT adds the Ada declarations for
22659 @code{BIT_ORDER} and @code{DEFAULT_BIT_ORDER}.
22661 However, the use of the following pragma causes GNAT
22662 to extend the definition of package @code{SYSTEM} so that it
22663 encompasses the full set of HP-specific extensions,
22664 including the functions listed above:
22666 @smallexample @c ada
22667 @cartouche
22668 pragma Extend_System (Aux_DEC);
22669 @end cartouche
22670 @end smallexample
22672 @noindent
22673 The pragma @code{Extend_System} is a configuration pragma that
22674 is most conveniently placed in the @file{gnat.adc} file. @xref{Pragma
22675 Extend_System,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for further details.
22677 HP Ada does not allow the recompilation of the package
22678 @code{SYSTEM}. Instead HP Ada provides several pragmas
22679 (@code{SYSTEM_NAME}, @code{STORAGE_UNIT}, and @code{MEMORY_SIZE})
22680 to modify values in the package @code{SYSTEM}.
22681 On OpenVMS Alpha systems, the pragma
22682 @code{SYSTEM_NAME} takes the enumeration literal @code{OPENVMS_AXP} as
22683 its single argument.
22685 GNAT does permit the recompilation of package @code{SYSTEM} using
22686 the special switch @option{-gnatg}, and this switch can be used if
22687 it is necessary to modify the definitions in @code{SYSTEM}. GNAT does
22688 not permit the specification of @code{SYSTEM_NAME}, @code{STORAGE_UNIT}
22689 or @code{MEMORY_SIZE} by any other means.
22691 On GNAT systems, the pragma @code{SYSTEM_NAME} takes the
22692 enumeration literal @code{SYSTEM_NAME_GNAT}.
22694 The definitions provided by the use of
22696 @smallexample @c ada
22697 pragma Extend_System (AUX_Dec);
22698 @end smallexample
22700 @noindent
22701 are virtually identical to those provided by the HP Ada 83 package
22702 @code{SYSTEM}. One important difference is that the name of the
22703 @code{TO_ADDRESS}
22704 function for type @code{UNSIGNED_LONGWORD} is changed to
22705 @code{TO_ADDRESS_LONG}.
22706 @xref{Address Clauses,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for a
22707 discussion of why this change was necessary.
22709 @noindent
22710 The version of @code{TO_ADDRESS} taking a @i{universal_integer} argument
22711 is in fact
22712 an extension to Ada 83 not strictly compatible with the reference manual.
22713 GNAT, in order to be exactly compatible with the standard,
22714 does not provide this capability. In HP Ada 83, the
22715 point of this definition is to deal with a call like:
22717 @smallexample @c ada
22718 TO_ADDRESS (16#12777#);
22719 @end smallexample
22721 @noindent
22722 Normally, according to Ada 83 semantics, one would expect this to be
22723 ambiguous, since it matches both the @code{INTEGER} and
22724 @code{UNSIGNED_LONGWORD} forms of @code{TO_ADDRESS}.
22725 However, in HP Ada 83, there is no ambiguity, since the
22726 definition using @i{universal_integer} takes precedence.
22728 In GNAT, since the version with @i{universal_integer} cannot be supplied,
22729 it is
22730 not possible to be 100% compatible. Since there are many programs using
22731 numeric constants for the argument to @code{TO_ADDRESS}, the decision in
22732 GNAT was
22733 to change the name of the function in the @code{UNSIGNED_LONGWORD} case,
22734 so the declarations provided in the GNAT version of @code{AUX_Dec} are:
22736 @smallexample @c ada
22737 function To_Address (X : Integer) return Address;
22738 pragma Pure_Function (To_Address);
22740 function To_Address_Long (X : Unsigned_Longword) return Address;
22741 pragma Pure_Function (To_Address_Long);
22742 @end smallexample
22744 @noindent
22745 This means that programs using @code{TO_ADDRESS} for
22746 @code{UNSIGNED_LONGWORD} must change the name to @code{TO_ADDRESS_LONG}.
22748 @node Tasking and Task-Related Features
22749 @section Tasking and Task-Related Features
22751 @noindent
22752 This section compares the treatment of tasking in GNAT
22753 and in HP Ada for OpenVMS Alpha.
22754 The GNAT description applies to both Alpha and I64 OpenVMS.
22755 For detailed information on tasking in
22756 HP Ada, see the @cite{HP Ada Language Reference Manual} and the
22757 relevant run-time reference manual.
22759 @menu
22760 * Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems::
22761 * Assigning Task IDs::
22762 * Task IDs and Delays::
22763 * Task-Related Pragmas::
22764 * Scheduling and Task Priority::
22765 * The Task Stack::
22766 * External Interrupts::
22767 @end menu
22769 @node Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems
22770 @subsection Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems
22772 @noindent
22773 On OpenVMS Alpha systems, each Ada task (except a passive
22774 task) is implemented as a single stream of execution
22775 that is created and managed by the kernel. On these
22776 systems, HP Ada tasking support is based on DECthreads,
22777 an implementation of the POSIX standard for threads.
22779 Also, on OpenVMS Alpha systems, HP Ada tasks and foreign
22780 code that calls DECthreads routines can be used together.
22781 The interaction between Ada tasks and DECthreads routines
22782 can have some benefits. For example when on OpenVMS Alpha,
22783 HP Ada can call C code that is already threaded.
22785 GNAT uses the facilities of DECthreads,
22786 and Ada tasks are mapped to threads.
22788 @node Assigning Task IDs
22789 @subsection Assigning Task IDs
22791 @noindent
22792 The HP Ada Run-Time Library always assigns @code{%TASK 1} to
22793 the environment task that executes the main program. On
22794 OpenVMS Alpha systems, @code{%TASK 0} is often used for tasks
22795 that have been created but are not yet activated.
22797 On OpenVMS Alpha systems, task IDs are assigned at
22798 activation. On GNAT systems, task IDs are also assigned at
22799 task creation but do not have the same form or values as
22800 task ID values in HP Ada. There is no null task, and the
22801 environment task does not have a specific task ID value.
22803 @node Task IDs and Delays
22804 @subsection Task IDs and Delays
22806 @noindent
22807 On OpenVMS Alpha systems, tasking delays are implemented
22808 using Timer System Services. The Task ID is used for the
22809 identification of the timer request (the @code{REQIDT} parameter).
22810 If Timers are used in the application take care not to use
22811 @code{0} for the identification, because cancelling such a timer
22812 will cancel all timers and may lead to unpredictable results.
22814 @node Task-Related Pragmas
22815 @subsection Task-Related Pragmas
22817 @noindent
22818 Ada supplies the pragma @code{TASK_STORAGE}, which allows
22819 specification of the size of the guard area for a task
22820 stack. (The guard area forms an area of memory that has no
22821 read or write access and thus helps in the detection of
22822 stack overflow.) On OpenVMS Alpha systems, if the pragma
22823 @code{TASK_STORAGE} specifies a value of zero, a minimal guard
22824 area is created. In the absence of a pragma @code{TASK_STORAGE},
22825 a default guard area is created.
22827 GNAT supplies the following task-related pragmas:
22829 @itemize @bullet
22830 @item  @code{TASK_INFO}
22832 This pragma appears within a task definition and
22833 applies to the task in which it appears. The argument
22834 must be of type @code{SYSTEM.TASK_INFO.TASK_INFO_TYPE}.
22836 @item  @code{TASK_STORAGE}
22838 GNAT implements pragma @code{TASK_STORAGE} in the same way as HP Ada.
22839 Both HP Ada and GNAT supply the pragmas @code{PASSIVE},
22840 @code{SUPPRESS}, and @code{VOLATILE}.
22841 @end itemize
22842 @node Scheduling and Task Priority
22843 @subsection Scheduling and Task Priority
22845 @noindent
22846 HP Ada implements the Ada language requirement that
22847 when two tasks are eligible for execution and they have
22848 different priorities, the lower priority task does not
22849 execute while the higher priority task is waiting. The HP
22850 Ada Run-Time Library keeps a task running until either the
22851 task is suspended or a higher priority task becomes ready.
22853 On OpenVMS Alpha systems, the default strategy is round-
22854 robin with preemption. Tasks of equal priority take turns
22855 at the processor. A task is run for a certain period of
22856 time and then placed at the tail of the ready queue for
22857 its priority level.
22859 HP Ada provides the implementation-defined pragma @code{TIME_SLICE},
22860 which can be used to enable or disable round-robin
22861 scheduling of tasks with the same priority.
22862 See the relevant HP Ada run-time reference manual for
22863 information on using the pragmas to control HP Ada task
22864 scheduling.
22866 GNAT follows the scheduling rules of Annex D (Real-Time
22867 Annex) of the @cite{Ada Reference Manual}. In general, this
22868 scheduling strategy is fully compatible with HP Ada
22869 although it provides some additional constraints (as
22870 fully documented in Annex D).
22871 GNAT implements time slicing control in a manner compatible with
22872 HP Ada 83, by means of the pragma @code{Time_Slice}, whose semantics
22873 are identical to the HP Ada 83 pragma of the same name.
22874 Note that it is not possible to mix GNAT tasking and
22875 HP Ada 83 tasking in the same program, since the two run-time
22876 libraries are not compatible.
22878 @node The Task Stack
22879 @subsection The Task Stack
22881 @noindent
22882 In HP Ada, a task stack is allocated each time a
22883 non-passive task is activated. As soon as the task is
22884 terminated, the storage for the task stack is deallocated.
22885 If you specify a size of zero (bytes) with @code{T'STORAGE_SIZE},
22886 a default stack size is used. Also, regardless of the size
22887 specified, some additional space is allocated for task
22888 management purposes. On OpenVMS Alpha systems, at least
22889 one page is allocated.
22891 GNAT handles task stacks in a similar manner. In accordance with
22892 the Ada rules, it provides the pragma @code{STORAGE_SIZE} as
22893 an alternative method for controlling the task stack size.
22894 The specification of the attribute @code{T'STORAGE_SIZE} is also
22895 supported in a manner compatible with HP Ada.
22897 @node External Interrupts
22898 @subsection External Interrupts
22900 @noindent
22901 On HP Ada, external interrupts can be associated with task entries.
22902 GNAT is compatible with HP Ada in its handling of external interrupts.
22904 @node Pragmas and Pragma-Related Features
22905 @section Pragmas and Pragma-Related Features
22907 @noindent
22908 Both HP Ada and GNAT supply all language-defined pragmas
22909 as specified by the Ada 83 standard. GNAT also supplies all
22910 language-defined pragmas introduced by Ada 95 and Ada 2005.
22911 In addition, GNAT implements the implementation-defined pragmas
22912 from HP Ada 83.
22914 @itemize @bullet
22915 @item  @code{AST_ENTRY}
22917 @item  @code{COMMON_OBJECT}
22919 @item  @code{COMPONENT_ALIGNMENT}
22921 @item  @code{EXPORT_EXCEPTION}
22923 @item  @code{EXPORT_FUNCTION}
22925 @item  @code{EXPORT_OBJECT}
22927 @item  @code{EXPORT_PROCEDURE}
22929 @item  @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE}
22931 @item  @code{FLOAT_REPRESENTATION}
22933 @item  @code{IDENT}
22935 @item  @code{IMPORT_EXCEPTION}
22937 @item  @code{IMPORT_FUNCTION}
22939 @item  @code{IMPORT_OBJECT}
22941 @item  @code{IMPORT_PROCEDURE}
22943 @item  @code{IMPORT_VALUED_PROCEDURE}
22945 @item  @code{INLINE_GENERIC}
22947 @item  @code{INTERFACE_NAME}
22949 @item  @code{LONG_FLOAT}
22951 @item  @code{MAIN_STORAGE}
22953 @item  @code{PASSIVE}
22955 @item  @code{PSECT_OBJECT}
22957 @item  @code{SHARE_GENERIC}
22959 @item  @code{SUPPRESS_ALL}
22961 @item  @code{TASK_STORAGE}
22963 @item  @code{TIME_SLICE}
22965 @item  @code{TITLE}
22966 @end itemize
22968 @noindent
22969 These pragmas are all fully implemented, with the exception of @code{TITLE},
22970 @code{PASSIVE}, and @code{SHARE_GENERIC}, which are
22971 recognized, but which have no
22972 effect in GNAT. The effect of @code{PASSIVE} may be obtained by the
22973 use of Ada protected objects. In GNAT, all generics are inlined.
22975 Unlike HP Ada, the GNAT ``@code{EXPORT_}@i{subprogram}'' pragmas require
22976 a separate subprogram specification which must appear before the
22977 subprogram body.
22979 GNAT also supplies a number of implementation-defined pragmas including the
22980 following:
22982 @itemize @bullet
22983 @item  @code{ABORT_DEFER}
22985 @item  @code{ADA_83}
22987 @item  @code{ADA_95}
22989 @item  @code{ADA_05}
22991 @item  @code{Ada_2005}
22993 @item  @code{Ada_12}
22995 @item  @code{Ada_2012}
22997 @item  @code{ALLOW_INTEGER_ADDRESS}
22999 @item  @code{ANNOTATE}
23001 @item  @code{ASSERT}
23003 @item  @code{C_PASS_BY_COPY}
23005 @item  @code{CPP_CLASS}
23007 @item  @code{CPP_CONSTRUCTOR}
23009 @item  @code{CPP_DESTRUCTOR}
23011 @item  @code{DEBUG}
23013 @item  @code{EXTEND_SYSTEM}
23015 @item  @code{LINKER_ALIAS}
23017 @item  @code{LINKER_SECTION}
23019 @item  @code{MACHINE_ATTRIBUTE}
23021 @item  @code{NO_RETURN}
23023 @item  @code{PURE_FUNCTION}
23025 @item  @code{SOURCE_FILE_NAME}
23027 @item  @code{SOURCE_REFERENCE}
23029 @item  @code{TASK_INFO}
23031 @item  @code{UNCHECKED_UNION}
23033 @item  @code{UNIMPLEMENTED_UNIT}
23035 @item  @code{UNIVERSAL_DATA}
23037 @item  @code{UNSUPPRESS}
23039 @item  @code{WARNINGS}
23041 @item  @code{WEAK_EXTERNAL}
23042 @end itemize
23044 @noindent
23045 For full details on these and other GNAT implementation-defined pragmas,
23046 see @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference
23047 Manual}.
23049 @menu
23050 * Restrictions on the Pragma INLINE::
23051 * Restrictions on the Pragma INTERFACE::
23052 * Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME::
23053 @end menu
23055 @node Restrictions on the Pragma INLINE
23056 @subsection Restrictions on Pragma @code{INLINE}
23058 @noindent
23059 HP Ada enforces the following restrictions on the pragma @code{INLINE}:
23060 @itemize @bullet
23061 @item  Parameters cannot have a task type.
23063 @item  Function results cannot be task types, unconstrained
23064 array types, or unconstrained types with discriminants.
23066 @item  Bodies cannot declare the following:
23067 @itemize @bullet
23068 @item  Subprogram body or stub (imported subprogram is allowed)
23070 @item  Tasks
23072 @item  Generic declarations
23074 @item  Instantiations
23076 @item  Exceptions
23078 @item  Access types (types derived from access types allowed)
23080 @item  Array or record types
23082 @item  Dependent tasks
23084 @item  Direct recursive calls of subprogram or containing
23085 subprogram, directly or via a renaming
23087 @end itemize
23088 @end itemize
23090 @noindent
23091 In GNAT, the only restriction on pragma @code{INLINE} is that the
23092 body must occur before the call if both are in the same
23093 unit, and the size must be appropriately small. There are
23094 no other specific restrictions which cause subprograms to
23095 be incapable of being inlined.
23097 @node  Restrictions on the Pragma INTERFACE
23098 @subsection  Restrictions on Pragma @code{INTERFACE}
23100 @noindent
23101 The following restrictions on pragma @code{INTERFACE}
23102 are enforced by both HP Ada and GNAT:
23103 @itemize @bullet
23104 @item  Languages accepted: Ada, Bliss, C, Fortran, Default.
23105 Default is the default on OpenVMS Alpha systems.
23107 @item  Parameter passing: Language specifies default
23108 mechanisms but can be overridden with an @code{EXPORT} pragma.
23110 @itemize @bullet
23111 @item  Ada: Use internal Ada rules.
23113 @item  Bliss, C: Parameters must be mode @code{in}; cannot be
23114 record or task type. Result cannot be a string, an
23115 array, or a record.
23117 @item  Fortran: Parameters cannot have a task type. Result cannot
23118 be a string, an array, or a record.
23119 @end itemize
23120 @end itemize
23122 @noindent
23123 GNAT is entirely upwards compatible with HP Ada, and in addition allows
23124 record parameters for all languages.
23126 @node  Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME
23127 @subsection  Restrictions on Pragma @code{SYSTEM_NAME}
23129 @noindent
23130 For HP Ada for OpenVMS Alpha, the enumeration literal
23131 for the type @code{NAME} is @code{OPENVMS_AXP}.
23132 In GNAT, the enumeration
23133 literal for the type @code{NAME} is @code{SYSTEM_NAME_GNAT}.
23135 @node  Library of Predefined Units
23136 @section  Library of Predefined Units
23138 @noindent
23139 A library of predefined units is provided as part of the
23140 HP Ada and GNAT implementations. HP Ada does not provide
23141 the package @code{MACHINE_CODE} but instead recommends importing
23142 assembler code.
23144 The GNAT versions of the HP Ada Run-Time Library (@code{ADA$PREDEFINED:})
23145 units are taken from the OpenVMS Alpha version, not the OpenVMS VAX
23146 version.
23147 The HP Ada Predefined Library units are modified to remove post-Ada 83
23148 incompatibilities and to make them interoperable with GNAT
23149 (@pxref{Changes to DECLIB}, for details).
23150 The units are located in the @file{DECLIB} directory.
23152 The GNAT RTL is contained in
23153 the @file{ADALIB} directory, and
23154 the default search path is set up to find @code{DECLIB} units in preference
23155 to @code{ADALIB} units with the same name (@code{TEXT_IO},
23156 @code{SEQUENTIAL_IO}, and @code{DIRECT_IO}, for example).
23158 @menu
23159 * Changes to DECLIB::
23160 @end menu
23162 @node Changes to DECLIB
23163 @subsection Changes to @code{DECLIB}
23165 @noindent
23166 The changes made to the HP Ada predefined library for GNAT and post-Ada 83
23167 compatibility are minor and include the following:
23169 @itemize @bullet
23170 @item  Adjusting the location of pragmas and record representation
23171 clauses to obey Ada 95 (and thus Ada 2005) rules
23173 @item  Adding the proper notation to generic formal parameters
23174 that take unconstrained types in instantiation
23176 @item  Adding pragma @code{ELABORATE_BODY} to package specs
23177 that have package bodies not otherwise allowed
23179 @item  Replacing occurrences of the identifier ``@code{PROTECTED}'' by
23180 ``@code{PROTECTD}''.
23181 Currently these are found only in the @code{STARLET} package spec.
23183 @item Changing @code{SYSTEM.ADDRESS} to @code{SYSTEM.SHORT_ADDRESS}
23184 where the address size is constrained to 32 bits.
23185 @end itemize
23187 @noindent
23188 None of the above changes is visible to users.
23190 @node Bindings
23191 @section Bindings
23193 @noindent
23194 On OpenVMS Alpha, HP Ada provides the following strongly-typed bindings:
23195 @itemize @bullet
23197 @item  Command Language Interpreter (CLI interface)
23199 @item  DECtalk Run-Time Library (DTK interface)
23201 @item  Librarian utility routines (LBR interface)
23203 @item  General Purpose Run-Time Library (LIB interface)
23205 @item  Math Run-Time Library (MTH interface)
23207 @item  National Character Set Run-Time Library (NCS interface)
23209 @item  Compiled Code Support Run-Time Library (OTS interface)
23211 @item  Parallel Processing Run-Time Library (PPL interface)
23213 @item  Screen Management Run-Time Library (SMG interface)
23215 @item  Sort Run-Time Library (SOR interface)
23217 @item  String Run-Time Library (STR interface)
23219 @item STARLET System Library
23220 @findex Starlet
23222 @item  X Window System Version 11R4 and 11R5 (X, XLIB interface)
23224 @item  X Windows Toolkit (XT interface)
23226 @item  X/Motif Version 1.1.3 and 1.2 (XM interface)
23227 @end itemize
23229 @noindent
23230 GNAT provides implementations of these HP bindings in the @code{DECLIB}
23231 directory, on both the Alpha and I64 OpenVMS platforms.
23233 The X components of DECLIB compatibility package are located in a separate
23234 library, called XDECGNAT, which is not linked with by default; this library
23235 must be explicitly linked with any application that makes use of any X facilities,
23236 with a command similar to
23238 @code{GNAT MAKE USE_X /LINK /LIBRARY=XDECGNAT}
23240 The X/Motif bindings used to build @code{DECLIB} are whatever versions are
23241 in the
23242 HP Ada @file{ADA$PREDEFINED} directory with extension @file{.ADC}.
23243 A pragma @code{Linker_Options} has been added to packages @code{Xm},
23244 @code{Xt}, and @code{X_Lib}
23245 causing the default X/Motif sharable image libraries to be linked in. This
23246 is done via options files named @file{xm.opt}, @file{xt.opt}, and
23247 @file{x_lib.opt} (also located in the @file{DECLIB} directory).
23249 It may be necessary to edit these options files to update or correct the
23250 library names if, for example, the newer X/Motif bindings from
23251 @file{ADA$EXAMPLES}
23252 had been (previous to installing GNAT) copied and renamed to supersede the
23253 default @file{ADA$PREDEFINED} versions.
23255 @menu
23256 * Shared Libraries and Options Files::
23257 * Interfaces to C::
23258 @end menu
23260 @node Shared Libraries and Options Files
23261 @subsection Shared Libraries and Options Files
23263 @noindent
23264 When using the HP Ada
23265 predefined X and Motif bindings, the linking with their sharable images is
23266 done automatically by @command{GNAT LINK}.
23267 When using other X and Motif bindings, you need
23268 to add the corresponding sharable images to the command line for
23269 @code{GNAT LINK}. When linking with shared libraries, or with
23270 @file{.OPT} files, you must
23271 also add them to the command line for @command{GNAT LINK}.
23273 A shared library to be used with GNAT is built in the same way as other
23274 libraries under VMS. The VMS Link command can be used in standard fashion.
23276 @node Interfaces to C
23277 @subsection Interfaces to C
23279 @noindent
23280 HP Ada
23281 provides the following Ada types and operations:
23283 @itemize @bullet
23284 @item C types package (@code{C_TYPES})
23286 @item C strings (@code{C_TYPES.NULL_TERMINATED})
23288 @item Other_types (@code{SHORT_INT})
23289 @end itemize
23291 @noindent
23292 Interfacing to C with GNAT, you can use the above approach
23293 described for HP Ada or the facilities of Annex B of
23294 the @cite{Ada Reference Manual} (packages @code{INTERFACES.C},
23295 @code{INTERFACES.C.STRINGS} and @code{INTERFACES.C.POINTERS}). For more
23296 information, see @ref{Interfacing to C,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
23298 The @option{-gnatF} qualifier forces default and explicit
23299 @code{External_Name} parameters in pragmas @code{Import} and @code{Export}
23300 to be uppercased for compatibility with the default behavior
23301 of HP C. The qualifier has no effect on @code{Link_Name} parameters.
23303 @node Main Program Definition
23304 @section Main Program Definition
23306 @noindent
23307 The following section discusses differences in the
23308 definition of main programs on HP Ada and GNAT.
23309 On HP Ada, main programs are defined to meet the
23310 following conditions:
23311 @itemize @bullet
23312 @item  Procedure with no formal parameters (returns @code{0} upon
23313 normal completion)
23315 @item  Procedure with no formal parameters (returns @code{42} when
23316 an unhandled exception is raised)
23318 @item  Function with no formal parameters whose returned value
23319 is of a discrete type
23321 @item  Procedure with one @code{out} formal of a discrete type for
23322 which a specification of pragma @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE} is given.
23324 @end itemize
23326 @noindent
23327 When declared with the pragma @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE},
23328 a main function or main procedure returns a discrete
23329 value whose size is less than 64 bits (32 on VAX systems),
23330 the value is zero- or sign-extended as appropriate.
23331 On GNAT, main programs are defined as follows:
23332 @itemize @bullet
23333 @item  Must be a non-generic, parameterless subprogram that
23334 is either a procedure or function returning an Ada
23335 @code{STANDARD.INTEGER} (the predefined type)
23337 @item  Cannot be a generic subprogram or an instantiation of a
23338 generic subprogram
23339 @end itemize
23341 @node Implementation-Defined Attributes
23342 @section Implementation-Defined Attributes
23344 @noindent
23345 GNAT provides all HP Ada implementation-defined
23346 attributes.
23348 @node Compiler and Run-Time Interfacing
23349 @section Compiler and Run-Time Interfacing
23351 @noindent
23352 HP Ada provides the following qualifiers to pass options to the linker
23353 (ACS LINK):
23354 @itemize @bullet
23355 @item  @option{/WAIT} and @option{/SUBMIT}
23357 @item  @option{/COMMAND}
23359 @item  @option{/@r{[}NO@r{]}MAP}
23361 @item  @option{/OUTPUT=@var{file-spec}}
23363 @item  @option{/@r{[}NO@r{]}DEBUG} and @option{/@r{[}NO@r{]}TRACEBACK}
23364 @end itemize
23366 @noindent
23367 To pass options to the linker, GNAT provides the following
23368 switches:
23370 @itemize @bullet
23371 @item   @option{/EXECUTABLE=@var{exec-name}}
23373 @item   @option{/VERBOSE}
23375 @item   @option{/@r{[}NO@r{]}DEBUG} and @option{/@r{[}NO@r{]}TRACEBACK}
23376 @end itemize
23378 @noindent
23379 For more information on these switches, see
23380 @ref{Switches for gnatlink}.
23381 In HP Ada, the command-line switch @option{/OPTIMIZE} is available
23382 to control optimization. HP Ada also supplies the
23383 following pragmas:
23384 @itemize @bullet
23385 @item  @code{OPTIMIZE}
23387 @item  @code{INLINE}
23389 @item  @code{INLINE_GENERIC}
23391 @item  @code{SUPPRESS_ALL}
23393 @item  @code{PASSIVE}
23394 @end itemize
23396 @noindent
23397 In GNAT, optimization is controlled strictly by command
23398 line parameters, as described in the corresponding section of this guide.
23399 The HP pragmas for control of optimization are
23400 recognized but ignored.
23402 Note that in GNAT, the default is optimization off, whereas in HP Ada
23403 the default is that optimization is turned on.
23405 @node Program Compilation and Library Management
23406 @section Program Compilation and Library Management
23408 @noindent
23409 HP Ada and GNAT provide a comparable set of commands to
23410 build programs. HP Ada also provides a program library,
23411 which is a concept that does not exist on GNAT. Instead,
23412 GNAT provides directories of sources that are compiled as
23413 needed.
23415 The following table summarizes
23416 the HP Ada commands and provides
23417 equivalent GNAT commands. In this table, some GNAT
23418 equivalents reflect the fact that GNAT does not use the
23419 concept of a program library. Instead, it uses a model
23420 in which collections of source and object files are used
23421 in a manner consistent with other languages like C and
23422 Fortran. Therefore, standard system file commands are used
23423 to manipulate these elements. Those GNAT commands are marked with
23424 an asterisk.
23425 Note that, unlike HP Ada, none of the GNAT commands accepts wild cards.
23427 @need 1500
23428 @multitable @columnfractions .35 .65
23430 @item @emph{HP Ada Command}
23431 @tab @emph{GNAT Equivalent / Description}
23433 @item @command{ADA}
23434 @tab @command{GNAT COMPILE}@*
23435 Invokes the compiler to compile one or more Ada source files.
23437 @item @command{ACS ATTACH}@*
23438 @tab [No equivalent]@*
23439 Switches control of terminal from current process running the program
23440 library manager.
23442 @item @command{ACS CHECK}
23443 @tab @command{GNAT MAKE /DEPENDENCY_LIST}@*
23444 Forms the execution closure of one
23445 or more compiled units and checks completeness and currency.
23447 @item @command{ACS COMPILE}
23448 @tab @command{GNAT MAKE /ACTIONS=COMPILE}@*
23449 Forms the execution closure of one or
23450 more specified units, checks completeness and currency,
23451 identifies units that have revised source files, compiles same,
23452 and recompiles units that are or will become obsolete.
23453 Also completes incomplete generic instantiations.
23455 @item @command{ACS COPY FOREIGN}
23456 @tab Copy (*)@*
23457 Copies a foreign object file into the program library as a
23458 library unit body.
23460 @item @command{ACS COPY UNIT}
23461 @tab Copy (*)@*
23462 Copies a compiled unit from one program library to another.
23464 @item @command{ACS CREATE LIBRARY}
23465 @tab Create /directory (*)@*
23466 Creates a program library.
23468 @item @command{ACS CREATE SUBLIBRARY}
23469 @tab Create /directory (*)@*
23470 Creates a program sublibrary.
23472 @item @command{ACS DELETE LIBRARY}
23473 @tab @*
23474 Deletes a program library and its contents.
23476 @item @command{ACS DELETE SUBLIBRARY}
23477 @tab @*
23478 Deletes a program sublibrary and its contents.
23480 @item @command{ACS DELETE UNIT}
23481 @tab Delete file (*)@*
23482 On OpenVMS systems, deletes one or more compiled units from
23483 the current program library.
23485 @item @command{ACS DIRECTORY}
23486 @tab Directory (*)@*
23487 On OpenVMS systems, lists units contained in the current
23488 program library.
23490 @item @command{ACS ENTER FOREIGN}
23491 @tab Copy (*)@*
23492 Allows the import of a foreign body as an Ada library
23493 spec and enters a reference to a pointer.
23495 @item @command{ACS ENTER UNIT}
23496 @tab Copy (*)@*
23497 Enters a reference (pointer) from the current program library to
23498 a unit compiled into another program library.
23500 @item @command{ACS EXIT}
23501 @tab [No equivalent]@*
23502 Exits from the program library manager.
23504 @item @command{ACS EXPORT}
23505 @tab Copy (*)@*
23506 Creates an object file that contains system-specific object code
23507 for one or more units. With GNAT, object files can simply be copied
23508 into the desired directory.
23510 @item @command{ACS EXTRACT SOURCE}
23511 @tab Copy (*)@*
23512 Allows access to the copied source file for each Ada compilation unit
23514 @item @command{ACS HELP}
23515 @tab @command{HELP GNAT}@*
23516 Provides online help.
23518 @item @command{ACS LINK}
23519 @tab @command{GNAT LINK}@*
23520 Links an object file containing Ada units into an executable file.
23522 @item @command{ACS LOAD}
23523 @tab Copy (*)@*
23524 Loads (partially compiles) Ada units into the program library.
23525 Allows loading a program from a collection of files into a library
23526 without knowing the relationship among units.
23528 @item @command{ACS MERGE}
23529 @tab Copy (*)@*
23530 Merges into the current program library, one or more units from
23531 another library where they were modified.
23533 @item @command{ACS RECOMPILE}
23534 @tab @command{GNAT MAKE /ACTIONS=COMPILE}@*
23535 Recompiles from   external or copied source files any obsolete
23536 unit in the closure. Also, completes any incomplete generic
23537 instantiations.
23539 @item @command{ACS REENTER}
23540 @tab @command{GNAT MAKE}@*
23541 Reenters current references to units compiled after last entered
23542 with the @command{ACS ENTER UNIT} command.
23544 @item @command{ACS SET LIBRARY}
23545 @tab Set default (*)@*
23546 Defines a program library to be the compilation context as well
23547 as the target library for compiler output and commands in general.
23549 @item @command{ACS SET PRAGMA}
23550 @tab Edit @file{gnat.adc} (*)@*
23551 Redefines specified  values of the library characteristics
23552 @code{LONG_ FLOAT}, @code{MEMORY_SIZE}, @code{SYSTEM_NAME},
23553 and @code{Float_Representation}.
23555 @item @command{ACS SET SOURCE}
23556 @tab Define @code{ADA_INCLUDE_PATH} path (*)@*
23557 Defines the source file search list for the @command{ACS COMPILE} command.
23559 @item @command{ACS SHOW LIBRARY}
23560 @tab Directory (*)@*
23561 Lists information about one or more program libraries.
23563 @item @command{ACS SHOW PROGRAM}
23564 @tab [No equivalent]@*
23565 Lists information about the execution closure of one or
23566 more units in the program library.
23568 @item @command{ACS SHOW SOURCE}
23569 @tab Show logical @code{ADA_INCLUDE_PATH}@*
23570 Shows the source file search used when compiling units.
23572 @item @command{ACS SHOW VERSION}
23573 @tab Compile with @option{VERBOSE} option
23574 Displays the version number of the compiler and program library
23575 manager used.
23577 @item @command{ACS SPAWN}
23578 @tab [No equivalent]@*
23579 Creates a subprocess of the current process (same as @command{DCL SPAWN}
23580 command).
23582 @item @command{ACS VERIFY}
23583 @tab [No equivalent]@*
23584 Performs a series of consistency checks on a program library to
23585 determine whether the library structure and library files are in
23586 valid form.
23587 @end multitable
23589 @noindent
23591 @node Input-Output
23592 @section Input-Output
23594 @noindent
23595 On OpenVMS Alpha systems, HP Ada uses OpenVMS Record
23596 Management Services (RMS) to perform operations on
23597 external files.
23599 @noindent
23600 HP Ada and GNAT predefine an identical set of input-
23601 output packages. To make the use of the
23602 generic @code{TEXT_IO} operations more convenient, HP Ada
23603 provides predefined library packages that instantiate the
23604 integer and floating-point operations for the predefined
23605 integer and floating-point types as shown in the following table.
23607 @multitable @columnfractions .45 .55
23608 @item @emph{Package Name} @tab Instantiation
23610 @item @code{INTEGER_TEXT_IO}
23611 @tab @code{INTEGER_IO(INTEGER)}
23613 @item @code{SHORT_INTEGER_TEXT_IO}
23614 @tab @code{INTEGER_IO(SHORT_INTEGER)}
23616 @item @code{SHORT_SHORT_INTEGER_TEXT_IO}
23617 @tab @code{INTEGER_IO(SHORT_SHORT_INTEGER)}
23619 @item @code{FLOAT_TEXT_IO}
23620 @tab @code{FLOAT_IO(FLOAT)}
23622 @item @code{LONG_FLOAT_TEXT_IO}
23623 @tab @code{FLOAT_IO(LONG_FLOAT)}
23624 @end multitable
23626 @noindent
23627 The HP Ada predefined packages and their operations
23628 are implemented using OpenVMS Alpha files and input-output
23629 facilities. HP Ada supports asynchronous input-output on OpenVMS Alpha.
23630 Familiarity with the following is recommended:
23631 @itemize @bullet
23632 @item  RMS file organizations and access methods
23634 @item  OpenVMS file specifications and directories
23636 @item  OpenVMS File Definition Language (FDL)
23637 @end itemize
23639 @noindent
23640 GNAT provides I/O facilities that are completely
23641 compatible with HP Ada. The distribution includes the
23642 standard HP Ada versions of all I/O packages, operating
23643 in a manner compatible with HP Ada. In particular, the
23644 following packages are by default the HP Ada (Ada 83)
23645 versions of these packages rather than the renamings
23646 suggested in Annex J of the Ada Reference Manual:
23647 @itemize @bullet
23648 @item  @code{TEXT_IO}
23650 @item  @code{SEQUENTIAL_IO}
23652 @item  @code{DIRECT_IO}
23653 @end itemize
23655 @noindent
23656 The use of the standard child package syntax (for
23657 example, @code{ADA.TEXT_IO}) retrieves the post-Ada 83 versions of these
23658 packages.
23659 GNAT provides HP-compatible predefined instantiations
23660 of the @code{TEXT_IO} packages, and also
23661 provides the standard predefined instantiations required
23662 by the @cite{Ada Reference Manual}.
23664 For further information on how GNAT interfaces to the file
23665 system or how I/O is implemented in programs written in
23666 mixed languages, see @ref{Implementation of the Standard I/O,,,
23667 gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
23668 This chapter covers the following:
23669 @itemize @bullet
23670 @item  Standard I/O packages
23672 @item  @code{FORM} strings
23674 @item  @code{ADA.DIRECT_IO}
23676 @item  @code{ADA.SEQUENTIAL_IO}
23678 @item  @code{ADA.TEXT_IO}
23680 @item  Stream pointer positioning
23682 @item  Reading and writing non-regular files
23684 @item  @code{GET_IMMEDIATE}
23686 @item  Treating @code{TEXT_IO} files as streams
23688 @item  Shared files
23690 @item  Open modes
23691 @end itemize
23693 @node Implementation Limits
23694 @section Implementation Limits
23696 @noindent
23697 The following table lists implementation limits for HP Ada
23698 and GNAT systems.
23699 @multitable @columnfractions .60 .20 .20
23700 @sp 1
23701 @item  @emph{Compilation Parameter}
23702 @tab   @emph{HP Ada}
23703 @tab   @emph{GNAT}
23704 @sp 1
23706 @item  In a subprogram or entry  declaration, maximum number of
23707 formal parameters that are of an unconstrained record type
23708 @tab   32
23709 @tab   No set limit
23710 @sp 1
23712 @item  Maximum identifier length (number of characters)
23713 @tab   255
23714 @tab   32766
23715 @sp 1
23717 @item  Maximum number of characters in a source line
23718 @tab   255
23719 @tab   32766
23720 @sp 1
23722 @item  Maximum collection size   (number of bytes)
23723 @tab   2**31-1
23724 @tab   2**31-1
23725 @sp 1
23727 @item  Maximum number of discriminants for a record type
23728 @tab   245
23729 @tab   No set limit
23730 @sp 1
23732 @item  Maximum number of formal parameters in an entry or
23733 subprogram declaration
23734 @tab   246
23735 @tab    No set limit
23736 @sp 1
23738 @item  Maximum number of dimensions in an array type
23739 @tab   255
23740 @tab   No set limit
23741 @sp 1
23743 @item  Maximum number of library  units and subunits in a compilation.
23744 @tab   4095
23745 @tab   No set limit
23746 @sp 1
23748 @item  Maximum number of library units and subunits in an execution.
23749 @tab   16383
23750 @tab   No set limit
23751 @sp 1
23753 @item  Maximum number of objects declared with the pragma @code{COMMON_OBJECT}
23754 or @code{PSECT_OBJECT}
23755 @tab   32757
23756 @tab   No set limit
23757 @sp 1
23759 @item  Maximum number of enumeration literals in an enumeration type
23760 definition
23761 @tab   65535
23762 @tab   No set limit
23763 @sp 1
23765 @item  Maximum number of lines in a source file
23766 @tab   65534
23767 @tab   No set limit
23768 @sp 1
23770 @item  Maximum number of bits in any object
23771 @tab   2**31-1
23772 @tab   2**31-1
23773 @sp 1
23775 @item  Maximum size of the static portion of a stack frame (approximate)
23776 @tab   2**31-1
23777 @tab   2**31-1
23778 @end multitable
23780 @node Tools and Utilities
23781 @section Tools and Utilities
23783 @noindent
23784 The following table lists some of the OpenVMS development tools
23785 available for HP Ada, and the corresponding tools for
23786 use with @value{EDITION} on Alpha and I64 platforms.
23787 Aside from the debugger, all the OpenVMS tools identified are part
23788 of the DECset package.
23790 @iftex
23791 @c Specify table in TeX since Texinfo does a poor job
23792 @tex
23793 \smallskip
23794 \smallskip
23795 \settabs\+Language-Sensitive Editor\quad
23796    &Product with HP Ada\quad
23797    &\cr
23798 \+\it Tool
23799    &\it Product with HP Ada
23800    & \it Product with @value{EDITION}\cr
23801 \smallskip
23802 \+Code Management System
23803    &HP CMS
23804    & HP CMS\cr
23805 \smallskip
23806 \+Language-Sensitive Editor
23807    &HP LSE
23808    & emacs or HP LSE (Alpha)\cr
23810    &
23811    & HP LSE (I64)\cr
23812 \smallskip
23813 \+Debugger
23814    &OpenVMS Debug
23815    & gdb (Alpha),\cr
23817    &
23818    & OpenVMS Debug (I64)\cr
23819 \smallskip
23820 \+Source Code Analyzer /
23821    &HP SCA
23822    & GNAT XREF\cr
23823 \+Cross Referencer
23824    &
23825    &\cr
23826 \smallskip
23827 \+Test Manager
23828    &HP Digital Test
23829    & HP DTM\cr
23831    &Manager (DTM)
23832    &\cr
23833 \smallskip
23834 \+Performance and
23835    & HP PCA
23836    & HP PCA\cr
23837 \+Coverage Analyzer
23838    &
23839    &\cr
23840 \smallskip
23841 \+Module Management
23842    & HP MMS
23843    & Not applicable\cr
23844 \+ System
23845    &
23846    &\cr
23847 \smallskip
23848 \smallskip
23849 @end tex
23850 @end iftex
23852 @ifnottex
23853 @c This is the Texinfo version of the table.  It renders poorly in pdf, hence
23854 @c the TeX version above for the printed version
23855 @flushleft
23856 @c @multitable @columnfractions .3 .4 .4
23857 @multitable {Source Code Analyzer /}{Tool with HP Ada}{Tool with @value{EDITION}}
23858 @item @i{Tool}
23859 @tab @i{Tool with HP Ada}
23860 @tab @i{Tool with @value{EDITION}}
23861 @item Code Management@*System
23862 @tab HP CMS
23863 @tab HP CMS
23864 @item Language-Sensitive@*Editor
23865 @tab HP LSE
23866 @tab emacs or HP LSE (Alpha)
23867 @item
23868 @tab
23869 @tab HP LSE (I64)
23870 @item Debugger
23871 @tab OpenVMS Debug
23872 @tab gdb (Alpha),
23873 @item
23874 @tab
23875 @tab OpenVMS Debug (I64)
23876 @item Source Code Analyzer /@*Cross Referencer
23877 @tab HP SCA
23878 @tab GNAT XREF
23879 @item Test Manager
23880 @tab HP Digital Test@*Manager (DTM)
23881 @tab HP DTM
23882 @item Performance and@*Coverage Analyzer
23883 @tab HP PCA
23884 @tab HP PCA
23885 @item Module Management@*System
23886 @tab HP MMS
23887 @tab Not applicable
23888 @end multitable
23889 @end flushleft
23890 @end ifnottex
23892 @end ifset
23894 @c **************************************
23895 @node Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
23896 @appendix Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
23897 @cindex Tasking and threads libraries
23898 @cindex Threads libraries and tasking
23899 @cindex Run-time libraries (platform-specific information)
23901 @noindent
23902 The GNAT run-time implementation may vary with respect to both the
23903 underlying threads library and the exception handling scheme.
23904 For threads support, one or more of the following are supplied:
23905 @itemize @bullet
23906 @item @b{native threads library}, a binding to the thread package from
23907 the underlying operating system
23909 @item @b{pthreads library} (Sparc Solaris only), a binding to the Solaris
23910 POSIX thread package
23911 @end itemize
23913 @noindent
23914 For exception handling, either or both of two models are supplied:
23915 @itemize @bullet
23916 @item @b{Zero-Cost Exceptions} (``ZCX''),@footnote{
23917 Most programs should experience a substantial speed improvement by
23918 being compiled with a ZCX run-time.
23919 This is especially true for
23920 tasking applications or applications with many exception handlers.}
23921 @cindex Zero-Cost Exceptions
23922 @cindex ZCX (Zero-Cost Exceptions)
23923 which uses binder-generated tables that
23924 are interrogated at run time to locate a handler
23926 @item @b{setjmp / longjmp} (``SJLJ''),
23927 @cindex setjmp/longjmp Exception Model
23928 @cindex SJLJ (setjmp/longjmp Exception Model)
23929 which uses dynamically-set data to establish
23930 the set of handlers
23931 @end itemize
23933 @noindent
23934 This appendix summarizes which combinations of threads and exception support
23935 are supplied on various GNAT platforms.
23936 It then shows how to select a particular library either
23937 permanently or temporarily,
23938 explains the properties of (and tradeoffs among) the various threads
23939 libraries, and provides some additional
23940 information about several specific platforms.
23942 @menu
23943 * Summary of Run-Time Configurations::
23944 * Specifying a Run-Time Library::
23945 * Choosing the Scheduling Policy::
23946 * Solaris-Specific Considerations::
23947 * Linux-Specific Considerations::
23948 * AIX-Specific Considerations::
23949 * RTX-Specific Considerations::
23950 * HP-UX-Specific Considerations::
23951 @end menu
23953 @node Summary of Run-Time Configurations
23954 @section Summary of Run-Time Configurations
23956 @multitable @columnfractions .30 .70
23957 @item @b{alpha-openvms}
23958 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
23959 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native VMS threads
23960 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
23962 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
23963 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native TRU64 threads
23964 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
23966 @item @b{ia64-hp_linux}
23967 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
23968 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
23969 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
23971 @item @b{ia64-hpux}
23972 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
23973 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
23974 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
23976 @item @b{ia64-openvms}
23977 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
23978 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native VMS threads
23979 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
23981 @item @b{ia64-sgi_linux}
23982 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
23983 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
23984 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
23986 @item @b{pa-hpux}
23987 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
23988 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
23989 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
23991 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
23992 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
23993 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
23995 @item @b{ppc-aix}
23996 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
23997 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native AIX threads
23998 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24000 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
24001 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native AIX threads
24002 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
24004 @item @b{ppc-darwin}
24005 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24006 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native MacOS threads
24007 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24009 @item @b{sparc-solaris}  @tab
24010 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24011 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
24012 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24014 @item @code{@ @ }@i{rts-pthread}
24015 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
24016 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24018 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
24019 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
24020 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
24022 @item @b{sparc64-solaris}  @tab
24023 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24024 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
24025 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24027 @item @b{x86-linux}
24028 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24029 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
24030 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24032 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
24033 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
24034 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
24036 @item @b{x86-lynx}
24037 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24038 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native LynxOS threads
24039 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
24041 @item @b{x86-solaris}
24042 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24043 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads
24044 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24046 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
24047 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
24048 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
24050 @item @b{x86-windows}
24051 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24052 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Win32 threads
24053 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24055 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
24056 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Win32 threads
24057 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
24059 @item @b{x86-windows-rtx}
24060 @item @code{@ @ }@i{rts-rtx-rtss (default)}
24061 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab RTX real-time subsystem RTSS threads (kernel mode)
24062 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
24064 @item @code{@ @ }@i{rts-rtx-w32}
24065 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab RTX Win32 threads (user mode)
24066 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24068 @item @b{x86_64-linux}
24069 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24070 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
24071 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24073 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
24074 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
24075 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
24077 @end multitable
24079 @node Specifying a Run-Time Library
24080 @section Specifying a Run-Time Library
24082 @noindent
24083 The @file{adainclude} subdirectory containing the sources of the GNAT
24084 run-time library, and the @file{adalib} subdirectory containing the
24085 @file{ALI} files and the static and/or shared GNAT library, are located
24086 in the gcc target-dependent area:
24088 @smallexample
24089 target=$prefix/lib/gcc/gcc-@i{dumpmachine}/gcc-@i{dumpversion}/
24090 @end smallexample
24092 @noindent
24093 As indicated above, on some platforms several run-time libraries are supplied.
24094 These libraries are installed in the target dependent area and
24095 contain a complete source and binary subdirectory. The detailed description
24096 below explains the differences between the different libraries in terms of
24097 their thread support.
24099 The default run-time library (when GNAT is installed) is @emph{rts-native}.
24100 This default run time is selected by the means of soft links.
24101 For example on x86-linux:
24103 @smallexample
24104 @group
24105  $(target-dir)
24106      |
24107      +--- adainclude----------+
24108      |                        |
24109      +--- adalib-----------+  |
24110      |                     |  |
24111      +--- rts-native       |  |
24112      |    |                |  |
24113      |    +--- adainclude <---+
24114      |    |                |
24115      |    +--- adalib <----+
24116      |
24117      +--- rts-sjlj
24118           |
24119           +--- adainclude
24120           |
24121           +--- adalib
24122 @end group
24123 @end smallexample
24125 @noindent
24126 If the @i{rts-sjlj} library is to be selected on a permanent basis,
24127 these soft links can be modified with the following commands:
24129 @smallexample
24130 $ cd $target
24131 $ rm -f adainclude adalib
24132 $ ln -s rts-sjlj/adainclude adainclude
24133 $ ln -s rts-sjlj/adalib adalib
24134 @end smallexample
24136 @noindent
24137 Alternatively, you can specify @file{rts-sjlj/adainclude} in the file
24138 @file{$target/ada_source_path} and @file{rts-sjlj/adalib} in
24139 @file{$target/ada_object_path}.
24141 Selecting another run-time library temporarily can be
24142 achieved by using the @option{--RTS} switch, e.g., @option{--RTS=sjlj}
24143 @cindex @option{--RTS} option
24145 @node Choosing the Scheduling Policy
24146 @section Choosing the Scheduling Policy
24148 @noindent
24149 When using a POSIX threads implementation, you have a choice of several
24150 scheduling policies: @code{SCHED_FIFO},
24151 @cindex @code{SCHED_FIFO} scheduling policy
24152 @code{SCHED_RR}
24153 @cindex @code{SCHED_RR} scheduling policy
24154 and @code{SCHED_OTHER}.
24155 @cindex @code{SCHED_OTHER} scheduling policy
24156 Typically, the default is @code{SCHED_OTHER}, while using @code{SCHED_FIFO}
24157 or @code{SCHED_RR} requires special (e.g., root) privileges.
24159 By default, GNAT uses the @code{SCHED_OTHER} policy. To specify
24160 @code{SCHED_FIFO},
24161 @cindex @code{SCHED_FIFO} scheduling policy
24162 you can use one of the following:
24164 @itemize @bullet
24165 @item
24166 @code{pragma Time_Slice (0.0)}
24167 @cindex pragma Time_Slice
24168 @item
24169 the corresponding binder option @option{-T0}
24170 @cindex @option{-T0} option
24171 @item
24172 @code{pragma Task_Dispatching_Policy (FIFO_Within_Priorities)}
24173 @cindex pragma Task_Dispatching_Policy
24174 @end itemize
24176 @noindent
24177 To specify @code{SCHED_RR},
24178 @cindex @code{SCHED_RR} scheduling policy
24179 you should use @code{pragma Time_Slice} with a
24180 value greater than @code{0.0}, or else use the corresponding @option{-T}
24181 binder option.
24183 @node Solaris-Specific Considerations
24184 @section Solaris-Specific Considerations
24185 @cindex Solaris Sparc threads libraries
24187 @noindent
24188 This section addresses some topics related to the various threads libraries
24189 on Sparc Solaris.
24191 @menu
24192 * Solaris Threads Issues::
24193 @end menu
24195 @node Solaris Threads Issues
24196 @subsection Solaris Threads Issues
24198 @noindent
24199 GNAT under Solaris/Sparc 32 bits comes with an alternate tasking run-time
24200 library based on POSIX threads --- @emph{rts-pthread}.
24201 @cindex rts-pthread threads library
24202 This run-time library has the advantage of being mostly shared across all
24203 POSIX-compliant thread implementations, and it also provides under
24204 @w{Solaris 8} the @code{PTHREAD_PRIO_INHERIT}
24205 @cindex @code{PTHREAD_PRIO_INHERIT} policy (under rts-pthread)
24206 and @code{PTHREAD_PRIO_PROTECT}
24207 @cindex @code{PTHREAD_PRIO_PROTECT} policy (under rts-pthread)
24208 semantics that can be selected using the predefined pragma
24209 @code{Locking_Policy}
24210 @cindex pragma Locking_Policy (under rts-pthread)
24211 with respectively
24212 @code{Inheritance_Locking} and @code{Ceiling_Locking} as the policy.
24213 @cindex @code{Inheritance_Locking} (under rts-pthread)
24214 @cindex @code{Ceiling_Locking} (under rts-pthread)
24216 As explained above, the native run-time library is based on the Solaris thread
24217 library (@code{libthread}) and is the default library.
24219 When the Solaris threads library is used (this is the default), programs
24220 compiled with GNAT can automatically take advantage of
24221 and can thus execute on multiple processors.
24222 The user can alternatively specify a processor on which the program should run
24223 to emulate a single-processor system. The multiprocessor / uniprocessor choice
24224 is made by
24225 setting the environment variable @env{GNAT_PROCESSOR}
24226 @cindex @env{GNAT_PROCESSOR} environment variable (on Sparc Solaris)
24227 to one of the following:
24229 @table @code
24230 @item -2
24231 Use the default configuration (run the program on all
24232 available processors) - this is the same as having @code{GNAT_PROCESSOR}
24233 unset
24235 @item -1
24236 Let the run-time implementation choose one processor and run the program on
24237 that processor
24239 @item 0 .. Last_Proc
24240 Run the program on the specified processor.
24241 @code{Last_Proc} is equal to @code{_SC_NPROCESSORS_CONF - 1}
24242 (where @code{_SC_NPROCESSORS_CONF} is a system variable).
24243 @end table
24245 @node Linux-Specific Considerations
24246 @section Linux-Specific Considerations
24247 @cindex Linux threads libraries
24249 @noindent
24250 On GNU/Linux without NPTL support (usually system with GNU C Library
24251 older than 2.3), the signal model is not POSIX compliant, which means
24252 that to send a signal to the process, you need to send the signal to all
24253 threads, e.g.@: by using @code{killpg()}.
24255 @node AIX-Specific Considerations
24256 @section AIX-Specific Considerations
24257 @cindex AIX resolver library
24259 @noindent
24260 On AIX, the resolver library initializes some internal structure on
24261 the first call to @code{get*by*} functions, which are used to implement
24262 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Name} and
24263 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Address}.
24264 If such initialization occurs within an Ada task, and the stack size for
24265 the task is the default size, a stack overflow may occur.
24267 To avoid this overflow, the user should either ensure that the first call
24268 to @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Name} or
24269 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Addrss}
24270 occurs in the environment task, or use @code{pragma Storage_Size} to
24271 specify a sufficiently large size for the stack of the task that contains
24272 this call.
24274 @node RTX-Specific Considerations
24275 @section RTX-Specific Considerations
24276 @cindex RTX libraries
24278 @noindent
24279 The Real-time Extension (RTX) to Windows is based on the Windows Win32
24280 API. Applications can be built to work in two different modes:
24282 @itemize @bullet
24283 @item
24284 Windows executables that run in Ring 3 to utilize memory protection
24285 (@emph{rts-rtx-w32}).
24287 @item
24288 Real-time subsystem (RTSS) executables that run in Ring 0, where
24289 performance can be optimized with RTSS applications taking precedent
24290 over all Windows applications (@emph{rts-rtx-rtss}). This mode requires
24291 the Microsoft linker to handle RTSS libraries.
24293 @end itemize
24295 @node HP-UX-Specific Considerations
24296 @section HP-UX-Specific Considerations
24297 @cindex HP-UX Scheduling
24299 @noindent
24300 On HP-UX, appropriate privileges are required to change the scheduling
24301 parameters of a task. The calling process must have appropriate
24302 privileges or be a member of a group having @code{PRIV_RTSCHED} access to
24303 successfully change the scheduling parameters.
24305 By default, GNAT uses the @code{SCHED_HPUX} policy. To have access to the
24306 priority range 0-31 either the @code{FIFO_Within_Priorities} or the
24307 @code{Round_Robin_Within_Priorities} scheduling policies need to be set.
24309 To specify the @code{FIFO_Within_Priorities} scheduling policy you can use
24310 one of the following:
24312 @itemize @bullet
24313 @item
24314 @code{pragma Time_Slice (0.0)}
24315 @cindex pragma Time_Slice
24316 @item
24317 the corresponding binder option @option{-T0}
24318 @cindex @option{-T0} option
24319 @item
24320 @code{pragma Task_Dispatching_Policy (FIFO_Within_Priorities)}
24321 @cindex pragma Task_Dispatching_Policy
24322 @end itemize
24324 @noindent
24325 To specify the @code{Round_Robin_Within_Priorities}, scheduling policy
24326 you should use @code{pragma Time_Slice} with a
24327 value greater than @code{0.0}, or use the corresponding @option{-T}
24328 binder option, or set the @code{pragma Task_Dispatching_Policy
24329 (Round_Robin_Within_Priorities)}.
24331 @c *******************************
24332 @node Example of Binder Output File
24333 @appendix Example of Binder Output File
24335 @noindent
24336 This Appendix displays the source code for @command{gnatbind}'s output
24337 file generated for a simple ``Hello World'' program.
24338 Comments have been added for clarification purposes.
24340 @smallexample @c adanocomment
24341 @iftex
24342 @leftskip=0cm
24343 @end iftex
24344 --  The package is called Ada_Main unless this name is actually used
24345 --  as a unit name in the partition, in which case some other unique
24346 --  name is used.
24348 with System;
24349 package ada_main is
24351    Elab_Final_Code : Integer;
24352    pragma Import (C, Elab_Final_Code, "__gnat_inside_elab_final_code");
24354    --  The main program saves the parameters (argument count,
24355    --  argument values, environment pointer) in global variables
24356    --  for later access by other units including
24357    --  Ada.Command_Line.
24359    gnat_argc : Integer;
24360    gnat_argv : System.Address;
24361    gnat_envp : System.Address;
24363    --  The actual variables are stored in a library routine. This
24364    --  is useful for some shared library situations, where there
24365    --  are problems if variables are not in the library.
24367    pragma Import (C, gnat_argc);
24368    pragma Import (C, gnat_argv);
24369    pragma Import (C, gnat_envp);
24371    --  The exit status is similarly an external location
24373    gnat_exit_status : Integer;
24374    pragma Import (C, gnat_exit_status);
24376    GNAT_Version : constant String :=
24377                     "GNAT Version: 6.0.0w (20061115)";
24378    pragma Export (C, GNAT_Version, "__gnat_version");
24380    --  This is the generated adafinal routine that performs
24381    --  finalization at the end of execution. In the case where
24382    --  Ada is the main program, this main program makes a call
24383    --  to adafinal at program termination.
24385    procedure adafinal;
24386    pragma Export (C, adafinal, "adafinal");
24388    --  This is the generated adainit routine that performs
24389    --  initialization at the start of execution. In the case
24390    --  where Ada is the main program, this main program makes
24391    --  a call to adainit at program startup.
24393    procedure adainit;
24394    pragma Export (C, adainit, "adainit");
24396    --  This routine is called at the start of execution. It is
24397    --  a dummy routine that is used by the debugger to breakpoint
24398    --  at the start of execution.
24400    procedure Break_Start;
24401    pragma Import (C, Break_Start, "__gnat_break_start");
24403    --  This is the actual generated main program (it would be
24404    --  suppressed if the no main program switch were used). As
24405    --  required by standard system conventions, this program has
24406    --  the external name main.
24408    function main
24409      (argc : Integer;
24410       argv : System.Address;
24411       envp : System.Address)
24412       return Integer;
24413    pragma Export (C, main, "main");
24415    --  The following set of constants give the version
24416    --  identification values for every unit in the bound
24417    --  partition. This identification is computed from all
24418    --  dependent semantic units, and corresponds to the
24419    --  string that would be returned by use of the
24420    --  Body_Version or Version attributes.
24422    type Version_32 is mod 2 ** 32;
24423    u00001 : constant Version_32 := 16#7880BEB3#;
24424    u00002 : constant Version_32 := 16#0D24CBD0#;
24425    u00003 : constant Version_32 := 16#3283DBEB#;
24426    u00004 : constant Version_32 := 16#2359F9ED#;
24427    u00005 : constant Version_32 := 16#664FB847#;
24428    u00006 : constant Version_32 := 16#68E803DF#;
24429    u00007 : constant Version_32 := 16#5572E604#;
24430    u00008 : constant Version_32 := 16#46B173D8#;
24431    u00009 : constant Version_32 := 16#156A40CF#;
24432    u00010 : constant Version_32 := 16#033DABE0#;
24433    u00011 : constant Version_32 := 16#6AB38FEA#;
24434    u00012 : constant Version_32 := 16#22B6217D#;
24435    u00013 : constant Version_32 := 16#68A22947#;
24436    u00014 : constant Version_32 := 16#18CC4A56#;
24437    u00015 : constant Version_32 := 16#08258E1B#;
24438    u00016 : constant Version_32 := 16#367D5222#;
24439    u00017 : constant Version_32 := 16#20C9ECA4#;
24440    u00018 : constant Version_32 := 16#50D32CB6#;
24441    u00019 : constant Version_32 := 16#39A8BB77#;
24442    u00020 : constant Version_32 := 16#5CF8FA2B#;
24443    u00021 : constant Version_32 := 16#2F1EB794#;
24444    u00022 : constant Version_32 := 16#31AB6444#;
24445    u00023 : constant Version_32 := 16#1574B6E9#;
24446    u00024 : constant Version_32 := 16#5109C189#;
24447    u00025 : constant Version_32 := 16#56D770CD#;
24448    u00026 : constant Version_32 := 16#02F9DE3D#;
24449    u00027 : constant Version_32 := 16#08AB6B2C#;
24450    u00028 : constant Version_32 := 16#3FA37670#;
24451    u00029 : constant Version_32 := 16#476457A0#;
24452    u00030 : constant Version_32 := 16#731E1B6E#;
24453    u00031 : constant Version_32 := 16#23C2E789#;
24454    u00032 : constant Version_32 := 16#0F1BD6A1#;
24455    u00033 : constant Version_32 := 16#7C25DE96#;
24456    u00034 : constant Version_32 := 16#39ADFFA2#;
24457    u00035 : constant Version_32 := 16#571DE3E7#;
24458    u00036 : constant Version_32 := 16#5EB646AB#;
24459    u00037 : constant Version_32 := 16#4249379B#;
24460    u00038 : constant Version_32 := 16#0357E00A#;
24461    u00039 : constant Version_32 := 16#3784FB72#;
24462    u00040 : constant Version_32 := 16#2E723019#;
24463    u00041 : constant Version_32 := 16#623358EA#;
24464    u00042 : constant Version_32 := 16#107F9465#;
24465    u00043 : constant Version_32 := 16#6843F68A#;
24466    u00044 : constant Version_32 := 16#63305874#;
24467    u00045 : constant Version_32 := 16#31E56CE1#;
24468    u00046 : constant Version_32 := 16#02917970#;
24469    u00047 : constant Version_32 := 16#6CCBA70E#;
24470    u00048 : constant Version_32 := 16#41CD4204#;
24471    u00049 : constant Version_32 := 16#572E3F58#;
24472    u00050 : constant Version_32 := 16#20729FF5#;
24473    u00051 : constant Version_32 := 16#1D4F93E8#;
24474    u00052 : constant Version_32 := 16#30B2EC3D#;
24475    u00053 : constant Version_32 := 16#34054F96#;
24476    u00054 : constant Version_32 := 16#5A199860#;
24477    u00055 : constant Version_32 := 16#0E7F912B#;
24478    u00056 : constant Version_32 := 16#5760634A#;
24479    u00057 : constant Version_32 := 16#5D851835#;
24481    --  The following Export pragmas export the version numbers
24482    --  with symbolic names ending in B (for body) or S
24483    --  (for spec) so that they can be located in a link. The
24484    --  information provided here is sufficient to track down
24485    --  the exact versions of units used in a given build.
24487    pragma Export (C, u00001, "helloB");
24488    pragma Export (C, u00002, "system__standard_libraryB");
24489    pragma Export (C, u00003, "system__standard_libraryS");
24490    pragma Export (C, u00004, "adaS");
24491    pragma Export (C, u00005, "ada__text_ioB");
24492    pragma Export (C, u00006, "ada__text_ioS");
24493    pragma Export (C, u00007, "ada__exceptionsB");
24494    pragma Export (C, u00008, "ada__exceptionsS");
24495    pragma Export (C, u00009, "gnatS");
24496    pragma Export (C, u00010, "gnat__heap_sort_aB");
24497    pragma Export (C, u00011, "gnat__heap_sort_aS");
24498    pragma Export (C, u00012, "systemS");
24499    pragma Export (C, u00013, "system__exception_tableB");
24500    pragma Export (C, u00014, "system__exception_tableS");
24501    pragma Export (C, u00015, "gnat__htableB");
24502    pragma Export (C, u00016, "gnat__htableS");
24503    pragma Export (C, u00017, "system__exceptionsS");
24504    pragma Export (C, u00018, "system__machine_state_operationsB");
24505    pragma Export (C, u00019, "system__machine_state_operationsS");
24506    pragma Export (C, u00020, "system__machine_codeS");
24507    pragma Export (C, u00021, "system__storage_elementsB");
24508    pragma Export (C, u00022, "system__storage_elementsS");
24509    pragma Export (C, u00023, "system__secondary_stackB");
24510    pragma Export (C, u00024, "system__secondary_stackS");
24511    pragma Export (C, u00025, "system__parametersB");
24512    pragma Export (C, u00026, "system__parametersS");
24513    pragma Export (C, u00027, "system__soft_linksB");
24514    pragma Export (C, u00028, "system__soft_linksS");
24515    pragma Export (C, u00029, "system__stack_checkingB");
24516    pragma Export (C, u00030, "system__stack_checkingS");
24517    pragma Export (C, u00031, "system__tracebackB");
24518    pragma Export (C, u00032, "system__tracebackS");
24519    pragma Export (C, u00033, "ada__streamsS");
24520    pragma Export (C, u00034, "ada__tagsB");
24521    pragma Export (C, u00035, "ada__tagsS");
24522    pragma Export (C, u00036, "system__string_opsB");
24523    pragma Export (C, u00037, "system__string_opsS");
24524    pragma Export (C, u00038, "interfacesS");
24525    pragma Export (C, u00039, "interfaces__c_streamsB");
24526    pragma Export (C, u00040, "interfaces__c_streamsS");
24527    pragma Export (C, u00041, "system__file_ioB");
24528    pragma Export (C, u00042, "system__file_ioS");
24529    pragma Export (C, u00043, "ada__finalizationB");
24530    pragma Export (C, u00044, "ada__finalizationS");
24531    pragma Export (C, u00045, "system__finalization_rootB");
24532    pragma Export (C, u00046, "system__finalization_rootS");
24533    pragma Export (C, u00047, "system__finalization_implementationB");
24534    pragma Export (C, u00048, "system__finalization_implementationS");
24535    pragma Export (C, u00049, "system__string_ops_concat_3B");
24536    pragma Export (C, u00050, "system__string_ops_concat_3S");
24537    pragma Export (C, u00051, "system__stream_attributesB");
24538    pragma Export (C, u00052, "system__stream_attributesS");
24539    pragma Export (C, u00053, "ada__io_exceptionsS");
24540    pragma Export (C, u00054, "system__unsigned_typesS");
24541    pragma Export (C, u00055, "system__file_control_blockS");
24542    pragma Export (C, u00056, "ada__finalization__list_controllerB");
24543    pragma Export (C, u00057, "ada__finalization__list_controllerS");
24545    -- BEGIN ELABORATION ORDER
24546    -- ada (spec)
24547    -- gnat (spec)
24548    -- gnat.heap_sort_a (spec)
24549    -- gnat.heap_sort_a (body)
24550    -- gnat.htable (spec)
24551    -- gnat.htable (body)
24552    -- interfaces (spec)
24553    -- system (spec)
24554    -- system.machine_code (spec)
24555    -- system.parameters (spec)
24556    -- system.parameters (body)
24557    -- interfaces.c_streams (spec)
24558    -- interfaces.c_streams (body)
24559    -- system.standard_library (spec)
24560    -- ada.exceptions (spec)
24561    -- system.exception_table (spec)
24562    -- system.exception_table (body)
24563    -- ada.io_exceptions (spec)
24564    -- system.exceptions (spec)
24565    -- system.storage_elements (spec)
24566    -- system.storage_elements (body)
24567    -- system.machine_state_operations (spec)
24568    -- system.machine_state_operations (body)
24569    -- system.secondary_stack (spec)
24570    -- system.stack_checking (spec)
24571    -- system.soft_links (spec)
24572    -- system.soft_links (body)
24573    -- system.stack_checking (body)
24574    -- system.secondary_stack (body)
24575    -- system.standard_library (body)
24576    -- system.string_ops (spec)
24577    -- system.string_ops (body)
24578    -- ada.tags (spec)
24579    -- ada.tags (body)
24580    -- ada.streams (spec)
24581    -- system.finalization_root (spec)
24582    -- system.finalization_root (body)
24583    -- system.string_ops_concat_3 (spec)
24584    -- system.string_ops_concat_3 (body)
24585    -- system.traceback (spec)
24586    -- system.traceback (body)
24587    -- ada.exceptions (body)
24588    -- system.unsigned_types (spec)
24589    -- system.stream_attributes (spec)
24590    -- system.stream_attributes (body)
24591    -- system.finalization_implementation (spec)
24592    -- system.finalization_implementation (body)
24593    -- ada.finalization (spec)
24594    -- ada.finalization (body)
24595    -- ada.finalization.list_controller (spec)
24596    -- ada.finalization.list_controller (body)
24597    -- system.file_control_block (spec)
24598    -- system.file_io (spec)
24599    -- system.file_io (body)
24600    -- ada.text_io (spec)
24601    -- ada.text_io (body)
24602    -- hello (body)
24603    -- END ELABORATION ORDER
24605 end ada_main;
24607 --  The following source file name pragmas allow the generated file
24608 --  names to be unique for different main programs. They are needed
24609 --  since the package name will always be Ada_Main.
24611 pragma Source_File_Name (ada_main, Spec_File_Name => "b~hello.ads");
24612 pragma Source_File_Name (ada_main, Body_File_Name => "b~hello.adb");
24614 --  Generated package body for Ada_Main starts here
24616 package body ada_main is
24618    --  The actual finalization is performed by calling the
24619    --  library routine in System.Standard_Library.Adafinal
24621    procedure Do_Finalize;
24622    pragma Import (C, Do_Finalize, "system__standard_library__adafinal");
24624    -------------
24625    -- adainit --
24626    -------------
24628 @findex adainit
24629    procedure adainit is
24631       --  These booleans are set to True once the associated unit has
24632       --  been elaborated. It is also used to avoid elaborating the
24633       --  same unit twice.
24635       E040 : Boolean;
24636       pragma Import (Ada, E040, "interfaces__c_streams_E");
24638       E008 : Boolean;
24639       pragma Import (Ada, E008, "ada__exceptions_E");
24641       E014 : Boolean;
24642       pragma Import (Ada, E014, "system__exception_table_E");
24644       E053 : Boolean;
24645       pragma Import (Ada, E053, "ada__io_exceptions_E");
24647       E017 : Boolean;
24648       pragma Import (Ada, E017, "system__exceptions_E");
24650       E024 : Boolean;
24651       pragma Import (Ada, E024, "system__secondary_stack_E");
24653       E030 : Boolean;
24654       pragma Import (Ada, E030, "system__stack_checking_E");
24656       E028 : Boolean;
24657       pragma Import (Ada, E028, "system__soft_links_E");
24659       E035 : Boolean;
24660       pragma Import (Ada, E035, "ada__tags_E");
24662       E033 : Boolean;
24663       pragma Import (Ada, E033, "ada__streams_E");
24665       E046 : Boolean;
24666       pragma Import (Ada, E046, "system__finalization_root_E");
24668       E048 : Boolean;
24669       pragma Import (Ada, E048, "system__finalization_implementation_E");
24671       E044 : Boolean;
24672       pragma Import (Ada, E044, "ada__finalization_E");
24674       E057 : Boolean;
24675       pragma Import (Ada, E057, "ada__finalization__list_controller_E");
24677       E055 : Boolean;
24678       pragma Import (Ada, E055, "system__file_control_block_E");
24680       E042 : Boolean;
24681       pragma Import (Ada, E042, "system__file_io_E");
24683       E006 : Boolean;
24684       pragma Import (Ada, E006, "ada__text_io_E");
24686       --  Set_Globals is a library routine that stores away the
24687       --  value of the indicated set of global values in global
24688       --  variables within the library.
24690       procedure Set_Globals
24691         (Main_Priority            : Integer;
24692          Time_Slice_Value         : Integer;
24693          WC_Encoding              : Character;
24694          Locking_Policy           : Character;
24695          Queuing_Policy           : Character;
24696          Task_Dispatching_Policy  : Character;
24697          Adafinal                 : System.Address;
24698          Unreserve_All_Interrupts : Integer;
24699          Exception_Tracebacks     : Integer);
24700 @findex __gnat_set_globals
24701       pragma Import (C, Set_Globals, "__gnat_set_globals");
24703       --  SDP_Table_Build is a library routine used to build the
24704       --  exception tables. See unit Ada.Exceptions in files
24705       --  a-except.ads/adb for full details of how zero cost
24706       --  exception handling works. This procedure, the call to
24707       --  it, and the two following tables are all omitted if the
24708       --  build is in longjmp/setjmp exception mode.
24710 @findex SDP_Table_Build
24711 @findex Zero Cost Exceptions
24712       procedure SDP_Table_Build
24713         (SDP_Addresses   : System.Address;
24714          SDP_Count       : Natural;
24715          Elab_Addresses  : System.Address;
24716          Elab_Addr_Count : Natural);
24717       pragma Import (C, SDP_Table_Build, "__gnat_SDP_Table_Build");
24719       --  Table of Unit_Exception_Table addresses. Used for zero
24720       --  cost exception handling to build the top level table.
24722       ST : aliased constant array (1 .. 23) of System.Address := (
24723         Hello'UET_Address,
24724         Ada.Text_Io'UET_Address,
24725         Ada.Exceptions'UET_Address,
24726         Gnat.Heap_Sort_A'UET_Address,
24727         System.Exception_Table'UET_Address,
24728         System.Machine_State_Operations'UET_Address,
24729         System.Secondary_Stack'UET_Address,
24730         System.Parameters'UET_Address,
24731         System.Soft_Links'UET_Address,
24732         System.Stack_Checking'UET_Address,
24733         System.Traceback'UET_Address,
24734         Ada.Streams'UET_Address,
24735         Ada.Tags'UET_Address,
24736         System.String_Ops'UET_Address,
24737         Interfaces.C_Streams'UET_Address,
24738         System.File_Io'UET_Address,
24739         Ada.Finalization'UET_Address,
24740         System.Finalization_Root'UET_Address,
24741         System.Finalization_Implementation'UET_Address,
24742         System.String_Ops_Concat_3'UET_Address,
24743         System.Stream_Attributes'UET_Address,
24744         System.File_Control_Block'UET_Address,
24745         Ada.Finalization.List_Controller'UET_Address);
24747       --  Table of addresses of elaboration routines. Used for
24748       --  zero cost exception handling to make sure these
24749       --  addresses are included in the top level procedure
24750       --  address table.
24752       EA : aliased constant array (1 .. 23) of System.Address := (
24753         adainit'Code_Address,
24754         Do_Finalize'Code_Address,
24755         Ada.Exceptions'Elab_Spec'Address,
24756         System.Exceptions'Elab_Spec'Address,
24757         Interfaces.C_Streams'Elab_Spec'Address,
24758         System.Exception_Table'Elab_Body'Address,
24759         Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec'Address,
24760         System.Stack_Checking'Elab_Spec'Address,
24761         System.Soft_Links'Elab_Body'Address,
24762         System.Secondary_Stack'Elab_Body'Address,
24763         Ada.Tags'Elab_Spec'Address,
24764         Ada.Tags'Elab_Body'Address,
24765         Ada.Streams'Elab_Spec'Address,
24766         System.Finalization_Root'Elab_Spec'Address,
24767         Ada.Exceptions'Elab_Body'Address,
24768         System.Finalization_Implementation'Elab_Spec'Address,
24769         System.Finalization_Implementation'Elab_Body'Address,
24770         Ada.Finalization'Elab_Spec'Address,
24771         Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec'Address,
24772         System.File_Control_Block'Elab_Spec'Address,
24773         System.File_Io'Elab_Body'Address,
24774         Ada.Text_Io'Elab_Spec'Address,
24775         Ada.Text_Io'Elab_Body'Address);
24777    --  Start of processing for adainit
24779    begin
24781       --  Call SDP_Table_Build to build the top level procedure
24782       --  table for zero cost exception handling (omitted in
24783       --  longjmp/setjmp mode).
24785       SDP_Table_Build (ST'Address, 23, EA'Address, 23);
24787       --  Call Set_Globals to record various information for
24788       --  this partition.  The values are derived by the binder
24789       --  from information stored in the ali files by the compiler.
24791 @findex __gnat_set_globals
24792       Set_Globals
24793         (Main_Priority            => -1,
24794          --  Priority of main program, -1 if no pragma Priority used
24796          Time_Slice_Value         => -1,
24797          --  Time slice from Time_Slice pragma, -1 if none used
24799          WC_Encoding              => 'b',
24800          --  Wide_Character encoding used, default is brackets
24802          Locking_Policy           => ' ',
24803          --  Locking_Policy used, default of space means not
24804          --  specified, otherwise it is the first character of
24805          --  the policy name.
24807          Queuing_Policy           => ' ',
24808          --  Queuing_Policy used, default of space means not
24809          --  specified, otherwise it is the first character of
24810          --  the policy name.
24812          Task_Dispatching_Policy  => ' ',
24813          --  Task_Dispatching_Policy used, default of space means
24814          --  not specified, otherwise first character of the
24815          --  policy name.
24817          Adafinal                 => System.Null_Address,
24818          --  Address of Adafinal routine, not used anymore
24820          Unreserve_All_Interrupts => 0,
24821          --  Set true if pragma Unreserve_All_Interrupts was used
24823          Exception_Tracebacks     => 0);
24824          --  Indicates if exception tracebacks are enabled
24826       Elab_Final_Code := 1;
24828       --  Now we have the elaboration calls for all units in the partition.
24829       --  The Elab_Spec and Elab_Body attributes generate references to the
24830       --  implicit elaboration procedures generated by the compiler for
24831       --  each unit that requires elaboration.
24833       if not E040 then
24834          Interfaces.C_Streams'Elab_Spec;
24835       end if;
24836       E040 := True;
24837       if not E008 then
24838          Ada.Exceptions'Elab_Spec;
24839       end if;
24840       if not E014 then
24841          System.Exception_Table'Elab_Body;
24842          E014 := True;
24843       end if;
24844       if not E053 then
24845          Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec;
24846          E053 := True;
24847       end if;
24848       if not E017 then
24849          System.Exceptions'Elab_Spec;
24850          E017 := True;
24851       end if;
24852       if not E030 then
24853          System.Stack_Checking'Elab_Spec;
24854       end if;
24855       if not E028 then
24856          System.Soft_Links'Elab_Body;
24857          E028 := True;
24858       end if;
24859       E030 := True;
24860       if not E024 then
24861          System.Secondary_Stack'Elab_Body;
24862          E024 := True;
24863       end if;
24864       if not E035 then
24865          Ada.Tags'Elab_Spec;
24866       end if;
24867       if not E035 then
24868          Ada.Tags'Elab_Body;
24869          E035 := True;
24870       end if;
24871       if not E033 then
24872          Ada.Streams'Elab_Spec;
24873          E033 := True;
24874       end if;
24875       if not E046 then
24876          System.Finalization_Root'Elab_Spec;
24877       end if;
24878       E046 := True;
24879       if not E008 then
24880          Ada.Exceptions'Elab_Body;
24881          E008 := True;
24882       end if;
24883       if not E048 then
24884          System.Finalization_Implementation'Elab_Spec;
24885       end if;
24886       if not E048 then
24887          System.Finalization_Implementation'Elab_Body;
24888          E048 := True;
24889       end if;
24890       if not E044 then
24891          Ada.Finalization'Elab_Spec;
24892       end if;
24893       E044 := True;
24894       if not E057 then
24895          Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec;
24896       end if;
24897       E057 := True;
24898       if not E055 then
24899          System.File_Control_Block'Elab_Spec;
24900          E055 := True;
24901       end if;
24902       if not E042 then
24903          System.File_Io'Elab_Body;
24904          E042 := True;
24905       end if;
24906       if not E006 then
24907          Ada.Text_Io'Elab_Spec;
24908       end if;
24909       if not E006 then
24910          Ada.Text_Io'Elab_Body;
24911          E006 := True;
24912       end if;
24914       Elab_Final_Code := 0;
24915    end adainit;
24917    --------------
24918    -- adafinal --
24919    --------------
24921 @findex adafinal
24922    procedure adafinal is
24923    begin
24924       Do_Finalize;
24925    end adafinal;
24927    ----------
24928    -- main --
24929    ----------
24931    --  main is actually a function, as in the ANSI C standard,
24932    --  defined to return the exit status. The three parameters
24933    --  are the argument count, argument values and environment
24934    --  pointer.
24936 @findex Main Program
24937    function main
24938      (argc : Integer;
24939       argv : System.Address;
24940       envp : System.Address)
24941       return Integer
24942    is
24943       --  The initialize routine performs low level system
24944       --  initialization using a standard library routine which
24945       --  sets up signal handling and performs any other
24946       --  required setup. The routine can be found in file
24947       --  a-init.c.
24949 @findex __gnat_initialize
24950       procedure initialize;
24951       pragma Import (C, initialize, "__gnat_initialize");
24953       --  The finalize routine performs low level system
24954       --  finalization using a standard library routine. The
24955       --  routine is found in file a-final.c and in the standard
24956       --  distribution is a dummy routine that does nothing, so
24957       --  really this is a hook for special user finalization.
24959 @findex __gnat_finalize
24960       procedure finalize;
24961       pragma Import (C, finalize, "__gnat_finalize");
24963       --  We get to the main program of the partition by using
24964       --  pragma Import because if we try to with the unit and
24965       --  call it Ada style, then not only do we waste time
24966       --  recompiling it, but also, we don't really know the right
24967       --  switches (e.g.@: identifier character set) to be used
24968       --  to compile it.
24970       procedure Ada_Main_Program;
24971       pragma Import (Ada, Ada_Main_Program, "_ada_hello");
24973    --  Start of processing for main
24975    begin
24976       --  Save global variables
24978       gnat_argc := argc;
24979       gnat_argv := argv;
24980       gnat_envp := envp;
24982       --  Call low level system initialization
24984       Initialize;
24986       --  Call our generated Ada initialization routine
24988       adainit;
24990       --  This is the point at which we want the debugger to get
24991       --  control
24993       Break_Start;
24995       --  Now we call the main program of the partition
24997       Ada_Main_Program;
24999       --  Perform Ada finalization
25001       adafinal;
25003       --  Perform low level system finalization
25005       Finalize;
25007       --  Return the proper exit status
25008       return (gnat_exit_status);
25009    end;
25011 --  This section is entirely comments, so it has no effect on the
25012 --  compilation of the Ada_Main package. It provides the list of
25013 --  object files and linker options, as well as some standard
25014 --  libraries needed for the link. The gnatlink utility parses
25015 --  this b~hello.adb file to read these comment lines to generate
25016 --  the appropriate command line arguments for the call to the
25017 --  system linker. The BEGIN/END lines are used for sentinels for
25018 --  this parsing operation.
25020 --  The exact file names will of course depend on the environment,
25021 --  host/target and location of files on the host system.
25023 @findex Object file list
25024 -- BEGIN Object file/option list
25025    --   ./hello.o
25026    --   -L./
25027    --   -L/usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/
25028    --   /usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/libgnat.a
25029 -- END Object file/option list
25031 end ada_main;
25032 @end smallexample
25034 @noindent
25035 The Ada code in the above example is exactly what is generated by the
25036 binder. We have added comments to more clearly indicate the function
25037 of each part of the generated @code{Ada_Main} package.
25039 The code is standard Ada in all respects, and can be processed by any
25040 tools that handle Ada. In particular, it is possible to use the debugger
25041 in Ada mode to debug the generated @code{Ada_Main} package. For example,
25042 suppose that for reasons that you do not understand, your program is crashing
25043 during elaboration of the body of @code{Ada.Text_IO}. To locate this bug,
25044 you can place a breakpoint on the call:
25046 @smallexample @c ada
25047 Ada.Text_Io'Elab_Body;
25048 @end smallexample
25050 @noindent
25051 and trace the elaboration routine for this package to find out where
25052 the problem might be (more usually of course you would be debugging
25053 elaboration code in your own application).
25055 @node Elaboration Order Handling in GNAT
25056 @appendix Elaboration Order Handling in GNAT
25057 @cindex Order of elaboration
25058 @cindex Elaboration control
25060 @menu
25061 * Elaboration Code::
25062 * Checking the Elaboration Order::
25063 * Controlling the Elaboration Order::
25064 * Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls::
25065 * Controlling Elaboration in GNAT - External Calls::
25066 * Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety::
25067 * Treatment of Pragma Elaborate::
25068 * Elaboration Issues for Library Tasks::
25069 * Mixing Elaboration Models::
25070 * What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails::
25071 * Elaboration for Indirect Calls::
25072 * Summary of Procedures for Elaboration Control::
25073 * Other Elaboration Order Considerations::
25074 * Determining the Chosen Elaboration Order::
25075 @end menu
25077 @noindent
25078 This chapter describes the handling of elaboration code in Ada and
25079 in GNAT, and discusses how the order of elaboration of program units can
25080 be controlled in GNAT, either automatically or with explicit programming
25081 features.
25083 @node Elaboration Code
25084 @section Elaboration Code
25086 @noindent
25087 Ada provides rather general mechanisms for executing code at elaboration
25088 time, that is to say before the main program starts executing. Such code arises
25089 in three contexts:
25091 @table @asis
25092 @item Initializers for variables.
25093 Variables declared at the library level, in package specs or bodies, can
25094 require initialization that is performed at elaboration time, as in:
25095 @smallexample @c ada
25096 @cartouche
25097 Sqrt_Half : Float := Sqrt (0.5);
25098 @end cartouche
25099 @end smallexample
25101 @item Package initialization code
25102 Code in a @code{BEGIN-END} section at the outer level of a package body is
25103 executed as part of the package body elaboration code.
25105 @item Library level task allocators
25106 Tasks that are declared using task allocators at the library level
25107 start executing immediately and hence can execute at elaboration time.
25108 @end table
25110 @noindent
25111 Subprogram calls are possible in any of these contexts, which means that
25112 any arbitrary part of the program may be executed as part of the elaboration
25113 code. It is even possible to write a program which does all its work at
25114 elaboration time, with a null main program, although stylistically this
25115 would usually be considered an inappropriate way to structure
25116 a program.
25118 An important concern arises in the context of elaboration code:
25119 we have to be sure that it is executed in an appropriate order. What we
25120 have is a series of elaboration code sections, potentially one section
25121 for each unit in the program. It is important that these execute
25122 in the correct order. Correctness here means that, taking the above
25123 example of the declaration of @code{Sqrt_Half},
25124 if some other piece of
25125 elaboration code references @code{Sqrt_Half},
25126 then it must run after the
25127 section of elaboration code that contains the declaration of
25128 @code{Sqrt_Half}.
25130 There would never be any order of elaboration problem if we made a rule
25131 that whenever you @code{with} a unit, you must elaborate both the spec and body
25132 of that unit before elaborating the unit doing the @code{with}'ing:
25134 @smallexample @c ada
25135 @group
25136 @cartouche
25137 with Unit_1;
25138 package Unit_2 is @dots{}
25139 @end cartouche
25140 @end group
25141 @end smallexample
25143 @noindent
25144 would require that both the body and spec of @code{Unit_1} be elaborated
25145 before the spec of @code{Unit_2}. However, a rule like that would be far too
25146 restrictive. In particular, it would make it impossible to have routines
25147 in separate packages that were mutually recursive.
25149 You might think that a clever enough compiler could look at the actual
25150 elaboration code and determine an appropriate correct order of elaboration,
25151 but in the general case, this is not possible. Consider the following
25152 example.
25154 In the body of @code{Unit_1}, we have a procedure @code{Func_1}
25155 that references
25156 the variable @code{Sqrt_1}, which is declared in the elaboration code
25157 of the body of @code{Unit_1}:
25159 @smallexample @c ada
25160 @cartouche
25161 Sqrt_1 : Float := Sqrt (0.1);
25162 @end cartouche
25163 @end smallexample
25165 @noindent
25166 The elaboration code of the body of @code{Unit_1} also contains:
25168 @smallexample @c ada
25169 @group
25170 @cartouche
25171 if expression_1 = 1 then
25172    Q := Unit_2.Func_2;
25173 end if;
25174 @end cartouche
25175 @end group
25176 @end smallexample
25178 @noindent
25179 @code{Unit_2} is exactly parallel,
25180 it has a procedure @code{Func_2} that references
25181 the variable @code{Sqrt_2}, which is declared in the elaboration code of
25182 the body @code{Unit_2}:
25184 @smallexample @c ada
25185 @cartouche
25186 Sqrt_2 : Float := Sqrt (0.1);
25187 @end cartouche
25188 @end smallexample
25190 @noindent
25191 The elaboration code of the body of @code{Unit_2} also contains:
25193 @smallexample @c ada
25194 @group
25195 @cartouche
25196 if expression_2 = 2 then
25197    Q := Unit_1.Func_1;
25198 end if;
25199 @end cartouche
25200 @end group
25201 @end smallexample
25203 @noindent
25204 Now the question is, which of the following orders of elaboration is
25205 acceptable:
25207 @smallexample
25208 @group
25209 Spec of Unit_1
25210 Spec of Unit_2
25211 Body of Unit_1
25212 Body of Unit_2
25213 @end group
25214 @end smallexample
25216 @noindent
25219 @smallexample
25220 @group
25221 Spec of Unit_2
25222 Spec of Unit_1
25223 Body of Unit_2
25224 Body of Unit_1
25225 @end group
25226 @end smallexample
25228 @noindent
25229 If you carefully analyze the flow here, you will see that you cannot tell
25230 at compile time the answer to this question.
25231 If @code{expression_1} is not equal to 1,
25232 and @code{expression_2} is not equal to 2,
25233 then either order is acceptable, because neither of the function calls is
25234 executed. If both tests evaluate to true, then neither order is acceptable
25235 and in fact there is no correct order.
25237 If one of the two expressions is true, and the other is false, then one
25238 of the above orders is correct, and the other is incorrect. For example,
25239 if @code{expression_1} /= 1 and @code{expression_2} = 2,
25240 then the call to @code{Func_1}
25241 will occur, but not the call to @code{Func_2.}
25242 This means that it is essential
25243 to elaborate the body of @code{Unit_1} before
25244 the body of @code{Unit_2}, so the first
25245 order of elaboration is correct and the second is wrong.
25247 By making @code{expression_1} and @code{expression_2}
25248 depend on input data, or perhaps
25249 the time of day, we can make it impossible for the compiler or binder
25250 to figure out which of these expressions will be true, and hence it
25251 is impossible to guarantee a safe order of elaboration at run time.
25253 @node Checking the Elaboration Order
25254 @section Checking the Elaboration Order
25256 @noindent
25257 In some languages that involve the same kind of elaboration problems,
25258 e.g.@: Java and C++, the programmer is expected to worry about these
25259 ordering problems himself, and it is common to
25260 write a program in which an incorrect elaboration order  gives
25261 surprising results, because it references variables before they
25262 are initialized.
25263 Ada is designed to be a safe language, and a programmer-beware approach is
25264 clearly not sufficient. Consequently, the language provides three lines
25265 of defense:
25267 @table @asis
25268 @item Standard rules
25269 Some standard rules restrict the possible choice of elaboration
25270 order. In particular, if you @code{with} a unit, then its spec is always
25271 elaborated before the unit doing the @code{with}. Similarly, a parent
25272 spec is always elaborated before the child spec, and finally
25273 a spec is always elaborated before its corresponding body.
25275 @item Dynamic elaboration checks
25276 @cindex Elaboration checks
25277 @cindex Checks, elaboration
25278 Dynamic checks are made at run time, so that if some entity is accessed
25279 before it is elaborated (typically  by means of a subprogram call)
25280 then the exception (@code{Program_Error}) is raised.
25282 @item Elaboration control
25283 Facilities are provided for the programmer to specify the desired order
25284 of elaboration.
25285 @end table
25287 Let's look at these facilities in more detail. First, the rules for
25288 dynamic checking. One possible rule would be simply to say that the
25289 exception is raised if you access a variable which has not yet been
25290 elaborated. The trouble with this approach is that it could require
25291 expensive checks on every variable reference. Instead Ada has two
25292 rules which are a little more restrictive, but easier to check, and
25293 easier to state:
25295 @table @asis
25296 @item Restrictions on calls
25297 A subprogram can only be called at elaboration time if its body
25298 has been elaborated. The rules for elaboration given above guarantee
25299 that the spec of the subprogram has been elaborated before the
25300 call, but not the body. If this rule is violated, then the
25301 exception @code{Program_Error} is raised.
25303 @item Restrictions on instantiations
25304 A generic unit can only be instantiated if the body of the generic
25305 unit has been elaborated. Again, the rules for elaboration given above
25306 guarantee that the spec of the generic unit has been elaborated
25307 before the instantiation, but not the body. If this rule is
25308 violated, then the exception @code{Program_Error} is raised.
25309 @end table
25311 @noindent
25312 The idea is that if the body has been elaborated, then any variables
25313 it references must have been elaborated; by checking for the body being
25314 elaborated we guarantee that none of its references causes any
25315 trouble. As we noted above, this is a little too restrictive, because a
25316 subprogram that has no non-local references in its body may in fact be safe
25317 to call. However, it really would be unsafe to rely on this, because
25318 it would mean that the caller was aware of details of the implementation
25319 in the body. This goes against the basic tenets of Ada.
25321 A plausible implementation can be described as follows.
25322 A Boolean variable is associated with each subprogram
25323 and each generic unit. This variable is initialized to False, and is set to
25324 True at the point body is elaborated. Every call or instantiation checks the
25325 variable, and raises @code{Program_Error} if the variable is False.
25327 Note that one might think that it would be good enough to have one Boolean
25328 variable for each package, but that would not deal with cases of trying
25329 to call a body in the same package as the call
25330 that has not been elaborated yet.
25331 Of course a compiler may be able to do enough analysis to optimize away
25332 some of the Boolean variables as unnecessary, and @code{GNAT} indeed
25333 does such optimizations, but still the easiest conceptual model is to
25334 think of there being one variable per subprogram.
25336 @node Controlling the Elaboration Order
25337 @section Controlling the Elaboration Order
25339 @noindent
25340 In the previous section we discussed the rules in Ada which ensure
25341 that @code{Program_Error} is raised if an incorrect elaboration order is
25342 chosen. This prevents erroneous executions, but we need mechanisms to
25343 specify a correct execution and avoid the exception altogether.
25344 To achieve this, Ada provides a number of features for controlling
25345 the order of elaboration. We discuss these features in this section.
25347 First, there are several ways of indicating to the compiler that a given
25348 unit has no elaboration problems:
25350 @table @asis
25351 @item packages that do not require a body
25352 A library package that does not require a body does not permit
25353 a body (this rule was introduced in Ada 95).
25354 Thus if we have a such a package, as in:
25356 @smallexample @c ada
25357 @group
25358 @cartouche
25359 package Definitions is
25360    generic
25361       type m is new integer;
25362    package Subp is
25363       type a is array (1 .. 10) of m;
25364       type b is array (1 .. 20) of m;
25365    end Subp;
25366 end Definitions;
25367 @end cartouche
25368 @end group
25369 @end smallexample
25371 @noindent
25372 A package that @code{with}'s @code{Definitions} may safely instantiate
25373 @code{Definitions.Subp} because the compiler can determine that there
25374 definitely is no package body to worry about in this case
25376 @item pragma Pure
25377 @cindex pragma Pure
25378 @findex Pure
25379 Places sufficient restrictions on a unit to guarantee that
25380 no call to any subprogram in the unit can result in an
25381 elaboration problem. This means that the compiler does not need
25382 to worry about the point of elaboration of such units, and in
25383 particular, does not need to check any calls to any subprograms
25384 in this unit.
25386 @item pragma Preelaborate
25387 @findex Preelaborate
25388 @cindex pragma Preelaborate
25389 This pragma places slightly less stringent restrictions on a unit than
25390 does pragma Pure,
25391 but these restrictions are still sufficient to ensure that there
25392 are no elaboration problems with any calls to the unit.
25394 @item pragma Elaborate_Body
25395 @findex Elaborate_Body
25396 @cindex pragma Elaborate_Body
25397 This pragma requires that the body of a unit be elaborated immediately
25398 after its spec. Suppose a unit @code{A} has such a pragma,
25399 and unit @code{B} does
25400 a @code{with} of unit @code{A}. Recall that the standard rules require
25401 the spec of unit @code{A}
25402 to be elaborated before the @code{with}'ing unit; given the pragma in
25403 @code{A}, we also know that the body of @code{A}
25404 will be elaborated before @code{B}, so
25405 that calls to @code{A} are safe and do not need a check.
25406 @end table
25408 @noindent
25409 Note that,
25410 unlike pragma @code{Pure} and pragma @code{Preelaborate},
25411 the use of
25412 @code{Elaborate_Body} does not guarantee that the program is
25413 free of elaboration problems, because it may not be possible
25414 to satisfy the requested elaboration order.
25415 Let's go back to the example with @code{Unit_1} and @code{Unit_2}.
25416 If a programmer
25417 marks @code{Unit_1} as @code{Elaborate_Body},
25418 and not @code{Unit_2,} then the order of
25419 elaboration will be:
25421 @smallexample
25422 @group
25423 Spec of Unit_2
25424 Spec of Unit_1
25425 Body of Unit_1
25426 Body of Unit_2
25427 @end group
25428 @end smallexample
25430 @noindent
25431 Now that means that the call to @code{Func_1} in @code{Unit_2}
25432 need not be checked,
25433 it must be safe. But the call to @code{Func_2} in
25434 @code{Unit_1} may still fail if
25435 @code{Expression_1} is equal to 1,
25436 and the programmer must still take
25437 responsibility for this not being the case.
25439 If all units carry a pragma @code{Elaborate_Body}, then all problems are
25440 eliminated, except for calls entirely within a body, which are
25441 in any case fully under programmer control. However, using the pragma
25442 everywhere is not always possible.
25443 In particular, for our @code{Unit_1}/@code{Unit_2} example, if
25444 we marked both of them as having pragma @code{Elaborate_Body}, then
25445 clearly there would be no possible elaboration order.
25447 The above pragmas allow a server to guarantee safe use by clients, and
25448 clearly this is the preferable approach. Consequently a good rule
25449 is to mark units as @code{Pure} or @code{Preelaborate} if possible,
25450 and if this is not possible,
25451 mark them as @code{Elaborate_Body} if possible.
25452 As we have seen, there are situations where neither of these
25453 three pragmas can be used.
25454 So we also provide methods for clients to control the
25455 order of elaboration of the servers on which they depend:
25457 @table @asis
25458 @item pragma Elaborate (unit)
25459 @findex Elaborate
25460 @cindex pragma Elaborate
25461 This pragma is placed in the context clause, after a @code{with} clause,
25462 and it requires that the body of the named unit be elaborated before
25463 the unit in which the pragma occurs. The idea is to use this pragma
25464 if the current unit calls at elaboration time, directly or indirectly,
25465 some subprogram in the named unit.
25467 @item pragma Elaborate_All (unit)
25468 @findex Elaborate_All
25469 @cindex pragma Elaborate_All
25470 This is a stronger version of the Elaborate pragma. Consider the
25471 following example:
25473 @smallexample
25474 Unit A @code{with}'s unit B and calls B.Func in elab code
25475 Unit B @code{with}'s unit C, and B.Func calls C.Func
25476 @end smallexample
25478 @noindent
25479 Now if we put a pragma @code{Elaborate (B)}
25480 in unit @code{A}, this ensures that the
25481 body of @code{B} is elaborated before the call, but not the
25482 body of @code{C}, so
25483 the call to @code{C.Func} could still cause @code{Program_Error} to
25484 be raised.
25486 The effect of a pragma @code{Elaborate_All} is stronger, it requires
25487 not only that the body of the named unit be elaborated before the
25488 unit doing the @code{with}, but also the bodies of all units that the
25489 named unit uses, following @code{with} links transitively. For example,
25490 if we put a pragma @code{Elaborate_All (B)} in unit @code{A},
25491 then it requires
25492 not only that the body of @code{B} be elaborated before @code{A},
25493 but also the
25494 body of @code{C}, because @code{B} @code{with}'s @code{C}.
25495 @end table
25497 @noindent
25498 We are now in a position to give a usage rule in Ada for avoiding
25499 elaboration problems, at least if dynamic dispatching and access to
25500 subprogram values are not used. We will handle these cases separately
25501 later.
25503 The rule is simple. If a unit has elaboration code that can directly or
25504 indirectly make a call to a subprogram in a @code{with}'ed unit, or instantiate
25505 a generic package in a @code{with}'ed unit,
25506 then if the @code{with}'ed unit does not have
25507 pragma @code{Pure} or @code{Preelaborate}, then the client should have
25508 a pragma @code{Elaborate_All}
25509 for the @code{with}'ed unit. By following this rule a client is
25510 assured that calls can be made without risk of an exception.
25512 For generic subprogram instantiations, the rule can be relaxed to
25513 require only a pragma @code{Elaborate} since elaborating the body
25514 of a subprogram cannot cause any transitive elaboration (we are
25515 not calling the subprogram in this case, just elaborating its
25516 declaration).
25518 If this rule is not followed, then a program may be in one of four
25519 states:
25521 @table @asis
25522 @item No order exists
25523 No order of elaboration exists which follows the rules, taking into
25524 account any @code{Elaborate}, @code{Elaborate_All},
25525 or @code{Elaborate_Body} pragmas. In
25526 this case, an Ada compiler must diagnose the situation at bind
25527 time, and refuse to build an executable program.
25529 @item One or more orders exist, all incorrect
25530 One or more acceptable elaboration orders exist, and all of them
25531 generate an elaboration order problem. In this case, the binder
25532 can build an executable program, but @code{Program_Error} will be raised
25533 when the program is run.
25535 @item Several orders exist, some right, some incorrect
25536 One or more acceptable elaboration orders exists, and some of them
25537 work, and some do not. The programmer has not controlled
25538 the order of elaboration, so the binder may or may not pick one of
25539 the correct orders, and the program may or may not raise an
25540 exception when it is run. This is the worst case, because it means
25541 that the program may fail when moved to another compiler, or even
25542 another version of the same compiler.
25544 @item One or more orders exists, all correct
25545 One ore more acceptable elaboration orders exist, and all of them
25546 work. In this case the program runs successfully. This state of
25547 affairs can be guaranteed by following the rule we gave above, but
25548 may be true even if the rule is not followed.
25549 @end table
25551 @noindent
25552 Note that one additional advantage of following our rules on the use
25553 of @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All}
25554 is that the program continues to stay in the ideal (all orders OK) state
25555 even if maintenance
25556 changes some bodies of some units. Conversely, if a program that does
25557 not follow this rule happens to be safe at some point, this state of affairs
25558 may deteriorate silently as a result of maintenance changes.
25560 You may have noticed that the above discussion did not mention
25561 the use of @code{Elaborate_Body}. This was a deliberate omission. If you
25562 @code{with} an @code{Elaborate_Body} unit, it still may be the case that
25563 code in the body makes calls to some other unit, so it is still necessary
25564 to use @code{Elaborate_All} on such units.
25566 @node Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls
25567 @section Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls
25569 @noindent
25570 In the case of internal calls, i.e., calls within a single package, the
25571 programmer has full control over the order of elaboration, and it is up
25572 to the programmer to elaborate declarations in an appropriate order. For
25573 example writing:
25575 @smallexample @c ada
25576 @group
25577 @cartouche
25578 function One return Float;
25580 Q : Float := One;
25582 function One return Float is
25583 begin
25584      return 1.0;
25585 end One;
25586 @end cartouche
25587 @end group
25588 @end smallexample
25590 @noindent
25591 will obviously raise @code{Program_Error} at run time, because function
25592 One will be called before its body is elaborated. In this case GNAT will
25593 generate a warning that the call will raise @code{Program_Error}:
25595 @smallexample
25596 @group
25597 @cartouche
25598  1. procedure y is
25599  2.    function One return Float;
25600  3.
25601  4.    Q : Float := One;
25602                     |
25603     >>> warning: cannot call "One" before body is elaborated
25604     >>> warning: Program_Error will be raised at run time
25606  5.
25607  6.    function One return Float is
25608  7.    begin
25609  8.         return 1.0;
25610  9.    end One;
25612 11. begin
25613 12.    null;
25614 13. end;
25615 @end cartouche
25616 @end group
25617 @end smallexample
25619 @noindent
25620 Note that in this particular case, it is likely that the call is safe, because
25621 the function @code{One} does not access any global variables.
25622 Nevertheless in Ada, we do not want the validity of the check to depend on
25623 the contents of the body (think about the separate compilation case), so this
25624 is still wrong, as we discussed in the previous sections.
25626 The error is easily corrected by rearranging the declarations so that the
25627 body of @code{One} appears before the declaration containing the call
25628 (note that in Ada 95 and Ada 2005,
25629 declarations can appear in any order, so there is no restriction that
25630 would prevent this reordering, and if we write:
25632 @smallexample @c ada
25633 @group
25634 @cartouche
25635 function One return Float;
25637 function One return Float is
25638 begin
25639      return 1.0;
25640 end One;
25642 Q : Float := One;
25643 @end cartouche
25644 @end group
25645 @end smallexample
25647 @noindent
25648 then all is well, no warning is generated, and no
25649 @code{Program_Error} exception
25650 will be raised.
25651 Things are more complicated when a chain of subprograms is executed:
25653 @smallexample @c ada
25654 @group
25655 @cartouche
25656 function A return Integer;
25657 function B return Integer;
25658 function C return Integer;
25660 function B return Integer is begin return A; end;
25661 function C return Integer is begin return B; end;
25663 X : Integer := C;
25665 function A return Integer is begin return 1; end;
25666 @end cartouche
25667 @end group
25668 @end smallexample
25670 @noindent
25671 Now the call to @code{C}
25672 at elaboration time in the declaration of @code{X} is correct, because
25673 the body of @code{C} is already elaborated,
25674 and the call to @code{B} within the body of
25675 @code{C} is correct, but the call
25676 to @code{A} within the body of @code{B} is incorrect, because the body
25677 of @code{A} has not been elaborated, so @code{Program_Error}
25678 will be raised on the call to @code{A}.
25679 In this case GNAT will generate a
25680 warning that @code{Program_Error} may be
25681 raised at the point of the call. Let's look at the warning:
25683 @smallexample
25684 @group
25685 @cartouche
25686  1. procedure x is
25687  2.    function A return Integer;
25688  3.    function B return Integer;
25689  4.    function C return Integer;
25690  5.
25691  6.    function B return Integer is begin return A; end;
25692                                                     |
25693     >>> warning: call to "A" before body is elaborated may
25694                  raise Program_Error
25695     >>> warning: "B" called at line 7
25696     >>> warning: "C" called at line 9
25698  7.    function C return Integer is begin return B; end;
25699  8.
25700  9.    X : Integer := C;
25702 11.    function A return Integer is begin return 1; end;
25704 13. begin
25705 14.    null;
25706 15. end;
25707 @end cartouche
25708 @end group
25709 @end smallexample
25711 @noindent
25712 Note that the message here says ``may raise'', instead of the direct case,
25713 where the message says ``will be raised''. That's because whether
25714 @code{A} is
25715 actually called depends in general on run-time flow of control.
25716 For example, if the body of @code{B} said
25718 @smallexample @c ada
25719 @group
25720 @cartouche
25721 function B return Integer is
25722 begin
25723    if some-condition-depending-on-input-data then
25724       return A;
25725    else
25726       return 1;
25727    end if;
25728 end B;
25729 @end cartouche
25730 @end group
25731 @end smallexample
25733 @noindent
25734 then we could not know until run time whether the incorrect call to A would
25735 actually occur, so @code{Program_Error} might
25736 or might not be raised. It is possible for a compiler to
25737 do a better job of analyzing bodies, to
25738 determine whether or not @code{Program_Error}
25739 might be raised, but it certainly
25740 couldn't do a perfect job (that would require solving the halting problem
25741 and is provably impossible), and because this is a warning anyway, it does
25742 not seem worth the effort to do the analysis. Cases in which it
25743 would be relevant are rare.
25745 In practice, warnings of either of the forms given
25746 above will usually correspond to
25747 real errors, and should be examined carefully and eliminated.
25748 In the rare case where a warning is bogus, it can be suppressed by any of
25749 the following methods:
25751 @itemize @bullet
25752 @item
25753 Compile with the @option{-gnatws} switch set
25755 @item
25756 Suppress @code{Elaboration_Check} for the called subprogram
25758 @item
25759 Use pragma @code{Warnings_Off} to turn warnings off for the call
25760 @end itemize
25762 @noindent
25763 For the internal elaboration check case,
25764 GNAT by default generates the
25765 necessary run-time checks to ensure
25766 that @code{Program_Error} is raised if any
25767 call fails an elaboration check. Of course this can only happen if a
25768 warning has been issued as described above. The use of pragma
25769 @code{Suppress (Elaboration_Check)} may (but is not guaranteed to) suppress
25770 some of these checks, meaning that it may be possible (but is not
25771 guaranteed) for a program to be able to call a subprogram whose body
25772 is not yet elaborated, without raising a @code{Program_Error} exception.
25774 @node Controlling Elaboration in GNAT - External Calls
25775 @section Controlling Elaboration in GNAT - External Calls
25777 @noindent
25778 The previous section discussed the case in which the execution of a
25779 particular thread of elaboration code occurred entirely within a
25780 single unit. This is the easy case to handle, because a programmer
25781 has direct and total control over the order of elaboration, and
25782 furthermore, checks need only be generated in cases which are rare
25783 and which the compiler can easily detect.
25784 The situation is more complex when separate compilation is taken into account.
25785 Consider the following:
25787 @smallexample @c ada
25788 @cartouche
25789 @group
25790 package Math is
25791    function Sqrt (Arg : Float) return Float;
25792 end Math;
25794 package body Math is
25795    function Sqrt (Arg : Float) return Float is
25796    begin
25797          @dots{}
25798    end Sqrt;
25799 end Math;
25800 @end group
25801 @group
25802 with Math;
25803 package Stuff is
25804    X : Float := Math.Sqrt (0.5);
25805 end Stuff;
25807 with Stuff;
25808 procedure Main is
25809 begin
25810    @dots{}
25811 end Main;
25812 @end group
25813 @end cartouche
25814 @end smallexample
25816 @noindent
25817 where @code{Main} is the main program. When this program is executed, the
25818 elaboration code must first be executed, and one of the jobs of the
25819 binder is to determine the order in which the units of a program are
25820 to be elaborated. In this case we have four units: the spec and body
25821 of @code{Math},
25822 the spec of @code{Stuff} and the body of @code{Main}).
25823 In what order should the four separate sections of elaboration code
25824 be executed?
25826 There are some restrictions in the order of elaboration that the binder
25827 can choose. In particular, if unit U has a @code{with}
25828 for a package @code{X}, then you
25829 are assured that the spec of @code{X}
25830 is elaborated before U , but you are
25831 not assured that the body of @code{X}
25832 is elaborated before U.
25833 This means that in the above case, the binder is allowed to choose the
25834 order:
25836 @smallexample
25837 spec of Math
25838 spec of Stuff
25839 body of Math
25840 body of Main
25841 @end smallexample
25843 @noindent
25844 but that's not good, because now the call to @code{Math.Sqrt}
25845 that happens during
25846 the elaboration of the @code{Stuff}
25847 spec happens before the body of @code{Math.Sqrt} is
25848 elaborated, and hence causes @code{Program_Error} exception to be raised.
25849 At first glance, one might say that the binder is misbehaving, because
25850 obviously you want to elaborate the body of something you @code{with}
25851 first, but
25852 that is not a general rule that can be followed in all cases. Consider
25854 @smallexample @c ada
25855 @group
25856 @cartouche
25857 package X is @dots{}
25859 package Y is @dots{}
25861 with X;
25862 package body Y is @dots{}
25864 with Y;
25865 package body X is @dots{}
25866 @end cartouche
25867 @end group
25868 @end smallexample
25870 @noindent
25871 This is a common arrangement, and, apart from the order of elaboration
25872 problems that might arise in connection with elaboration code, this works fine.
25873 A rule that says that you must first elaborate the body of anything you
25874 @code{with} cannot work in this case:
25875 the body of @code{X} @code{with}'s @code{Y},
25876 which means you would have to
25877 elaborate the body of @code{Y} first, but that @code{with}'s @code{X},
25878 which means
25879 you have to elaborate the body of @code{X} first, but @dots{} and we have a
25880 loop that cannot be broken.
25882 It is true that the binder can in many cases guess an order of elaboration
25883 that is unlikely to cause a @code{Program_Error}
25884 exception to be raised, and it tries to do so (in the
25885 above example of @code{Math/Stuff/Spec}, the GNAT binder will
25886 by default
25887 elaborate the body of @code{Math} right after its spec, so all will be well).
25889 However, a program that blindly relies on the binder to be helpful can
25890 get into trouble, as we discussed in the previous sections, so
25891 GNAT
25892 provides a number of facilities for assisting the programmer in
25893 developing programs that are robust with respect to elaboration order.
25895 @node Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety
25896 @section Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety
25898 @noindent
25899 The default behavior in GNAT ensures elaboration safety. In its
25900 default mode GNAT implements the
25901 rule we previously described as the right approach. Let's restate it:
25903 @itemize
25904 @item
25905 @emph{If a unit has elaboration code that can directly or indirectly make a
25906 call to a subprogram in a @code{with}'ed unit, or instantiate a generic
25907 package in a @code{with}'ed unit, then if the @code{with}'ed unit
25908 does not have pragma @code{Pure} or
25909 @code{Preelaborate}, then the client should have an
25910 @code{Elaborate_All} pragma for the @code{with}'ed unit.}
25912 @emph{In the case of instantiating a generic subprogram, it is always
25913 sufficient to have only an @code{Elaborate} pragma for the
25914 @code{with}'ed unit.}
25915 @end itemize
25917 @noindent
25918 By following this rule a client is assured that calls and instantiations
25919 can be made without risk of an exception.
25921 In this mode GNAT traces all calls that are potentially made from
25922 elaboration code, and puts in any missing implicit @code{Elaborate}
25923 and @code{Elaborate_All} pragmas.
25924 The advantage of this approach is that no elaboration problems
25925 are possible if the binder can find an elaboration order that is
25926 consistent with these implicit @code{Elaborate} and
25927 @code{Elaborate_All} pragmas. The
25928 disadvantage of this approach is that no such order may exist.
25930 If the binder does not generate any diagnostics, then it means that it has
25931 found an elaboration order that is guaranteed to be safe. However, the binder
25932 may still be relying on implicitly generated @code{Elaborate} and
25933 @code{Elaborate_All} pragmas so portability to other compilers than GNAT is not
25934 guaranteed.
25936 If it is important to guarantee portability, then the compilations should
25937 use the
25938 @option{-gnatel}
25939 (info messages for elaboration prag mas) switch. This will cause info messages
25940 to be generated indicating the missing @code{Elaborate} and
25941 @code{Elaborate_All} pragmas.
25942 Consider the following source program:
25944 @smallexample @c ada
25945 @group
25946 @cartouche
25947 with k;
25948 package j is
25949   m : integer := k.r;
25950 end;
25951 @end cartouche
25952 @end group
25953 @end smallexample
25955 @noindent
25956 where it is clear that there
25957 should be a pragma @code{Elaborate_All}
25958 for unit @code{k}. An implicit pragma will be generated, and it is
25959 likely that the binder will be able to honor it. However, if you want
25960 to port this program to some other Ada compiler than GNAT.
25961 it is safer to include the pragma explicitly in the source. If this
25962 unit is compiled with the
25963 @option{-gnatel}
25964 switch, then the compiler outputs an information message:
25966 @smallexample
25967 @group
25968 @cartouche
25969 1. with k;
25970 2. package j is
25971 3.   m : integer := k.r;
25972                      |
25973    >>> info: call to "r" may raise Program_Error
25974    >>> info: missing pragma Elaborate_All for "k"
25976 4. end;
25977 @end cartouche
25978 @end group
25979 @end smallexample
25981 @noindent
25982 and these messages can be used as a guide for supplying manually
25983 the missing pragmas. It is usually a bad idea to use this
25984 option during development. That's because it will tell you when
25985 you need to put in a pragma, but cannot tell you when it is time
25986 to take it out. So the use of pragma @code{Elaborate_All} may lead to
25987 unnecessary dependencies and even false circularities.
25989 This default mode is more restrictive than the Ada Reference
25990 Manual, and it is possible to construct programs which will compile
25991 using the dynamic model described there, but will run into a
25992 circularity using the safer static model we have described.
25994 Of course any Ada compiler must be able to operate in a mode
25995 consistent with the requirements of the Ada Reference Manual,
25996 and in particular must have the capability of implementing the
25997 standard dynamic model of elaboration with run-time checks.
25999 In GNAT, this standard mode can be achieved either by the use of
26000 the @option{-gnatE} switch on the compiler (@command{gcc} or
26001 @command{gnatmake}) command, or by the use of the configuration pragma:
26003 @smallexample @c ada
26004 pragma Elaboration_Checks (DYNAMIC);
26005 @end smallexample
26007 @noindent
26008 Either approach will cause the unit affected to be compiled using the
26009 standard dynamic run-time elaboration checks described in the Ada
26010 Reference Manual. The static model is generally preferable, since it
26011 is clearly safer to rely on compile and link time checks rather than
26012 run-time checks. However, in the case of legacy code, it may be
26013 difficult to meet the requirements of the static model. This
26014 issue is further discussed in
26015 @ref{What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails}.
26017 Note that the static model provides a strict subset of the allowed
26018 behavior and programs of the Ada Reference Manual, so if you do
26019 adhere to the static model and no circularities exist,
26020 then you are assured that your program will
26021 work using the dynamic model, providing that you remove any
26022 pragma Elaborate statements from the source.
26024 @node Treatment of Pragma Elaborate
26025 @section Treatment of Pragma Elaborate
26026 @cindex Pragma Elaborate
26028 @noindent
26029 The use of @code{pragma Elaborate}
26030 should generally be avoided in Ada 95 and Ada 2005 programs,
26031 since there is no guarantee that transitive calls
26032 will be properly handled. Indeed at one point, this pragma was placed
26033 in Annex J (Obsolescent Features), on the grounds that it is never useful.
26035 Now that's a bit restrictive. In practice, the case in which
26036 @code{pragma Elaborate} is useful is when the caller knows that there
26037 are no transitive calls, or that the called unit contains all necessary
26038 transitive @code{pragma Elaborate} statements, and legacy code often
26039 contains such uses.
26041 Strictly speaking the static mode in GNAT should ignore such pragmas,
26042 since there is no assurance at compile time that the necessary safety
26043 conditions are met. In practice, this would cause GNAT to be incompatible
26044 with correctly written Ada 83 code that had all necessary
26045 @code{pragma Elaborate} statements in place. Consequently, we made the
26046 decision that GNAT in its default mode will believe that if it encounters
26047 a @code{pragma Elaborate} then the programmer knows what they are doing,
26048 and it will trust that no elaboration errors can occur.
26050 The result of this decision is two-fold. First to be safe using the
26051 static mode, you should remove all @code{pragma Elaborate} statements.
26052 Second, when fixing circularities in existing code, you can selectively
26053 use @code{pragma Elaborate} statements to convince the static mode of
26054 GNAT that it need not generate an implicit @code{pragma Elaborate_All}
26055 statement.
26057 When using the static mode with @option{-gnatwl}, any use of
26058 @code{pragma Elaborate} will generate a warning about possible
26059 problems.
26061 @node Elaboration Issues for Library Tasks
26062 @section Elaboration Issues for Library Tasks
26063 @cindex Library tasks, elaboration issues
26064 @cindex Elaboration of library tasks
26066 @noindent
26067 In this section we examine special elaboration issues that arise for
26068 programs that declare library level tasks.
26070 Generally the model of execution of an Ada program is that all units are
26071 elaborated, and then execution of the program starts. However, the
26072 declaration of library tasks definitely does not fit this model. The
26073 reason for this is that library tasks start as soon as they are declared
26074 (more precisely, as soon as the statement part of the enclosing package
26075 body is reached), that is to say before elaboration
26076 of the program is complete. This means that if such a task calls a
26077 subprogram, or an entry in another task, the callee may or may not be
26078 elaborated yet, and in the standard
26079 Reference Manual model of dynamic elaboration checks, you can even
26080 get timing dependent Program_Error exceptions, since there can be
26081 a race between the elaboration code and the task code.
26083 The static model of elaboration in GNAT seeks to avoid all such
26084 dynamic behavior, by being conservative, and the conservative
26085 approach in this particular case is to assume that all the code
26086 in a task body is potentially executed at elaboration time if
26087 a task is declared at the library level.
26089 This can definitely result in unexpected circularities. Consider
26090 the following example
26092 @smallexample @c ada
26093 package Decls is
26094   task Lib_Task is
26095      entry Start;
26096   end Lib_Task;
26098   type My_Int is new Integer;
26100   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
26101 end Decls;
26103 with Utils;
26104 package body Decls is
26105   task body Lib_Task is
26106   begin
26107      accept Start;
26108      Utils.Put_Val (2);
26109   end Lib_Task;
26111   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
26112   begin
26113      return M;
26114   end Ident;
26115 end Decls;
26117 with Decls;
26118 package Utils is
26119   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
26120 end Utils;
26122 with Text_IO;
26123 package body Utils is
26124   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
26125   begin
26126      Text_IO.Put_Line (Decls.My_Int'Image (Decls.Ident (Arg)));
26127   end Put_Val;
26128 end Utils;
26130 with Decls;
26131 procedure Main is
26132 begin
26133    Decls.Lib_Task.Start;
26134 end;
26135 @end smallexample
26137 @noindent
26138 If the above example is compiled in the default static elaboration
26139 mode, then a circularity occurs. The circularity comes from the call
26140 @code{Utils.Put_Val} in the task body of @code{Decls.Lib_Task}. Since
26141 this call occurs in elaboration code, we need an implicit pragma
26142 @code{Elaborate_All} for @code{Utils}. This means that not only must
26143 the spec and body of @code{Utils} be elaborated before the body
26144 of @code{Decls}, but also the spec and body of any unit that is
26145 @code{with'ed} by the body of @code{Utils} must also be elaborated before
26146 the body of @code{Decls}. This is the transitive implication of
26147 pragma @code{Elaborate_All} and it makes sense, because in general
26148 the body of @code{Put_Val} might have a call to something in a
26149 @code{with'ed} unit.
26151 In this case, the body of Utils (actually its spec) @code{with's}
26152 @code{Decls}. Unfortunately this means that the body of @code{Decls}
26153 must be elaborated before itself, in case there is a call from the
26154 body of @code{Utils}.
26156 Here is the exact chain of events we are worrying about:
26158 @enumerate
26159 @item
26160 In the body of @code{Decls} a call is made from within the body of a library
26161 task to a subprogram in the package @code{Utils}. Since this call may
26162 occur at elaboration time (given that the task is activated at elaboration
26163 time), we have to assume the worst, i.e., that the
26164 call does happen at elaboration time.
26166 @item
26167 This means that the body and spec of @code{Util} must be elaborated before
26168 the body of @code{Decls} so that this call does not cause an access before
26169 elaboration.
26171 @item
26172 Within the body of @code{Util}, specifically within the body of
26173 @code{Util.Put_Val} there may be calls to any unit @code{with}'ed
26174 by this package.
26176 @item
26177 One such @code{with}'ed package is package @code{Decls}, so there
26178 might be a call to a subprogram in @code{Decls} in @code{Put_Val}.
26179 In fact there is such a call in this example, but we would have to
26180 assume that there was such a call even if it were not there, since
26181 we are not supposed to write the body of @code{Decls} knowing what
26182 is in the body of @code{Utils}; certainly in the case of the
26183 static elaboration model, the compiler does not know what is in
26184 other bodies and must assume the worst.
26186 @item
26187 This means that the spec and body of @code{Decls} must also be
26188 elaborated before we elaborate the unit containing the call, but
26189 that unit is @code{Decls}! This means that the body of @code{Decls}
26190 must be elaborated before itself, and that's a circularity.
26191 @end enumerate
26193 @noindent
26194 Indeed, if you add an explicit pragma @code{Elaborate_All} for @code{Utils} in
26195 the body of @code{Decls} you will get a true Ada Reference Manual
26196 circularity that makes the program illegal.
26198 In practice, we have found that problems with the static model of
26199 elaboration in existing code often arise from library tasks, so
26200 we must address this particular situation.
26202 Note that if we compile and run the program above, using the dynamic model of
26203 elaboration (that is to say use the @option{-gnatE} switch),
26204 then it compiles, binds,
26205 links, and runs, printing the expected result of 2. Therefore in some sense
26206 the circularity here is only apparent, and we need to capture
26207 the properties of this program that  distinguish it from other library-level
26208 tasks that have real elaboration problems.
26210 We have four possible answers to this question:
26212 @itemize @bullet
26214 @item
26215 Use the dynamic model of elaboration.
26217 If we use the @option{-gnatE} switch, then as noted above, the program works.
26218 Why is this? If we examine the task body, it is apparent that the task cannot
26219 proceed past the
26220 @code{accept} statement until after elaboration has been completed, because
26221 the corresponding entry call comes from the main program, not earlier.
26222 This is why the dynamic model works here. But that's really giving
26223 up on a precise analysis, and we prefer to take this approach only if we cannot
26224 solve the
26225 problem in any other manner. So let us examine two ways to reorganize
26226 the program to avoid the potential elaboration problem.
26228 @item
26229 Split library tasks into separate packages.
26231 Write separate packages, so that library tasks are isolated from
26232 other declarations as much as possible. Let us look at a variation on
26233 the above program.
26235 @smallexample @c ada
26236 package Decls1 is
26237   task Lib_Task is
26238      entry Start;
26239   end Lib_Task;
26240 end Decls1;
26242 with Utils;
26243 package body Decls1 is
26244   task body Lib_Task is
26245   begin
26246      accept Start;
26247      Utils.Put_Val (2);
26248   end Lib_Task;
26249 end Decls1;
26251 package Decls2 is
26252   type My_Int is new Integer;
26253   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
26254 end Decls2;
26256 with Utils;
26257 package body Decls2 is
26258   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
26259   begin
26260      return M;
26261   end Ident;
26262 end Decls2;
26264 with Decls2;
26265 package Utils is
26266   procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int);
26267 end Utils;
26269 with Text_IO;
26270 package body Utils is
26271   procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int) is
26272   begin
26273      Text_IO.Put_Line (Decls2.My_Int'Image (Decls2.Ident (Arg)));
26274   end Put_Val;
26275 end Utils;
26277 with Decls1;
26278 procedure Main is
26279 begin
26280    Decls1.Lib_Task.Start;
26281 end;
26282 @end smallexample
26284 @noindent
26285 All we have done is to split @code{Decls} into two packages, one
26286 containing the library task, and one containing everything else. Now
26287 there is no cycle, and the program compiles, binds, links and executes
26288 using the default static model of elaboration.
26290 @item
26291 Declare separate task types.
26293 A significant part of the problem arises because of the use of the
26294 single task declaration form. This means that the elaboration of
26295 the task type, and the elaboration of the task itself (i.e.@: the
26296 creation of the task) happen at the same time. A good rule
26297 of style in Ada is to always create explicit task types. By
26298 following the additional step of placing task objects in separate
26299 packages from the task type declaration, many elaboration problems
26300 are avoided. Here is another modified example of the example program:
26302 @smallexample @c ada
26303 package Decls is
26304   task type Lib_Task_Type is
26305      entry Start;
26306   end Lib_Task_Type;
26308   type My_Int is new Integer;
26310   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
26311 end Decls;
26313 with Utils;
26314 package body Decls is
26315   task body Lib_Task_Type is
26316   begin
26317      accept Start;
26318      Utils.Put_Val (2);
26319   end Lib_Task_Type;
26321   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
26322   begin
26323      return M;
26324   end Ident;
26325 end Decls;
26327 with Decls;
26328 package Utils is
26329   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
26330 end Utils;
26332 with Text_IO;
26333 package body Utils is
26334   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
26335   begin
26336      Text_IO.Put_Line (Decls.My_Int'Image (Decls.Ident (Arg)));
26337   end Put_Val;
26338 end Utils;
26340 with Decls;
26341 package Declst is
26342    Lib_Task : Decls.Lib_Task_Type;
26343 end Declst;
26345 with Declst;
26346 procedure Main is
26347 begin
26348    Declst.Lib_Task.Start;
26349 end;
26350 @end smallexample
26352 @noindent
26353 What we have done here is to replace the @code{task} declaration in
26354 package @code{Decls} with a @code{task type} declaration. Then we
26355 introduce a separate package @code{Declst} to contain the actual
26356 task object. This separates the elaboration issues for
26357 the @code{task type}
26358 declaration, which causes no trouble, from the elaboration issues
26359 of the task object, which is also unproblematic, since it is now independent
26360 of the elaboration of  @code{Utils}.
26361 This separation of concerns also corresponds to
26362 a generally sound engineering principle of separating declarations
26363 from instances. This version of the program also compiles, binds, links,
26364 and executes, generating the expected output.
26366 @item
26367 Use No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code restriction.
26368 @cindex No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code
26370 The previous two approaches described how a program can be restructured
26371 to avoid the special problems caused by library task bodies. in practice,
26372 however, such restructuring may be difficult to apply to existing legacy code,
26373 so we must consider solutions that do not require massive rewriting.
26375 Let us consider more carefully why our original sample program works
26376 under the dynamic model of elaboration. The reason is that the code
26377 in the task body blocks immediately on the @code{accept}
26378 statement. Now of course there is nothing to prohibit elaboration
26379 code from making entry calls (for example from another library level task),
26380 so we cannot tell in isolation that
26381 the task will not execute the accept statement  during elaboration.
26383 However, in practice it is very unusual to see elaboration code
26384 make any entry calls, and the pattern of tasks starting
26385 at elaboration time and then immediately blocking on @code{accept} or
26386 @code{select} statements is very common. What this means is that
26387 the compiler is being too pessimistic when it analyzes the
26388 whole package body as though it might be executed at elaboration
26389 time.
26391 If we know that the elaboration code contains no entry calls, (a very safe
26392 assumption most of the time, that could almost be made the default
26393 behavior), then we can compile all units of the program under control
26394 of the following configuration pragma:
26396 @smallexample
26397 pragma Restrictions (No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code);
26398 @end smallexample
26400 @noindent
26401 This pragma can be placed in the @file{gnat.adc} file in the usual
26402 manner. If we take our original unmodified program and compile it
26403 in the presence of a @file{gnat.adc} containing the above pragma,
26404 then once again, we can compile, bind, link, and execute, obtaining
26405 the expected result. In the presence of this pragma, the compiler does
26406 not trace calls in a task body, that appear after the first @code{accept}
26407 or @code{select} statement, and therefore does not report a potential
26408 circularity in the original program.
26410 The compiler will check to the extent it can that the above
26411 restriction is not violated, but it is not always possible to do a
26412 complete check at compile time, so it is important to use this
26413 pragma only if the stated restriction is in fact met, that is to say
26414 no task receives an entry call before elaboration of all units is completed.
26416 @end itemize
26418 @node Mixing Elaboration Models
26419 @section Mixing Elaboration Models
26420 @noindent
26421 So far, we have assumed that the entire program is either compiled
26422 using the dynamic model or static model, ensuring consistency. It
26423 is possible to mix the two models, but rules have to be followed
26424 if this mixing is done to ensure that elaboration checks are not
26425 omitted.
26427 The basic rule is that @emph{a unit compiled with the static model cannot
26428 be @code{with'ed} by a unit compiled with the dynamic model}. The
26429 reason for this is that in the static model, a unit assumes that
26430 its clients guarantee to use (the equivalent of) pragma
26431 @code{Elaborate_All} so that no elaboration checks are required
26432 in inner subprograms, and this assumption is violated if the
26433 client is compiled with dynamic checks.
26435 The precise rule is as follows. A unit that is compiled with dynamic
26436 checks can only @code{with} a unit that meets at least one of the
26437 following criteria:
26439 @itemize @bullet
26441 @item
26442 The @code{with'ed} unit is itself compiled with dynamic elaboration
26443 checks (that is with the @option{-gnatE} switch.
26445 @item
26446 The @code{with'ed} unit is an internal GNAT implementation unit from
26447 the System, Interfaces, Ada, or GNAT hierarchies.
26449 @item
26450 The @code{with'ed} unit has pragma Preelaborate or pragma Pure.
26452 @item
26453 The @code{with'ing} unit (that is the client) has an explicit pragma
26454 @code{Elaborate_All} for the @code{with'ed} unit.
26456 @end itemize
26458 @noindent
26459 If this rule is violated, that is if a unit with dynamic elaboration
26460 checks @code{with's} a unit that does not meet one of the above four
26461 criteria, then the binder (@code{gnatbind}) will issue a warning
26462 similar to that in the following example:
26464 @smallexample
26465 warning: "x.ads" has dynamic elaboration checks and with's
26466 warning:   "y.ads" which has static elaboration checks
26467 @end smallexample
26469 @noindent
26470 These warnings indicate that the rule has been violated, and that as a result
26471 elaboration checks may be missed in the resulting executable file.
26472 This warning may be suppressed using the @option{-ws} binder switch
26473 in the usual manner.
26475 One useful application of this mixing rule is in the case of a subsystem
26476 which does not itself @code{with} units from the remainder of the
26477 application. In this case, the entire subsystem can be compiled with
26478 dynamic checks to resolve a circularity in the subsystem, while
26479 allowing the main application that uses this subsystem to be compiled
26480 using the more reliable default static model.
26482 @node What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails
26483 @section What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails
26485 @noindent
26486 If the binder cannot find an acceptable order, it outputs detailed
26487 diagnostics. For example:
26488 @smallexample
26489 @group
26490 @iftex
26491 @leftskip=0cm
26492 @end iftex
26493 error: elaboration circularity detected
26494 info:   "proc (body)" must be elaborated before "pack (body)"
26495 info:     reason: Elaborate_All probably needed in unit "pack (body)"
26496 info:     recompile "pack (body)" with -gnatel
26497 info:                             for full details
26498 info:       "proc (body)"
26499 info:         is needed by its spec:
26500 info:       "proc (spec)"
26501 info:         which is withed by:
26502 info:       "pack (body)"
26503 info:  "pack (body)" must be elaborated before "proc (body)"
26504 info:     reason: pragma Elaborate in unit "proc (body)"
26505 @end group
26507 @end smallexample
26509 @noindent
26510 In this case we have a cycle that the binder cannot break. On the one
26511 hand, there is an explicit pragma Elaborate in @code{proc} for
26512 @code{pack}. This means that the body of @code{pack} must be elaborated
26513 before the body of @code{proc}. On the other hand, there is elaboration
26514 code in @code{pack} that calls a subprogram in @code{proc}. This means
26515 that for maximum safety, there should really be a pragma
26516 Elaborate_All in @code{pack} for @code{proc} which would require that
26517 the body of @code{proc} be elaborated before the body of
26518 @code{pack}. Clearly both requirements cannot be satisfied.
26519 Faced with a circularity of this kind, you have three different options.
26521 @table @asis
26522 @item Fix the program
26523 The most desirable option from the point of view of long-term maintenance
26524 is to rearrange the program so that the elaboration problems are avoided.
26525 One useful technique is to place the elaboration code into separate
26526 child packages. Another is to move some of the initialization code to
26527 explicitly called subprograms, where the program controls the order
26528 of initialization explicitly. Although this is the most desirable option,
26529 it may be impractical and involve too much modification, especially in
26530 the case of complex legacy code.
26532 @item Perform dynamic checks
26533 If the compilations are done using the
26534 @option{-gnatE}
26535 (dynamic elaboration check) switch, then GNAT behaves in a quite different
26536 manner. Dynamic checks are generated for all calls that could possibly result
26537 in raising an exception. With this switch, the compiler does not generate
26538 implicit @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas. The behavior then is
26539 exactly as specified in the @cite{Ada Reference Manual}.
26540 The binder will generate
26541 an executable program that may or may not raise @code{Program_Error}, and then
26542 it is the programmer's job to ensure that it does not raise an exception. Note
26543 that it is important to compile all units with the switch, it cannot be used
26544 selectively.
26546 @item Suppress checks
26547 The drawback of dynamic checks is that they generate a
26548 significant overhead at run time, both in space and time. If you
26549 are absolutely sure that your program cannot raise any elaboration
26550 exceptions, and you still want to use the dynamic elaboration model,
26551 then you can use the configuration pragma
26552 @code{Suppress (Elaboration_Check)} to suppress all such checks. For
26553 example this pragma could be placed in the @file{gnat.adc} file.
26555 @item Suppress checks selectively
26556 When you know that certain calls or instantiations in elaboration code cannot
26557 possibly lead to an elaboration error, and the binder nevertheless complains
26558 about implicit @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas that lead to
26559 elaboration circularities, it is possible to remove those warnings locally and
26560 obtain a program that will bind. Clearly this can be unsafe, and it is the
26561 responsibility of the programmer to make sure that the resulting program has no
26562 elaboration anomalies. The pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)} can be
26563 used with different granularity to suppress warnings and break elaboration
26564 circularities:
26566 @itemize @bullet
26567 @item
26568 Place the pragma that names the called subprogram in the declarative part
26569 that contains the call.
26571 @item
26572 Place the pragma in the declarative part, without naming an entity. This
26573 disables warnings on all calls in the corresponding  declarative region.
26575 @item
26576 Place the pragma in the package spec that declares the called subprogram,
26577 and name the subprogram. This disables warnings on all elaboration calls to
26578 that subprogram.
26580 @item
26581 Place the pragma in the package spec that declares the called subprogram,
26582 without naming any entity. This disables warnings on all elaboration calls to
26583 all subprograms declared in this spec.
26585 @item Use Pragma Elaborate
26586 As previously described in section @xref{Treatment of Pragma Elaborate},
26587 GNAT in static mode assumes that a @code{pragma} Elaborate indicates correctly
26588 that no elaboration checks are required on calls to the designated unit.
26589 There may be cases in which the caller knows that no transitive calls
26590 can occur, so that a @code{pragma Elaborate} will be sufficient in a
26591 case where @code{pragma Elaborate_All} would cause a circularity.
26592 @end itemize
26594 @noindent
26595 These five cases are listed in order of decreasing safety, and therefore
26596 require increasing programmer care in their application. Consider the
26597 following program:
26599 @smallexample @c adanocomment
26600 package Pack1 is
26601   function F1 return Integer;
26602   X1 : Integer;
26603 end Pack1;
26605 package Pack2 is
26606   function F2 return Integer;
26607   function Pure (x : integer) return integer;
26608   --  pragma Suppress (Elaboration_Check, On => Pure);  -- (3)
26609   --  pragma Suppress (Elaboration_Check);              -- (4)
26610 end Pack2;
26612 with Pack2;
26613 package body Pack1 is
26614   function F1 return Integer is
26615   begin
26616     return 100;
26617   end F1;
26618   Val : integer := Pack2.Pure (11);    --  Elab. call (1)
26619 begin
26620   declare
26621     --  pragma Suppress(Elaboration_Check, Pack2.F2);   -- (1)
26622     --  pragma Suppress(Elaboration_Check);             -- (2)
26623   begin
26624     X1 := Pack2.F2 + 1;                --  Elab. call (2)
26625   end;
26626 end Pack1;
26628 with Pack1;
26629 package body Pack2 is
26630   function F2 return Integer is
26631   begin
26632      return Pack1.F1;
26633   end F2;
26634   function Pure (x : integer) return integer is
26635   begin
26636      return x ** 3 - 3 * x;
26637   end;
26638 end Pack2;
26640 with Pack1, Ada.Text_IO;
26641 procedure Proc3 is
26642 begin
26643   Ada.Text_IO.Put_Line(Pack1.X1'Img); -- 101
26644 end Proc3;
26645 @end smallexample
26646 In the absence of any pragmas, an attempt to bind this program produces
26647 the following diagnostics:
26648 @smallexample
26649 @group
26650 @iftex
26651 @leftskip=.5cm
26652 @end iftex
26653 error: elaboration circularity detected
26654 info:    "pack1 (body)" must be elaborated before "pack1 (body)"
26655 info:       reason: Elaborate_All probably needed in unit "pack1 (body)"
26656 info:       recompile "pack1 (body)" with -gnatel for full details
26657 info:          "pack1 (body)"
26658 info:             must be elaborated along with its spec:
26659 info:          "pack1 (spec)"
26660 info:             which is withed by:
26661 info:          "pack2 (body)"
26662 info:             which must be elaborated along with its spec:
26663 info:          "pack2 (spec)"
26664 info:             which is withed by:
26665 info:          "pack1 (body)"
26666 @end group
26667 @end smallexample
26668 The sources of the circularity are the two calls to @code{Pack2.Pure} and
26669 @code{Pack2.F2} in the body of @code{Pack1}. We can see that the call to
26670 F2 is safe, even though F2 calls F1, because the call appears after the
26671 elaboration of the body of F1. Therefore the pragma (1) is safe, and will
26672 remove the warning on the call. It is also possible to use pragma (2)
26673 because there are no other potentially unsafe calls in the block.
26675 @noindent
26676 The call to @code{Pure} is safe because this function does not depend on the
26677 state of @code{Pack2}. Therefore any call to this function is safe, and it
26678 is correct to place pragma (3) in the corresponding package spec.
26680 @noindent
26681 Finally, we could place pragma (4) in the spec of @code{Pack2} to disable
26682 warnings on all calls to functions declared therein. Note that this is not
26683 necessarily safe, and requires more detailed examination of the subprogram
26684 bodies involved. In particular, a call to @code{F2} requires that @code{F1}
26685 be already elaborated.
26686 @end table
26688 @noindent
26689 It is hard to generalize on which of these four approaches should be
26690 taken. Obviously if it is possible to fix the program so that the default
26691 treatment works, this is preferable, but this may not always be practical.
26692 It is certainly simple enough to use
26693 @option{-gnatE}
26694 but the danger in this case is that, even if the GNAT binder
26695 finds a correct elaboration order, it may not always do so,
26696 and certainly a binder from another Ada compiler might not. A
26697 combination of testing and analysis (for which the
26698 information messages generated with the
26699 @option{-gnatel}
26700 switch can be useful) must be used to ensure that the program is free
26701 of errors. One switch that is useful in this testing is the
26702 @option{^-p (pessimistic elaboration order)^/PESSIMISTIC_ELABORATION_ORDER^}
26703 switch for
26704 @code{gnatbind}.
26705 Normally the binder tries to find an order that has the best chance
26706 of avoiding elaboration problems. However, if this switch is used, the binder
26707 plays a devil's advocate role, and tries to choose the order that
26708 has the best chance of failing. If your program works even with this
26709 switch, then it has a better chance of being error free, but this is still
26710 not a guarantee.
26712 For an example of this approach in action, consider the C-tests (executable
26713 tests) from the ACVC suite. If these are compiled and run with the default
26714 treatment, then all but one of them succeed without generating any error
26715 diagnostics from the binder. However, there is one test that fails, and
26716 this is not surprising, because the whole point of this test is to ensure
26717 that the compiler can handle cases where it is impossible to determine
26718 a correct order statically, and it checks that an exception is indeed
26719 raised at run time.
26721 This one test must be compiled and run using the
26722 @option{-gnatE}
26723 switch, and then it passes. Alternatively, the entire suite can
26724 be run using this switch. It is never wrong to run with the dynamic
26725 elaboration switch if your code is correct, and we assume that the
26726 C-tests are indeed correct (it is less efficient, but efficiency is
26727 not a factor in running the ACVC tests.)
26729 @node Elaboration for Indirect Calls
26730 @section Elaboration for Indirect Calls
26731 @cindex Dispatching calls
26732 @cindex Indirect calls
26734 @noindent
26735 In rare cases, the static elaboration model fails to prevent
26736 dispatching calls to not-yet-elaborated subprograms. In such cases, we
26737 fall back to run-time checks; premature calls to any primitive
26738 operation of a tagged type before the body of the operation has been
26739 elaborated will raise @code{Program_Error}.
26741 Access-to-subprogram types, however, are handled conservatively, and
26742 do not require run-time checks. This was not true in earlier versions
26743 of the compiler; you can use the @option{-gnatd.U} debug switch to
26744 revert to the old behavior if the new conservative behavior causes
26745 elaboration cycles. Here, ``conservative'' means that if you do
26746 @code{P'Access} during elaboration, the compiler will assume that you
26747 might call @code{P} indirectly during elaboration, so it adds an
26748 implicit @code{pragma Elaborate_All} on the library unit containing
26749 @code{P}. The @option{-gnatd.U} switch is safe if you know there are
26750 no such calls. If the program worked before, it will continue to work
26751 with @option{-gnatd.U}. But beware that code modifications such as
26752 adding an indirect call can cause erroneous behavior in the presence
26753 of @option{-gnatd.U}.
26755 @node Summary of Procedures for Elaboration Control
26756 @section Summary of Procedures for Elaboration Control
26757 @cindex Elaboration control
26759 @noindent
26760 First, compile your program with the default options, using none of
26761 the special elaboration control switches. If the binder successfully
26762 binds your program, then you can be confident that, apart from issues
26763 raised by the use of access-to-subprogram types and dynamic dispatching,
26764 the program is free of elaboration errors. If it is important that the
26765 program be portable to other compilers than GNAT, then use the
26766 @option{-gnatel}
26767 switch to generate messages about missing @code{Elaborate} or
26768 @code{Elaborate_All} pragmas, and supply the missing pragmas.
26770 If the program fails to bind using the default static elaboration
26771 handling, then you can fix the program to eliminate the binder
26772 message, or recompile the entire program with the
26773 @option{-gnatE} switch to generate dynamic elaboration checks,
26774 and, if you are sure there really are no elaboration problems,
26775 use a global pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)}.
26777 @node Other Elaboration Order Considerations
26778 @section Other Elaboration Order Considerations
26779 @noindent
26780 This section has been entirely concerned with the issue of finding a valid
26781 elaboration order, as defined by the Ada Reference Manual. In a case
26782 where several elaboration orders are valid, the task is to find one
26783 of the possible valid elaboration orders (and the static model in GNAT
26784 will ensure that this is achieved).
26786 The purpose of the elaboration rules in the Ada Reference Manual is to
26787 make sure that no entity is accessed before it has been elaborated. For
26788 a subprogram, this means that the spec and body must have been elaborated
26789 before the subprogram is called. For an object, this means that the object
26790 must have been elaborated before its value is read or written. A violation
26791 of either of these two requirements is an access before elaboration order,
26792 and this section has been all about avoiding such errors.
26794 In the case where more than one order of elaboration is possible, in the
26795 sense that access before elaboration errors are avoided, then any one of
26796 the orders is ``correct'' in the sense that it meets the requirements of
26797 the Ada Reference Manual, and no such error occurs.
26799 However, it may be the case for a given program, that there are
26800 constraints on the order of elaboration that come not from consideration
26801 of avoiding elaboration errors, but rather from extra-lingual logic
26802 requirements. Consider this example:
26804 @smallexample @c ada
26805 with Init_Constants;
26806 package Constants is
26807    X : Integer := 0;
26808    Y : Integer := 0;
26809 end Constants;
26811 package Init_Constants is
26812    procedure P; -- require a body
26813 end Init_Constants;
26815 with Constants;
26816 package body Init_Constants is
26817    procedure P is begin null; end;
26818 begin
26819    Constants.X := 3;
26820    Constants.Y := 4;
26821 end Init_Constants;
26823 with Constants;
26824 package Calc is
26825    Z : Integer := Constants.X + Constants.Y;
26826 end Calc;
26828 with Calc;
26829 with Text_IO; use Text_IO;
26830 procedure Main is
26831 begin
26832    Put_Line (Calc.Z'Img);
26833 end Main;
26834 @end smallexample
26836 @noindent
26837 In this example, there is more than one valid order of elaboration. For
26838 example both the following are correct orders:
26840 @smallexample
26841 Init_Constants spec
26842 Constants spec
26843 Calc spec
26844 Init_Constants body
26845 Main body
26847   and
26849 Init_Constants spec
26850 Init_Constants body
26851 Constants spec
26852 Calc spec
26853 Main body
26854 @end smallexample
26856 @noindent
26857 There is no language rule to prefer one or the other, both are correct
26858 from an order of elaboration point of view. But the programmatic effects
26859 of the two orders are very different. In the first, the elaboration routine
26860 of @code{Calc} initializes @code{Z} to zero, and then the main program
26861 runs with this value of zero. But in the second order, the elaboration
26862 routine of @code{Calc} runs after the body of Init_Constants has set
26863 @code{X} and @code{Y} and thus @code{Z} is set to 7 before @code{Main}
26864 runs.
26866 One could perhaps by applying pretty clever non-artificial intelligence
26867 to the situation guess that it is more likely that the second order of
26868 elaboration is the one desired, but there is no formal linguistic reason
26869 to prefer one over the other. In fact in this particular case, GNAT will
26870 prefer the second order, because of the rule that bodies are elaborated
26871 as soon as possible, but it's just luck that this is what was wanted
26872 (if indeed the second order was preferred).
26874 If the program cares about the order of elaboration routines in a case like
26875 this, it is important to specify the order required. In this particular
26876 case, that could have been achieved by adding to the spec of Calc:
26878 @smallexample @c ada
26879 pragma Elaborate_All (Constants);
26880 @end smallexample
26882 @noindent
26883 which requires that the body (if any) and spec of @code{Constants},
26884 as well as the body and spec of any unit @code{with}'ed by
26885 @code{Constants} be elaborated before @code{Calc} is elaborated.
26887 Clearly no automatic method can always guess which alternative you require,
26888 and if you are working with legacy code that had constraints of this kind
26889 which were not properly specified by adding @code{Elaborate} or
26890 @code{Elaborate_All} pragmas, then indeed it is possible that two different
26891 compilers can choose different orders.
26893 However, GNAT does attempt to diagnose the common situation where there
26894 are uninitialized variables in the visible part of a package spec, and the
26895 corresponding package body has an elaboration block that directly or
26896 indirectly initialized one or more of these variables. This is the situation
26897 in which a pragma Elaborate_Body is usually desirable, and GNAT will generate
26898 a warning that suggests this addition if it detects this situation.
26900 The @code{gnatbind}
26901 @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} switch may be useful in smoking
26902 out problems. This switch causes bodies to be elaborated as late as possible
26903 instead of as early as possible. In the example above, it would have forced
26904 the choice of the first elaboration order. If you get different results
26905 when using this switch, and particularly if one set of results is right,
26906 and one is wrong as far as you are concerned, it shows that you have some
26907 missing @code{Elaborate} pragmas. For the example above, we have the
26908 following output:
26910 @smallexample
26911 gnatmake -f -q main
26912 main
26914 gnatmake -f -q main -bargs -p
26915 main
26917 @end smallexample
26919 @noindent
26920 It is of course quite unlikely that both these results are correct, so
26921 it is up to you in a case like this to investigate the source of the
26922 difference, by looking at the two elaboration orders that are chosen,
26923 and figuring out which is correct, and then adding the necessary
26924 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas to ensure the desired order.
26926 @node Determining the Chosen Elaboration Order
26927 @section Determining the Chosen Elaboration Order
26928 @noindent
26930 To see the elaboration order that the binder chooses, you can look at
26931 the last part of the b~xxx.adb binder output file. Here is an example:
26933 @smallexample @c ada
26934 System.Soft_Links'Elab_Body;
26935 E14 := True;
26936 System.Secondary_Stack'Elab_Body;
26937 E18 := True;
26938 System.Exception_Table'Elab_Body;
26939 E24 := True;
26940 Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec;
26941 E67 := True;
26942 Ada.Tags'Elab_Spec;
26943 Ada.Streams'Elab_Spec;
26944 E43 := True;
26945 Interfaces.C'Elab_Spec;
26946 E69 := True;
26947 System.Finalization_Root'Elab_Spec;
26948 E60 := True;
26949 System.Os_Lib'Elab_Body;
26950 E71 := True;
26951 System.Finalization_Implementation'Elab_Spec;
26952 System.Finalization_Implementation'Elab_Body;
26953 E62 := True;
26954 Ada.Finalization'Elab_Spec;
26955 E58 := True;
26956 Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec;
26957 E76 := True;
26958 System.File_Control_Block'Elab_Spec;
26959 E74 := True;
26960 System.File_Io'Elab_Body;
26961 E56 := True;
26962 Ada.Tags'Elab_Body;
26963 E45 := True;
26964 Ada.Text_Io'Elab_Spec;
26965 Ada.Text_Io'Elab_Body;
26966 E07 := True;
26967 @end smallexample
26969 @noindent
26970 Here Elab_Spec elaborates the spec
26971 and Elab_Body elaborates the body. The assignments to the Exx flags
26972 flag that the corresponding body is now elaborated.
26974 You can also ask the binder to generate a more
26975 readable list of the elaboration order using the
26976 @code{-l} switch when invoking the binder. Here is
26977 an example of the output generated by this switch:
26979 @smallexample
26980 ada (spec)
26981 interfaces (spec)
26982 system (spec)
26983 system.case_util (spec)
26984 system.case_util (body)
26985 system.concat_2 (spec)
26986 system.concat_2 (body)
26987 system.concat_3 (spec)
26988 system.concat_3 (body)
26989 system.htable (spec)
26990 system.parameters (spec)
26991 system.parameters (body)
26992 system.crtl (spec)
26993 interfaces.c_streams (spec)
26994 interfaces.c_streams (body)
26995 system.restrictions (spec)
26996 system.restrictions (body)
26997 system.standard_library (spec)
26998 system.exceptions (spec)
26999 system.exceptions (body)
27000 system.storage_elements (spec)
27001 system.storage_elements (body)
27002 system.secondary_stack (spec)
27003 system.stack_checking (spec)
27004 system.stack_checking (body)
27005 system.string_hash (spec)
27006 system.string_hash (body)
27007 system.htable (body)
27008 system.strings (spec)
27009 system.strings (body)
27010 system.traceback (spec)
27011 system.traceback (body)
27012 system.traceback_entries (spec)
27013 system.traceback_entries (body)
27014 ada.exceptions (spec)
27015 ada.exceptions.last_chance_handler (spec)
27016 system.soft_links (spec)
27017 system.soft_links (body)
27018 ada.exceptions.last_chance_handler (body)
27019 system.secondary_stack (body)
27020 system.exception_table (spec)
27021 system.exception_table (body)
27022 ada.io_exceptions (spec)
27023 ada.tags (spec)
27024 ada.streams (spec)
27025 interfaces.c (spec)
27026 interfaces.c (body)
27027 system.finalization_root (spec)
27028 system.finalization_root (body)
27029 system.memory (spec)
27030 system.memory (body)
27031 system.standard_library (body)
27032 system.os_lib (spec)
27033 system.os_lib (body)
27034 system.unsigned_types (spec)
27035 system.stream_attributes (spec)
27036 system.stream_attributes (body)
27037 system.finalization_implementation (spec)
27038 system.finalization_implementation (body)
27039 ada.finalization (spec)
27040 ada.finalization (body)
27041 ada.finalization.list_controller (spec)
27042 ada.finalization.list_controller (body)
27043 system.file_control_block (spec)
27044 system.file_io (spec)
27045 system.file_io (body)
27046 system.val_uns (spec)
27047 system.val_util (spec)
27048 system.val_util (body)
27049 system.val_uns (body)
27050 system.wch_con (spec)
27051 system.wch_con (body)
27052 system.wch_cnv (spec)
27053 system.wch_jis (spec)
27054 system.wch_jis (body)
27055 system.wch_cnv (body)
27056 system.wch_stw (spec)
27057 system.wch_stw (body)
27058 ada.tags (body)
27059 ada.exceptions (body)
27060 ada.text_io (spec)
27061 ada.text_io (body)
27062 text_io (spec)
27063 gdbstr (body)
27064 @end smallexample
27066 @c **********************************
27067 @node Overflow Check Handling in GNAT
27068 @appendix Overflow Check Handling in GNAT
27069 @cindex Overflow checks
27070 @cindex Checks (overflow)
27071 @c **********************************
27073 @menu
27074 * Background::
27075 * Overflow Checking Modes in GNAT::
27076 * Specifying the Desired Mode::
27077 * Default Settings::
27078 * Implementation Notes::
27079 @end menu
27082 @node Background
27083 @section Background
27085 @noindent
27086 Overflow checks are checks that the compiler may make to ensure
27087 that intermediate results are not out of range. For example:
27089 @smallexample @c ada
27090    A : Integer;
27091    ...
27092    A := A + 1;
27093 @end smallexample
27095 @noindent
27096 if @code{A} has the value @code{Integer'Last}, then the addition may cause
27097 overflow since the result is out of range of the type @code{Integer}.
27098 In this case @code{Constraint_Error} will be raised if checks are
27099 enabled.
27101 A trickier situation arises in examples like the following:
27103 @smallexample @c ada
27104   A, C : Integer;
27105   ...
27106   A := (A + 1) + C;
27107 @end smallexample
27109 @noindent
27110 where @code{A} is @code{Integer'Last} and @code{C} is @code{-1}.
27111 Now the final result of the expression on the right hand side is
27112 @code{Integer'Last} which is in range, but the question arises whether the
27113 intermediate addition of @code{(A + 1)} raises an overflow error.
27115 The (perhaps surprising) answer is that the Ada language
27116 definition does not answer this question. Instead it leaves
27117 it up to the implementation to do one of two things if overflow
27118 checks are enabled.
27120 @itemize @bullet
27121 @item
27122 raise an exception (@code{Constraint_Error}), or
27124 @item
27125 yield the correct mathematical result which is then used in
27126 subsequent operations.
27127 @end itemize
27129 @noindent
27130 If the compiler chooses the first approach, then the assignment of this
27131 example will indeed raise @code{Constraint_Error} if overflow checking is
27132 enabled, or result in erroneous execution if overflow checks are suppressed.
27134 But if the compiler
27135 chooses the second approach, then it can perform both additions yielding
27136 the correct mathematical result, which is in range, so no exception
27137 will be raised, and the right result is obtained, regardless of whether
27138 overflow checks are suppressed.
27140 Note that in the first example an
27141 exception will be raised in either case, since if the compiler
27142 gives the correct mathematical result for the addition, it will
27143 be out of range of the target type of the assignment, and thus
27144 fails the range check.
27146 This lack of specified behavior in the handling of overflow for
27147 intermediate results is a source of non-portability, and can thus
27148 be problematic when programs are ported. Most typically this arises
27149 in a situation where the original compiler did not raise an exception,
27150 and then the application is moved to a compiler where the check is
27151 performed on the intermediate result and an unexpected exception is
27152 raised.
27154 Furthermore, when using Ada 2012's preconditions and other
27155 assertion forms, another issue arises. Consider:
27157 @smallexample @c ada
27158      procedure P (A, B : Integer) with
27159        Pre => A + B <= Integer'Last;
27160 @end smallexample
27162 @noindent
27163 One often wants to regard arithmetic in a context like this from
27164 a mathematical point of view. So for example, if the two actual parameters
27165 for a call to @code{P} are both @code{Integer'Last}, then
27166 the precondition should be regarded as False. If we are executing
27167 in a mode with run-time checks enabled for preconditions, then we would
27168 like this precondition to fail, rather than raising an exception
27169 because of the intermediate overflow.
27171 However, the language definition leaves the specification of
27172 whether the above condition fails (raising @code{Assert_Error}) or
27173 causes an intermediate overflow (raising @code{Constraint_Error})
27174 up to the implementation.
27176 The situation is worse in a case such as the following:
27178 @smallexample @c ada
27179      procedure Q (A, B, C : Integer) with
27180        Pre => A + B + C <= Integer'Last;
27181 @end smallexample
27183 @noindent
27184 Consider the call
27186 @smallexample @c ada
27187      Q (A => Integer'Last, B => 1, C => -1);
27188 @end smallexample
27190 @noindent
27191 From a mathematical point of view the precondition
27192 is True, but at run time we may (but are not guaranteed to) get an
27193 exception raised because of the intermediate overflow (and we really
27194 would prefer this precondition to be considered True at run time).
27196 @node Overflow Checking Modes in GNAT
27197 @section Overflow Checking Modes in GNAT
27199 @noindent
27200 To deal with the portability issue, and with the problem of
27201 mathematical versus run-time interpretation of the expressions in
27202 assertions, GNAT provides comprehensive control over the handling
27203 of intermediate overflow. GNAT can operate in three modes, and
27204 furthemore, permits separate selection of operating modes for
27205 the expressions within assertions (here the term ``assertions''
27206 is used in the technical sense, which includes preconditions and so forth)
27207 and for expressions appearing outside assertions.
27209 The three modes are:
27211 @itemize @bullet
27212 @item   @i{Use base type for intermediate operations} (@code{STRICT})
27214      In this mode, all intermediate results for predefined arithmetic
27215      operators are computed using the base type, and the result must
27216      be in range of the base type. If this is not the
27217      case then either an exception is raised (if overflow checks are
27218      enabled) or the execution is erroneous (if overflow checks are suppressed).
27219      This is the normal default mode.
27221 @item   @i{Most intermediate overflows avoided} (@code{MINIMIZED})
27223      In this mode, the compiler attempts to avoid intermediate overflows by
27224      using a larger integer type, typically @code{Long_Long_Integer},
27225      as the type in which arithmetic is
27226      performed for predefined arithmetic operators. This may be slightly more
27227      expensive at
27228      run time (compared to suppressing intermediate overflow checks), though
27229      the cost is negligible on modern 64-bit machines. For the examples given
27230      earlier, no intermediate overflows would have resulted in exceptions,
27231      since the intermediate results are all in the range of
27232      @code{Long_Long_Integer} (typically 64-bits on nearly all implementations
27233      of GNAT). In addition, if checks are enabled, this reduces the number of
27234      checks that must be made, so this choice may actually result in an
27235      improvement in space and time behavior.
27237      However, there are cases where @code{Long_Long_Integer} is not large
27238      enough, consider the following example:
27240 @smallexample @c ada
27241        procedure R (A, B, C, D : Integer) with
27242          Pre => (A**2 * B**2) / (C**2 * D**2) <= 10;
27243 @end smallexample
27245      where @code{A} = @code{B} = @code{C} = @code{D} = @code{Integer'Last}.
27246      Now the intermediate results are
27247      out of the range of @code{Long_Long_Integer} even though the final result
27248      is in range and the precondition is True (from a mathematical point
27249      of view). In such a case, operating in this mode, an overflow occurs
27250      for the intermediate computation (which is why this mode
27251      says @i{most} intermediate overflows are avoided). In this case,
27252      an exception is raised if overflow checks are enabled, and the
27253      execution is erroneous if overflow checks are suppressed.
27255 @item   @i{All intermediate overflows avoided} (@code{ELIMINATED})
27257      In this mode, the compiler  avoids all intermediate overflows
27258      by using arbitrary precision arithmetic as required. In this
27259      mode, the above example with @code{A**2 * B**2} would
27260      not cause intermediate overflow, because the intermediate result
27261      would be evaluated using sufficient precision, and the result
27262      of evaluating the precondition would be True.
27264      This mode has the advantage of avoiding any intermediate
27265      overflows, but at the expense of significant run-time overhead,
27266      including the use of a library (included automatically in this
27267      mode) for multiple-precision arithmetic.
27269      This mode provides cleaner semantics for assertions, since now
27270      the run-time behavior emulates true arithmetic behavior for the
27271      predefined arithmetic operators, meaning that there is never a
27272      conflict between the mathematical view of the assertion, and its
27273      run-time behavior.
27275      Note that in this mode, the behavior is unaffected by whether or
27276      not overflow checks are suppressed, since overflow does not occur.
27277      It is possible for gigantic intermediate expressions to raise
27278      @code{Storage_Error} as a result of attempting to compute the
27279      results of such expressions (e.g. @code{Integer'Last ** Integer'Last})
27280      but overflow is impossible.
27283 @end itemize
27285 @noindent
27286   Note that these modes apply only to the evaluation of predefined
27287   arithmetic, membership, and comparison operators for signed integer
27288   aritmetic.
27290   For fixed-point arithmetic, checks can be suppressed. But if checks
27291   are enabled
27292   then fixed-point values are always checked for overflow against the
27293   base type for intermediate expressions (that is such checks always
27294   operate in the equivalent of @code{STRICT} mode).
27296   For floating-point, on nearly all architectures, @code{Machine_Overflows}
27297   is False, and IEEE infinities are generated, so overflow exceptions
27298   are never raised. If you want to avoid infinities, and check that
27299   final results of expressions are in range, then you can declare a
27300   constrained floating-point type, and range checks will be carried
27301   out in the normal manner (with infinite values always failing all
27302   range checks).
27305 @c -------------------------
27306 @node Specifying the Desired Mode
27307 @section Specifying the Desired Mode
27309 @noindent
27310 The desired mode of for handling intermediate overflow can be specified using
27311 either the @code{Overflow_Mode} pragma or an equivalent compiler switch.
27312 The pragma has the form
27313 @cindex pragma @code{Overflow_Mode}
27315 @smallexample @c ada
27316     pragma Overflow_Mode ([General =>] MODE [, [Assertions =>] MODE]);
27317 @end smallexample
27319 @noindent
27320 where @code{MODE} is one of
27322 @itemize @bullet
27323 @item   @code{STRICT}:  intermediate overflows checked (using base type)
27324 @item   @code{MINIMIZED}: minimize intermediate overflows
27325 @item   @code{ELIMINATED}: eliminate intermediate overflows
27326 @end itemize
27328 @noindent
27329 The case is ignored, so @code{MINIMIZED}, @code{Minimized} and
27330 @code{minimized} all have the same effect.
27332 If only the @code{General} parameter is present, then the given @code{MODE}
27333 applies
27334 to expressions both within and outside assertions. If both arguments
27335 are present, then @code{General} applies to expressions outside assertions,
27336 and @code{Assertions} applies to expressions within assertions. For example:
27338 @smallexample @c ada
27339    pragma Overflow_Mode
27340      (General => Minimized, Assertions => Eliminated);
27341 @end smallexample
27343 @noindent
27344 specifies that general expressions outside assertions be evaluated
27345 in ``minimize intermediate overflows'' mode, and expressions within
27346 assertions be evaluated in ``eliminate intermediate overflows'' mode.
27347 This is often a reasonable choice, avoiding excessive overhead
27348 outside assertions, but assuring a high degree of portability
27349 when importing code from another compiler, while incurring
27350 the extra overhead for assertion expressions to ensure that
27351 the behavior at run time matches the expected mathematical
27352 behavior.
27354 The @code{Overflow_Mode} pragma has the same scoping and placement
27355 rules as pragma @code{Suppress}, so it can occur either as a
27356 configuration pragma, specifying a default for the whole
27357 program, or in a declarative scope, where it applies to the
27358 remaining declarations and statements in that scope.
27360 Note that pragma @code{Overflow_Mode} does not affect whether
27361 overflow checks are enabled or suppressed. It only controls the
27362 method used to compute intermediate values. To control whether
27363 overflow checking is enabled or suppressed, use pragma @code{Suppress}
27364 or @code{Unsuppress} in the usual manner
27366 Additionally, a compiler switch @option{-gnato?} or @option{-gnato??}
27367 can be used to control the checking mode default (which can be subsequently
27368 overridden using pragmas).
27369 @cindex @option{-gnato?} (gcc)
27370 @cindex @option{-gnato??} (gcc)
27372 Here `@code{?}' is one of the digits `@code{1}' through `@code{3}':
27374 @itemize @bullet
27375 @item   @code{1}:
27376 use base type for intermediate operations (@code{STRICT})
27377 @item   @code{2}:
27378 minimize intermediate overflows (@code{MINIMIZED})
27379 @item   @code{3}:
27380 eliminate intermediate overflows (@code{ELIMINATED})
27381 @end itemize
27383 @noindent
27384 As with the pragma, if only one digit appears then it applies to all
27385 cases; if two digits are given, then the first applies outside
27386 assertions, and the second within assertions. Thus the equivalent
27387 of the example pragma above would be
27388 @option{^-gnato23^/OVERFLOW_CHECKS=23^}.
27390 If no digits follow the @option{-gnato}, then it is equivalent to
27391 @option{^-gnato11^/OVERFLOW_CHECKS=11^},
27392 causing all intermediate operations to be computed using the base
27393 type (@code{STRICT} mode).
27395 In addition to setting the mode used for computation of intermediate
27396 results, the @code{-gnato} switch also enables overflow checking (which
27397 is suppressed by default). It thus combines the effect of using
27398 a pragma @code{Overflow_Mode} and pragma @code{Unsuppress}.
27401 @c -------------------------
27402 @node Default Settings
27403 @section Default Settings
27405 The default mode for overflow checks is
27407 @smallexample
27408    General => Strict
27409 @end smallexample
27411 @noindent
27412 which causes all computations both inside and outside assertions to use
27413 the base type. In addition overflow checks are suppressed.
27415 This retains compatibility with previous versions of
27416 GNAT which suppressed overflow checks by default and always
27417 used the base type for computation of intermediate results.
27419 The switch @option{-gnato} (with no digits following) is equivalent to
27420 @cindex @option{-gnato} (gcc)
27422 @smallexample
27423    General => Strict
27424 @end smallexample
27426 @noindent
27427 which causes overflow checking of all intermediate overflows
27428 both inside and outside assertions against the base type.
27429 This provides compatibility
27430 with this switch as implemented in previous versions of GNAT.
27432 The pragma @code{Suppress (Overflow_Check)} disables overflow
27433 checking, but it has no effect on the method used for computing
27434 intermediate results.
27436 The pragma @code{Unsuppress (Overflow_Check)} enables overflow
27437 checking, but it has no effect on the method used for computing
27438 intermediate results.
27440 @c -------------------------
27441 @node Implementation Notes
27442 @section Implementation Notes
27444 In practice on typical 64-bit machines, the @code{MINIMIZED} mode is
27445 reasonably efficient, and can be generally used. It also helps
27446 to ensure compatibility with code imported from some other
27447 compiler to GNAT.
27449 Setting all intermediate overflows checking (@code{CHECKED} mode)
27450 makes sense if you want to
27451 make sure that your code is compatible with any other possible
27452 Ada implementation. This may be useful in ensuring portability
27453 for code that is to be exported to some other compiler than GNAT.
27456 The Ada standard allows the reassociation of expressions at
27457 the same precedence level if no parentheses are present. For
27458 example, @w{@code{A+B+C}} parses as though it were @w{@code{(A+B)+C}}, but
27459 the compiler can reintepret this as @w{@code{A+(B+C)}}, possibly
27460 introducing or eliminating an overflow exception. The GNAT
27461 compiler never takes advantage of this freedom, and the
27462 expression @w{@code{A+B+C}} will be evaluated as @w{@code{(A+B)+C}}.
27463 If you need the other order, you can write the parentheses
27464 explicitly @w{@code{A+(B+C)}} and GNAT will respect this order.
27466 The use of @code{ELIMINATED} mode will cause the compiler to
27467 automatically include an appropriate arbitrary precision
27468 integer arithmetic package. The compiler will make calls
27469 to this package, though only in cases where it cannot be
27470 sure that @code{Long_Long_Integer} is sufficient to guard against
27471 intermediate overflows. This package does not use dynamic
27472 alllocation, but it does use the secondary stack, so an
27473 appropriate secondary stack package must be present (this
27474 is always true for standard full Ada, but may require
27475 specific steps for restricted run times such as ZFP).
27477 Although @code{ELIMINATED} mode causes expressions to use arbitrary
27478 precision arithmetic, avoiding overflow, the final result
27479 must be in an appropriate range. This is true even if the
27480 final result is of type @code{[Long_[Long_]]Integer'Base}, which
27481 still has the same bounds as its associated constrained
27482 type at run-time.
27484 Currently, the @code{ELIMINATED} mode is only available on target
27485 platforms for which @code{Long_Long_Integer} is 64-bits (nearly all GNAT
27486 platforms).
27488 @c *******************************
27489 @node Conditional Compilation
27490 @appendix Conditional Compilation
27491 @c *******************************
27492 @cindex Conditional compilation
27494 @noindent
27495 It is often necessary to arrange for a single source program
27496 to serve multiple purposes, where it is compiled in different
27497 ways to achieve these different goals. Some examples of the
27498 need for this feature are
27500 @itemize @bullet
27501 @item  Adapting a program to a different hardware environment
27502 @item  Adapting a program to a different target architecture
27503 @item  Turning debugging features on and off
27504 @item  Arranging for a program to compile with different compilers
27505 @end itemize
27507 @noindent
27508 In C, or C++, the typical approach would be to use the preprocessor
27509 that is defined as part of the language. The Ada language does not
27510 contain such a feature. This is not an oversight, but rather a very
27511 deliberate design decision, based on the experience that overuse of
27512 the preprocessing features in C and C++ can result in programs that
27513 are extremely difficult to maintain. For example, if we have ten
27514 switches that can be on or off, this means that there are a thousand
27515 separate programs, any one of which might not even be syntactically
27516 correct, and even if syntactically correct, the resulting program
27517 might not work correctly. Testing all combinations can quickly become
27518 impossible.
27520 Nevertheless, the need to tailor programs certainly exists, and in
27521 this Appendix we will discuss how this can
27522 be achieved using Ada in general, and GNAT in particular.
27524 @menu
27525 * Use of Boolean Constants::
27526 * Debugging - A Special Case::
27527 * Conditionalizing Declarations::
27528 * Use of Alternative Implementations::
27529 * Preprocessing::
27530 @end menu
27532 @node Use of Boolean Constants
27533 @section Use of Boolean Constants
27535 @noindent
27536 In the case where the difference is simply which code
27537 sequence is executed, the cleanest solution is to use Boolean
27538 constants to control which code is executed.
27540 @smallexample @c ada
27541 @group
27542 FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
27543 @dots{}
27544 if FP_Initialize_Required then
27545 @dots{}
27546 end if;
27547 @end group
27548 @end smallexample
27550 @noindent
27551 Not only will the code inside the @code{if} statement not be executed if
27552 the constant Boolean is @code{False}, but it will also be completely
27553 deleted from the program.
27554 However, the code is only deleted after the @code{if} statement
27555 has been checked for syntactic and semantic correctness.
27556 (In contrast, with preprocessors the code is deleted before the
27557 compiler ever gets to see it, so it is not checked until the switch
27558 is turned on.)
27559 @cindex Preprocessors (contrasted with conditional compilation)
27561 Typically the Boolean constants will be in a separate package,
27562 something like:
27564 @smallexample @c ada
27565 @group
27566 package Config is
27567    FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
27568    Reset_Available        : constant Boolean := False;
27569    @dots{}
27570 end Config;
27571 @end group
27572 @end smallexample
27574 @noindent
27575 The @code{Config} package exists in multiple forms for the various targets,
27576 with an appropriate script selecting the version of @code{Config} needed.
27577 Then any other unit requiring conditional compilation can do a @code{with}
27578 of @code{Config} to make the constants visible.
27581 @node Debugging - A Special Case
27582 @section Debugging - A Special Case
27584 @noindent
27585 A common use of conditional code is to execute statements (for example
27586 dynamic checks, or output of intermediate results) under control of a
27587 debug switch, so that the debugging behavior can be turned on and off.
27588 This can be done using a Boolean constant to control whether the code
27589 is active:
27591 @smallexample @c ada
27592 @group
27593 if Debugging then
27594    Put_Line ("got to the first stage!");
27595 end if;
27596 @end group
27597 @end smallexample
27599 @noindent
27602 @smallexample @c ada
27603 @group
27604 if Debugging and then Temperature > 999.0 then
27605    raise Temperature_Crazy;
27606 end if;
27607 @end group
27608 @end smallexample
27610 @noindent
27611 Since this is a common case, there are special features to deal with
27612 this in a convenient manner. For the case of tests, Ada 2005 has added
27613 a pragma @code{Assert} that can be used for such tests. This pragma is modeled
27614 @cindex pragma @code{Assert}
27615 on the @code{Assert} pragma that has always been available in GNAT, so this
27616 feature may be used with GNAT even if you are not using Ada 2005 features.
27617 The use of pragma @code{Assert} is described in
27618 @ref{Pragma Assert,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, but as an
27619 example, the last test could be written:
27621 @smallexample @c ada
27622 pragma Assert (Temperature <= 999.0, "Temperature Crazy");
27623 @end smallexample
27625 @noindent
27626 or simply
27628 @smallexample @c ada
27629 pragma Assert (Temperature <= 999.0);
27630 @end smallexample
27632 @noindent
27633 In both cases, if assertions are active and the temperature is excessive,
27634 the exception @code{Assert_Failure} will be raised, with the given string in
27635 the first case or a string indicating the location of the pragma in the second
27636 case used as the exception message.
27638 You can turn assertions on and off by using the @code{Assertion_Policy}
27639 pragma.
27640 @cindex pragma @code{Assertion_Policy}
27641 This is an Ada 2005 pragma which is implemented in all modes by
27642 GNAT, but only in the latest versions of GNAT which include Ada 2005
27643 capability. Alternatively, you can use the @option{-gnata} switch
27644 @cindex @option{-gnata} switch
27645 to enable assertions from the command line (this is recognized by all versions
27646 of GNAT).
27648 For the example above with the @code{Put_Line}, the GNAT-specific pragma
27649 @code{Debug} can be used:
27650 @cindex pragma @code{Debug}
27652 @smallexample @c ada
27653 pragma Debug (Put_Line ("got to the first stage!"));
27654 @end smallexample
27656 @noindent
27657 If debug pragmas are enabled, the argument, which must be of the form of
27658 a procedure call, is executed (in this case, @code{Put_Line} will be called).
27659 Only one call can be present, but of course a special debugging procedure
27660 containing any code you like can be included in the program and then
27661 called in a pragma @code{Debug} argument as needed.
27663 One advantage of pragma @code{Debug} over the @code{if Debugging then}
27664 construct is that pragma @code{Debug} can appear in declarative contexts,
27665 such as at the very beginning of a procedure, before local declarations have
27666 been elaborated.
27668 Debug pragmas are enabled using either the @option{-gnata} switch that also
27669 controls assertions, or with a separate Debug_Policy pragma.
27670 @cindex pragma @code{Debug_Policy}
27671 The latter pragma is new in the Ada 2005 versions of GNAT (but it can be used
27672 in Ada 95 and Ada 83 programs as well), and is analogous to
27673 pragma @code{Assertion_Policy} to control assertions.
27675 @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy} are configuration pragmas,
27676 and thus they can appear in @file{gnat.adc} if you are not using a
27677 project file, or in the file designated to contain configuration pragmas
27678 in a project file.
27679 They then apply to all subsequent compilations. In practice the use of
27680 the @option{-gnata} switch is often the most convenient method of controlling
27681 the status of these pragmas.
27683 Note that a pragma is not a statement, so in contexts where a statement
27684 sequence is required, you can't just write a pragma on its own. You have
27685 to add a @code{null} statement.
27687 @smallexample @c ada
27688 @group
27689 if @dots{} then
27690    @dots{} -- some statements
27691 else
27692    pragma Assert (Num_Cases < 10);
27693    null;
27694 end if;
27695 @end group
27696 @end smallexample
27699 @node Conditionalizing Declarations
27700 @section Conditionalizing Declarations
27702 @noindent
27703 In some cases, it may be necessary to conditionalize declarations to meet
27704 different requirements. For example we might want a bit string whose length
27705 is set to meet some hardware message requirement.
27707 In some cases, it may be possible to do this using declare blocks controlled
27708 by conditional constants:
27710 @smallexample @c ada
27711 @group
27712 if Small_Machine then
27713    declare
27714       X : Bit_String (1 .. 10);
27715    begin
27716       @dots{}
27717    end;
27718 else
27719    declare
27720       X : Large_Bit_String (1 .. 1000);
27721    begin
27722       @dots{}
27723    end;
27724 end if;
27725 @end group
27726 @end smallexample
27728 @noindent
27729 Note that in this approach, both declarations are analyzed by the
27730 compiler so this can only be used where both declarations are legal,
27731 even though one of them will not be used.
27733 Another approach is to define integer constants, e.g.@: @code{Bits_Per_Word},
27734 or Boolean constants, e.g.@: @code{Little_Endian}, and then write declarations
27735 that are parameterized by these constants. For example
27737 @smallexample @c ada
27738 @group
27739 for Rec use
27740   Field1 at 0 range Boolean'Pos (Little_Endian) * 10 .. Bits_Per_Word;
27741 end record;
27742 @end group
27743 @end smallexample
27745 @noindent
27746 If @code{Bits_Per_Word} is set to 32, this generates either
27748 @smallexample @c ada
27749 @group
27750 for Rec use
27751   Field1 at 0 range 0 .. 32;
27752 end record;
27753 @end group
27754 @end smallexample
27756 @noindent
27757 for the big endian case, or
27759 @smallexample @c ada
27760 @group
27761 for Rec use record
27762   Field1 at 0 range 10 .. 32;
27763 end record;
27764 @end group
27765 @end smallexample
27767 @noindent
27768 for the little endian case. Since a powerful subset of Ada expression
27769 notation is usable for creating static constants, clever use of this
27770 feature can often solve quite difficult problems in conditionalizing
27771 compilation (note incidentally that in Ada 95, the little endian
27772 constant was introduced as @code{System.Default_Bit_Order}, so you do not
27773 need to define this one yourself).
27776 @node Use of Alternative Implementations
27777 @section Use of Alternative Implementations
27779 @noindent
27780 In some cases, none of the approaches described above are adequate. This
27781 can occur for example if the set of declarations required is radically
27782 different for two different configurations.
27784 In this situation, the official Ada way of dealing with conditionalizing
27785 such code is to write separate units for the different cases. As long as
27786 this does not result in excessive duplication of code, this can be done
27787 without creating maintenance problems. The approach is to share common
27788 code as far as possible, and then isolate the code and declarations
27789 that are different. Subunits are often a convenient method for breaking
27790 out a piece of a unit that is to be conditionalized, with separate files
27791 for different versions of the subunit for different targets, where the
27792 build script selects the right one to give to the compiler.
27793 @cindex Subunits (and conditional compilation)
27795 As an example, consider a situation where a new feature in Ada 2005
27796 allows something to be done in a really nice way. But your code must be able
27797 to compile with an Ada 95 compiler. Conceptually you want to say:
27799 @smallexample @c ada
27800 @group
27801 if Ada_2005 then
27802    @dots{} neat Ada 2005 code
27803 else
27804    @dots{} not quite as neat Ada 95 code
27805 end if;
27806 @end group
27807 @end smallexample
27809 @noindent
27810 where @code{Ada_2005} is a Boolean constant.
27812 But this won't work when @code{Ada_2005} is set to @code{False},
27813 since the @code{then} clause will be illegal for an Ada 95 compiler.
27814 (Recall that although such unreachable code would eventually be deleted
27815 by the compiler, it still needs to be legal.  If it uses features
27816 introduced in Ada 2005, it will be illegal in Ada 95.)
27818 So instead we write
27820 @smallexample @c ada
27821 procedure Insert is separate;
27822 @end smallexample
27824 @noindent
27825 Then we have two files for the subunit @code{Insert}, with the two sets of
27826 code.
27827 If the package containing this is called @code{File_Queries}, then we might
27828 have two files
27830 @itemize @bullet
27831 @item    @file{file_queries-insert-2005.adb}
27832 @item    @file{file_queries-insert-95.adb}
27833 @end itemize
27835 @noindent
27836 and the build script renames the appropriate file to
27838 @smallexample
27839 file_queries-insert.adb
27840 @end smallexample
27842 @noindent
27843 and then carries out the compilation.
27845 This can also be done with project files' naming schemes. For example:
27847 @smallexample @c project
27848 For Body ("File_Queries.Insert") use "file_queries-insert-2005.ada";
27849 @end smallexample
27851 @noindent
27852 Note also that with project files it is desirable to use a different extension
27853 than @file{ads} / @file{adb} for alternative versions. Otherwise a naming
27854 conflict may arise through another commonly used feature: to declare as part
27855 of the project a set of directories containing all the sources obeying the
27856 default naming scheme.
27858 The use of alternative units is certainly feasible in all situations,
27859 and for example the Ada part of the GNAT run-time is conditionalized
27860 based on the target architecture using this approach. As a specific example,
27861 consider the implementation of the AST feature in VMS. There is one
27862 spec:
27864 @smallexample
27865 s-asthan.ads
27866 @end smallexample
27868 @noindent
27869 which is the same for all architectures, and three bodies:
27871 @table @file
27872 @item    s-asthan.adb
27873 used for all non-VMS operating systems
27874 @item    s-asthan-vms-alpha.adb
27875 used for VMS on the Alpha
27876 @item    s-asthan-vms-ia64.adb
27877 used for VMS on the ia64
27878 @end table
27880 @noindent
27881 The dummy version @file{s-asthan.adb} simply raises exceptions noting that
27882 this operating system feature is not available, and the two remaining
27883 versions interface with the corresponding versions of VMS to provide
27884 VMS-compatible AST handling. The GNAT build script knows the architecture
27885 and operating system, and automatically selects the right version,
27886 renaming it if necessary to @file{s-asthan.adb} before the run-time build.
27888 Another style for arranging alternative implementations is through Ada's
27889 access-to-subprogram facility.
27890 In case some functionality is to be conditionally included,
27891 you can declare an access-to-procedure variable @code{Ref} that is initialized
27892 to designate a ``do nothing'' procedure, and then invoke @code{Ref.all}
27893 when appropriate.
27894 In some library package, set @code{Ref} to @code{Proc'Access} for some
27895 procedure @code{Proc} that performs the relevant processing.
27896 The initialization only occurs if the library package is included in the
27897 program.
27898 The same idea can also be implemented using tagged types and dispatching
27899 calls.
27902 @node Preprocessing
27903 @section Preprocessing
27904 @cindex Preprocessing
27906 @noindent
27907 Although it is quite possible to conditionalize code without the use of
27908 C-style preprocessing, as described earlier in this section, it is
27909 nevertheless convenient in some cases to use the C approach. Moreover,
27910 older Ada compilers have often provided some preprocessing capability,
27911 so legacy code may depend on this approach, even though it is not
27912 standard.
27914 To accommodate such use, GNAT provides a preprocessor (modeled to a large
27915 extent on the various preprocessors that have been used
27916 with legacy code on other compilers, to enable easier transition).
27918 The preprocessor may be used in two separate modes. It can be used quite
27919 separately from the compiler, to generate a separate output source file
27920 that is then fed to the compiler as a separate step. This is the
27921 @code{gnatprep} utility, whose use is fully described in
27922 @ref{Preprocessing with gnatprep}.
27923 @cindex @code{gnatprep}
27925 The preprocessing language allows such constructs as
27927 @smallexample
27928 @group
27929 #if DEBUG or else (PRIORITY > 4) then
27930    bunch of declarations
27931 #else
27932    completely different bunch of declarations
27933 #end if;
27934 @end group
27935 @end smallexample
27937 @noindent
27938 The values of the symbols @code{DEBUG} and @code{PRIORITY} can be
27939 defined either on the command line or in a separate file.
27941 The other way of running the preprocessor is even closer to the C style and
27942 often more convenient. In this approach the preprocessing is integrated into
27943 the compilation process. The compiler is fed the preprocessor input which
27944 includes @code{#if} lines etc, and then the compiler carries out the
27945 preprocessing internally and processes the resulting output.
27946 For more details on this approach, see @ref{Integrated Preprocessing}.
27949 @c *******************************
27950 @node Inline Assembler
27951 @appendix Inline Assembler
27952 @c *******************************
27954 @noindent
27955 If you need to write low-level software that interacts directly
27956 with the hardware, Ada provides two ways to incorporate assembly
27957 language code into your program.  First, you can import and invoke
27958 external routines written in assembly language, an Ada feature fully
27959 supported by GNAT@.  However, for small sections of code it may be simpler
27960 or more efficient to include assembly language statements directly
27961 in your Ada source program, using the facilities of the implementation-defined
27962 package @code{System.Machine_Code}, which incorporates the gcc
27963 Inline Assembler.  The Inline Assembler approach offers a number of advantages,
27964 including the following:
27966 @itemize @bullet
27967 @item No need to use non-Ada tools
27968 @item Consistent interface over different targets
27969 @item Automatic usage of the proper calling conventions
27970 @item Access to Ada constants and variables
27971 @item Definition of intrinsic routines
27972 @item Possibility of inlining a subprogram comprising assembler code
27973 @item Code optimizer can take Inline Assembler code into account
27974 @end itemize
27976 This chapter presents a series of examples to show you how to use
27977 the Inline Assembler.  Although it focuses on the Intel x86,
27978 the general approach applies also to other processors.
27979 It is assumed that you are familiar with Ada
27980 and with assembly language programming.
27982 @menu
27983 * Basic Assembler Syntax::
27984 * A Simple Example of Inline Assembler::
27985 * Output Variables in Inline Assembler::
27986 * Input Variables in Inline Assembler::
27987 * Inlining Inline Assembler Code::
27988 * Other Asm Functionality::
27989 @end menu
27991 @c ---------------------------------------------------------------------------
27992 @node Basic Assembler Syntax
27993 @section Basic Assembler Syntax
27995 @noindent
27996 The assembler used by GNAT and gcc is based not on the Intel assembly
27997 language, but rather on a language that descends from the AT&T Unix
27998 assembler @emph{as} (and which is often referred to as ``AT&T syntax'').
27999 The following table summarizes the main features of @emph{as} syntax
28000 and points out the differences from the Intel conventions.
28001 See the gcc @emph{as} and @emph{gas} (an @emph{as} macro
28002 pre-processor) documentation for further information.
28004 @table @asis
28005 @item Register names
28006 gcc / @emph{as}: Prefix with ``%''; for example @code{%eax}
28008 Intel: No extra punctuation; for example @code{eax}
28010 @item Immediate operand
28011 gcc / @emph{as}: Prefix with ``$''; for example @code{$4}
28013 Intel: No extra punctuation; for example @code{4}
28015 @item Address
28016 gcc / @emph{as}: Prefix with ``$''; for example @code{$loc}
28018 Intel: No extra punctuation; for example @code{loc}
28020 @item Memory contents
28021 gcc / @emph{as}: No extra punctuation; for example @code{loc}
28023 Intel: Square brackets; for example @code{[loc]}
28025 @item Register contents
28026 gcc / @emph{as}: Parentheses; for example @code{(%eax)}
28028 Intel: Square brackets; for example @code{[eax]}
28030 @item Hexadecimal numbers
28031 gcc / @emph{as}: Leading ``0x'' (C language syntax); for example @code{0xA0}
28033 Intel: Trailing ``h''; for example @code{A0h}
28035 @item Operand size
28036 gcc / @emph{as}: Explicit in op code; for example @code{movw} to move
28037 a 16-bit word
28039 Intel: Implicit, deduced by assembler; for example @code{mov}
28041 @item Instruction repetition
28042 gcc / @emph{as}: Split into two lines; for example
28044 @code{rep}
28046 @code{stosl}
28048 Intel: Keep on one line; for example @code{rep stosl}
28050 @item Order of operands
28051 gcc / @emph{as}: Source first; for example @code{movw $4, %eax}
28053 Intel: Destination first; for example @code{mov eax, 4}
28054 @end table
28056 @c ---------------------------------------------------------------------------
28057 @node A Simple Example of Inline Assembler
28058 @section A Simple Example of Inline Assembler
28060 @noindent
28061 The following example will generate a single assembly language statement,
28062 @code{nop}, which does nothing.  Despite its lack of run-time effect,
28063 the example will be useful in illustrating the basics of
28064 the Inline Assembler facility.
28066 @smallexample @c ada
28067 @group
28068 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28069 procedure Nothing is
28070 begin
28071    Asm ("nop");
28072 end Nothing;
28073 @end group
28074 @end smallexample
28076 @code{Asm} is a procedure declared in package @code{System.Machine_Code};
28077 here it takes one parameter, a @emph{template string} that must be a static
28078 expression and that will form the generated instruction.
28079 @code{Asm} may be regarded as a compile-time procedure that parses
28080 the template string and additional parameters (none here),
28081 from which it generates a sequence of assembly language instructions.
28083 The examples in this chapter will illustrate several of the forms
28084 for invoking @code{Asm}; a complete specification of the syntax
28085 is found in @ref{Machine Code Insertions,,, gnat_rm, GNAT Reference
28086 Manual}.
28088 Under the standard GNAT conventions, the @code{Nothing} procedure
28089 should be in a file named @file{nothing.adb}.
28090 You can build the executable in the usual way:
28091 @smallexample
28092 gnatmake nothing
28093 @end smallexample
28094 However, the interesting aspect of this example is not its run-time behavior
28095 but rather the generated assembly code.
28096 To see this output, invoke the compiler as follows:
28097 @smallexample
28098    gcc -c -S -fomit-frame-pointer -gnatp @file{nothing.adb}
28099 @end smallexample
28100 where the options are:
28102 @table @code
28103 @item -c
28104 compile only (no bind or link)
28105 @item -S
28106 generate assembler listing
28107 @item -fomit-frame-pointer
28108 do not set up separate stack frames
28109 @item -gnatp
28110 do not add runtime checks
28111 @end table
28113 This gives a human-readable assembler version of the code. The resulting
28114 file will have the same name as the Ada source file, but with a @code{.s}
28115 extension. In our example, the file @file{nothing.s} has the following
28116 contents:
28118 @smallexample
28119 @group
28120 .file "nothing.adb"
28121 gcc2_compiled.:
28122 ___gnu_compiled_ada:
28123 .text
28124    .align 4
28125 .globl __ada_nothing
28126 __ada_nothing:
28127 #APP
28128    nop
28129 #NO_APP
28130    jmp L1
28131    .align 2,0x90
28133    ret
28134 @end group
28135 @end smallexample
28137 The assembly code you included is clearly indicated by
28138 the compiler, between the @code{#APP} and @code{#NO_APP}
28139 delimiters. The character before the 'APP' and 'NOAPP'
28140 can differ on different targets. For example, GNU/Linux uses '#APP' while
28141 on NT you will see '/APP'.
28143 If you make a mistake in your assembler code (such as using the
28144 wrong size modifier, or using a wrong operand for the instruction) GNAT
28145 will report this error in a temporary file, which will be deleted when
28146 the compilation is finished.  Generating an assembler file will help
28147 in such cases, since you can assemble this file separately using the
28148 @emph{as} assembler that comes with gcc.
28150 Assembling the file using the command
28152 @smallexample
28153 as @file{nothing.s}
28154 @end smallexample
28155 @noindent
28156 will give you error messages whose lines correspond to the assembler
28157 input file, so you can easily find and correct any mistakes you made.
28158 If there are no errors, @emph{as} will generate an object file
28159 @file{nothing.out}.
28161 @c ---------------------------------------------------------------------------
28162 @node Output Variables in Inline Assembler
28163 @section Output Variables in Inline Assembler
28165 @noindent
28166 The examples in this section, showing how to access the processor flags,
28167 illustrate how to specify the destination operands for assembly language
28168 statements.
28170 @smallexample @c ada
28171 @group
28172 with Interfaces; use Interfaces;
28173 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28174 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28175 procedure Get_Flags is
28176    Flags : Unsigned_32;
28177    use ASCII;
28178 begin
28179    Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
28180         "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
28181         "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
28182         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
28183    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
28184 end Get_Flags;
28185 @end group
28186 @end smallexample
28188 In order to have a nicely aligned assembly listing, we have separated
28189 multiple assembler statements in the Asm template string with linefeed
28190 (ASCII.LF) and horizontal tab (ASCII.HT) characters.
28191 The resulting section of the assembly output file is:
28193 @smallexample
28194 @group
28195 #APP
28196    pushfl
28197    popl %eax
28198    movl %eax, -40(%ebp)
28199 #NO_APP
28200 @end group
28201 @end smallexample
28203 It would have been legal to write the Asm invocation as:
28205 @smallexample
28206 Asm ("pushfl popl %%eax movl %%eax, %0")
28207 @end smallexample
28209 but in the generated assembler file, this would come out as:
28211 @smallexample
28212 #APP
28213    pushfl popl %eax movl %eax, -40(%ebp)
28214 #NO_APP
28215 @end smallexample
28217 which is not so convenient for the human reader.
28219 We use Ada comments
28220 at the end of each line to explain what the assembler instructions
28221 actually do.  This is a useful convention.
28223 When writing Inline Assembler instructions, you need to precede each register
28224 and variable name with a percent sign.  Since the assembler already requires
28225 a percent sign at the beginning of a register name, you need two consecutive
28226 percent signs for such names in the Asm template string, thus @code{%%eax}.
28227 In the generated assembly code, one of the percent signs will be stripped off.
28229 Names such as @code{%0}, @code{%1}, @code{%2}, etc., denote input or output
28230 variables: operands you later define using @code{Input} or @code{Output}
28231 parameters to @code{Asm}.
28232 An output variable is illustrated in
28233 the third statement in the Asm template string:
28234 @smallexample
28235 movl %%eax, %0
28236 @end smallexample
28237 The intent is to store the contents of the eax register in a variable that can
28238 be accessed in Ada.  Simply writing @code{movl %%eax, Flags} would not
28239 necessarily work, since the compiler might optimize by using a register
28240 to hold Flags, and the expansion of the @code{movl} instruction would not be
28241 aware of this optimization.  The solution is not to store the result directly
28242 but rather to advise the compiler to choose the correct operand form;
28243 that is the purpose of the @code{%0} output variable.
28245 Information about the output variable is supplied in the @code{Outputs}
28246 parameter to @code{Asm}:
28247 @smallexample
28248 Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
28249 @end smallexample
28251 The output is defined by the @code{Asm_Output} attribute of the target type;
28252 the general format is
28253 @smallexample
28254 Type'Asm_Output (constraint_string, variable_name)
28255 @end smallexample
28257 The constraint string directs the compiler how
28258 to store/access the associated variable.  In the example
28259 @smallexample
28260 Unsigned_32'Asm_Output ("=m", Flags);
28261 @end smallexample
28262 the @code{"m"} (memory) constraint tells the compiler that the variable
28263 @code{Flags} should be stored in a memory variable, thus preventing
28264 the optimizer from keeping it in a register.  In contrast,
28265 @smallexample
28266 Unsigned_32'Asm_Output ("=r", Flags);
28267 @end smallexample
28268 uses the @code{"r"} (register) constraint, telling the compiler to
28269 store the variable in a register.
28271 If the constraint is preceded by the equal character (@strong{=}), it tells
28272 the compiler that the variable will be used to store data into it.
28274 In the @code{Get_Flags} example, we used the @code{"g"} (global) constraint,
28275 allowing the optimizer to choose whatever it deems best.
28277 There are a fairly large number of constraints, but the ones that are
28278 most useful (for the Intel x86 processor) are the following:
28280 @table @code
28281 @item =
28282 output constraint
28283 @item g
28284 global (i.e.@: can be stored anywhere)
28285 @item m
28286 in memory
28287 @item I
28288 a constant
28289 @item a
28290 use eax
28291 @item b
28292 use ebx
28293 @item c
28294 use ecx
28295 @item d
28296 use edx
28297 @item S
28298 use esi
28299 @item D
28300 use edi
28301 @item r
28302 use one of eax, ebx, ecx or edx
28303 @item q
28304 use one of eax, ebx, ecx, edx, esi or edi
28305 @end table
28307 The full set of constraints is described in the gcc and @emph{as}
28308 documentation; note that it is possible to combine certain constraints
28309 in one constraint string.
28311 You specify the association of an output variable with an assembler operand
28312 through the @code{%}@emph{n} notation, where @emph{n} is a non-negative
28313 integer.  Thus in
28314 @smallexample @c ada
28315 @group
28316 Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
28317      "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
28318      "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
28319      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
28320 @end group
28321 @end smallexample
28322 @noindent
28323 @code{%0} will be replaced in the expanded code by the appropriate operand,
28324 whatever
28325 the compiler decided for the @code{Flags} variable.
28327 In general, you may have any number of output variables:
28328 @itemize @bullet
28329 @item
28330 Count the operands starting at 0; thus @code{%0}, @code{%1}, etc.
28331 @item
28332 Specify the @code{Outputs} parameter as a parenthesized comma-separated list
28333 of @code{Asm_Output} attributes
28334 @end itemize
28336 For example:
28337 @smallexample @c ada
28338 @group
28339 Asm ("movl %%eax, %0" & LF & HT &
28340      "movl %%ebx, %1" & LF & HT &
28341      "movl %%ecx, %2",
28342      Outputs => (Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_A),   --  %0 = Var_A
28343                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_B),   --  %1 = Var_B
28344                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_C))); --  %2 = Var_C
28345 @end group
28346 @end smallexample
28347 @noindent
28348 where @code{Var_A}, @code{Var_B}, and @code{Var_C} are variables
28349 in the Ada program.
28351 As a variation on the @code{Get_Flags} example, we can use the constraints
28352 string to direct the compiler to store the eax register into the @code{Flags}
28353 variable, instead of including the store instruction explicitly in the
28354 @code{Asm} template string:
28356 @smallexample @c ada
28357 @group
28358 with Interfaces; use Interfaces;
28359 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28360 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28361 procedure Get_Flags_2 is
28362    Flags : Unsigned_32;
28363    use ASCII;
28364 begin
28365    Asm ("pushfl"      & LF & HT & -- push flags on stack
28366         "popl %%eax",             -- save flags in eax
28367         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Flags));
28368    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
28369 end Get_Flags_2;
28370 @end group
28371 @end smallexample
28373 @noindent
28374 The @code{"a"} constraint tells the compiler that the @code{Flags}
28375 variable will come from the eax register. Here is the resulting code:
28377 @smallexample
28378 @group
28379 #APP
28380    pushfl
28381    popl %eax
28382 #NO_APP
28383    movl %eax,-40(%ebp)
28384 @end group
28385 @end smallexample
28387 @noindent
28388 The compiler generated the store of eax into Flags after
28389 expanding the assembler code.
28391 Actually, there was no need to pop the flags into the eax register;
28392 more simply, we could just pop the flags directly into the program variable:
28394 @smallexample @c ada
28395 @group
28396 with Interfaces; use Interfaces;
28397 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28398 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28399 procedure Get_Flags_3 is
28400    Flags : Unsigned_32;
28401    use ASCII;
28402 begin
28403    Asm ("pushfl"  & LF & HT & -- push flags on stack
28404         "pop %0",             -- save flags in Flags
28405         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
28406    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
28407 end Get_Flags_3;
28408 @end group
28409 @end smallexample
28411 @c ---------------------------------------------------------------------------
28412 @node Input Variables in Inline Assembler
28413 @section Input Variables in Inline Assembler
28415 @noindent
28416 The example in this section illustrates how to specify the source operands
28417 for assembly language statements.
28418 The program simply increments its input value by 1:
28420 @smallexample @c ada
28421 @group
28422 with Interfaces; use Interfaces;
28423 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28424 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28425 procedure Increment is
28427    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
28428       Result : Unsigned_32;
28429    begin
28430       Asm ("incl %0",
28431            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result),
28432            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value));
28433       return Result;
28434    end Incr;
28436    Value : Unsigned_32;
28438 begin
28439    Value := 5;
28440    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
28441    Value := Incr (Value);
28442    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
28443 end Increment;
28444 @end group
28445 @end smallexample
28447 The @code{Outputs} parameter to @code{Asm} specifies
28448 that the result will be in the eax register and that it is to be stored
28449 in the @code{Result} variable.
28451 The @code{Inputs} parameter looks much like the @code{Outputs} parameter,
28452 but with an @code{Asm_Input} attribute.
28453 The @code{"="} constraint, indicating an output value, is not present.
28455 You can have multiple input variables, in the same way that you can have more
28456 than one output variable.
28458 The parameter count (%0, %1) etc, still starts at the first output statement,
28459 and continues with the input statements.
28461 Just as the @code{Outputs} parameter causes the register to be stored into the
28462 target variable after execution of the assembler statements, so does the
28463 @code{Inputs} parameter cause its variable to be loaded into the register
28464 before execution of the assembler statements.
28466 Thus the effect of the @code{Asm} invocation is:
28467 @enumerate
28468 @item load the 32-bit value of @code{Value} into eax
28469 @item execute the @code{incl %eax} instruction
28470 @item store the contents of eax into the @code{Result} variable
28471 @end enumerate
28473 The resulting assembler file (with @option{-O2} optimization) contains:
28474 @smallexample
28475 @group
28476 _increment__incr.1:
28477    subl $4,%esp
28478    movl 8(%esp),%eax
28479 #APP
28480    incl %eax
28481 #NO_APP
28482    movl %eax,%edx
28483    movl %ecx,(%esp)
28484    addl $4,%esp
28485    ret
28486 @end group
28487 @end smallexample
28489 @c ---------------------------------------------------------------------------
28490 @node Inlining Inline Assembler Code
28491 @section Inlining Inline Assembler Code
28493 @noindent
28494 For a short subprogram such as the @code{Incr} function in the previous
28495 section, the overhead of the call and return (creating / deleting the stack
28496 frame) can be significant, compared to the amount of code in the subprogram
28497 body.  A solution is to apply Ada's @code{Inline} pragma to the subprogram,
28498 which directs the compiler to expand invocations of the subprogram at the
28499 point(s) of call, instead of setting up a stack frame for out-of-line calls.
28500 Here is the resulting program:
28502 @smallexample @c ada
28503 @group
28504 with Interfaces; use Interfaces;
28505 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28506 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28507 procedure Increment_2 is
28509    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
28510       Result : Unsigned_32;
28511    begin
28512       Asm ("incl %0",
28513            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result),
28514            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value));
28515       return Result;
28516    end Incr;
28517    pragma Inline (Increment);
28519    Value : Unsigned_32;
28521 begin
28522    Value := 5;
28523    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
28524    Value := Increment (Value);
28525    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
28526 end Increment_2;
28527 @end group
28528 @end smallexample
28530 Compile the program with both optimization (@option{-O2}) and inlining
28531 (@option{-gnatn}) enabled.
28533 The @code{Incr} function is still compiled as usual, but at the
28534 point in @code{Increment} where our function used to be called:
28536 @smallexample
28537 @group
28538 pushl %edi
28539 call _increment__incr.1
28540 @end group
28541 @end smallexample
28543 @noindent
28544 the code for the function body directly appears:
28546 @smallexample
28547 @group
28548 movl %esi,%eax
28549 #APP
28550    incl %eax
28551 #NO_APP
28552    movl %eax,%edx
28553 @end group
28554 @end smallexample
28556 @noindent
28557 thus saving the overhead of stack frame setup and an out-of-line call.
28559 @c ---------------------------------------------------------------------------
28560 @node Other Asm Functionality
28561 @section Other @code{Asm} Functionality
28563 @noindent
28564 This section describes two important parameters to the @code{Asm}
28565 procedure: @code{Clobber}, which identifies register usage;
28566 and @code{Volatile}, which inhibits unwanted optimizations.
28568 @menu
28569 * The Clobber Parameter::
28570 * The Volatile Parameter::
28571 @end menu
28573 @c ---------------------------------------------------------------------------
28574 @node The Clobber Parameter
28575 @subsection The @code{Clobber} Parameter
28577 @noindent
28578 One of the dangers of intermixing assembly language and a compiled language
28579 such as Ada is that the compiler needs to be aware of which registers are
28580 being used by the assembly code.  In some cases, such as the earlier examples,
28581 the constraint string is sufficient to indicate register usage (e.g.,
28582 @code{"a"} for
28583 the eax register).  But more generally, the compiler needs an explicit
28584 identification of the registers that are used by the Inline Assembly
28585 statements.
28587 Using a register that the compiler doesn't know about
28588 could be a side effect of an instruction (like @code{mull}
28589 storing its result in both eax and edx).
28590 It can also arise from explicit register usage in your
28591 assembly code; for example:
28592 @smallexample
28593 @group
28594 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
28595      "movl %%ebx, %1",
28596      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
28597      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In));
28598 @end group
28599 @end smallexample
28600 @noindent
28601 where the compiler (since it does not analyze the @code{Asm} template string)
28602 does not know you are using the ebx register.
28604 In such cases you need to supply the @code{Clobber} parameter to @code{Asm},
28605 to identify the registers that will be used by your assembly code:
28607 @smallexample
28608 @group
28609 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
28610      "movl %%ebx, %1",
28611      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
28612      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
28613      Clobber => "ebx");
28614 @end group
28615 @end smallexample
28617 The Clobber parameter is a static string expression specifying the
28618 register(s) you are using.  Note that register names are @emph{not} prefixed
28619 by a percent sign. Also, if more than one register is used then their names
28620 are separated by commas; e.g., @code{"eax, ebx"}
28622 The @code{Clobber} parameter has several additional uses:
28623 @enumerate
28624 @item Use ``register'' name @code{cc} to indicate that flags might have changed
28625 @item Use ``register'' name @code{memory} if you changed a memory location
28626 @end enumerate
28628 @c ---------------------------------------------------------------------------
28629 @node The Volatile Parameter
28630 @subsection The @code{Volatile} Parameter
28631 @cindex Volatile parameter
28633 @noindent
28634 Compiler optimizations in the presence of Inline Assembler may sometimes have
28635 unwanted effects.  For example, when an @code{Asm} invocation with an input
28636 variable is inside a loop, the compiler might move the loading of the input
28637 variable outside the loop, regarding it as a one-time initialization.
28639 If this effect is not desired, you can disable such optimizations by setting
28640 the @code{Volatile} parameter to @code{True}; for example:
28642 @smallexample @c ada
28643 @group
28644 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
28645      "movl %%ebx, %1",
28646      Outputs  => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
28647      Inputs   => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
28648      Clobber  => "ebx",
28649      Volatile => True);
28650 @end group
28651 @end smallexample
28653 By default, @code{Volatile} is set to @code{False} unless there is no
28654 @code{Outputs} parameter.
28656 Although setting @code{Volatile} to @code{True} prevents unwanted
28657 optimizations, it will also disable other optimizations that might be
28658 important for efficiency. In general, you should set @code{Volatile}
28659 to @code{True} only if the compiler's optimizations have created
28660 problems.
28661 @c END OF INLINE ASSEMBLER CHAPTER
28662 @c ===============================
28664 @c ***********************************
28665 @c * Compatibility and Porting Guide *
28666 @c ***********************************
28667 @node Compatibility and Porting Guide
28668 @appendix Compatibility and Porting Guide
28670 @noindent
28671 This chapter describes the compatibility issues that may arise between
28672 GNAT and other Ada compilation systems (including those for Ada 83),
28673 and shows how GNAT can expedite porting
28674 applications developed in other Ada environments.
28676 @menu
28677 * Compatibility with Ada 83::
28678 * Compatibility between Ada 95 and Ada 2005::
28679 * Implementation-dependent characteristics::
28680 * Compatibility with Other Ada Systems::
28681 * Representation Clauses::
28682 @ifclear vms
28683 @c Brief section is only in non-VMS version
28684 @c Full chapter is in VMS version
28685 * Compatibility with HP Ada 83::
28686 @end ifclear
28687 @ifset vms
28688 * Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS::
28689 @end ifset
28690 @end menu
28692 @node Compatibility with Ada 83
28693 @section Compatibility with Ada 83
28694 @cindex Compatibility (between Ada 83 and Ada 95 / Ada 2005)
28696 @noindent
28697 Ada 95 and Ada 2005 are highly upwards compatible with Ada 83.  In
28698 particular, the design intention was that the difficulties associated
28699 with moving from Ada 83 to Ada 95 or Ada 2005 should be no greater than those
28700 that occur when moving from one Ada 83 system to another.
28702 However, there are a number of points at which there are minor
28703 incompatibilities.  The @cite{Ada 95 Annotated Reference Manual} contains
28704 full details of these issues,
28705 and should be consulted for a complete treatment.
28706 In practice the
28707 following subsections treat the most likely issues to be encountered.
28709 @menu
28710 * Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95::
28711 * More deterministic semantics::
28712 * Changed semantics::
28713 * Other language compatibility issues::
28714 @end menu
28716 @node Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95
28717 @subsection Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95
28719 Some legal Ada 83 programs are illegal (i.e., they will fail to compile) in
28720 Ada 95 and thus also in Ada 2005:
28722 @table @emph
28723 @item Character literals
28724 Some uses of character literals are ambiguous.  Since Ada 95 has introduced
28725 @code{Wide_Character} as a new predefined character type, some uses of
28726 character literals that were legal in Ada 83 are illegal in Ada 95.
28727 For example:
28728 @smallexample @c ada
28729    for Char in 'A' .. 'Z' loop @dots{} end loop;
28730 @end smallexample
28732 @noindent
28733 The problem is that @code{'A'} and @code{'Z'} could be from either
28734 @code{Character} or @code{Wide_Character}.  The simplest correction
28735 is to make the type explicit; e.g.:
28736 @smallexample @c ada
28737    for Char in Character range 'A' .. 'Z' loop @dots{} end loop;
28738 @end smallexample
28740 @item New reserved words
28741 The identifiers @code{abstract}, @code{aliased}, @code{protected},
28742 @code{requeue}, @code{tagged}, and @code{until} are reserved in Ada 95.
28743 Existing Ada 83 code using any of these identifiers must be edited to
28744 use some alternative name.
28746 @item Freezing rules
28747 The rules in Ada 95 are slightly different with regard to the point at
28748 which entities are frozen, and representation pragmas and clauses are
28749 not permitted past the freeze point.  This shows up most typically in
28750 the form of an error message complaining that a representation item
28751 appears too late, and the appropriate corrective action is to move
28752 the item nearer to the declaration of the entity to which it refers.
28754 A particular case is that representation pragmas
28755 @ifset vms
28756 (including the
28757 extended HP Ada 83 compatibility pragmas such as @code{Export_Procedure})
28758 @end ifset
28759 cannot be applied to a subprogram body.  If necessary, a separate subprogram
28760 declaration must be introduced to which the pragma can be applied.
28762 @item Optional bodies for library packages
28763 In Ada 83, a package that did not require a package body was nevertheless
28764 allowed to have one.  This lead to certain surprises in compiling large
28765 systems (situations in which the body could be unexpectedly ignored by the
28766 binder).  In Ada 95, if a package does not require a body then it is not
28767 permitted to have a body.  To fix this problem, simply remove a redundant
28768 body if it is empty, or, if it is non-empty, introduce a dummy declaration
28769 into the spec that makes the body required.  One approach is to add a private
28770 part to the package declaration (if necessary), and define a parameterless
28771 procedure called @code{Requires_Body}, which must then be given a dummy
28772 procedure body in the package body, which then becomes required.
28773 Another approach (assuming that this does not introduce elaboration
28774 circularities) is to add an @code{Elaborate_Body} pragma to the package spec,
28775 since one effect of this pragma is to require the presence of a package body.
28777 @item @code{Numeric_Error} is now the same as @code{Constraint_Error}
28778 In Ada 95, the exception @code{Numeric_Error} is a renaming of
28779 @code{Constraint_Error}.
28780 This means that it is illegal to have separate exception handlers for
28781 the two exceptions.  The fix is simply to remove the handler for the
28782 @code{Numeric_Error} case (since even in Ada 83, a compiler was free to raise
28783 @code{Constraint_Error} in place of @code{Numeric_Error} in all cases).
28785 @item Indefinite subtypes in generics
28786 In Ada 83, it was permissible to pass an indefinite type (e.g.@: @code{String})
28787 as the actual for a generic formal private type, but then the instantiation
28788 would be illegal if there were any instances of declarations of variables
28789 of this type in the generic body.  In Ada 95, to avoid this clear violation
28790 of the methodological principle known as the ``contract model'',
28791 the generic declaration explicitly indicates whether
28792 or not such instantiations are permitted.  If a generic formal parameter
28793 has explicit unknown discriminants, indicated by using @code{(<>)} after the
28794 subtype name, then it can be instantiated with indefinite types, but no
28795 stand-alone variables can be declared of this type.  Any attempt to declare
28796 such a variable will result in an illegality at the time the generic is
28797 declared.  If the @code{(<>)} notation is not used, then it is illegal
28798 to instantiate the generic with an indefinite type.
28799 This is the potential incompatibility issue when porting Ada 83 code to Ada 95.
28800 It will show up as a compile time error, and
28801 the fix is usually simply to add the @code{(<>)} to the generic declaration.
28802 @end table
28804 @node More deterministic semantics
28805 @subsection More deterministic semantics
28807 @table @emph
28808 @item Conversions
28809 Conversions from real types to integer types round away from 0.  In Ada 83
28810 the conversion Integer(2.5) could deliver either 2 or 3 as its value.  This
28811 implementation freedom was intended to support unbiased rounding in
28812 statistical applications, but in practice it interfered with portability.
28813 In Ada 95 the conversion semantics are unambiguous, and rounding away from 0
28814 is required.  Numeric code may be affected by this change in semantics.
28815 Note, though, that this issue is no worse than already existed in Ada 83
28816 when porting code from one vendor to another.
28818 @item Tasking
28819 The Real-Time Annex introduces a set of policies that define the behavior of
28820 features that were implementation dependent in Ada 83, such as the order in
28821 which open select branches are executed.
28822 @end table
28824 @node Changed semantics
28825 @subsection Changed semantics
28827 @noindent
28828 The worst kind of incompatibility is one where a program that is legal in
28829 Ada 83 is also legal in Ada 95 but can have an effect in Ada 95 that was not
28830 possible in Ada 83.  Fortunately this is extremely rare, but the one
28831 situation that you should be alert to is the change in the predefined type
28832 @code{Character} from 7-bit ASCII to 8-bit Latin-1.
28834 @table @emph
28835 @item Range of type @code{Character}
28836 The range of @code{Standard.Character} is now the full 256 characters
28837 of Latin-1, whereas in most Ada 83 implementations it was restricted
28838 to 128 characters. Although some of the effects of
28839 this change will be manifest in compile-time rejection of legal
28840 Ada 83 programs it is possible for a working Ada 83 program to have
28841 a different effect in Ada 95, one that was not permitted in Ada 83.
28842 As an example, the expression
28843 @code{Character'Pos(Character'Last)} returned @code{127} in Ada 83 and now
28844 delivers @code{255} as its value.
28845 In general, you should look at the logic of any
28846 character-processing Ada 83 program and see whether it needs to be adapted
28847 to work correctly with Latin-1.  Note that the predefined Ada 95 API has a
28848 character handling package that may be relevant if code needs to be adapted
28849 to account for the additional Latin-1 elements.
28850 The desirable fix is to
28851 modify the program to accommodate the full character set, but in some cases
28852 it may be convenient to define a subtype or derived type of Character that
28853 covers only the restricted range.
28854 @cindex Latin-1
28855 @end table
28857 @node Other language compatibility issues
28858 @subsection Other language compatibility issues
28860 @table @emph
28861 @item @option{-gnat83} switch
28862 All implementations of GNAT provide a switch that causes GNAT to operate
28863 in Ada 83 mode.  In this mode, some but not all compatibility problems
28864 of the type described above are handled automatically.  For example, the
28865 new reserved words introduced in Ada 95 and Ada 2005 are treated simply
28866 as identifiers as in Ada 83.
28867 However,
28868 in practice, it is usually advisable to make the necessary modifications
28869 to the program to remove the need for using this switch.
28870 See @ref{Compiling Different Versions of Ada}.
28872 @item Support for removed Ada 83 pragmas and attributes
28873 A number of pragmas and attributes from Ada 83 were removed from Ada 95,
28874 generally because they were replaced by other mechanisms.  Ada 95 and Ada 2005
28875 compilers are allowed, but not required, to implement these missing
28876 elements.  In contrast with some other compilers, GNAT implements all
28877 such pragmas and attributes, eliminating this compatibility concern.  These
28878 include @code{pragma Interface} and the floating point type attributes
28879 (@code{Emax}, @code{Mantissa}, etc.), among other items.
28880 @end table
28883 @node Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
28884 @section Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
28885 @cindex Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
28887 @noindent
28888 Although Ada 2005 was designed to be upwards compatible with Ada 95, there are
28889 a number of incompatibilities. Several are enumerated below;
28890 for a complete description please see the
28891 Annotated Ada 2005 Reference Manual, or section 9.1.1 in
28892 @cite{Rationale for Ada 2005}.
28894 @table @emph
28895 @item New reserved words.
28896 The words @code{interface}, @code{overriding} and @code{synchronized} are
28897 reserved in Ada 2005.
28898 A pre-Ada 2005 program that uses any of these as an identifier will be
28899 illegal.
28901 @item New declarations in predefined packages.
28902 A number of packages in the predefined environment contain new declarations:
28903 @code{Ada.Exceptions}, @code{Ada.Real_Time}, @code{Ada.Strings},
28904 @code{Ada.Strings.Fixed}, @code{Ada.Strings.Bounded},
28905 @code{Ada.Strings.Unbounded}, @code{Ada.Strings.Wide_Fixed},
28906 @code{Ada.Strings.Wide_Bounded}, @code{Ada.Strings.Wide_Unbounded},
28907 @code{Ada.Tags}, @code{Ada.Text_IO}, and @code{Interfaces.C}.
28908 If an Ada 95 program does a @code{with} and @code{use} of any of these
28909 packages, the new declarations may cause name clashes.
28911 @item Access parameters.
28912 A nondispatching subprogram with an access parameter cannot be renamed
28913 as a dispatching operation.  This was permitted in Ada 95.
28915 @item Access types, discriminants, and constraints.
28916 Rule changes in this area have led to some incompatibilities; for example,
28917 constrained subtypes of some access types are not permitted in Ada 2005.
28919 @item Aggregates for limited types.
28920 The allowance of aggregates for limited types in Ada 2005 raises the
28921 possibility of ambiguities in legal Ada 95 programs, since additional types
28922 now need to be considered in expression resolution.
28924 @item Fixed-point multiplication and division.
28925 Certain expressions involving ``*'' or ``/'' for a fixed-point type, which
28926 were legal in Ada 95 and invoked the predefined versions of these operations,
28927 are now ambiguous.
28928 The ambiguity may be resolved either by applying a type conversion to the
28929 expression, or by explicitly invoking the operation from package
28930 @code{Standard}.
28932 @item Return-by-reference types.
28933 The Ada 95 return-by-reference mechanism has been removed.  Instead, the user
28934 can declare a function returning a value from an anonymous access type.
28935 @end table
28938 @node Implementation-dependent characteristics
28939 @section Implementation-dependent characteristics
28940 @noindent
28941 Although the Ada language defines the semantics of each construct as
28942 precisely as practical, in some situations (for example for reasons of
28943 efficiency, or where the effect is heavily dependent on the host or target
28944 platform) the implementation is allowed some freedom.  In porting Ada 83
28945 code to GNAT, you need to be aware of whether / how the existing code
28946 exercised such implementation dependencies.  Such characteristics fall into
28947 several categories, and GNAT offers specific support in assisting the
28948 transition from certain Ada 83 compilers.
28950 @menu
28951 * Implementation-defined pragmas::
28952 * Implementation-defined attributes::
28953 * Libraries::
28954 * Elaboration order::
28955 * Target-specific aspects::
28956 @end menu
28958 @node Implementation-defined pragmas
28959 @subsection Implementation-defined pragmas
28961 @noindent
28962 Ada compilers are allowed to supplement the language-defined pragmas, and
28963 these are a potential source of non-portability.  All GNAT-defined pragmas
28964 are described in @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT
28965 Reference Manual}, and these include several that are specifically
28966 intended to correspond to other vendors' Ada 83 pragmas.
28967 For migrating from VADS, the pragma @code{Use_VADS_Size} may be useful.
28968 For compatibility with HP Ada 83, GNAT supplies the pragmas
28969 @code{Extend_System}, @code{Ident}, @code{Inline_Generic},
28970 @code{Interface_Name}, @code{Passive}, @code{Suppress_All},
28971 and @code{Volatile}.
28972 Other relevant pragmas include @code{External} and @code{Link_With}.
28973 Some vendor-specific
28974 Ada 83 pragmas (@code{Share_Generic}, @code{Subtitle}, and @code{Title}) are
28975 recognized, thus
28976 avoiding compiler rejection of units that contain such pragmas; they are not
28977 relevant in a GNAT context and hence are not otherwise implemented.
28979 @node Implementation-defined attributes
28980 @subsection Implementation-defined attributes
28982 Analogous to pragmas, the set of attributes may be extended by an
28983 implementation.  All GNAT-defined attributes are described in
28984 @ref{Implementation Defined Attributes,,, gnat_rm, GNAT Reference
28985 Manual}, and these include several that are specifically intended
28986 to correspond to other vendors' Ada 83 attributes.  For migrating from VADS,
28987 the attribute @code{VADS_Size} may be useful.  For compatibility with HP
28988 Ada 83, GNAT supplies the attributes @code{Bit}, @code{Machine_Size} and
28989 @code{Type_Class}.
28991 @node Libraries
28992 @subsection Libraries
28993 @noindent
28994 Vendors may supply libraries to supplement the standard Ada API.  If Ada 83
28995 code uses vendor-specific libraries then there are several ways to manage
28996 this in Ada 95 or Ada 2005:
28997 @enumerate
28998 @item
28999 If the source code for the libraries (specs and bodies) are
29000 available, then the libraries can be migrated in the same way as the
29001 application.
29002 @item
29003 If the source code for the specs but not the bodies are
29004 available, then you can reimplement the bodies.
29005 @item
29006 Some features introduced by Ada 95 obviate the need for library support.  For
29007 example most Ada 83 vendors supplied a package for unsigned integers.  The
29008 Ada 95 modular type feature is the preferred way to handle this need, so
29009 instead of migrating or reimplementing the unsigned integer package it may
29010 be preferable to retrofit the application using modular types.
29011 @end enumerate
29013 @node Elaboration order
29014 @subsection Elaboration order
29015 @noindent
29016 The implementation can choose any elaboration order consistent with the unit
29017 dependency relationship.  This freedom means that some orders can result in
29018 Program_Error being raised due to an ``Access Before Elaboration'': an attempt
29019 to invoke a subprogram its body has been elaborated, or to instantiate a
29020 generic before the generic body has been elaborated.  By default GNAT
29021 attempts to choose a safe order (one that will not encounter access before
29022 elaboration problems) by implicitly inserting @code{Elaborate} or
29023 @code{Elaborate_All} pragmas where
29024 needed.  However, this can lead to the creation of elaboration circularities
29025 and a resulting rejection of the program by gnatbind.  This issue is
29026 thoroughly described in @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}.
29027 In brief, there are several
29028 ways to deal with this situation:
29030 @itemize @bullet
29031 @item
29032 Modify the program to eliminate the circularities, e.g.@: by moving
29033 elaboration-time code into explicitly-invoked procedures
29034 @item
29035 Constrain the elaboration order by including explicit @code{Elaborate_Body} or
29036 @code{Elaborate} pragmas, and then inhibit the generation of implicit
29037 @code{Elaborate_All}
29038 pragmas either globally (as an effect of the @option{-gnatE} switch) or locally
29039 (by selectively suppressing elaboration checks via pragma
29040 @code{Suppress(Elaboration_Check)} when it is safe to do so).
29041 @end itemize
29043 @node Target-specific aspects
29044 @subsection Target-specific aspects
29045 @noindent
29046 Low-level applications need to deal with machine addresses, data
29047 representations, interfacing with assembler code, and similar issues.  If
29048 such an Ada 83 application is being ported to different target hardware (for
29049 example where the byte endianness has changed) then you will need to
29050 carefully examine the program logic; the porting effort will heavily depend
29051 on the robustness of the original design.  Moreover, Ada 95 (and thus
29052 Ada 2005) are sometimes
29053 incompatible with typical Ada 83 compiler practices regarding implicit
29054 packing, the meaning of the Size attribute, and the size of access values.
29055 GNAT's approach to these issues is described in @ref{Representation Clauses}.
29057 @node Compatibility with Other Ada Systems
29058 @section Compatibility with Other Ada Systems
29060 @noindent
29061 If programs avoid the use of implementation dependent and
29062 implementation defined features, as documented in the @cite{Ada
29063 Reference Manual}, there should be a high degree of portability between
29064 GNAT and other Ada systems.  The following are specific items which
29065 have proved troublesome in moving Ada 95 programs from GNAT to other Ada 95
29066 compilers, but do not affect porting code to GNAT@.
29067 (As of @value{NOW}, GNAT is the only compiler available for Ada 2005;
29068 the following issues may or may not arise for Ada 2005 programs
29069 when other compilers appear.)
29071 @table @emph
29072 @item Ada 83 Pragmas and Attributes
29073 Ada 95 compilers are allowed, but not required, to implement the missing
29074 Ada 83 pragmas and attributes that are no longer defined in Ada 95.
29075 GNAT implements all such pragmas and attributes, eliminating this as
29076 a compatibility concern, but some other Ada 95 compilers reject these
29077 pragmas and attributes.
29079 @item Specialized Needs Annexes
29080 GNAT implements the full set of special needs annexes.  At the
29081 current time, it is the only Ada 95 compiler to do so.  This means that
29082 programs making use of these features may not be portable to other Ada
29083 95 compilation systems.
29085 @item Representation Clauses
29086 Some other Ada 95 compilers implement only the minimal set of
29087 representation clauses required by the Ada 95 reference manual.  GNAT goes
29088 far beyond this minimal set, as described in the next section.
29089 @end table
29091 @node Representation Clauses
29092 @section Representation Clauses
29094 @noindent
29095 The Ada 83 reference manual was quite vague in describing both the minimal
29096 required implementation of representation clauses, and also their precise
29097 effects.  Ada 95 (and thus also Ada 2005) are much more explicit, but the
29098 minimal set of capabilities required is still quite limited.
29100 GNAT implements the full required set of capabilities in
29101 Ada 95 and Ada 2005, but also goes much further, and in particular
29102 an effort has been made to be compatible with existing Ada 83 usage to the
29103 greatest extent possible.
29105 A few cases exist in which Ada 83 compiler behavior is incompatible with
29106 the requirements in Ada 95 (and thus also Ada 2005).  These are instances of
29107 intentional or accidental dependence on specific implementation dependent
29108 characteristics of these Ada 83 compilers.  The following is a list of
29109 the cases most likely to arise in existing Ada 83 code.
29111 @table @emph
29112 @item Implicit Packing
29113 Some Ada 83 compilers allowed a Size specification to cause implicit
29114 packing of an array or record.  This could cause expensive implicit
29115 conversions for change of representation in the presence of derived
29116 types, and the Ada design intends to avoid this possibility.
29117 Subsequent AI's were issued to make it clear that such implicit
29118 change of representation in response to a Size clause is inadvisable,
29119 and this recommendation is represented explicitly in the Ada 95 (and Ada 2005)
29120 Reference Manuals as implementation advice that is followed by GNAT@.
29121 The problem will show up as an error
29122 message rejecting the size clause.  The fix is simply to provide
29123 the explicit pragma @code{Pack}, or for more fine tuned control, provide
29124 a Component_Size clause.
29126 @item Meaning of Size Attribute
29127 The Size attribute in Ada 95 (and Ada 2005) for discrete types is defined as
29128 the minimal number of bits required to hold values of the type.  For example,
29129 on a 32-bit machine, the size of @code{Natural} will typically be 31 and not
29130 32 (since no sign bit is required).  Some Ada 83 compilers gave 31, and
29131 some 32 in this situation.  This problem will usually show up as a compile
29132 time error, but not always.  It is a good idea to check all uses of the
29133 'Size attribute when porting Ada 83 code.  The GNAT specific attribute
29134 Object_Size can provide a useful way of duplicating the behavior of
29135 some Ada 83 compiler systems.
29137 @item Size of Access Types
29138 A common assumption in Ada 83 code is that an access type is in fact a pointer,
29139 and that therefore it will be the same size as a System.Address value.  This
29140 assumption is true for GNAT in most cases with one exception.  For the case of
29141 a pointer to an unconstrained array type (where the bounds may vary from one
29142 value of the access type to another), the default is to use a ``fat pointer'',
29143 which is represented as two separate pointers, one to the bounds, and one to
29144 the array.  This representation has a number of advantages, including improved
29145 efficiency.  However, it may cause some difficulties in porting existing Ada 83
29146 code which makes the assumption that, for example, pointers fit in 32 bits on
29147 a machine with 32-bit addressing.
29149 To get around this problem, GNAT also permits the use of ``thin pointers'' for
29150 access types in this case (where the designated type is an unconstrained array
29151 type).  These thin pointers are indeed the same size as a System.Address value.
29152 To specify a thin pointer, use a size clause for the type, for example:
29154 @smallexample @c ada
29155 type X is access all String;
29156 for X'Size use Standard'Address_Size;
29157 @end smallexample
29159 @noindent
29160 which will cause the type X to be represented using a single pointer.
29161 When using this representation, the bounds are right behind the array.
29162 This representation is slightly less efficient, and does not allow quite
29163 such flexibility in the use of foreign pointers or in using the
29164 Unrestricted_Access attribute to create pointers to non-aliased objects.
29165 But for any standard portable use of the access type it will work in
29166 a functionally correct manner and allow porting of existing code.
29167 Note that another way of forcing a thin pointer representation
29168 is to use a component size clause for the element size in an array,
29169 or a record representation clause for an access field in a record.
29170 @end table
29172 @ifclear vms
29173 @c This brief section is only in the non-VMS version
29174 @c The complete chapter on HP Ada is in the VMS version
29175 @node Compatibility with HP Ada 83
29176 @section Compatibility with HP Ada 83
29178 @noindent
29179 The VMS version of GNAT fully implements all the pragmas and attributes
29180 provided by HP Ada 83, as well as providing the standard HP Ada 83
29181 libraries, including Starlet.  In addition, data layouts and parameter
29182 passing conventions are highly compatible.  This means that porting
29183 existing HP Ada 83 code to GNAT in VMS systems should be easier than
29184 most other porting efforts.  The following are some of the most
29185 significant differences between GNAT and HP Ada 83.
29187 @table @emph
29188 @item Default floating-point representation
29189 In GNAT, the default floating-point format is IEEE, whereas in HP Ada 83,
29190 it is VMS format.  GNAT does implement the necessary pragmas
29191 (Long_Float, Float_Representation) for changing this default.
29193 @item System
29194 The package System in GNAT exactly corresponds to the definition in the
29195 Ada 95 reference manual, which means that it excludes many of the
29196 HP Ada 83 extensions.  However, a separate package Aux_DEC is provided
29197 that contains the additional definitions, and a special pragma,
29198 Extend_System allows this package to be treated transparently as an
29199 extension of package System.
29201 @item To_Address
29202 The definitions provided by Aux_DEC are exactly compatible with those
29203 in the HP Ada 83 version of System, with one exception.
29204 HP Ada provides the following declarations:
29206 @smallexample @c ada
29207 TO_ADDRESS (INTEGER)
29208 TO_ADDRESS (UNSIGNED_LONGWORD)
29209 TO_ADDRESS (@i{universal_integer})
29210 @end smallexample
29212 @noindent
29213 The version of TO_ADDRESS taking a @i{universal integer} argument is in fact
29214 an extension to Ada 83 not strictly compatible with the reference manual.
29215 In GNAT, we are constrained to be exactly compatible with the standard,
29216 and this means we cannot provide this capability.  In HP Ada 83, the
29217 point of this definition is to deal with a call like:
29219 @smallexample @c ada
29220 TO_ADDRESS (16#12777#);
29221 @end smallexample
29223 @noindent
29224 Normally, according to the Ada 83 standard, one would expect this to be
29225 ambiguous, since it matches both the INTEGER and UNSIGNED_LONGWORD forms
29226 of TO_ADDRESS@.  However, in HP Ada 83, there is no ambiguity, since the
29227 definition using @i{universal_integer} takes precedence.
29229 In GNAT, since the version with @i{universal_integer} cannot be supplied, it
29230 is not possible to be 100% compatible.  Since there are many programs using
29231 numeric constants for the argument to TO_ADDRESS, the decision in GNAT was
29232 to change the name of the function in the UNSIGNED_LONGWORD case, so the
29233 declarations provided in the GNAT version of AUX_Dec are:
29235 @smallexample @c ada
29236 function To_Address (X : Integer) return Address;
29237 pragma Pure_Function (To_Address);
29239 function To_Address_Long (X : Unsigned_Longword)
29240  return Address;
29241 pragma Pure_Function (To_Address_Long);
29242 @end smallexample
29244 @noindent
29245 This means that programs using TO_ADDRESS for UNSIGNED_LONGWORD must
29246 change the name to TO_ADDRESS_LONG@.
29248 @item Task_Id values
29249 The Task_Id values assigned will be different in the two systems, and GNAT
29250 does not provide a specified value for the Task_Id of the environment task,
29251 which in GNAT is treated like any other declared task.
29252 @end table
29254 @noindent
29255 For full details on these and other less significant compatibility issues,
29256 see appendix E of the HP publication entitled @cite{HP Ada, Technical
29257 Overview and Comparison on HP Platforms}.
29259 For GNAT running on other than VMS systems, all the HP Ada 83 pragmas and
29260 attributes are recognized, although only a subset of them can sensibly
29261 be implemented.  The description of pragmas in @ref{Implementation
29262 Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}
29263 indicates whether or not they are applicable to non-VMS systems.
29264 @end ifclear
29266 @ifset vms
29267 @node Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS
29268 @section Transitioning to 64-Bit @value{EDITION} for OpenVMS
29270 @noindent
29271 This section is meant to assist users of pre-2006 @value{EDITION}
29272 for Alpha OpenVMS who are transitioning to 64-bit @value{EDITION},
29273 the version of the GNAT technology supplied in 2006 and later for
29274 OpenVMS on both Alpha and I64.
29276 @menu
29277 * Introduction to transitioning::
29278 * Migration of 32 bit code::
29279 * Taking advantage of 64 bit addressing::
29280 * Technical details::
29281 @end menu
29283 @node Introduction to transitioning
29284 @subsection Introduction
29286 @noindent
29287 64-bit @value{EDITION} for Open VMS has been designed to meet
29288 three main goals:
29290 @enumerate
29291 @item
29292 Providing a full conforming implementation of Ada 95 and Ada 2005
29294 @item
29295 Allowing maximum backward compatibility, thus easing migration of existing
29296 Ada source code
29298 @item
29299 Supplying a path for exploiting the full 64-bit address range
29300 @end enumerate
29302 @noindent
29303 Ada's strong typing semantics has made it
29304 impractical to have different 32-bit and 64-bit modes. As soon as
29305 one object could possibly be outside the 32-bit address space, this
29306 would make it necessary for the @code{System.Address} type to be 64 bits.
29307 In particular, this would cause inconsistencies if 32-bit code is
29308 called from 64-bit code that raises an exception.
29310 This issue has been resolved by always using 64-bit addressing
29311 at the system level, but allowing for automatic conversions between
29312 32-bit and 64-bit addresses where required. Thus users who
29313 do not currently require 64-bit addressing capabilities, can
29314 recompile their code with only minimal changes (and indeed
29315 if the code is written in portable Ada, with no assumptions about
29316 the size of the @code{Address} type, then no changes at all are necessary).
29317 At the same time,
29318 this approach provides a simple, gradual upgrade path to future
29319 use of larger memories than available for 32-bit systems.
29320 Also, newly written applications or libraries will by default
29321 be fully compatible with future systems exploiting 64-bit
29322 addressing capabilities.
29324 @ref{Migration of 32 bit code}, will focus on porting applications
29325 that do not require more than 2 GB of
29326 addressable memory. This code will be referred to as
29327 @emph{32-bit code}.
29328 For applications intending to exploit the full 64-bit address space,
29329 @ref{Taking advantage of 64 bit addressing},
29330 will consider further changes that may be required.
29331 Such code will be referred to below as @emph{64-bit code}.
29333 @node Migration of 32 bit code
29334 @subsection Migration of 32-bit code
29336 @menu
29337 * Address types::
29338 * Access types and 32/64-bit allocation::
29339 * Unchecked conversions::
29340 * Predefined constants::
29341 * Interfacing with C::
29342 * 32/64-bit descriptors::
29343 * Experience with source compatibility::
29344 @end menu
29346 @node Address types
29347 @subsubsection Address types
29349 @noindent
29350 To solve the problem of mixing 64-bit and 32-bit addressing,
29351 while maintaining maximum backward compatibility, the following
29352 approach has been taken:
29354 @itemize @bullet
29355 @item
29356 @code{System.Address} always has a size of 64 bits
29357 @cindex @code{System.Address} size
29358 @cindex @code{Address} size
29360 @item
29361 @code{System.Short_Address} is a 32-bit subtype of @code{System.Address}
29362 @cindex @code{System.Short_Address} size
29363 @cindex @code{Short_Address} size
29364 @end itemize
29366 @noindent
29367 Since @code{System.Short_Address} is a subtype of @code{System.Address},
29368 a @code{Short_Address}
29369 may be used where an @code{Address} is required, and vice versa, without
29370 needing explicit type conversions.
29371 By virtue of the Open VMS parameter passing conventions,
29372 even imported
29373 and exported subprograms that have 32-bit address parameters are
29374 compatible with those that have 64-bit address parameters.
29375 (See @ref{Making code 64 bit clean} for details.)
29377 The areas that may need attention are those where record types have
29378 been defined that contain components of the type @code{System.Address}, and
29379 where objects of this type are passed to code expecting a record layout with
29380 32-bit addresses.
29382 Different compilers on different platforms cannot be
29383 expected to represent the same type in the same way,
29384 since alignment constraints
29385 and other system-dependent properties affect the compiler's decision.
29386 For that reason, Ada code
29387 generally uses representation clauses to specify the expected
29388 layout where required.
29390 If such a representation clause uses 32 bits for a component having
29391 the type @code{System.Address}, 64-bit @value{EDITION} for OpenVMS
29392 will detect that error and produce a specific diagnostic message.
29393 The developer should then determine whether the representation
29394 should be 64 bits or not and make either of two changes:
29395 change the size to 64 bits and leave the type as @code{System.Address}, or
29396 leave the size as 32 bits and change the type to @code{System.Short_Address}.
29397 Since @code{Short_Address} is a subtype of @code{Address}, no changes are
29398 required in any code setting or accessing the field; the compiler will
29399 automatically perform any needed conversions between address
29400 formats.
29402 @node Access types and 32/64-bit allocation
29403 @subsubsection Access types and 32/64-bit allocation
29404 @cindex 32-bit allocation
29405 @cindex 64-bit allocation
29407 @noindent
29408 By default, objects designated by access values are always allocated in
29409 the 64-bit address space, and access values themselves are represented
29410 in 64 bits.  If these defaults are not appropriate, and 32-bit allocation
29411 is required (for example if the address of an allocated object is assigned
29412 to a @code{Short_Address} variable), then several alternatives are available:
29414 @itemize @bullet
29415 @item
29416 A pool-specific access type (ie, an @w{Ada 83} access type, whose
29417 definition is @code{access T} versus @code{access all T} or
29418 @code{access constant T}), may be declared with a @code{'Size} representation
29419 clause that establishes the size as 32 bits.
29420 In such circumstances allocations for that type will
29421 be from the 32-bit heap.  Such a clause is not permitted
29422 for a general access type (declared with @code{access all} or
29423 @code{access constant}) as values of such types must be able to refer
29424 to any object of the designated type, including objects residing outside
29425 the 32-bit address range.  Existing @w{Ada 83} code will not contain such
29426 type definitions, however, since general access types were introduced
29427 in @w{Ada 95}.
29429 @item
29430 Switches for @command{GNAT BIND} control whether the internal GNAT
29431 allocation routine @code{__gnat_malloc} uses 64-bit or 32-bit allocations.
29432 @cindex @code{__gnat_malloc}
29433 The switches are respectively @option{-H64} (the default) and
29434 @option{-H32}.
29435 @cindex @option{-H32} (@command{gnatbind})
29436 @cindex @option{-H64} (@command{gnatbind})
29438 @item
29439 The environment variable (logical name) @code{GNAT$NO_MALLOC_64}
29440 @cindex @code{GNAT$NO_MALLOC_64} environment variable
29441 may be used to force @code{__gnat_malloc} to use 32-bit allocation.
29442 If this variable is left
29443 undefined, or defined as @code{"DISABLE"}, @code{"FALSE"}, or @code{"0"},
29444 then the default (64-bit) allocation is used.
29445 If defined as @code{"ENABLE"}, @code{"TRUE"}, or @code{"1"},
29446 then 32-bit allocation is used.  The gnatbind qualifiers described above
29447 override this logical name.
29449 @item
29450 A ^gcc switch^gcc switch^ for OpenVMS, @option{-mno-malloc64}, operates
29451 @cindex @option{-mno-malloc64} (^gcc^gcc^)
29452 at a low level to convert explicit calls to @code{malloc} and related
29453 functions from the C run-time library so that they perform allocations
29454 in the 32-bit heap.
29455 Since all internal allocations from GNAT use @code{__gnat_malloc},
29456 this switch is not required unless the program makes explicit calls on
29457 @code{malloc} (or related functions) from interfaced C code.
29458 @end itemize
29461 @node Unchecked conversions
29462 @subsubsection Unchecked conversions
29464 @noindent
29465 In the case of an @code{Unchecked_Conversion} where the source type is a
29466 64-bit access type or the type @code{System.Address}, and the target
29467 type is a 32-bit type, the compiler will generate a warning.
29468 Even though the generated code will still perform the required
29469 conversions, it is highly recommended in these cases to use
29470 respectively a 32-bit access type or @code{System.Short_Address}
29471 as the source type.
29473 @node Predefined constants
29474 @subsubsection Predefined constants
29476 @noindent
29477 The following table shows the correspondence between pre-2006 versions of
29478 @value{EDITION} on Alpha OpenVMS (``Old'') and 64-bit @value{EDITION}
29479 (``New''):
29481 @multitable {@code{System.Short_Memory_Size}} {2**32} {2**64}
29482 @item   @b{Constant}                     @tab @b{Old} @tab @b{New}
29483 @item   @code{System.Word_Size}          @tab 32      @tab 64
29484 @item   @code{System.Memory_Size}        @tab 2**32   @tab 2**64
29485 @item   @code{System.Short_Memory_Size}  @tab 2**32   @tab 2**32
29486 @item   @code{System.Address_Size}       @tab 32      @tab 64
29487 @end multitable
29489 @noindent
29490 If you need to refer to the specific
29491 memory size of a 32-bit implementation, instead of the
29492 actual memory size, use @code{System.Short_Memory_Size}
29493 rather than @code{System.Memory_Size}.
29494 Similarly, references to @code{System.Address_Size} may need
29495 to be replaced by @code{System.Short_Address'Size}.
29496 The program @command{gnatfind} may be useful for locating
29497 references to the above constants, so that you can verify that they
29498 are still correct.
29500 @node Interfacing with C
29501 @subsubsection Interfacing with C
29503 @noindent
29504 In order to minimize the impact of the transition to 64-bit addresses on
29505 legacy programs, some fundamental types in the @code{Interfaces.C}
29506 package hierarchy continue to be represented in 32 bits.
29507 These types are: @code{ptrdiff_t}, @code{size_t}, and @code{chars_ptr}.
29508 This eases integration with the default HP C layout choices, for example
29509 as found in the system routines in @code{DECC$SHR.EXE}.
29510 Because of this implementation choice, the type fully compatible with
29511 @code{chars_ptr} is now @code{Short_Address} and not @code{Address}.
29512 Depending on the context the compiler will issue a
29513 warning or an error when type @code{Address} is used, alerting the user to a
29514 potential problem. Otherwise 32-bit programs that use
29515 @code{Interfaces.C} should normally not require code modifications
29517 The other issue arising with C interfacing concerns pragma @code{Convention}.
29518 For VMS 64-bit systems, there is an issue of the appropriate default size
29519 of C convention pointers in the absence of an explicit size clause. The HP
29520 C compiler can choose either 32 or 64 bits depending on compiler options.
29521 GNAT chooses 32-bits rather than 64-bits in the default case where no size
29522 clause is given. This proves a better choice for porting 32-bit legacy
29523 applications. In order to have a 64-bit representation, it is necessary to
29524 specify a size representation clause. For example:
29526 @smallexample @c ada
29527 type int_star is access Interfaces.C.int;
29528 pragma Convention(C, int_star);
29529 for int_star'Size use 64;  -- Necessary to get 64 and not 32 bits
29530 @end smallexample
29532 @node 32/64-bit descriptors
29533 @subsubsection 32/64-bit descriptors
29535 @noindent
29536 By default, GNAT uses a 64-bit descriptor mechanism.  For an imported
29537 subprogram (i.e., a subprogram identified by pragma @code{Import_Function},
29538 @code{Import_Procedure}, or @code{Import_Valued_Procedure}) that specifies
29539 @code{Short_Descriptor} as its mechanism, a 32-bit descriptor is used.
29540 @cindex @code{Short_Descriptor} mechanism for imported subprograms
29542 If the configuration pragma @code{Short_Descriptors} is supplied, then
29543 all descriptors will be 32 bits.
29544 @cindex pragma @code{Short_Descriptors}
29546 @node Experience with source compatibility
29547 @subsubsection Experience with source compatibility
29549 @noindent
29550 The Security Server and STARLET on I64 provide an interesting ``test case''
29551 for source compatibility issues, since it is in such system code
29552 where assumptions about @code{Address} size might be expected to occur.
29553 Indeed, there were a small number of occasions in the Security Server
29554 file @file{jibdef.ads}
29555 where a representation clause for a record type specified
29556 32 bits for a component of type @code{Address}.
29557 All of these errors were detected by the compiler.
29558 The repair was obvious and immediate; to simply replace @code{Address} by
29559 @code{Short_Address}.
29561 In the case of STARLET, there were several record types that should
29562 have had representation clauses but did not.  In these record types
29563 there was an implicit assumption that an @code{Address} value occupied
29564 32 bits.
29565 These compiled without error, but their usage resulted in run-time error
29566 returns from STARLET system calls.
29567 Future GNAT technology enhancements may include a tool that detects and flags
29568 these sorts of potential source code porting problems.
29570 @c ****************************************
29571 @node Taking advantage of 64 bit addressing
29572 @subsection Taking advantage of 64-bit addressing
29574 @menu
29575 * Making code 64 bit clean::
29576 * Allocating memory from the 64 bit storage pool::
29577 * Restrictions on use of 64 bit objects::
29578 * STARLET and other predefined libraries::
29579 @end menu
29581 @node Making code 64 bit clean
29582 @subsubsection Making code 64-bit clean
29584 @noindent
29585 In order to prevent problems that may occur when (parts of) a
29586 system start using memory outside the 32-bit address range,
29587 we recommend some additional guidelines:
29589 @itemize @bullet
29590 @item
29591 For imported subprograms that take parameters of the
29592 type @code{System.Address}, ensure that these subprograms can
29593 indeed handle 64-bit addresses. If not, or when in doubt,
29594 change the subprogram declaration to specify
29595 @code{System.Short_Address} instead.
29597 @item
29598 Resolve all warnings related to size mismatches in
29599 unchecked conversions. Failing to do so causes
29600 erroneous execution if the source object is outside
29601 the 32-bit address space.
29603 @item
29604 (optional) Explicitly use the 32-bit storage pool
29605 for access types used in a 32-bit context, or use
29606 generic access types where possible
29607 (@pxref{Restrictions on use of 64 bit objects}).
29608 @end itemize
29610 @noindent
29611 If these rules are followed, the compiler will automatically insert
29612 any necessary checks to ensure that no addresses or access values
29613 passed to 32-bit code ever refer to objects outside the 32-bit
29614 address range.
29615 Any attempt to do this will raise @code{Constraint_Error}.
29617 @node Allocating memory from the 64 bit storage pool
29618 @subsubsection Allocating memory from the 64-bit storage pool
29620 @noindent
29621 By default, all allocations -- for both pool-specific and general
29622 access types -- use the 64-bit storage pool.  To override
29623 this default, for an individual access type or globally, see
29624 @ref{Access types and 32/64-bit allocation}.
29626 @node Restrictions on use of 64 bit objects
29627 @subsubsection Restrictions on use of 64-bit objects
29629 @noindent
29630 Taking the address of an object allocated from a 64-bit storage pool,
29631 and then passing this address to a subprogram expecting
29632 @code{System.Short_Address},
29633 or assigning it to a variable of type @code{Short_Address}, will cause
29634 @code{Constraint_Error} to be raised. In case the code is not 64-bit clean
29635 (@pxref{Making code 64 bit clean}), or checks are suppressed,
29636 no exception is raised and execution
29637 will become erroneous.
29639 @node STARLET and other predefined libraries
29640 @subsubsection STARLET and other predefined libraries
29642 @noindent
29643 All code that comes as part of GNAT is 64-bit clean, but the
29644 restrictions given in @ref{Restrictions on use of 64 bit objects},
29645 still apply. Look at the package
29646 specs to see in which contexts objects allocated
29647 in 64-bit address space are acceptable.
29649 @node Technical details
29650 @subsection Technical details
29652 @noindent
29653 64-bit @value{EDITION} for Open VMS takes advantage of the freedom given in the
29654 Ada standard with respect to the type of @code{System.Address}. Previous
29655 versions of @value{EDITION} have defined this type as private and implemented it as a
29656 modular type.
29658 In order to allow defining @code{System.Short_Address} as a proper subtype,
29659 and to match the implicit sign extension in parameter passing,
29660 in 64-bit @value{EDITION} for Open VMS, @code{System.Address} is defined as a
29661 visible (i.e., non-private) integer type.
29662 Standard operations on the type, such as the binary operators ``+'', ``-'',
29663 etc., that take @code{Address} operands and return an @code{Address} result,
29664 have been hidden by declaring these
29665 @code{abstract}, a feature introduced in Ada 95 that helps avoid the potential
29666 ambiguities that would otherwise result from overloading.
29667 (Note that, although @code{Address} is a visible integer type,
29668 good programming practice dictates against exploiting the type's
29669 integer properties such as literals, since this will compromise
29670 code portability.)
29672 Defining @code{Address} as a visible integer type helps achieve
29673 maximum compatibility for existing Ada code,
29674 without sacrificing the capabilities of the 64-bit architecture.
29675 @end ifset
29677 @c ************************************************
29678 @node Microsoft Windows Topics
29679 @appendix Microsoft Windows Topics
29680 @cindex Windows NT
29681 @cindex Windows 95
29682 @cindex Windows 98
29684 @noindent
29685 This chapter describes topics that are specific to the Microsoft Windows
29686 platforms (NT, 2000, and XP Professional).
29688 @menu
29689 @ifclear FSFEDITION
29690 * Installing from the Command Line::
29691 @end ifclear
29692 * Using GNAT on Windows::
29693 * Using a network installation of GNAT::
29694 * CONSOLE and WINDOWS subsystems::
29695 * Temporary Files::
29696 * Mixed-Language Programming on Windows::
29697 * Windows Calling Conventions::
29698 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)::
29699 * Using DLLs with GNAT::
29700 * Building DLLs with GNAT Project files::
29701 * Building DLLs with GNAT::
29702 * Building DLLs with gnatdll::
29703 * GNAT and Windows Resources::
29704 * Debugging a DLL::
29705 * Setting Stack Size from gnatlink::
29706 * Setting Heap Size from gnatlink::
29707 @end menu
29709 @ifclear FSFEDITION
29710 @node Installing from the Command Line
29711 @section Installing from the Command Line
29712 @cindex Batch installation
29713 @cindex Silent installation
29714 @cindex Unassisted installation
29716 @noindent
29717 By default the @value{EDITION} installers display a GUI that prompts the user
29718 to enter installation path and similar information, and guide him through the
29719 installation process. It is also possible to perform silent installations
29720 using the command-line interface.
29722 In order to install one of the @value{EDITION} installers from the command
29723 line you should pass parameter @code{/S} (and, optionally,
29724 @code{/D=<directory>}) as command-line arguments.
29726 @ifset PROEDITION
29727 For example, for an unattended installation of
29728 @value{EDITION} 7.0.2 into the default directory
29729 @code{C:\GNATPRO\7.0.2} you would run:
29731 @smallexample
29732 gnatpro-7.0.2-i686-pc-mingw32-bin.exe /S
29733 @end smallexample
29735 To install into a custom directory, say, @code{C:\TOOLS\GNATPRO\7.0.2}:
29737 @smallexample
29738 gnatpro-7.0.2-i686-pc-mingw32-bin /S /D=C:\TOOLS\GNATPRO\7.0.2
29739 @end smallexample
29740 @end ifset
29742 @ifset GPLEDITION
29743 For example, for an unattended installation of
29744 @value{EDITION} 2012 into @code{C:\GNAT\2012}:
29746 @smallexample
29747 gnat-gpl-2012-i686-pc-mingw32-bin /S /D=C:\GNAT\2012
29748 @end smallexample
29749 @end ifset
29751 You can use the same syntax for all installers.
29753 Note that unattended installations don't modify system path, nor create file
29754 associations, so such activities need to be done by hand.
29755 @end ifclear
29757 @node Using GNAT on Windows
29758 @section Using GNAT on Windows
29760 @noindent
29761 One of the strengths of the GNAT technology is that its tool set
29762 (@command{gcc}, @command{gnatbind}, @command{gnatlink}, @command{gnatmake}, the
29763 @code{gdb} debugger, etc.) is used in the same way regardless of the
29764 platform.
29766 On Windows this tool set is complemented by a number of Microsoft-specific
29767 tools that have been provided to facilitate interoperability with Windows
29768 when this is required. With these tools:
29770 @itemize @bullet
29772 @item
29773 You can build applications using the @code{CONSOLE} or @code{WINDOWS}
29774 subsystems.
29776 @item
29777 You can use any Dynamically Linked Library (DLL) in your Ada code (both
29778 relocatable and non-relocatable DLLs are supported).
29780 @item
29781 You can build Ada DLLs for use in other applications. These applications
29782 can be written in a language other than Ada (e.g., C, C++, etc). Again both
29783 relocatable and non-relocatable Ada DLLs are supported.
29785 @item
29786 You can include Windows resources in your Ada application.
29788 @item
29789 You can use or create COM/DCOM objects.
29790 @end itemize
29792 @noindent
29793 Immediately below are listed all known general GNAT-for-Windows restrictions.
29794 Other restrictions about specific features like Windows Resources and DLLs
29795 are listed in separate sections below.
29797 @itemize @bullet
29799 @item
29800 It is not possible to use @code{GetLastError} and @code{SetLastError}
29801 when tasking, protected records, or exceptions are used. In these
29802 cases, in order to implement Ada semantics, the GNAT run-time system
29803 calls certain Win32 routines that set the last error variable to 0 upon
29804 success. It should be possible to use @code{GetLastError} and
29805 @code{SetLastError} when tasking, protected record, and exception
29806 features are not used, but it is not guaranteed to work.
29808 @item
29809 It is not possible to link against Microsoft C++ libraries except for
29810 import libraries. Interfacing must be done by the mean of DLLs.
29812 @item
29813 It is possible to link against Microsoft C libraries. Yet the preferred
29814 solution is to use C/C++ compiler that comes with @value{EDITION}, since it
29815 doesn't require having two different development environments and makes the
29816 inter-language debugging experience smoother.
29818 @item
29819 When the compilation environment is located on FAT32 drives, users may
29820 experience recompilations of the source files that have not changed if
29821 Daylight Saving Time (DST) state has changed since the last time files
29822 were compiled. NTFS drives do not have this problem.
29824 @item
29825 No components of the GNAT toolset use any entries in the Windows
29826 registry. The only entries that can be created are file associations and
29827 PATH settings, provided the user has chosen to create them at installation
29828 time, as well as some minimal book-keeping information needed to correctly
29829 uninstall or integrate different GNAT products.
29830 @end itemize
29832 @node Using a network installation of GNAT
29833 @section Using a network installation of GNAT
29835 @noindent
29836 Make sure the system on which GNAT is installed is accessible from the
29837 current machine, i.e., the install location is shared over the network.
29838 Shared resources are accessed on Windows by means of UNC paths, which
29839 have the format @code{\\server\sharename\path}
29841 In order to use such a network installation, simply add the UNC path of the
29842 @file{bin} directory of your GNAT installation in front of your PATH. For
29843 example, if GNAT is installed in @file{\GNAT} directory of a share location
29844 called @file{c-drive} on a machine @file{LOKI}, the following command will
29845 make it available:
29847 @code{@ @ @ path \\loki\c-drive\gnat\bin;%path%}
29849 Be aware that every compilation using the network installation results in the
29850 transfer of large amounts of data across the network and will likely cause
29851 serious performance penalty.
29853 @node CONSOLE and WINDOWS subsystems
29854 @section CONSOLE and WINDOWS subsystems
29855 @cindex CONSOLE Subsystem
29856 @cindex WINDOWS Subsystem
29857 @cindex -mwindows
29859 @noindent
29860 There are two main subsystems under Windows. The @code{CONSOLE} subsystem
29861 (which is the default subsystem) will always create a console when
29862 launching the application. This is not something desirable when the
29863 application has a Windows GUI. To get rid of this console the
29864 application must be using the @code{WINDOWS} subsystem. To do so
29865 the @option{-mwindows} linker option must be specified.
29867 @smallexample
29868 $ gnatmake winprog -largs -mwindows
29869 @end smallexample
29871 @node Temporary Files
29872 @section Temporary Files
29873 @cindex Temporary files
29875 @noindent
29876 It is possible to control where temporary files gets created by setting
29877 the @env{TMP} environment variable. The file will be created:
29879 @itemize
29880 @item Under the directory pointed to by the @env{TMP} environment variable if
29881 this directory exists.
29883 @item Under @file{c:\temp}, if the @env{TMP} environment variable is not
29884 set (or not pointing to a directory) and if this directory exists.
29886 @item Under the current working directory otherwise.
29887 @end itemize
29889 @noindent
29890 This allows you to determine exactly where the temporary
29891 file will be created. This is particularly useful in networked
29892 environments where you may not have write access to some
29893 directories.
29895 @node Mixed-Language Programming on Windows
29896 @section Mixed-Language Programming on Windows
29898 @noindent
29899 Developing pure Ada applications on Windows is no different than on
29900 other GNAT-supported platforms. However, when developing or porting an
29901 application that contains a mix of Ada and C/C++, the choice of your
29902 Windows C/C++ development environment conditions your overall
29903 interoperability strategy.
29905 If you use @command{gcc} or Microsoft C to compile the non-Ada part of
29906 your application, there are no Windows-specific restrictions that
29907 affect the overall interoperability with your Ada code. If you do want
29908 to use the Microsoft tools for your C++ code, you have two choices:
29910 @enumerate
29911 @item
29912 Encapsulate your C++ code in a DLL to be linked with your Ada
29913 application. In this case, use the Microsoft or whatever environment to
29914 build the DLL and use GNAT to build your executable
29915 (@pxref{Using DLLs with GNAT}).
29917 @item
29918 Or you can encapsulate your Ada code in a DLL to be linked with the
29919 other part of your application. In this case, use GNAT to build the DLL
29920 (@pxref{Building DLLs with GNAT Project files}) and use the Microsoft
29921 or whatever environment to build your executable.
29922 @end enumerate
29924 In addition to the description about C main in
29925 @pxref{Mixed Language Programming} section, if the C main uses a
29926 stand-alone library it is required on x86-windows to
29927 setup the SEH context. For this the C main must looks like this:
29929 @smallexample
29930 /* main.c */
29931 extern void adainit (void);
29932 extern void adafinal (void);
29933 extern void __gnat_initialize(void*);
29934 extern void call_to_ada (void);
29936 int main (int argc, char *argv[])
29938   int SEH [2];
29940   /* Initialize the SEH context */
29941   __gnat_initialize (&SEH);
29943   adainit();
29945   /* Then call Ada services in the stand-alone library */
29947   call_to_ada();
29949   adafinal();
29951 @end smallexample
29953 Note that this is not needed on x86_64-windows where the Windows
29954 native SEH support is used.
29956 @node Windows Calling Conventions
29957 @section Windows Calling Conventions
29958 @findex Stdcall
29959 @findex APIENTRY
29961 This section pertain only to Win32. On Win64 there is a single native
29962 calling convention. All convention specifiers are ignored on this
29963 platform.
29965 @menu
29966 * C Calling Convention::
29967 * Stdcall Calling Convention::
29968 * Win32 Calling Convention::
29969 * DLL Calling Convention::
29970 @end menu
29972 @noindent
29973 When a subprogram @code{F} (caller) calls a subprogram @code{G}
29974 (callee), there are several ways to push @code{G}'s parameters on the
29975 stack and there are several possible scenarios to clean up the stack
29976 upon @code{G}'s return. A calling convention is an agreed upon software
29977 protocol whereby the responsibilities between the caller (@code{F}) and
29978 the callee (@code{G}) are clearly defined. Several calling conventions
29979 are available for Windows:
29981 @itemize @bullet
29982 @item
29983 @code{C} (Microsoft defined)
29985 @item
29986 @code{Stdcall} (Microsoft defined)
29988 @item
29989 @code{Win32} (GNAT specific)
29991 @item
29992 @code{DLL} (GNAT specific)
29993 @end itemize
29995 @node C Calling Convention
29996 @subsection @code{C} Calling Convention
29998 @noindent
29999 This is the default calling convention used when interfacing to C/C++
30000 routines compiled with either @command{gcc} or Microsoft Visual C++.
30002 In the @code{C} calling convention subprogram parameters are pushed on the
30003 stack by the caller from right to left. The caller itself is in charge of
30004 cleaning up the stack after the call. In addition, the name of a routine
30005 with @code{C} calling convention is mangled by adding a leading underscore.
30007 The name to use on the Ada side when importing (or exporting) a routine
30008 with @code{C} calling convention is the name of the routine. For
30009 instance the C function:
30011 @smallexample
30012 int get_val (long);
30013 @end smallexample
30015 @noindent
30016 should be imported from Ada as follows:
30018 @smallexample @c ada
30019 @group
30020 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
30021 pragma Import (C, Get_Val, External_Name => "get_val");
30022 @end group
30023 @end smallexample
30025 @noindent
30026 Note that in this particular case the @code{External_Name} parameter could
30027 have been omitted since, when missing, this parameter is taken to be the
30028 name of the Ada entity in lower case. When the @code{Link_Name} parameter
30029 is missing, as in the above example, this parameter is set to be the
30030 @code{External_Name} with a leading underscore.
30032 When importing a variable defined in C, you should always use the @code{C}
30033 calling convention unless the object containing the variable is part of a
30034 DLL (in which case you should use the @code{Stdcall} calling
30035 convention, @pxref{Stdcall Calling Convention}).
30037 @node Stdcall Calling Convention
30038 @subsection @code{Stdcall} Calling Convention
30040 @noindent
30041 This convention, which was the calling convention used for Pascal
30042 programs, is used by Microsoft for all the routines in the Win32 API for
30043 efficiency reasons. It must be used to import any routine for which this
30044 convention was specified.
30046 In the @code{Stdcall} calling convention subprogram parameters are pushed
30047 on the stack by the caller from right to left. The callee (and not the
30048 caller) is in charge of cleaning the stack on routine exit. In addition,
30049 the name of a routine with @code{Stdcall} calling convention is mangled by
30050 adding a leading underscore (as for the @code{C} calling convention) and a
30051 trailing @code{@@}@code{@var{nn}}, where @var{nn} is the overall size (in
30052 bytes) of the parameters passed to the routine.
30054 The name to use on the Ada side when importing a C routine with a
30055 @code{Stdcall} calling convention is the name of the C routine. The leading
30056 underscore and trailing @code{@@}@code{@var{nn}} are added automatically by
30057 the compiler. For instance the Win32 function:
30059 @smallexample
30060 @b{APIENTRY} int get_val (long);
30061 @end smallexample
30063 @noindent
30064 should be imported from Ada as follows:
30066 @smallexample @c ada
30067 @group
30068 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
30069 pragma Import (Stdcall, Get_Val);
30070 --  On the x86 a long is 4 bytes, so the Link_Name is "_get_val@@4"
30071 @end group
30072 @end smallexample
30074 @noindent
30075 As for the @code{C} calling convention, when the @code{External_Name}
30076 parameter is missing, it is taken to be the name of the Ada entity in lower
30077 case. If instead of writing the above import pragma you write:
30079 @smallexample @c ada
30080 @group
30081 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
30082 pragma Import (Stdcall, Get_Val, External_Name => "retrieve_val");
30083 @end group
30084 @end smallexample
30086 @noindent
30087 then the imported routine is @code{_retrieve_val@@4}. However, if instead
30088 of specifying the @code{External_Name} parameter you specify the
30089 @code{Link_Name} as in the following example:
30091 @smallexample @c ada
30092 @group
30093 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
30094 pragma Import (Stdcall, Get_Val, Link_Name => "retrieve_val");
30095 @end group
30096 @end smallexample
30098 @noindent
30099 then the imported routine is @code{retrieve_val}, that is, there is no
30100 decoration at all. No leading underscore and no Stdcall suffix
30101 @code{@@}@code{@var{nn}}.
30103 @noindent
30104 This is especially important as in some special cases a DLL's entry
30105 point name lacks a trailing @code{@@}@code{@var{nn}} while the exported
30106 name generated for a call has it.
30108 @noindent
30109 It is also possible to import variables defined in a DLL by using an
30110 import pragma for a variable. As an example, if a DLL contains a
30111 variable defined as:
30113 @smallexample
30114 int my_var;
30115 @end smallexample
30117 @noindent
30118 then, to access this variable from Ada you should write:
30120 @smallexample @c ada
30121 @group
30122 My_Var : Interfaces.C.int;
30123 pragma Import (Stdcall, My_Var);
30124 @end group
30125 @end smallexample
30127 @noindent
30128 Note that to ease building cross-platform bindings this convention
30129 will be handled as a @code{C} calling convention on non-Windows platforms.
30131 @node Win32 Calling Convention
30132 @subsection @code{Win32} Calling Convention
30134 @noindent
30135 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
30136 @code{Stdcall} calling convention described above.
30138 @node DLL Calling Convention
30139 @subsection @code{DLL} Calling Convention
30141 @noindent
30142 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
30143 @code{Stdcall} calling convention described above.
30145 @node Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
30146 @section Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
30147 @findex DLL
30149 @noindent
30150 A Dynamically Linked Library (DLL) is a library that can be shared by
30151 several applications running under Windows. A DLL can contain any number of
30152 routines and variables.
30154 One advantage of DLLs is that you can change and enhance them without
30155 forcing all the applications that depend on them to be relinked or
30156 recompiled. However, you should be aware than all calls to DLL routines are
30157 slower since, as you will understand below, such calls are indirect.
30159 To illustrate the remainder of this section, suppose that an application
30160 wants to use the services of a DLL @file{API.dll}. To use the services
30161 provided by @file{API.dll} you must statically link against the DLL or
30162 an import library which contains a jump table with an entry for each
30163 routine and variable exported by the DLL. In the Microsoft world this
30164 import library is called @file{API.lib}. When using GNAT this import
30165 library is called either @file{libAPI.dll.a}, @file{libapi.dll.a},
30166 @file{libAPI.a} or @file{libapi.a} (names are case insensitive).
30168 After you have linked your application with the DLL or the import library
30169 and you run your application, here is what happens:
30171 @enumerate
30172 @item
30173 Your application is loaded into memory.
30175 @item
30176 The DLL @file{API.dll} is mapped into the address space of your
30177 application. This means that:
30179 @itemize @bullet
30180 @item
30181 The DLL will use the stack of the calling thread.
30183 @item
30184 The DLL will use the virtual address space of the calling process.
30186 @item
30187 The DLL will allocate memory from the virtual address space of the calling
30188 process.
30190 @item
30191 Handles (pointers) can be safely exchanged between routines in the DLL
30192 routines and routines in the application using the DLL.
30193 @end itemize
30195 @item
30196 The entries in the jump table (from the import library @file{libAPI.dll.a}
30197 or @file{API.lib} or automatically created when linking against a DLL)
30198 which is part of your application are initialized with the addresses
30199 of the routines and variables in @file{API.dll}.
30201 @item
30202 If present in @file{API.dll}, routines @code{DllMain} or
30203 @code{DllMainCRTStartup} are invoked. These routines typically contain
30204 the initialization code needed for the well-being of the routines and
30205 variables exported by the DLL.
30206 @end enumerate
30208 @noindent
30209 There is an additional point which is worth mentioning. In the Windows
30210 world there are two kind of DLLs: relocatable and non-relocatable
30211 DLLs. Non-relocatable DLLs can only be loaded at a very specific address
30212 in the target application address space. If the addresses of two
30213 non-relocatable DLLs overlap and these happen to be used by the same
30214 application, a conflict will occur and the application will run
30215 incorrectly. Hence, when possible, it is always preferable to use and
30216 build relocatable DLLs. Both relocatable and non-relocatable DLLs are
30217 supported by GNAT. Note that the @option{-s} linker option (see GNU Linker
30218 User's Guide) removes the debugging symbols from the DLL but the DLL can
30219 still be relocated.
30221 As a side note, an interesting difference between Microsoft DLLs and
30222 Unix shared libraries, is the fact that on most Unix systems all public
30223 routines are exported by default in a Unix shared library, while under
30224 Windows it is possible (but not required) to list exported routines in
30225 a definition file (@pxref{The Definition File}).
30227 @node Using DLLs with GNAT
30228 @section Using DLLs with GNAT
30230 @menu
30231 * Creating an Ada Spec for the DLL Services::
30232 * Creating an Import Library::
30233 @end menu
30235 @noindent
30236 To use the services of a DLL, say @file{API.dll}, in your Ada application
30237 you must have:
30239 @enumerate
30240 @item
30241 The Ada spec for the routines and/or variables you want to access in
30242 @file{API.dll}. If not available this Ada spec must be built from the C/C++
30243 header files provided with the DLL.
30245 @item
30246 The import library (@file{libAPI.dll.a} or @file{API.lib}). As previously
30247 mentioned an import library is a statically linked library containing the
30248 import table which will be filled at load time to point to the actual
30249 @file{API.dll} routines. Sometimes you don't have an import library for the
30250 DLL you want to use. The following sections will explain how to build
30251 one. Note that this is optional.
30253 @item
30254 The actual DLL, @file{API.dll}.
30255 @end enumerate
30257 @noindent
30258 Once you have all the above, to compile an Ada application that uses the
30259 services of @file{API.dll} and whose main subprogram is @code{My_Ada_App},
30260 you simply issue the command
30262 @smallexample
30263 $ gnatmake my_ada_app -largs -lAPI
30264 @end smallexample
30266 @noindent
30267 The argument @option{-largs -lAPI} at the end of the @command{gnatmake} command
30268 tells the GNAT linker to look for an import library. The linker will
30269 look for a library name in this specific order:
30271 @enumerate
30272 @item @file{libAPI.dll.a}
30273 @item @file{API.dll.a}
30274 @item @file{libAPI.a}
30275 @item @file{API.lib}
30276 @item @file{libAPI.dll}
30277 @item @file{API.dll}
30278 @end enumerate
30280 The first three are the GNU style import libraries. The third is the
30281 Microsoft style import libraries. The last two are the actual DLL names.
30283 Note that if the Ada package spec for @file{API.dll} contains the
30284 following pragma
30286 @smallexample @c ada
30287 pragma Linker_Options ("-lAPI");
30288 @end smallexample
30290 @noindent
30291 you do not have to add @option{-largs -lAPI} at the end of the
30292 @command{gnatmake} command.
30294 If any one of the items above is missing you will have to create it
30295 yourself. The following sections explain how to do so using as an
30296 example a fictitious DLL called @file{API.dll}.
30298 @node Creating an Ada Spec for the DLL Services
30299 @subsection Creating an Ada Spec for the DLL Services
30301 @noindent
30302 A DLL typically comes with a C/C++ header file which provides the
30303 definitions of the routines and variables exported by the DLL. The Ada
30304 equivalent of this header file is a package spec that contains definitions
30305 for the imported entities. If the DLL you intend to use does not come with
30306 an Ada spec you have to generate one such spec yourself. For example if
30307 the header file of @file{API.dll} is a file @file{api.h} containing the
30308 following two definitions:
30310 @smallexample
30311 @group
30312 @cartouche
30313 int some_var;
30314 int get (char *);
30315 @end cartouche
30316 @end group
30317 @end smallexample
30319 @noindent
30320 then the equivalent Ada spec could be:
30322 @smallexample @c ada
30323 @group
30324 @cartouche
30325 with Interfaces.C.Strings;
30326 package API is
30327    use Interfaces;
30329    Some_Var : C.int;
30330    function Get (Str : C.Strings.Chars_Ptr) return C.int;
30332 private
30333    pragma Import (C, Get);
30334    pragma Import (DLL, Some_Var);
30335 end API;
30336 @end cartouche
30337 @end group
30338 @end smallexample
30340 @node Creating an Import Library
30341 @subsection Creating an Import Library
30342 @cindex Import library
30344 @menu
30345 * The Definition File::
30346 * GNAT-Style Import Library::
30347 * Microsoft-Style Import Library::
30348 @end menu
30350 @noindent
30351 If a Microsoft-style import library @file{API.lib} or a GNAT-style
30352 import library @file{libAPI.dll.a} or @file{libAPI.a} is available
30353 with @file{API.dll} you can skip this section. You can also skip this
30354 section if @file{API.dll} or @file{libAPI.dll} is built with GNU tools
30355 as in this case it is possible to link directly against the
30356 DLL. Otherwise read on.
30358 @node The Definition File
30359 @subsubsection The Definition File
30360 @cindex Definition file
30361 @findex .def
30363 @noindent
30364 As previously mentioned, and unlike Unix systems, the list of symbols
30365 that are exported from a DLL must be provided explicitly in Windows.
30366 The main goal of a definition file is precisely that: list the symbols
30367 exported by a DLL. A definition file (usually a file with a @code{.def}
30368 suffix) has the following structure:
30370 @smallexample
30371 @group
30372 @cartouche
30373 @r{[}LIBRARY @var{name}@r{]}
30374 @r{[}DESCRIPTION @var{string}@r{]}
30375 EXPORTS
30376    @var{symbol1}
30377    @var{symbol2}
30378    @dots{}
30379 @end cartouche
30380 @end group
30381 @end smallexample
30383 @table @code
30384 @item LIBRARY @var{name}
30385 This section, which is optional, gives the name of the DLL.
30387 @item DESCRIPTION @var{string}
30388 This section, which is optional, gives a description string that will be
30389 embedded in the import library.
30391 @item EXPORTS
30392 This section gives the list of exported symbols (procedures, functions or
30393 variables). For instance in the case of @file{API.dll} the @code{EXPORTS}
30394 section of @file{API.def} looks like:
30396 @smallexample
30397 @group
30398 @cartouche
30399 EXPORTS
30400    some_var
30401    get
30402 @end cartouche
30403 @end group
30404 @end smallexample
30405 @end table
30407 @noindent
30408 Note that you must specify the correct suffix (@code{@@}@code{@var{nn}})
30409 (@pxref{Windows Calling Conventions}) for a Stdcall
30410 calling convention function in the exported symbols list.
30412 @noindent
30413 There can actually be other sections in a definition file, but these
30414 sections are not relevant to the discussion at hand.
30416 @node GNAT-Style Import Library
30417 @subsubsection GNAT-Style Import Library
30419 @noindent
30420 To create a static import library from @file{API.dll} with the GNAT tools
30421 you should proceed as follows:
30423 @enumerate
30424 @item
30425 Create the definition file @file{API.def} (@pxref{The Definition File}).
30426 For that use the @code{dll2def} tool as follows:
30428 @smallexample
30429 $ dll2def API.dll > API.def
30430 @end smallexample
30432 @noindent
30433 @code{dll2def} is a very simple tool: it takes as input a DLL and prints
30434 to standard output the list of entry points in the DLL. Note that if
30435 some routines in the DLL have the @code{Stdcall} convention
30436 (@pxref{Windows Calling Conventions}) with stripped @code{@@}@var{nn}
30437 suffix then you'll have to edit @file{api.def} to add it, and specify
30438 @option{-k} to @command{gnatdll} when creating the import library.
30440 @noindent
30441 Here are some hints to find the right @code{@@}@var{nn} suffix.
30443 @enumerate
30444 @item
30445 If you have the Microsoft import library (.lib), it is possible to get
30446 the right symbols by using Microsoft @code{dumpbin} tool (see the
30447 corresponding Microsoft documentation for further details).
30449 @smallexample
30450 $ dumpbin /exports api.lib
30451 @end smallexample
30453 @item
30454 If you have a message about a missing symbol at link time the compiler
30455 tells you what symbol is expected. You just have to go back to the
30456 definition file and add the right suffix.
30457 @end enumerate
30459 @item
30460 Build the import library @code{libAPI.dll.a}, using @code{gnatdll}
30461 (@pxref{Using gnatdll}) as follows:
30463 @smallexample
30464 $ gnatdll -e API.def -d API.dll
30465 @end smallexample
30467 @noindent
30468 @code{gnatdll} takes as input a definition file @file{API.def} and the
30469 name of the DLL containing the services listed in the definition file
30470 @file{API.dll}. The name of the static import library generated is
30471 computed from the name of the definition file as follows: if the
30472 definition file name is @var{xyz}@code{.def}, the import library name will
30473 be @code{lib}@var{xyz}@code{.a}. Note that in the previous example option
30474 @option{-e} could have been removed because the name of the definition
30475 file (before the ``@code{.def}'' suffix) is the same as the name of the
30476 DLL (@pxref{Using gnatdll} for more information about @code{gnatdll}).
30477 @end enumerate
30479 @node Microsoft-Style Import Library
30480 @subsubsection Microsoft-Style Import Library
30482 @noindent
30483 With GNAT you can either use a GNAT-style or Microsoft-style import
30484 library. A Microsoft import library is needed only if you plan to make an
30485 Ada DLL available to applications developed with Microsoft
30486 tools (@pxref{Mixed-Language Programming on Windows}).
30488 To create a Microsoft-style import library for @file{API.dll} you
30489 should proceed as follows:
30491 @enumerate
30492 @item
30493 Create the definition file @file{API.def} from the DLL. For this use either
30494 the @code{dll2def} tool as described above or the Microsoft @code{dumpbin}
30495 tool (see the corresponding Microsoft documentation for further details).
30497 @item
30498 Build the actual import library using Microsoft's @code{lib} utility:
30500 @smallexample
30501 $ lib -machine:IX86 -def:API.def -out:API.lib
30502 @end smallexample
30504 @noindent
30505 If you use the above command the definition file @file{API.def} must
30506 contain a line giving the name of the DLL:
30508 @smallexample
30509 LIBRARY      "API"
30510 @end smallexample
30512 @noindent
30513 See the Microsoft documentation for further details about the usage of
30514 @code{lib}.
30515 @end enumerate
30517 @node Building DLLs with GNAT Project files
30518 @section Building DLLs with GNAT Project files
30519 @cindex DLLs, building
30521 @noindent
30522 There is nothing specific to Windows in the build process.
30523 @pxref{Library Projects}.
30525 @noindent
30526 Due to a system limitation, it is not possible under Windows to create threads
30527 when inside the @code{DllMain} routine which is used for auto-initialization
30528 of shared libraries, so it is not possible to have library level tasks in SALs.
30530 @node Building DLLs with GNAT
30531 @section Building DLLs with GNAT
30532 @cindex DLLs, building
30534 @noindent
30535 This section explain how to build DLLs using the GNAT built-in DLL
30536 support. With the following procedure it is straight forward to build
30537 and use DLLs with GNAT.
30539 @enumerate
30541 @item building object files
30543 The first step is to build all objects files that are to be included
30544 into the DLL. This is done by using the standard @command{gnatmake} tool.
30546 @item building the DLL
30548 To build the DLL you must use @command{gcc}'s @option{-shared} and
30549 @option{-shared-libgcc} options. It is quite simple to use this method:
30551 @smallexample
30552 $ gcc -shared -shared-libgcc -o api.dll obj1.o obj2.o @dots{}
30553 @end smallexample
30555 It is important to note that in this case all symbols found in the
30556 object files are automatically exported. It is possible to restrict
30557 the set of symbols to export by passing to @command{gcc} a definition
30558 file, @pxref{The Definition File}. For example:
30560 @smallexample
30561 $ gcc -shared -shared-libgcc -o api.dll api.def obj1.o obj2.o @dots{}
30562 @end smallexample
30564 If you use a definition file you must export the elaboration procedures
30565 for every package that required one. Elaboration procedures are named
30566 using the package name followed by "_E".
30568 @item preparing DLL to be used
30570 For the DLL to be used by client programs the bodies must be hidden
30571 from it and the .ali set with read-only attribute. This is very important
30572 otherwise GNAT will recompile all packages and will not actually use
30573 the code in the DLL. For example:
30575 @smallexample
30576 $ mkdir apilib
30577 $ copy *.ads *.ali api.dll apilib
30578 $ attrib +R apilib\*.ali
30579 @end smallexample
30581 @end enumerate
30583 At this point it is possible to use the DLL by directly linking
30584 against it. Note that you must use the GNAT shared runtime when using
30585 GNAT shared libraries. This is achieved by using @option{-shared} binder's
30586 option.
30588 @smallexample
30589 $ gnatmake main -Iapilib -bargs -shared -largs -Lapilib -lAPI
30590 @end smallexample
30592 @node Building DLLs with gnatdll
30593 @section Building DLLs with gnatdll
30594 @cindex DLLs, building
30596 @menu
30597 * Limitations When Using Ada DLLs from Ada::
30598 * Exporting Ada Entities::
30599 * Ada DLLs and Elaboration::
30600 * Ada DLLs and Finalization::
30601 * Creating a Spec for Ada DLLs::
30602 * Creating the Definition File::
30603 * Using gnatdll::
30604 @end menu
30606 @noindent
30607 Note that it is preferred to use GNAT Project files
30608 (@pxref{Building DLLs with GNAT Project files}) or the built-in GNAT
30609 DLL support (@pxref{Building DLLs with GNAT}) or to build DLLs.
30611 This section explains how to build DLLs containing Ada code using
30612 @code{gnatdll}. These DLLs will be referred to as Ada DLLs in the
30613 remainder of this section.
30615 The steps required to build an Ada DLL that is to be used by Ada as well as
30616 non-Ada applications are as follows:
30618 @enumerate
30619 @item
30620 You need to mark each Ada @i{entity} exported by the DLL with a @code{C} or
30621 @code{Stdcall} calling convention to avoid any Ada name mangling for the
30622 entities exported by the DLL (@pxref{Exporting Ada Entities}). You can
30623 skip this step if you plan to use the Ada DLL only from Ada applications.
30625 @item
30626 Your Ada code must export an initialization routine which calls the routine
30627 @code{adainit} generated by @command{gnatbind} to perform the elaboration of
30628 the Ada code in the DLL (@pxref{Ada DLLs and Elaboration}). The initialization
30629 routine exported by the Ada DLL must be invoked by the clients of the DLL
30630 to initialize the DLL.
30632 @item
30633 When useful, the DLL should also export a finalization routine which calls
30634 routine @code{adafinal} generated by @command{gnatbind} to perform the
30635 finalization of the Ada code in the DLL (@pxref{Ada DLLs and Finalization}).
30636 The finalization routine exported by the Ada DLL must be invoked by the
30637 clients of the DLL when the DLL services are no further needed.
30639 @item
30640 You must provide a spec for the services exported by the Ada DLL in each
30641 of the programming languages to which you plan to make the DLL available.
30643 @item
30644 You must provide a definition file listing the exported entities
30645 (@pxref{The Definition File}).
30647 @item
30648 Finally you must use @code{gnatdll} to produce the DLL and the import
30649 library (@pxref{Using gnatdll}).
30650 @end enumerate
30652 @noindent
30653 Note that a relocatable DLL stripped using the @code{strip}
30654 binutils tool will not be relocatable anymore. To build a DLL without
30655 debug information pass @code{-largs -s} to @code{gnatdll}. This
30656 restriction does not apply to a DLL built using a Library Project.
30657 @pxref{Library Projects}.
30659 @node Limitations When Using Ada DLLs from Ada
30660 @subsection Limitations When Using Ada DLLs from Ada
30662 @noindent
30663 When using Ada DLLs from Ada applications there is a limitation users
30664 should be aware of. Because on Windows the GNAT run time is not in a DLL of
30665 its own, each Ada DLL includes a part of the GNAT run time. Specifically,
30666 each Ada DLL includes the services of the GNAT run time that are necessary
30667 to the Ada code inside the DLL. As a result, when an Ada program uses an
30668 Ada DLL there are two independent GNAT run times: one in the Ada DLL and
30669 one in the main program.
30671 It is therefore not possible to exchange GNAT run-time objects between the
30672 Ada DLL and the main Ada program. Example of GNAT run-time objects are file
30673 handles (e.g.@: @code{Text_IO.File_Type}), tasks types, protected objects
30674 types, etc.
30676 It is completely safe to exchange plain elementary, array or record types,
30677 Windows object handles, etc.
30679 @node Exporting Ada Entities
30680 @subsection Exporting Ada Entities
30681 @cindex Export table
30683 @noindent
30684 Building a DLL is a way to encapsulate a set of services usable from any
30685 application. As a result, the Ada entities exported by a DLL should be
30686 exported with the @code{C} or @code{Stdcall} calling conventions to avoid
30687 any Ada name mangling. As an example here is an Ada package
30688 @code{API}, spec and body, exporting two procedures, a function, and a
30689 variable:
30691 @smallexample @c ada
30692 @group
30693 @cartouche
30694 with Interfaces.C; use Interfaces;
30695 package API is
30696    Count : C.int := 0;
30697    function Factorial (Val : C.int) return C.int;
30699    procedure Initialize_API;
30700    procedure Finalize_API;
30701    --  Initialization & Finalization routines. More in the next section.
30702 private
30703    pragma Export (C, Initialize_API);
30704    pragma Export (C, Finalize_API);
30705    pragma Export (C, Count);
30706    pragma Export (C, Factorial);
30707 end API;
30708 @end cartouche
30709 @end group
30710 @end smallexample
30712 @smallexample @c ada
30713 @group
30714 @cartouche
30715 package body API is
30716    function Factorial (Val : C.int) return C.int is
30717       Fact : C.int := 1;
30718    begin
30719       Count := Count + 1;
30720       for K in 1 .. Val loop
30721          Fact := Fact * K;
30722       end loop;
30723       return Fact;
30724    end Factorial;
30726    procedure Initialize_API is
30727       procedure Adainit;
30728       pragma Import (C, Adainit);
30729    begin
30730       Adainit;
30731    end Initialize_API;
30733    procedure Finalize_API is
30734       procedure Adafinal;
30735       pragma Import (C, Adafinal);
30736    begin
30737       Adafinal;
30738    end Finalize_API;
30739 end API;
30740 @end cartouche
30741 @end group
30742 @end smallexample
30744 @noindent
30745 If the Ada DLL you are building will only be used by Ada applications
30746 you do not have to export Ada entities with a @code{C} or @code{Stdcall}
30747 convention. As an example, the previous package could be written as
30748 follows:
30750 @smallexample @c ada
30751 @group
30752 @cartouche
30753 package API is
30754    Count : Integer := 0;
30755    function Factorial (Val : Integer) return Integer;
30757    procedure Initialize_API;
30758    procedure Finalize_API;
30759    --  Initialization and Finalization routines.
30760 end API;
30761 @end cartouche
30762 @end group
30763 @end smallexample
30765 @smallexample @c ada
30766 @group
30767 @cartouche
30768 package body API is
30769    function Factorial (Val : Integer) return Integer is
30770       Fact : Integer := 1;
30771    begin
30772       Count := Count + 1;
30773       for K in 1 .. Val loop
30774          Fact := Fact * K;
30775       end loop;
30776       return Fact;
30777    end Factorial;
30779    @dots{}
30780    --  The remainder of this package body is unchanged.
30781 end API;
30782 @end cartouche
30783 @end group
30784 @end smallexample
30786 @noindent
30787 Note that if you do not export the Ada entities with a @code{C} or
30788 @code{Stdcall} convention you will have to provide the mangled Ada names
30789 in the definition file of the Ada DLL
30790 (@pxref{Creating the Definition File}).
30792 @node Ada DLLs and Elaboration
30793 @subsection Ada DLLs and Elaboration
30794 @cindex DLLs and elaboration
30796 @noindent
30797 The DLL that you are building contains your Ada code as well as all the
30798 routines in the Ada library that are needed by it. The first thing a
30799 user of your DLL must do is elaborate the Ada code
30800 (@pxref{Elaboration Order Handling in GNAT}).
30802 To achieve this you must export an initialization routine
30803 (@code{Initialize_API} in the previous example), which must be invoked
30804 before using any of the DLL services. This elaboration routine must call
30805 the Ada elaboration routine @code{adainit} generated by the GNAT binder
30806 (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}). See the body of
30807 @code{Initialize_Api} for an example. Note that the GNAT binder is
30808 automatically invoked during the DLL build process by the @code{gnatdll}
30809 tool (@pxref{Using gnatdll}).
30811 When a DLL is loaded, Windows systematically invokes a routine called
30812 @code{DllMain}. It would therefore be possible to call @code{adainit}
30813 directly from @code{DllMain} without having to provide an explicit
30814 initialization routine. Unfortunately, it is not possible to call
30815 @code{adainit} from the @code{DllMain} if your program has library level
30816 tasks because access to the @code{DllMain} entry point is serialized by
30817 the system (that is, only a single thread can execute ``through'' it at a
30818 time), which means that the GNAT run time will deadlock waiting for the
30819 newly created task to complete its initialization.
30821 @node Ada DLLs and Finalization
30822 @subsection Ada DLLs and Finalization
30823 @cindex DLLs and finalization
30825 @noindent
30826 When the services of an Ada DLL are no longer needed, the client code should
30827 invoke the DLL finalization routine, if available. The DLL finalization
30828 routine is in charge of releasing all resources acquired by the DLL. In the
30829 case of the Ada code contained in the DLL, this is achieved by calling
30830 routine @code{adafinal} generated by the GNAT binder
30831 (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}).
30832 See the body of @code{Finalize_Api} for an
30833 example. As already pointed out the GNAT binder is automatically invoked
30834 during the DLL build process by the @code{gnatdll} tool
30835 (@pxref{Using gnatdll}).
30837 @node Creating a Spec for Ada DLLs
30838 @subsection Creating a Spec for Ada DLLs
30840 @noindent
30841 To use the services exported by the Ada DLL from another programming
30842 language (e.g.@: C), you have to translate the specs of the exported Ada
30843 entities in that language. For instance in the case of @code{API.dll},
30844 the corresponding C header file could look like:
30846 @smallexample
30847 @group
30848 @cartouche
30849 extern int *_imp__count;
30850 #define count (*_imp__count)
30851 int factorial (int);
30852 @end cartouche
30853 @end group
30854 @end smallexample
30856 @noindent
30857 It is important to understand that when building an Ada DLL to be used by
30858 other Ada applications, you need two different specs for the packages
30859 contained in the DLL: one for building the DLL and the other for using
30860 the DLL. This is because the @code{DLL} calling convention is needed to
30861 use a variable defined in a DLL, but when building the DLL, the variable
30862 must have either the @code{Ada} or @code{C} calling convention. As an
30863 example consider a DLL comprising the following package @code{API}:
30865 @smallexample @c ada
30866 @group
30867 @cartouche
30868 package API is
30869    Count : Integer := 0;
30870    @dots{}
30871    --  Remainder of the package omitted.
30872 end API;
30873 @end cartouche
30874 @end group
30875 @end smallexample
30877 @noindent
30878 After producing a DLL containing package @code{API}, the spec that
30879 must be used to import @code{API.Count} from Ada code outside of the
30880 DLL is:
30882 @smallexample @c ada
30883 @group
30884 @cartouche
30885 package API is
30886    Count : Integer;
30887    pragma Import (DLL, Count);
30888 end API;
30889 @end cartouche
30890 @end group
30891 @end smallexample
30893 @node Creating the Definition File
30894 @subsection Creating the Definition File
30896 @noindent
30897 The definition file is the last file needed to build the DLL. It lists
30898 the exported symbols. As an example, the definition file for a DLL
30899 containing only package @code{API} (where all the entities are exported
30900 with a @code{C} calling convention) is:
30902 @smallexample
30903 @group
30904 @cartouche
30905 EXPORTS
30906     count
30907     factorial
30908     finalize_api
30909     initialize_api
30910 @end cartouche
30911 @end group
30912 @end smallexample
30914 @noindent
30915 If the @code{C} calling convention is missing from package @code{API},
30916 then the definition file contains the mangled Ada names of the above
30917 entities, which in this case are:
30919 @smallexample
30920 @group
30921 @cartouche
30922 EXPORTS
30923     api__count
30924     api__factorial
30925     api__finalize_api
30926     api__initialize_api
30927 @end cartouche
30928 @end group
30929 @end smallexample
30931 @node Using gnatdll
30932 @subsection Using @code{gnatdll}
30933 @findex gnatdll
30935 @menu
30936 * gnatdll Example::
30937 * gnatdll behind the Scenes::
30938 * Using dlltool::
30939 @end menu
30941 @noindent
30942 @code{gnatdll} is a tool to automate the DLL build process once all the Ada
30943 and non-Ada sources that make up your DLL have been compiled.
30944 @code{gnatdll} is actually in charge of two distinct tasks: build the
30945 static import library for the DLL and the actual DLL. The form of the
30946 @code{gnatdll} command is
30948 @smallexample
30949 @cartouche
30950 @c $ gnatdll @ovar{switches} @var{list-of-files} @r{[}-largs @var{opts}@r{]}
30951 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
30952 $ gnatdll @r{[}@var{switches}@r{]} @var{list-of-files} @r{[}-largs @var{opts}@r{]}
30953 @end cartouche
30954 @end smallexample
30956 @noindent
30957 where @var{list-of-files} is a list of ALI and object files. The object
30958 file list must be the exact list of objects corresponding to the non-Ada
30959 sources whose services are to be included in the DLL. The ALI file list
30960 must be the exact list of ALI files for the corresponding Ada sources
30961 whose services are to be included in the DLL. If @var{list-of-files} is
30962 missing, only the static import library is generated.
30964 @noindent
30965 You may specify any of the following switches to @code{gnatdll}:
30967 @table @code
30968 @c @item -a@ovar{address}
30969 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
30970 @item -a@r{[}@var{address}@r{]}
30971 @cindex @option{-a} (@code{gnatdll})
30972 Build a non-relocatable DLL at @var{address}. If @var{address} is not
30973 specified the default address @var{0x11000000} will be used. By default,
30974 when this switch is missing, @code{gnatdll} builds relocatable DLL. We
30975 advise the reader to build relocatable DLL.
30977 @item -b @var{address}
30978 @cindex @option{-b} (@code{gnatdll})
30979 Set the relocatable DLL base address. By default the address is
30980 @code{0x11000000}.
30982 @item -bargs @var{opts}
30983 @cindex @option{-bargs} (@code{gnatdll})
30984 Binder options. Pass @var{opts} to the binder.
30986 @item -d @var{dllfile}
30987 @cindex @option{-d} (@code{gnatdll})
30988 @var{dllfile} is the name of the DLL. This switch must be present for
30989 @code{gnatdll} to do anything. The name of the generated import library is
30990 obtained algorithmically from @var{dllfile} as shown in the following
30991 example: if @var{dllfile} is @code{xyz.dll}, the import library name is
30992 @code{libxyz.dll.a}. The name of the definition file to use (if not specified
30993 by option @option{-e}) is obtained algorithmically from @var{dllfile}
30994 as shown in the following example:
30995 if @var{dllfile} is @code{xyz.dll}, the definition
30996 file used is @code{xyz.def}.
30998 @item -e @var{deffile}
30999 @cindex @option{-e} (@code{gnatdll})
31000 @var{deffile} is the name of the definition file.
31002 @item -g
31003 @cindex @option{-g} (@code{gnatdll})
31004 Generate debugging information. This information is stored in the object
31005 file and copied from there to the final DLL file by the linker,
31006 where it can be read by the debugger. You must use the
31007 @option{-g} switch if you plan on using the debugger or the symbolic
31008 stack traceback.
31010 @item -h
31011 @cindex @option{-h} (@code{gnatdll})
31012 Help mode. Displays @code{gnatdll} switch usage information.
31014 @item -Idir
31015 @cindex @option{-I} (@code{gnatdll})
31016 Direct @code{gnatdll} to search the @var{dir} directory for source and
31017 object files needed to build the DLL.
31018 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
31020 @item -k
31021 @cindex @option{-k} (@code{gnatdll})
31022 Removes the @code{@@}@var{nn} suffix from the import library's exported
31023 names, but keeps them for the link names. You must specify this
31024 option if you want to use a @code{Stdcall} function in a DLL for which
31025 the @code{@@}@var{nn} suffix has been removed. This is the case for most
31026 of the Windows NT DLL for example. This option has no effect when
31027 @option{-n} option is specified.
31029 @item -l @var{file}
31030 @cindex @option{-l} (@code{gnatdll})
31031 The list of ALI and object files used to build the DLL are listed in
31032 @var{file}, instead of being given in the command line. Each line in
31033 @var{file} contains the name of an ALI or object file.
31035 @item -n
31036 @cindex @option{-n} (@code{gnatdll})
31037 No Import. Do not create the import library.
31039 @item -q
31040 @cindex @option{-q} (@code{gnatdll})
31041 Quiet mode. Do not display unnecessary messages.
31043 @item -v
31044 @cindex @option{-v} (@code{gnatdll})
31045 Verbose mode. Display extra information.
31047 @item -largs @var{opts}
31048 @cindex @option{-largs} (@code{gnatdll})
31049 Linker options. Pass @var{opts} to the linker.
31050 @end table
31052 @node gnatdll Example
31053 @subsubsection @code{gnatdll} Example
31055 @noindent
31056 As an example the command to build a relocatable DLL from @file{api.adb}
31057 once @file{api.adb} has been compiled and @file{api.def} created is
31059 @smallexample
31060 $ gnatdll -d api.dll api.ali
31061 @end smallexample
31063 @noindent
31064 The above command creates two files: @file{libapi.dll.a} (the import
31065 library) and @file{api.dll} (the actual DLL). If you want to create
31066 only the DLL, just type:
31068 @smallexample
31069 $ gnatdll -d api.dll -n api.ali
31070 @end smallexample
31072 @noindent
31073 Alternatively if you want to create just the import library, type:
31075 @smallexample
31076 $ gnatdll -d api.dll
31077 @end smallexample
31079 @node gnatdll behind the Scenes
31080 @subsubsection @code{gnatdll} behind the Scenes
31082 @noindent
31083 This section details the steps involved in creating a DLL. @code{gnatdll}
31084 does these steps for you. Unless you are interested in understanding what
31085 goes on behind the scenes, you should skip this section.
31087 We use the previous example of a DLL containing the Ada package @code{API},
31088 to illustrate the steps necessary to build a DLL. The starting point is a
31089 set of objects that will make up the DLL and the corresponding ALI
31090 files. In the case of this example this means that @file{api.o} and
31091 @file{api.ali} are available. To build a relocatable DLL, @code{gnatdll} does
31092 the following:
31094 @enumerate
31095 @item
31096 @code{gnatdll} builds the base file (@file{api.base}). A base file gives
31097 the information necessary to generate relocation information for the
31098 DLL.
31100 @smallexample
31101 @group
31102 $ gnatbind -n api
31103 $ gnatlink api -o api.jnk -mdll -Wl,--base-file,api.base
31104 @end group
31105 @end smallexample
31107 @noindent
31108 In addition to the base file, the @command{gnatlink} command generates an
31109 output file @file{api.jnk} which can be discarded. The @option{-mdll} switch
31110 asks @command{gnatlink} to generate the routines @code{DllMain} and
31111 @code{DllMainCRTStartup} that are called by the Windows loader when the DLL
31112 is loaded into memory.
31114 @item
31115 @code{gnatdll} uses @code{dlltool} (@pxref{Using dlltool}) to build the
31116 export table (@file{api.exp}). The export table contains the relocation
31117 information in a form which can be used during the final link to ensure
31118 that the Windows loader is able to place the DLL anywhere in memory.
31120 @smallexample
31121 @group
31122 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \
31123           --output-exp api.exp
31124 @end group
31125 @end smallexample
31127 @item
31128 @code{gnatdll} builds the base file using the new export table. Note that
31129 @command{gnatbind} must be called once again since the binder generated file
31130 has been deleted during the previous call to @command{gnatlink}.
31132 @smallexample
31133 @group
31134 $ gnatbind -n api
31135 $ gnatlink api -o api.jnk api.exp -mdll
31136       -Wl,--base-file,api.base
31137 @end group
31138 @end smallexample
31140 @item
31141 @code{gnatdll} builds the new export table using the new base file and
31142 generates the DLL import library @file{libAPI.dll.a}.
31144 @smallexample
31145 @group
31146 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \
31147           --output-exp api.exp --output-lib libAPI.a
31148 @end group
31149 @end smallexample
31151 @item
31152 Finally @code{gnatdll} builds the relocatable DLL using the final export
31153 table.
31155 @smallexample
31156 @group
31157 $ gnatbind -n api
31158 $ gnatlink api api.exp -o api.dll -mdll
31159 @end group
31160 @end smallexample
31161 @end enumerate
31163 @node Using dlltool
31164 @subsubsection Using @code{dlltool}
31166 @noindent
31167 @code{dlltool} is the low-level tool used by @code{gnatdll} to build
31168 DLLs and static import libraries. This section summarizes the most
31169 common @code{dlltool} switches. The form of the @code{dlltool} command
31172 @smallexample
31173 @c $ dlltool @ovar{switches}
31174 @c Expanding @ovar macro inline (explanation in macro def comments)
31175 $ dlltool @r{[}@var{switches}@r{]}
31176 @end smallexample
31178 @noindent
31179 @code{dlltool} switches include:
31181 @table @option
31182 @item --base-file @var{basefile}
31183 @cindex @option{--base-file} (@command{dlltool})
31184 Read the base file @var{basefile} generated by the linker. This switch
31185 is used to create a relocatable DLL.
31187 @item --def @var{deffile}
31188 @cindex @option{--def} (@command{dlltool})
31189 Read the definition file.
31191 @item --dllname @var{name}
31192 @cindex @option{--dllname} (@command{dlltool})
31193 Gives the name of the DLL. This switch is used to embed the name of the
31194 DLL in the static import library generated by @code{dlltool} with switch
31195 @option{--output-lib}.
31197 @item -k
31198 @cindex @option{-k} (@command{dlltool})
31199 Kill @code{@@}@var{nn} from exported names
31200 (@pxref{Windows Calling Conventions}
31201 for a discussion about @code{Stdcall}-style symbols.
31203 @item --help
31204 @cindex @option{--help} (@command{dlltool})
31205 Prints the @code{dlltool} switches with a concise description.
31207 @item --output-exp @var{exportfile}
31208 @cindex @option{--output-exp} (@command{dlltool})
31209 Generate an export file @var{exportfile}. The export file contains the
31210 export table (list of symbols in the DLL) and is used to create the DLL.
31212 @item --output-lib @var{libfile}
31213 @cindex @option{--output-lib} (@command{dlltool})
31214 Generate a static import library @var{libfile}.
31216 @item -v
31217 @cindex @option{-v} (@command{dlltool})
31218 Verbose mode.
31220 @item --as @var{assembler-name}
31221 @cindex @option{--as} (@command{dlltool})
31222 Use @var{assembler-name} as the assembler. The default is @code{as}.
31223 @end table
31225 @node GNAT and Windows Resources
31226 @section GNAT and Windows Resources
31227 @cindex Resources, windows
31229 @menu
31230 * Building Resources::
31231 * Compiling Resources::
31232 * Using Resources::
31233 @end menu
31235 @noindent
31236 Resources are an easy way to add Windows specific objects to your
31237 application. The objects that can be added as resources include:
31239 @itemize @bullet
31240 @item menus
31242 @item accelerators
31244 @item dialog boxes
31246 @item string tables
31248 @item bitmaps
31250 @item cursors
31252 @item icons
31254 @item fonts
31256 @item version information
31257 @end itemize
31259 For example, a version information resource can be defined as follow and
31260 embedded into an executable or DLL:
31262 A version information resource can be used to embed information into an
31263 executable or a DLL. These information can be viewed using the file properties
31264 from the Windows Explorer. Here is an example of a version information
31265 resource:
31267 @smallexample
31268 @group
31269 1 VERSIONINFO
31270 FILEVERSION     1,0,0,0
31271 PRODUCTVERSION  1,0,0,0
31272 BEGIN
31273   BLOCK "StringFileInfo"
31274   BEGIN
31275     BLOCK "080904E4"
31276     BEGIN
31277       VALUE "CompanyName", "My Company Name"
31278       VALUE "FileDescription", "My application"
31279       VALUE "FileVersion", "1.0"
31280       VALUE "InternalName", "my_app"
31281       VALUE "LegalCopyright", "My Name"
31282       VALUE "OriginalFilename", "my_app.exe"
31283       VALUE "ProductName", "My App"
31284       VALUE "ProductVersion", "1.0"
31285     END
31286   END
31288   BLOCK "VarFileInfo"
31289   BEGIN
31290     VALUE "Translation", 0x809, 1252
31291   END
31293 @end group
31294 @end smallexample
31296 The value @code{0809} (langID) is for the U.K English language and
31297 @code{04E4} (charsetID), which is equal to @code{1252} decimal, for
31298 multilingual.
31300 @noindent
31301 This section explains how to build, compile and use resources. Note that this
31302 section does not cover all resource objects, for a complete description see
31303 the corresponding Microsoft documentation.
31305 @node Building Resources
31306 @subsection Building Resources
31307 @cindex Resources, building
31309 @noindent
31310 A resource file is an ASCII file. By convention resource files have an
31311 @file{.rc} extension.
31312 The easiest way to build a resource file is to use Microsoft tools
31313 such as @code{imagedit.exe} to build bitmaps, icons and cursors and
31314 @code{dlgedit.exe} to build dialogs.
31315 It is always possible to build an @file{.rc} file yourself by writing a
31316 resource script.
31318 It is not our objective to explain how to write a resource file. A
31319 complete description of the resource script language can be found in the
31320 Microsoft documentation.
31322 @node Compiling Resources
31323 @subsection Compiling Resources
31324 @findex rc
31325 @findex windres
31326 @cindex Resources, compiling
31328 @noindent
31329 This section describes how to build a GNAT-compatible (COFF) object file
31330 containing the resources. This is done using the Resource Compiler
31331 @code{windres} as follows:
31333 @smallexample
31334 $ windres -i myres.rc -o myres.o
31335 @end smallexample
31337 @noindent
31338 By default @code{windres} will run @command{gcc} to preprocess the @file{.rc}
31339 file. You can specify an alternate preprocessor (usually named
31340 @file{cpp.exe}) using the @code{windres} @option{--preprocessor}
31341 parameter. A list of all possible options may be obtained by entering
31342 the command @code{windres} @option{--help}.
31344 It is also possible to use the Microsoft resource compiler @code{rc.exe}
31345 to produce a @file{.res} file (binary resource file). See the
31346 corresponding Microsoft documentation for further details. In this case
31347 you need to use @code{windres} to translate the @file{.res} file to a
31348 GNAT-compatible object file as follows:
31350 @smallexample
31351 $ windres -i myres.res -o myres.o
31352 @end smallexample
31354 @node Using Resources
31355 @subsection Using Resources
31356 @cindex Resources, using
31358 @noindent
31359 To include the resource file in your program just add the
31360 GNAT-compatible object file for the resource(s) to the linker
31361 arguments. With @command{gnatmake} this is done by using the @option{-largs}
31362 option:
31364 @smallexample
31365 $ gnatmake myprog -largs myres.o
31366 @end smallexample
31368 @node Debugging a DLL
31369 @section Debugging a DLL
31370 @cindex DLL debugging
31372 @menu
31373 * Program and DLL Both Built with GCC/GNAT::
31374 * Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT::
31375 @end menu
31377 @noindent
31378 Debugging a DLL is similar to debugging a standard program. But
31379 we have to deal with two different executable parts: the DLL and the
31380 program that uses it. We have the following four possibilities:
31382 @enumerate 1
31383 @item
31384 The program and the DLL are built with @code{GCC/GNAT}.
31385 @item
31386 The program is built with foreign tools and the DLL is built with
31387 @code{GCC/GNAT}.
31388 @item
31389 The program is built with @code{GCC/GNAT} and the DLL is built with
31390 foreign tools.
31391 @end enumerate
31393 @noindent
31394 In this section we address only cases one and two above.
31395 There is no point in trying to debug
31396 a DLL with @code{GNU/GDB}, if there is no GDB-compatible debugging
31397 information in it. To do so you must use a debugger compatible with the
31398 tools suite used to build the DLL.
31400 @node Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
31401 @subsection Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
31403 @noindent
31404 This is the simplest case. Both the DLL and the program have @code{GDB}
31405 compatible debugging information. It is then possible to break anywhere in
31406 the process. Let's suppose here that the main procedure is named
31407 @code{ada_main} and that in the DLL there is an entry point named
31408 @code{ada_dll}.
31410 @noindent
31411 The DLL (@pxref{Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) and
31412 program must have been built with the debugging information (see GNAT -g
31413 switch). Here are the step-by-step instructions for debugging it:
31415 @enumerate 1
31416 @item Launch @code{GDB} on the main program.
31418 @smallexample
31419 $ gdb -nw ada_main
31420 @end smallexample
31422 @item Start the program and stop at the beginning of the main procedure
31424 @smallexample
31425 (gdb) start
31426 @end smallexample
31428 @noindent
31429 This step is required to be able to set a breakpoint inside the DLL. As long
31430 as the program is not run, the DLL is not loaded. This has the
31431 consequence that the DLL debugging information is also not loaded, so it is not
31432 possible to set a breakpoint in the DLL.
31434 @item Set a breakpoint inside the DLL
31436 @smallexample
31437 (gdb) break ada_dll
31438 (gdb) cont
31439 @end smallexample
31441 @end enumerate
31443 @noindent
31444 At this stage a breakpoint is set inside the DLL. From there on
31445 you can use the standard approach to debug the whole program
31446 (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
31448 @ignore
31449 @c This used to work, probably because the DLLs were non-relocatable
31450 @c keep this section around until the problem is sorted out.
31452 To break on the @code{DllMain} routine it is not possible to follow
31453 the procedure above. At the time the program stop on @code{ada_main}
31454 the @code{DllMain} routine as already been called. Either you can use
31455 the procedure below @pxref{Debugging the DLL Directly} or this procedure:
31457 @enumerate 1
31458 @item Launch @code{GDB} on the main program.
31460 @smallexample
31461 $ gdb ada_main
31462 @end smallexample
31464 @item Load DLL symbols
31466 @smallexample
31467 (gdb) add-sym api.dll
31468 @end smallexample
31470 @item Set a breakpoint inside the DLL
31472 @smallexample
31473 (gdb) break ada_dll.adb:45
31474 @end smallexample
31476 Note that at this point it is not possible to break using the routine symbol
31477 directly as the program is not yet running. The solution is to break
31478 on the proper line (break in @file{ada_dll.adb} line 45).
31480 @item Start the program
31482 @smallexample
31483 (gdb) run
31484 @end smallexample
31486 @end enumerate
31487 @end ignore
31489 @node Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
31490 @subsection Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
31492 @menu
31493 * Debugging the DLL Directly::
31494 * Attaching to a Running Process::
31495 @end menu
31497 @noindent
31498 In this case things are slightly more complex because it is not possible to
31499 start the main program and then break at the beginning to load the DLL and the
31500 associated DLL debugging information. It is not possible to break at the
31501 beginning of the program because there is no @code{GDB} debugging information,
31502 and therefore there is no direct way of getting initial control. This
31503 section addresses this issue by describing some methods that can be used
31504 to break somewhere in the DLL to debug it.
31506 @noindent
31507 First suppose that the main procedure is named @code{main} (this is for
31508 example some C code built with Microsoft Visual C) and that there is a
31509 DLL named @code{test.dll} containing an Ada entry point named
31510 @code{ada_dll}.
31512 @noindent
31513 The DLL (@pxref{Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) must have
31514 been built with debugging information (see GNAT -g option).
31516 @node Debugging the DLL Directly
31517 @subsubsection Debugging the DLL Directly
31519 @enumerate 1
31520 @item
31521 Find out the executable starting address
31523 @smallexample
31524 $ objdump --file-header main.exe
31525 @end smallexample
31527 The starting address is reported on the last line. For example:
31529 @smallexample
31530 main.exe:     file format pei-i386
31531 architecture: i386, flags 0x0000010a:
31532 EXEC_P, HAS_DEBUG, D_PAGED
31533 start address 0x00401010
31534 @end smallexample
31536 @item
31537 Launch the debugger on the executable.
31539 @smallexample
31540 $ gdb main.exe
31541 @end smallexample
31543 @item
31544 Set a breakpoint at the starting address, and launch the program.
31546 @smallexample
31547 $ (gdb) break *0x00401010
31548 $ (gdb) run
31549 @end smallexample
31551 The program will stop at the given address.
31553 @item
31554 Set a breakpoint on a DLL subroutine.
31556 @smallexample
31557 (gdb) break ada_dll.adb:45
31558 @end smallexample
31560 Or if you want to break using a symbol on the DLL, you need first to
31561 select the Ada language (language used by the DLL).
31563 @smallexample
31564 (gdb) set language ada
31565 (gdb) break ada_dll
31566 @end smallexample
31568 @item
31569 Continue the program.
31571 @smallexample
31572 (gdb) cont
31573 @end smallexample
31575 @noindent
31576 This will run the program until it reaches the breakpoint that has been
31577 set. From that point you can use the standard way to debug a program
31578 as described in (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
31580 @end enumerate
31582 @noindent
31583 It is also possible to debug the DLL by attaching to a running process.
31585 @node Attaching to a Running Process
31586 @subsubsection Attaching to a Running Process
31587 @cindex DLL debugging, attach to process
31589 @noindent
31590 With @code{GDB} it is always possible to debug a running process by
31591 attaching to it. It is possible to debug a DLL this way. The limitation
31592 of this approach is that the DLL must run long enough to perform the
31593 attach operation. It may be useful for instance to insert a time wasting
31594 loop in the code of the DLL to meet this criterion.
31596 @enumerate 1
31598 @item Launch the main program @file{main.exe}.
31600 @smallexample
31601 $ main
31602 @end smallexample
31604 @item Use the Windows @i{Task Manager} to find the process ID. Let's say
31605 that the process PID for @file{main.exe} is 208.
31607 @item Launch gdb.
31609 @smallexample
31610 $ gdb
31611 @end smallexample
31613 @item Attach to the running process to be debugged.
31615 @smallexample
31616 (gdb) attach 208
31617 @end smallexample
31619 @item Load the process debugging information.
31621 @smallexample
31622 (gdb) symbol-file main.exe
31623 @end smallexample
31625 @item Break somewhere in the DLL.
31627 @smallexample
31628 (gdb) break ada_dll
31629 @end smallexample
31631 @item Continue process execution.
31633 @smallexample
31634 (gdb) cont
31635 @end smallexample
31637 @end enumerate
31639 @noindent
31640 This last step will resume the process execution, and stop at
31641 the breakpoint we have set. From there you can use the standard
31642 approach to debug a program as described in
31643 (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
31645 @node Setting Stack Size from gnatlink
31646 @section Setting Stack Size from @command{gnatlink}
31648 @noindent
31649 It is possible to specify the program stack size at link time. On modern
31650 versions of Windows, starting with XP, this is mostly useful to set the size of
31651 the main stack (environment task). The other task stacks are set with pragma
31652 Storage_Size or with the @command{gnatbind -d} command.
31654 Since older versions of Windows (2000, NT4, etc.) do not allow setting the
31655 reserve size of individual tasks, the link-time stack size applies to all
31656 tasks, and pragma Storage_Size has no effect.
31657 In particular, Stack Overflow checks are made against this
31658 link-time specified size.
31660 This setting can be done with
31661 @command{gnatlink} using either:
31663 @itemize @bullet
31665 @item using @option{-Xlinker} linker option
31667 @smallexample
31668 $ gnatlink hello -Xlinker --stack=0x10000,0x1000
31669 @end smallexample
31671 This sets the stack reserve size to 0x10000 bytes and the stack commit
31672 size to 0x1000 bytes.
31674 @item using @option{-Wl} linker option
31676 @smallexample
31677 $ gnatlink hello -Wl,--stack=0x1000000
31678 @end smallexample
31680 This sets the stack reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
31681 @option{-Wl} option it is not possible to set the stack commit size
31682 because the coma is a separator for this option.
31684 @end itemize
31686 @node Setting Heap Size from gnatlink
31687 @section Setting Heap Size from @command{gnatlink}
31689 @noindent
31690 Under Windows systems, it is possible to specify the program heap size from
31691 @command{gnatlink} using either:
31693 @itemize @bullet
31695 @item using @option{-Xlinker} linker option
31697 @smallexample
31698 $ gnatlink hello -Xlinker --heap=0x10000,0x1000
31699 @end smallexample
31701 This sets the heap reserve size to 0x10000 bytes and the heap commit
31702 size to 0x1000 bytes.
31704 @item using @option{-Wl} linker option
31706 @smallexample
31707 $ gnatlink hello -Wl,--heap=0x1000000
31708 @end smallexample
31710 This sets the heap reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
31711 @option{-Wl} option it is not possible to set the heap commit size
31712 because the coma is a separator for this option.
31714 @end itemize
31716 @node Mac OS Topics
31717 @appendix Mac OS Topics
31718 @cindex OS X
31720 @noindent
31721 This chapter describes topics that are specific to Apple's OS X
31722 platform.
31724 @menu
31725 * Codesigning the Debugger::
31726 @end menu
31728 @node Codesigning the Debugger
31729 @section Codesigning the Debugger
31731 @noindent
31732 The Darwin Kernel requires the debugger to have special permissions
31733 before it is allowed to control other processes. These permissions
31734 are granted by codesigning the GDB executable. Without these
31735 permissions, the debugger will report error messages such as:
31737 @smallexample
31738 Starting program: /x/y/foo
31739 Unable to find Mach task port for process-id 28885: (os/kern) failure (0x5).
31740  (please check gdb is codesigned - see taskgated(8))
31741 @end smallexample
31743 Codesigning requires a certificate.  The following procedure explains
31744 how to create one:
31746 @itemize @bullet
31747 @item Start the Keychain Access application (in
31748 /Applications/Utilities/Keychain Access.app)
31750 @item Select the Keychain Access -> Certificate Assistant ->
31751 Create a Certificate... menu
31753 @item Then:
31755 @itemize @bullet
31756 @item Choose a name for the new certificate (this procedure will use
31757 "gdb-cert" as an example)
31759 @item Set "Identity Type" to "Self Signed Root"
31761 @item Set "Certificate Type" to "Code Signing"
31763 @item Activate the "Let me override defaults" option
31765 @end itemize
31767 @item Click several times on "Continue" until the "Specify a Location
31768 For The Certificate" screen appears, then set "Keychain" to "System"
31770 @item Click on "Continue" until the certificate is created
31772 @item Finally, in the view, double-click on the new certificate,
31773 and set "When using this certificate" to "Always Trust"
31775 @item Exit the Keychain Access application and restart the computer
31776 (this is unfortunately required)
31778 @end itemize
31780 Once a certificate has been created, the debugger can be codesigned
31781 as follow. In a Terminal, run the following command...
31783 @smallexample
31784 codesign -f -s  "gdb-cert"  <gnat_install_prefix>/bin/gdb
31785 @end smallexample
31787 ... where "gdb-cert" should be replaced by the actual certificate
31788 name chosen above, and <gnat_install_prefix> should be replaced by
31789 the location where you installed GNAT.
31791 @c **********************************
31792 @c * GNU Free Documentation License *
31793 @c **********************************
31794 @include fdl.texi
31795 @c GNU Free Documentation License
31797 @node Index
31798 @unnumbered Index
31800 @printindex cp
31802 @contents
31803 @c Put table of contents at end, otherwise it precedes the "title page" in
31804 @c the .txt version
31805 @c Edit the pdf file to move the contents to the beginning, after the title
31806 @c page
31808 @bye