arch/x86/c_start.S: Add proper x86_64 code
[coreboot2.git] / Documentation / contributing / coding_style.md
blobbdf6c602193dea36ff9cb57993ab2ffa971f3347
1 # Coding Style
3 This document describes the preferred C coding style for the
4 coreboot project. It is in many ways exactly the same as the Linux
5 kernel coding style. In fact, most of this document has been copied from
6 the [Linux kernel coding style](https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/plain/Documentation/process/4.Coding.rst)
8 The guidelines in this file should be seen as a strong suggestion, and
9 should overrule personal preference. They may be ignored in individual
10 instances when there are good practical reasons to do so, and reviewers
11 are in agreement.
13 Any style questions that are not mentioned in here should be decided
14 between the author and reviewers on a case-by-case basis. When modifying
15 existing files, authors should try to match the prevalent style in that
16 file -- otherwise, they should generally match similar existing files in
17 coreboot.
19 Bulk style changes to existing code ("cleanup patches") should avoid
20 changing existing style choices unless they actually violate this style
21 guide, or there is broad consensus that the new version is an
22 improvement. By default the style choices of the original author should
23 be honored. (Note that `checkpatch.pl` is not part of this style guide,
24 and neither is `clang-format`. These tools can be useful to find
25 potential issues or simplify formatting in new submissions, but they
26 were not designed to directly match this guide and may have false
27 positives. They should not be bulk-applied to change existing code
28 except in cases where they directly match the style guide.)
30 ## Indentation
32 Tabs are 8 characters, and thus indentations are also 8 characters.
33 There are heretic movements that try to make indentations 4 (or even 2!)
34 characters deep, and that is akin to trying to define the value of PI to
35 be 3.
37 Rationale: The whole idea behind indentation is to clearly define where
38 a block of control starts and ends. Especially when you've been looking
39 at your screen for 20 straight hours, you'll find it a lot easier to
40 see how the indentation works if you have large indentations.
42 Now, some people will claim that having 8-character indentations makes
43 the code move too far to the right, and makes it hard to read on a
44 80-character terminal screen. The answer to that is that if you need
45 more than 3 levels of indentation, you're screwed anyway, and should
46 fix your program.  Note that coreboot has expanded the 80 character
47 limit to 96 characters to allow for modern wider screens.
49 In short, 8-char indents make things easier to read, and have the added
50 benefit of warning you when you're nesting your functions too deep.
51 Heed that warning.
53 The preferred way to ease multiple indentation levels in a switch
54 statement is to align the "switch" and its subordinate "case" labels
55 in the same column instead of "double-indenting" the "case" labels.
56 E.g.:
58 ```c
59 switch (suffix) {
60 case 'G':
61 case 'g':
62         mem <<= 30;
63         break;
64 case 'M':
65 case 'm':
66         mem <<= 20;
67         break;
68 case 'K':
69 case 'k':
70         mem <<= 10;
71         __fallthrough;
72 default:
73         break;
75 ```
77 Don't put multiple statements on a single line unless you have
78 something to hide:
80 ```c
81 if (condition) do_this;
82   do_something_everytime;
83 ```
85 Don't put multiple assignments on a single line either. Kernel coding
86 style is super simple. Avoid tricky expressions.
88 Outside of comments, documentation and except in Kconfig, spaces are
89 never used for indentation, and the above example is deliberately
90 broken.
92 Get a decent editor and don't leave whitespace at the end of lines. This
93 will actually keep the patch from being tested in the CI, so patches
94 with ending whitespace cannot be merged.
96 ## Breaking long lines and strings
98 Coding style is all about readability and maintainability using commonly
99 available tools.
101 The limit on the length of lines is 96 columns and this is a strongly
102 preferred limit.
104 Statements longer than 96 columns will be broken into sensible chunks,
105 unless exceeding 96 columns significantly increases readability and does
106 not hide information. Descendants are always substantially shorter than
107 the parent and are placed substantially to the right. The same applies
108 to function headers with a long argument list. However, never break
109 user-visible strings such as printk messages, because that breaks the
110 ability to grep for them.
112 ## Placing Braces and Spaces
114 The other issue that always comes up in C styling is the placement of
115 braces. Unlike the indent size, there are few technical reasons to
116 choose one placement strategy over the other, but the preferred way, as
117 shown to us by the prophets Kernighan and Ritchie, is to put the opening
118 brace last on the line, and put the closing brace first, thusly:
120 ```c
121 if (x is true) {
122         we do y
126 This applies to all non-function statement blocks (if, switch, for,
127 while, do). E.g.:
129 ```c
130 switch (action) {
131 case KOBJ_ADD:
132         return "add";
133 case KOBJ_REMOVE:
134         return "remove";
135 case KOBJ_CHANGE:
136         return "change";
137 default:
138         return NULL;
142 However, there is one special case, namely functions: they have the
143 opening brace at the beginning of the next line, thus:
145 ```c
146 int function(int x)
148         body of function
152 Heretic people all over the world have claimed that this inconsistency
153 is ... well ... inconsistent, but all right-thinking people know that
154 (a) K&R are _right_ and (b) K&R are right. Besides, functions are
155 special anyway (you can't nest them in C).
157 Note that the closing brace is empty on a line of its own, _except_ in
158 the cases where it is followed by a continuation of the same statement,
159 ie a "while" in a do-statement or an "else" in an if-statement, like
160 this:
162 ```c
163 do {
164         body of do-loop
165 } while (condition);
170 ```c
171 if (x == y) {
172         ..
173 } else if (x > y) {
174         ...
175 } else {
176         ....
180 Rationale: K&R.
182 Also, note that this brace-placement also minimizes the number of empty
183 (or almost empty) lines, without any loss of readability. Thus, as the
184 supply of new-lines on your screen is not a renewable resource (think
185 25-line terminal screens here), you have more empty lines to put
186 comments on.
188 Do not unnecessarily use braces where a single statement will do.
190 ```c
191 if (condition)
192         action();
197 ```c
198 if (condition)
199         do_this();
200 else
201         do_that();
204 This does not apply if only one branch of a conditional statement is a
205 single statement; in the latter case use braces in both branches:
207 ```c
208 if (condition) {
209         do_this();
210         do_that();
211 } else {
212         otherwise();
216 ### Spaces
218 Linux kernel style for use of spaces depends (mostly) on
219 function-versus-keyword usage. Use a space after (most) keywords. The
220 notable exceptions are sizeof, typeof, alignof, and __attribute__,
221 which look somewhat like functions (and are usually used with
222 parentheses in Linux, although they are not required in the language, as
223 in: "sizeof info" after "struct fileinfo info;" is declared).
225 So use a space after these keywords:
228 if, switch, case, for, do, while
231 but not with sizeof, typeof, alignof, or __attribute__. E.g.,
233 ```c
234 s = sizeof(struct file);
237 Do not add spaces around (inside) parenthesized expressions. This
238 example is
240 -   bad*:
242 ```c
243 s = sizeof( struct file );
246 When declaring pointer data or a function that returns a pointer type,
247 the preferred use of '*' is adjacent to the data name or function
248 name and not adjacent to the type name. Examples:
250 ```c
251 char *linux_banner;
252 unsigned long long memparse(char *ptr, char **retptr);
253 char *match_strdup(substring_t *s);
256 Use one space around (on each side of) most binary and ternary
257 operators, such as any of these:
260 =  +  -  <  >  *  /  %  |  &  ^  <=  >=  ==  !=  ?  :
263 but no space after unary operators:
266 &  *  +  -  ~  !  sizeof  typeof  alignof  __attribute__  defined
269 no space before the postfix increment & decrement unary operators:
272 ++  --
275 no space after the prefix increment & decrement unary operators:
278 ++  --
281 and no space around the '.' and "->" structure member operators.
283 Do not leave trailing whitespace at the ends of lines. Some editors with
284 "smart" indentation will insert whitespace at the beginning of new
285 lines as appropriate, so you can start typing the next line of code
286 right away. However, some such editors do not remove the whitespace if
287 you end up not putting a line of code there, such as if you leave a
288 blank line. As a result, you end up with lines containing trailing
289 whitespace.
291 Git will warn you about patches that introduce trailing whitespace, and
292 can optionally strip the trailing whitespace for you; however, if
293 applying a series of patches, this may make later patches in the series
294 fail by changing their context lines.
296 ### Naming
298 C is a Spartan language, and so should your naming be. Unlike Modula-2
299 and Pascal programmers, C programmers do not use cute names like
300 ThisVariableIsATemporaryCounter. A C programmer would call that variable
301 "tmp", which is much easier to write, and not the least more difficult
302 to understand.
304 HOWEVER, while mixed-case names are frowned upon, descriptive names for
305 global variables are a must. To call a global function "foo" is a
306 shooting offense.
308 GLOBAL variables (to be used only if you _really_ need them) need to
309 have descriptive names, as do global functions. If you have a function
310 that counts the number of active users, you should call that
311 "count_active_users()" or similar, you should _not_ call it
312 "cntusr()".
314 Encoding the type of a function into the name (so-called Hungarian
315 notation) is brain damaged - the compiler knows the types anyway and can
316 check those, and it only confuses the programmer. No wonder MicroSoft
317 makes buggy programs.
319 LOCAL variable names should be short, and to the point. If you have some
320 random integer loop counter, it should probably be called "i". Calling
321 it "loop_counter" is non-productive, if there is no chance of it
322 being mis-understood. Similarly, "tmp" can be just about any type of
323 variable that is used to hold a temporary value.
325 If you are afraid to mix up your local variable names, you have another
326 problem, which is called the function-growth-hormone-imbalance syndrome.
327 See chapter 6 (Functions).
329 ## Typedefs
331 Please don't use things like "vps_t".
333 It's a _mistake_ to use typedef for structures and pointers. When you
334 see a
336 ```c
337 vps_t a;
340 in the source, what does it mean?
342 In contrast, if it says
344 ```c
345 struct virtual_container *a;
348 you can actually tell what "a" is.
350 Lots of people think that typedefs "help readability". Not so. They
351 are useful only for:
353 (a) totally opaque objects (where the typedef is actively used to
354 _hide_ what the object is).
356 Example: "pte_t" etc. opaque objects that you can only access using
357 the proper accessor functions.
359 NOTE! Opaqueness and "accessor functions" are not good in themselves.
360 The reason we have them for things like pte_t etc. is that there really
361 is absolutely _zero_ portably accessible information there.
363 (b) Clear integer types, where the abstraction _helps_ avoid confusion
364 whether it is "int" or "long".
366 u8/u16/u32 are perfectly fine typedefs, although they fit into category
367 (d) better than here.
369 NOTE! Again - there needs to be a _reason_ for this. If something is
370 "unsigned long", then there's no reason to do
372 ```c
373 typedef unsigned long myflags_t;
376 but if there is a clear reason for why it under certain circumstances
377 might be an "unsigned int" and under other configurations might be
378 "unsigned long", then by all means go ahead and use a typedef.
380 (c) when you use sparse to literally create a _new_ type for
381 type-checking.
383 (d) New types which are identical to standard C99 types, in certain
384 exceptional circumstances.
386 Although it would only take a short amount of time for the eyes and
387 brain to become accustomed to the standard types like 'uint32_t',
388 some people object to their use anyway.
390 Therefore, the Linux-specific 'u8/u16/u32/u64' types and their signed
391 equivalents which are identical to standard types are permitted --
392 although they are not mandatory in new code of your own.
394 When editing existing code which already uses one or the other set of
395 types, you should conform to the existing choices in that code.
397 (e) Types safe for use in userspace.
399 In certain structures which are visible to userspace, we cannot require
400 C99 types and cannot use the 'u32' form above. Thus, we use __u32
401 and similar types in all structures which are shared with userspace.
403 Maybe there are other cases too, but the rule should basically be to
404 NEVER EVER use a typedef unless you can clearly match one of those
405 rules.
407 In general, a pointer, or a struct that has elements that can reasonably
408 be directly accessed should _never_ be a typedef.
410 ## Functions
412 Functions should be short and sweet, and do just one thing. They should
413 fit on one or two screenfuls of text (the ISO/ANSI screen size is 80x24,
414 as we all know), and do one thing and do that well.
416 The maximum length of a function is inversely proportional to the
417 complexity and indentation level of that function. So, if you have a
418 conceptually simple function that is just one long (but simple)
419 case-statement, where you have to do lots of small things for a lot of
420 different cases, it's OK to have a longer function.
422 However, if you have a complex function, and you suspect that a
423 less-than-gifted first-year high-school student might not even
424 understand what the function is all about, you should adhere to the
425 maximum limits all the more closely. Use helper functions with
426 descriptive names (you can ask the compiler to in-line them if you think
427 it's performance-critical, and it will probably do a better job of it
428 than you would have done).
430 Another measure of the function is the number of local variables. They
431 shouldn't exceed 5-10, or you're doing something wrong. Re-think the
432 function, and split it into smaller pieces. A human brain can generally
433 easily keep track of about 7 different things, anything more and it gets
434 confused. You know you're brilliant, but maybe you'd like to
435 understand what you did 2 weeks from now.
437 In source files, separate functions with one blank line. If the function
438 is exported, the EXPORT* macro for it should follow immediately after
439 the closing function brace line. E.g.:
441 ```c
442 int system_is_up(void)
444         return system_state == SYSTEM_RUNNING;
446 EXPORT_SYMBOL(system_is_up);
449 In function prototypes, include parameter names with their data types.
450 Although this is not required by the C language, it is preferred in
451 Linux because it is a simple way to add valuable information for the
452 reader.
454 ## Centralized exiting of functions
456 Albeit deprecated by some people, the equivalent of the goto statement
457 is used frequently by compilers in form of the unconditional jump
458 instruction.
460 The goto statement comes in handy when a function exits from multiple
461 locations and some common work such as cleanup has to be done. If there
462 is no cleanup needed then just return directly.
464 The rationale is:
466 -   unconditional statements are easier to understand and follow
467 -   nesting is reduced
468 -   errors by not updating individual exit points when making
469     modifications are prevented
470 -   saves the compiler work to optimize redundant code away ;)
472 ```c
473 int fun(int a)
475         int result = 0;
476         char *buffer = kmalloc(SIZE);
478         if (buffer == NULL)
479                 return -ENOMEM;
481         if (condition1) {
482                 while (loop1) {
483                         ...
484                 }
485                 result = 1;
486                 goto out;
487         }
488         ...
489         out:
490         kfree(buffer);
491         return result;
495 ## Commenting
497 Comments are good, but there is also a danger of over-commenting. NEVER
498 try to explain HOW your code works in a comment: it's much better to
499 write the code so that the _working_ is obvious, and it's a waste of
500 time to explain badly written code.
502 Generally, you want your comments to tell WHAT your code does, not HOW.
503 Also, try to avoid putting comments inside a function body: if the
504 function is so complex that you need to separately comment parts of it,
505 you should probably go back to chapter 6 for a while. You can make small
506 comments to note or warn about something particularly clever (or ugly),
507 but try to avoid excess. Instead, put the comments at the head of the
508 function, telling people what it does, and possibly WHY it does it.
510 coreboot style for comments is the C89 "/* ... */" style. You may also
511 use C99-style "// ..." comments for single-line comments.
513 The preferred style for *short* (multi-line) comments is:
515 ```c
516 /* This is the preferred style for short multi-line
517    comments in the coreboot source code.
518    Please use it consistently. */
521 The preferred style for *long* (multi-line) comments is:
523 ```c
525  * This is the preferred style for multi-line
526  * comments in the coreboot source code.
527  * Please use it consistently.
529  * Description:  A column of asterisks on the left side,
530  * with beginning and ending almost-blank lines.
531  */
534 It's also important to comment data, whether they are basic types or
535 derived types. To this end, use just one data declaration per line (no
536 commas for multiple data declarations). This leaves you room for a small
537 comment on each item, explaining its use.
539 ## You've made a mess of it
540 That's OK, we all do. You've probably been told by your long-time Unix user
541 helper that "GNU emacs" automatically formats the C sources for you, and
542 you've noticed that yes, it does do that, but the defaults it uses are less
543 than desirable (in fact, they are worse than random typing - an infinite
544 number of monkeys typing into GNU emacs would never make a good program).
546 So, you can either get rid of GNU emacs, or change it to use saner values.
547 To do the latter, you can stick the following in your .emacs file:
549 ```lisp
550 (defun c-lineup-arglist-tabs-only (ignored)
551   "Line up argument lists by tabs, not spaces"
552   (let* ((anchor (c-langelem-pos c-syntactic-element))
553          (column (c-langelem-2nd-pos c-syntactic-element))
554          (offset (- (1+ column) anchor))
555          (steps (floor offset c-basic-offset)))
556     (* (max steps 1)
557        c-basic-offset)))
559 (add-hook 'c-mode-common-hook
560           (lambda ()
561             ;; Add kernel style
562             (c-add-style
563              "linux-tabs-only"
564              '("linux" (c-offsets-alist
565                         (arglist-cont-nonempty
566                          c-lineup-gcc-asm-reg
567                          c-lineup-arglist-tabs-only))))))
569 (add-hook 'c-mode-hook
570           (lambda ()
571             (let ((filename (buffer-file-name)))
572               ;; Enable kernel mode for the appropriate files
573               (when (and filename
574                          (string-match (expand-file-name "~/src/linux-trees")
575                                         filename))
576                 (setq indent-tabs-mode t)
577                 (c-set-style "linux-tabs-only")))))
580 This will make emacs go better with the kernel coding style for C files
581 below ~/src/linux-trees.  Obviously, this should be updated to match
582 your own paths for coreboot.
584 But even if you fail in getting emacs to do sane formatting, not
585 everything is lost: use "indent".
587 Now, again, GNU indent has the same brain-dead settings that GNU emacs
588 has, which is why you need to give it a few command line options.
589 However, that's not too bad, because even the makers of GNU indent
590 recognize the authority of K&R (the GNU people aren't evil, they are
591 just severely misguided in this matter), so you just give indent the
592 options "-kr -i8" (stands for "K&R, 8 character indents"), or use
593 "scripts/Lindent", which indents in the latest style.
595 "indent" has a lot of options, and especially when it comes to comment
596 re-formatting you may want to take a look at the man page. But remember:
597 "indent" is not a fix for bad programming.
599 ## Kconfig configuration files
601 For all of the Kconfig* configuration files throughout the source tree,
602 the indentation is somewhat different. Lines under a "config"
603 definition are indented with one tab, while help text is indented an
604 additional two spaces. Example:
606 ```kconfig
607 config AUDIT
608         bool "Auditing support"
609         depends on NET
610         help
611           Enable auditing infrastructure that can be used with another
612           kernel subsystem, such as SELinux (which requires this for
613           logging of avc messages output).  Does not do system-call
614           auditing without CONFIG_AUDITSYSCALL.
617 Seriously dangerous features (such as write support for certain
618 filesystems) should advertise this prominently in their prompt string:
620 ```kconfig
621 config ADFS_FS_RW
622         bool "ADFS write support (DANGEROUS)"
623         depends on ADFS_FS
624         ...
627 For full documentation on the configuration files, see the file
628 Documentation/kbuild/kconfig-language.txt.
630 Macros, Enums and RTL
631 ---------------------
633 Names of macros defining constants and labels in enums are capitalized.
635 ```c
636 #define CONSTANT 0x12345
639 Enums are preferred when defining several related constants.
641 CAPITALIZED macro names are appreciated but macros resembling functions
642 may be named in lower case.
644 Generally, inline functions are preferable to macros resembling
645 functions.
647 Macros with multiple statements should be enclosed in a do - while
648 block:
650 ```c
651 #define macrofun(a, b, c)   \
652     do {                    \
653         if (a == 5)         \
654             do_this(b, c);  \
655     } while (0)
658 Things to avoid when using macros:
660 1) macros that affect control flow:
662 ```c
663 #define FOO(x)              \
664     do {                        \
665             if (blah(x) < 0)        \
666                     return -EBUGGERED;  \
667     } while(0)
670 is a *very* bad idea. It looks like a function call but exits the
671 "calling" function; don't break the internal parsers of those who
672 will read the code.
674 2) macros that depend on having a local variable with a magic name:
676 ```c
677 #define FOO(val) bar(index, val)
680 might look like a good thing, but it's confusing as hell when one reads
681 the code and it's prone to breakage from seemingly innocent changes.
683 3) macros with arguments that are used as l-values: FOO(x) = y; will
684 bite you if somebody e.g. turns FOO into an inline function.
686 4) forgetting about precedence: macros defining constants using
687 expressions must enclose the expression in parentheses. Beware of
688 similar issues with macros using parameters.
690 ```c
691 #define CONSTANT 0x4000
692 #define CONSTEXP (CONSTANT | 3)
695 The cpp manual deals with macros exhaustively. The gcc internals manual
696 also covers RTL which is used frequently with assembly language in the
697 kernel.
699 Printing coreboot messages
700 ------------------------
702 coreboot developers like to be seen as literate. Do mind the spelling of
703 coreboot messages to make a good impression. Do not use crippled words
704 like "dont"; use "do not" or "don't" instead. Make the messages
705 concise, clear, and unambiguous.
707 coreboot messages do not have to be terminated with a period.
709 Printing numbers in parentheses (%d) adds no value and should be
710 avoided.
712 Allocating memory
713 -----------------
715 coreboot provides a single general purpose memory allocator: malloc()
717 The preferred form for passing a size of a struct is the following:
719 ```c
720 p = malloc(sizeof(*p));
723 The alternative form where struct name is spelled out hurts readability
724 and introduces an opportunity for a bug when the pointer variable type
725 is changed but the corresponding sizeof that is passed to a memory
726 allocator is not.
728 Casting the return value which is a void pointer is redundant. The
729 conversion from void pointer to any other pointer type is guaranteed by
730 the C programming language.
732 You should contain your memory usage to stack variables whenever
733 possible. Only use malloc() as a last resort. In ramstage, you may also
734 be able to get away with using static variables. Never use malloc()
735 outside of ramstage.
737 Since coreboot only runs for a very short time, there is no memory
738 deallocator, although a corresponding free() is offered. It is a no-op.
739 Use of free() is not required though it is accepted. It is useful when
740 sharing code with other codebases that make use of free().
742 The inline disease
743 ------------------
745 There appears to be a common misperception that gcc has a magic "make
746 me faster" speedup option called "inline". While the use of inlines
747 can be appropriate (for example as a means of replacing macros, see
748 Chapter 12), it very often is not.
750 A reasonable rule of thumb is to not put inline at functions that have
751 more than 3 lines of code in them. An exception to this rule are the
752 cases where a parameter is known to be a compile time constant, and as a
753 result of this constantness you *know* the compiler will be able to
754 optimize most of your function away at compile time. For a good example
755 of this later case, see the kmalloc() inline function.
757 Often people argue that adding inline to functions that are static and
758 used only once is always a win since there is no space tradeoff. While
759 this is technically correct, gcc is capable of inlining these
760 automatically without help, and the maintenance issue of removing the
761 inline when a second user appears outweighs the potential value of the
762 hint that tells gcc to do something it would have done anyway.
764 Function return values and names
765 --------------------------------
767 Functions can return values of many different kinds, and one of the most
768 common is a value indicating whether the function succeeded or failed.
769 Such a value can be represented as an error-code integer (`CB_ERR_xxx`
770 (negative number) = failure, `CB_SUCCESS` (0) = success) or a "succeeded"
771 boolean (0 = failure, non-zero = success).
773 Mixing up these two sorts of representations is a fertile source of
774 difficult-to-find bugs. If the C language included a strong distinction
775 between integers and booleans then the compiler would find these
776 mistakes for us... but it doesn't. To help prevent such bugs, always
777 follow this convention:
779 If the name of a function is an action or an imperative command,
780 the function should return an error-code integer.  If the name
781 is a predicate, the function should return a "succeeded" boolean.
783 For example, "add work" is a command, and the `add_work()` function
784 returns 0 for success or `CB_ERR` for failure. In the same way, "PCI
785 device present" is a predicate, and the `pci_dev_present()` function
786 returns 1 if it succeeds in finding a matching device or 0 if it
787 doesn't.
789 Functions whose return value is the actual result of a computation,
790 rather than an indication of whether the computation succeeded, are not
791 subject to this rule. Generally they indicate failure by returning some
792 out-of-range result. Typical examples would be functions that return
793 pointers; they use NULL to report failure.
795 Error handling, assertions and die()
796 -----------------------------
798 As firmware, coreboot has no means to let the user interactively fix things when
799 something goes wrong. We either succeed to boot or the device becomes a brick
800 that must be recovered through complicated external means (e.g. a flash
801 programmer). Therefore, coreboot code should strive to continue booting
802 wherever possible.
804 In most cases, errors should be handled by logging a message of at least
805 `BIOS_ERR` level, returning out of the function stack for the failed feature,
806 and then continuing execution. For example, if a function reading the EDID of an
807 eDP display panel encounters an I2C error, it should print a "cannot read EDID"
808 message and return an error code. The calling display initialization function
809 knows that without the EDID there is no way to initialize the display correctly,
810 so it will also immediately return with an error code without running its
811 remaining code that would initialize the SoC's display controller. Exeuction
812 returns further up the function stack to the mainboard initialization code
813 which continues booting despite the failed display initialization, since
814 display functionality is non-essential to the system. (Code is encouraged but
815 not required to use `enum cb_err` error codes to return these errors.)
817 coreboot also has the `die()` function that completely halts execution. `die()`
818 should only be used as a last resort, since it results in the worst user
819 experience (bricked system). It is generally preferrable to continue executing
820 even after a problem was encountered that might be fatal (e.g. SPI clock
821 couldn't be configured correctly), because a slight chance of successfully
822 booting is still better than not booting at all. The only cases where `die()`
823 should be used are:
825 1. There is no (simple) way to continue executing. For example, when loading the
826    next stage from SPI flash fails, we don't have any more code to execute. When
827    memory initialization fails, we have no space to load the ramstage into.
829 2. Continuing execution would pose a security risk. All security features in
830    coreboot are optional, but when they are configured in the user must be able
831    to rely on them. For example, if CBFS verification is enabled and the file
832    hash when loading the romstage doesn't match what it should be, it is better
833    to stop execution than to jump to potentially malicious code.
835 In addition to normal error logging with `printk()`, coreboot also offers the
836 `assert()` macro. `assert()` should be used judiciously to confirm that
837 conditions are true which the programmer _knows_ to be true, in order to catch
838 programming errors and incorrect assumptions. It is therefore different from a
839 normal `if ()`-check that is used to actually test for things which may turn
840 out to be true or false based on external conditions. For example, anything
841 that involves communicating with hardware, such as whether an attempt to read
842 from SPI flash succeeded, should _not_ use `assert()` and should instead just
843 be checked with a normal `if ()` and subsequent manual error handling. Hardware
844 can always fail for various reasons and the programmer can never 100% assume in
845 advance that it will work as expected. On the other hand, if a function takes a
846 pointer parameter `ctx` and the contract for that function (as documented in a
847 comment above its declaration) specifies that this parameter should point to a
848 valid context structure, then adding an `assert(ctx)` line to that function may
849 be a good idea. The programmer knows that this function should never be called
850 with a NULL pointer (because that's how it is specified), and if it was actually
851 called with a NULL pointer that would indicate a programming error on account of
852 the caller.
854 `assert()` can be configured to either just print an error message and continue
855 execution (default), or call `die()` (when `CONFIG_FATAL_ASSERTS` is set).
856 Developers are encouraged to always test their code with this option enabled to
857 make assertion errors (and therefore bugs) more easy to notice. Since assertions
858 thus do not always stop execution, they should never be relied upon to be the
859 sole guard against conditions that really _need_ to stop execution (e.g.
860 security guarantees should never be enforced only by `assert()`).
862 Headers and includes
863 ---------------
865 Headers should always be included at the top of the file. Includes should
866 always use the `#include <file.h>` notation, except for rare cases where a file
867 in the same directory that is not part of a normal include path gets included
868 (e.g. local headers in mainboard directories), which should use `#include
869 "file.h"`. Local "file.h" includes should always come separately after all
870 <file.h> includes.  Headers that can be included from both assembly files and
871 .c files should keep all C code wrapped in `#ifndef __ASSEMBLER__` blocks,
872 including includes to other headers that don't follow that provision. Where a
873 specific include order is required for technical reasons, it should be clearly
874 documented with comments. This should not be the norm.
876 Files should generally include every header they need a definition from
877 directly (and not include any unnecessary extra headers). Excepted from
878 this are certain headers that intentionally chain-include other headers
879 which logically belong to them and are just factored out into a separate
880 location for implementation or organizatory reasons. This could be
881 because part of the definitions is generic and part SoC-specific (e.g.
882 `<gpio.h>` chain-including `<soc/gpio.h>`), architecture-specific (e.g.
883 `<device/mmio.h>` chain-including `<arch/mmio.h>`), separated out into
884 commonlib[/bsd] for sharing/license reasons (e.g. `<cbfs.h>`
885 chain-including `<commonlib/bsd/cbfs_serialized.h>`) or just split out
886 to make organizing subunits of a larger header easier. This can also
887 happen when certain definitions need to be in a specific header for
888 legacy POSIX reasons but we would like to logically group them together
889 (e.g. `uintptr_t` is in `<stdint.h>` and `size_t` in `<stddef.h>`, but
890 it's nicer to be able to just include `<types.h>` and get all the common
891 type and helper function stuff we need everywhere).
893 The headers `<kconfig.h>`, `<rules.h>` and `<commonlib/bsd/compiler.h>`
894 are always automatically included in all compilation units by the build
895 system and should not be included manually.
897 Don't re-invent common macros
898 -----------------------------
900 The header file `src/commonlib/bsd/include/commonlib/bsd/helpers.h`
901 contains a number of macros that you should use, rather than explicitly
902 coding some variant of them yourself. For example, if you need to
903 calculate the length of an array, take advantage of the macro
905 ```c
906 #define ARRAY_SIZE(x) (sizeof(x) / sizeof((x)[0]))
909 Editor modelines and other cruft
910 --------------------------------
912 Some editors can interpret configuration information embedded in source
913 files, indicated with special markers. For example, emacs interprets
914 lines marked like this:
917 -*- mode: c -*-
920 Or like this:
924 Local Variables:
925 compile-command: "gcc -DMAGIC_DEBUG_FLAG foo.c"
926 End:
930 Vim interprets markers that look like this:
933 /* vim:set sw=8 noet */
936 Do not include any of these in source files. People have their own
937 personal editor configurations, and your source files should not
938 override them. This includes markers for indentation and mode
939 configuration. People may use their own custom mode, or may have some
940 other magic method for making indentation work correctly.
942 Inline assembly
943 ---------------
945 In architecture-specific code, you may need to use inline assembly to
946 interface with CPU or platform functionality. Don't hesitate to do so
947 when necessary. However, don't use inline assembly gratuitously when C
948 can do the job. You can and should poke hardware from C when possible.
950 Consider writing simple helper functions that wrap common bits of inline
951 assembly, rather than repeatedly writing them with slight variations.
952 Remember that inline assembly can use C parameters.
954 Large, non-trivial assembly functions should go in .S files, with
955 corresponding C prototypes defined in C header files. The C prototypes
956 for assembly functions should use "asmlinkage".
958 You may need to mark your asm statement as volatile, to prevent GCC from
959 removing it if GCC doesn't notice any side effects. You don't always
960 need to do so, though, and doing so unnecessarily can limit
961 optimization.
963 When writing a single inline assembly statement containing multiple
964 instructions, put each instruction on a separate line in a separate
965 quoted string, and end each string except the last with nt to
966 properly indent the next instruction in the assembly output:
968 ```c
969 asm ("magic %reg1, #42nt"
970         "more_magic %reg2, %reg3"
971         : /* outputs */ : /* inputs */ : /* clobbers */);
974 GCC extensions
975 --------------
977 GCC is the only officially-supported compiler for coreboot, and a
978 variety of its C language extensions are heavily used throughout the
979 code base. There have been occasional attempts to add clang as a second
980 compiler option, which is generally compatible to the same language
981 extensions that have been long-established by GCC.
983 Some GCC extensions (e.g. inline assembly) are basically required for
984 proper firmware development. Others enable more safe or flexible
985 coding patterns than can be expressed with standard C (e.g. statement
986 expressions and `typeof()` to avoid double evaluation in macros like
987 `MAX()`). Yet others just add some simple convenience and reduce
988 boilerplate (e.g. `void *` arithmetic).
990 Since some GCC extensions are necessary either way, there is no gain
991 from avoiding other GCC extensions elsewhere. The use of all official
992 GCC extensions is expressly allowed within coreboot. In cases where an
993 extension can be replaced by a 100% equivalent C standard feature with
994 no extra boilerplate or loss of readability, the C standard feature
995 should be preferred (this usually only happens when GCC retains an
996 older pre-standardization extension for backwards compatibility, e.g.
997 the old pre-C99 syntax for designated initializers). But if there is
998 any advantage offered by the GCC extension (e.g. using GCC zero-length
999 arrays instead of C99 variable-length arrays because they don't inhibit
1000 `sizeof()`), there is no reason to deprive ourselves of that, and "this
1001 is not C standard compliant" should not be a reason to argue against
1002 its use in reviews.
1004 This rule only applies to explicit GCC extensions listed in the
1005 "Extensions to the C Language Family" section of the GCC manual. Code
1006 should never rely on incidental GCC translation behavior that is not
1007 explicitly documented as a feature and could change at any moment.
1009 Refactoring
1010 -----------
1011 Because refactoring existing code can add bugs to tested code, any
1012 refactors should be done only with serious consideration. Refactoring
1013 for style differences should only be done if the existing style
1014 conflicts with a documented coreboot guideline. If you believe that the
1015 style should be modified, the pros and cons can be discussed on the
1016 mailing list and in the coreboot leadership meeting.
1018 Similarly, the original author should be respected. Changing working
1019 code simply because of a stylistic disagreement is *prohibited*. This is
1020 not saying that refactors that are objectively better (simpler, faster,
1021 easier to understand) are not allowed, but there has to be a definite
1022 improvement, not simply stylistic changes.
1024 Basically, when refactoring code, there should be a clear benefit to
1025 the project and codebase. The reviewers and submitters get to make the
1026 call on how to interpret this.
1028 When refactoring, adding unit tests to verify that the post-change
1029 functionality matches or improves upon pre-change functionality is
1030 encouraged.
1032 References
1033 ----------
1035 The C Programming Language, Second Edition by Brian W. Kernighan and
1036 Dennis M. Ritchie. Prentice Hall, Inc., 1988. ISBN 0-13-110362-8
1037 (paperback), 0-13-110370-9 (hardback). URL:
1038 <https://duckduckgo.com/?q=isbn+0-13-110362-8> or
1039 <https://www.google.com/search?q=isbn+0-13-110362-8>
1042 The Practice of Programming by Brian W. Kernighan and Rob Pike.
1043 Addison-Wesley, Inc., 1999. ISBN 0-201-61586-X. URL:
1044 <https://duckduckgo.com/?q=ISBN+0-201-61586-X> or
1045 <https://www.google.com/search?q=ISBN+0-201-61586-X>
1047 GNU manuals - where in compliance with K&R and this text - for cpp, gcc,
1048 gcc internals and indent, all available from
1049 <http://www.gnu.org/manual/>
1051 WG14 is the international standardization working group for the
1052 programming language C, URL: <http://www.open-std.org/JTC1/SC22/WG14/>
1054 Kernel CodingStyle, by greg@kroah.com at OLS 2002:
1055 <http://www.kroah.com/linux/talks/ols_2002_kernel_codingstyle_talk/html/>