documented standard command line options and conventions
[debian/gnuradio] / README.hacking
1 # -*- Outline -*-
2 #
3 # Copyright 2004,2007 Free Software Foundation, Inc.
4
5 # This file is part of GNU Radio
6
7 # GNU Radio is free software; you can redistribute it and/or modify
8 # it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 # the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
10 # any later version.
11
12 # GNU Radio is distributed in the hope that it will be useful,
13 # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 # GNU General Public License for more details.
16
17 # You should have received a copy of the GNU General Public License
18 # along with GNU Radio; see the file COPYING.  If not, write to
19 # the Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street,
20 # Boston, MA 02110-1301, USA.
21
22
23
24 Random notes on coding conventions, some explanations about why things
25 aren't done differently, etc, etc,
26
27
28 * C++ and Python
29
30 GNU Radio is now a hybrid system.  Some parts of the system are built
31 in C++ and some of it in Python.  In general, prefer Python to C++.
32 Signal processing primitives are still built in C++ for performance.
33
34 It is no longer possible to build user applications entirely in C++.
35 Essential parts of the runtime system have been moved into Python.
36
37
38 * C++ namespaces
39
40 In the cleanup process, I considered putting everything in the
41 gnuradio namespace and dropping the Gr|gr prefix.  In fact, I think
42 it's probably the right idea, but when I tested it out, I ran into
43 problems with SWIG's handling of namespaces.  Bottom line, SWIG
44 (1.3.21) got confused and generated bad code when I started playing
45 around with namespaces in a not particularly convoluted way.  I saw
46 problems using the boost::shared_ptr template in combination with
47 classes defined in the gnuradio namespace.  It wasn't pretty...
48
49
50 * Naming conventions
51
52 Death to CamelCaseNames!  We've returned to a kinder, gentler era.
53 We're now using the "STL style" naming convention with a couple of
54 modifications since we're not using namespaces.
55
56 With the exception of macros and other constant values, all
57 identifiers shall be lower case with words_separated_like_this.
58
59 Macros and constant values (e.g., enumerated values,
60 static const int FOO = 23) shall be in UPPER_CASE.
61
62
63 ** Global names
64
65 All globally visible names (types, functions, variables, consts, etc)
66 shall begin with a "package prefix", followed by an '_'.  The bulk of
67 the code in GNU Radio logically belongs to the "gr" package, hence
68 names look like gr_open_file (...).
69
70 Large coherent bodies of code may use other package prefixes, but
71 let's try to keep them to a well thought out list.  See the list
72 below.
73
74 *** Package prefixes
75
76 These are the current package prefixes:
77
78     gr_         Almost everything
79
80     gri_        Implementation primitives.  Sometimes we
81                 have both a gr_<foo> and a gri_<foo>.  In that case,
82                 gr_<foo> would be derived from gr_block and gri_<foo>
83                 would be the low level guts of the function.
84
85     atsc_       Code related to the Advanced Television
86                 Standards Committee HDTV implementation
87
88     usrp_       Universal Software Radio Peripheral
89
90     qa_         Quality Assurance.  Test code.
91
92
93 ** Class data members (instance variables)
94
95 All class data members shall begin with d_<foo>.
96
97 The big win is when you're staring at a block of code it's obvious
98 which of the things being assigned to persist outside of the block.
99 This also keeps you from having to be creative with parameter names
100 for methods and constructors.  You just use the same name as the
101 instance variable, without the d_. 
102
103 class gr_wonderfulness {
104   std::string   d_name;
105   double        d_wonderfulness_factor;
106
107 public:
108   gr_wonderfulness (std::string name, double wonderfulness_factor)
109     : d_name (name), d_wonderfulness_factor (wonderfulness_factor)
110   {
111     ...
112   }
113   ...
114 };
115
116
117 ** Class static data members (class variables)
118
119 All class static data members shall begin with s_<foo>.
120
121
122 ** File names
123
124 Each significant class shall be contained in it's own file.  The
125 declaration of class gr_foo shall be in gr_foo.h, the definition in
126 gr_foo.cc.
127
128
129
130 * Storage management
131
132 Strongly consider using the boost smart pointer templates, scoped_ptr
133 and shared_ptr.  scoped_ptr should be used for locals that contain
134 pointers to objects that we need to delete when we exit the current
135 scope.  shared_ptr implements transparent reference counting and is a
136 major win.  You never have to worry about calling delete.  The right
137 thing happens.
138
139 See http://www.boost.org/libs/smart_ptr/smart_ptr.htm
140
141
142 * Unit tests
143
144 Build unit tests for everything non-trivial and run them after every
145 change.  Check out Extreme Programming: 
146 http://c2.com/cgi/wiki?ExtremeProgrammingRoadmap
147
148 Unit tests should also be written for all examples.  This should kill
149 off the bit rot we've been plagued with.
150
151 ** C++ unit tests
152
153 For C++ we're using the cppunit framework.  cppunit has its bad
154 smells, but it's mostly workable.  http://cppunit.sf.net
155
156 Currently each directory <dirname> contains files qa_<dirname>.{h,cc}
157 that bring together all the qa_<foo> test suites in the directory.
158 We ought to be able to automate this without too much trouble.
159
160 The directory gnuradio-core/src/tests contains programs that run
161 the tests.  test_all runs all of the registered C++ unit tests.
162
163 As far as I can tell, the cppunit TestFactoryRegistry maybe able to be
164 tricked into doing what we want.  As is, I don't think it's enough by
165 itself, since there's nothing dragging the qa* files out of the
166 library and into the program.   I haven't tested out this idea.
167
168 ** Python unit tests
169
170 We use the standard unittest package for unit testing of Python code.
171
172
173 * Subversion line ending styles
174
175 All text files in the tree should have the subversion property 
176 'svn:eol-style' set to 'native', with the following exceptions:
177
178 config/*.m4
179 configure.ac
180 gr-howto-write-a-block/config/*.m4
181 gr-howto-write-a-block/configure.ac
182
183 The easiest way to ensure this is to add or edit the following lines in
184 your svn client configuration file (~/.subversion/config):
185
186 enable-auto-props=yes
187
188 [auto-props]
189 *.c = svn:eol-style=native
190 *.cc = svn:eol-style=native  
191 *.i = svn:eol-style=native
192 *.h = svn:eol-style=native
193 *.am = svn:eol-style=native
194 *.py = svn:eol-style=native
195 *.ac = svn:eol-style=LF
196 *.m4 = svn:eol-style=LF
197
198 * Misc tips
199
200 ccache, a compiler cache, can really speed up your builds.
201 See http://ccache.samba.org/
202
203 Be sure to create links for gcc and g++
204
205
206 * Standard command line options
207
208 When writing programs that are executable from the command line,
209 please follow these guidelines for command line argument names (short
210 and long) and types of the arguments.  We list them below using the
211 Python optparse syntax.  In general, the default value should be coded
212 into the help string using the "... [default=%default]" syntax.
213
214 ** Mandatory options by gr_block
215
216 *** USRP source
217
218 Any program using a USRP source (usrp.source_*) shall include:
219
220   add_option("", "--which-usrp", type="intx", default=0,
221              help="select which USRP to use [default=%default]")
222
223   add_option("-R", "--rx-subdev-spec", type="subdev", default=(0, 0),
224              help="select USRP Rx side A or B [default=A]")
225
226 You are free to change the default if it makes sense in your application.
227
228
229 *** USRP sink
230
231 Any program using a USRP sink (usrp.sink_*) shall include:
232
233   add_option("", "--which-usrp", type="intx", default=0,
234              help="select which USRP to use [default=%default]")
235
236   add_option("-T", "--tx-subdev-spec", type="subdev", default=(0, 0),
237              help="select USRP Tx side A or B [default=A]")
238
239 You are free to change the default if it makes sense in your application.
240
241
242 *** Audio source
243
244 Any program using an audio source shall include:
245
246   add_option("-I", "--audio-input", type="string", default="",
247              help="pcm input device name.  E.g., hw:0,0 or /dev/dsp")
248
249 The default must be "".  This allows an audio module-dependent default
250 to be specified in the user preferences file.
251
252
253 *** Audio sink
254
255   add_option("-O", "--audio-output", type="string", default="",
256              help="pcm output device name.  E.g., hw:0,0 or /dev/dsp")
257
258 The default must be "".  This allows an audio module-dependent default
259 to be specified in the user preferences file.
260
261
262 ** Standard options names by parameter
263
264 Whenever you want an integer, use the "intx" type.  This allows the
265 user to input decimal, hex or octal numbers.  E.g., 10, 012, 0xa.
266
267 Whenever you want a float, use the "eng_float" type.  This allows the
268 user to input numbers with SI suffixes.  E.g, 10000, 10k, 10M, 10m, 92.1M
269
270 If your program allows the user to specify values for any of the
271 following parameters, please use these options to specify them:
272
273
274 To specify a frequency (typically an RF center frequency) use:
275
276   add_option("-f", "--freq", type="eng_float", default=<your-default-here>,
277              help="set frequency to FREQ [default=%default]")
278
279
280 To specify a decimation factor use:
281
282   add_option("-d", "--decim", type="intx", default=<your-default-here>,
283              help="set decimation rate to DECIM [default=%default]")
284
285
286 To specify an interpolation factor use:
287
288   add_option("-i", "--interp", type="intx", default=<your-default-here>,
289              help="set interpolation rate to INTERP [default=%default]")
290
291
292 To specify a gain setting use:
293
294   add_option("-g", "--gain", type="eng_float", default=<your-default-here>,
295              help="set gain in dB [default=%default]")
296
297
298 If your application specifies both a tx and an rx gain, use:
299
300   add_option("", "--rx-gain", type="eng_float", default=<your-default-here>,
301              help="set receive gain in dB [default=%default]")
302
303   add_option("", "--tx-gain", type="eng_float", default=<your-default-here>,
304              help="set transmit gain in dB [default=%default]")
305
306
307 To specify the number of channels of something use:
308
309   add_option("-n", "--nchannels", type="intx", default=1,
310              help="specify number of channels [default=%default]")
311
312
313 To specify an output filename use:
314
315   add_option("-o", "--output-filename", type="string", default=<your-default-here>,
316              help="specify output-filename [default=%default]")
317
318
319 To specify a rate use:
320
321   add_option("-r", "--bit-rate", type="eng_float", default=<your-default-here>,
322              help="specify bit-rate [default=%default]")
323      or
324
325   add_option("-r", "--sample-rate", type="eng_float", default=<your-default-here>,
326              help="specify sample-rate [default=%default]")
327   
328
329 If your application has a verbose option, use:
330
331   add_option('-v', '--verbose', action="store_true", default=False,
332              help="verbose output")
333
334
335 If your application allows the user to specify the "fast USB" options, use: 
336
337   add_option("", "--fusb-block-size", type="intx", default=0,
338              help="specify fast usb block size [default=%default]")
339
340   add_option("", "--fusb-nblocks", type="intx", default=0,
341              help="specify number of fast usb blocks [default=%default]")