Merge branch 'unlikely/sched' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rosted...
[pandora-kernel.git] / Documentation / development-process / 2.Process
1 2: HOW THE DEVELOPMENT PROCESS WORKS
2
3 Linux kernel development in the early 1990's was a pretty loose affair,
4 with relatively small numbers of users and developers involved.  With a
5 user base in the millions and with some 2,000 developers involved over the
6 course of one year, the kernel has since had to evolve a number of
7 processes to keep development happening smoothly.  A solid understanding of
8 how the process works is required in order to be an effective part of it.
9
10
11 2.1: THE BIG PICTURE
12
13 The kernel developers use a loosely time-based release process, with a new
14 major kernel release happening every two or three months.  The recent
15 release history looks like this:
16
17         2.6.38  March 14, 2011
18         2.6.37  January 4, 2011
19         2.6.36  October 20, 2010
20         2.6.35  August 1, 2010
21         2.6.34  May 15, 2010
22         2.6.33  February 24, 2010
23
24 Every 2.6.x release is a major kernel release with new features, internal
25 API changes, and more.  A typical 2.6 release can contain nearly 10,000
26 changesets with changes to several hundred thousand lines of code.  2.6 is
27 thus the leading edge of Linux kernel development; the kernel uses a
28 rolling development model which is continually integrating major changes.
29
30 A relatively straightforward discipline is followed with regard to the
31 merging of patches for each release.  At the beginning of each development
32 cycle, the "merge window" is said to be open.  At that time, code which is
33 deemed to be sufficiently stable (and which is accepted by the development
34 community) is merged into the mainline kernel.  The bulk of changes for a
35 new development cycle (and all of the major changes) will be merged during
36 this time, at a rate approaching 1,000 changes ("patches," or "changesets")
37 per day.
38
39 (As an aside, it is worth noting that the changes integrated during the
40 merge window do not come out of thin air; they have been collected, tested,
41 and staged ahead of time.  How that process works will be described in
42 detail later on).
43
44 The merge window lasts for approximately two weeks.  At the end of this
45 time, Linus Torvalds will declare that the window is closed and release the
46 first of the "rc" kernels.  For the kernel which is destined to be 2.6.40,
47 for example, the release which happens at the end of the merge window will
48 be called 2.6.40-rc1.  The -rc1 release is the signal that the time to
49 merge new features has passed, and that the time to stabilize the next
50 kernel has begun.
51
52 Over the next six to ten weeks, only patches which fix problems should be
53 submitted to the mainline.  On occasion a more significant change will be
54 allowed, but such occasions are rare; developers who try to merge new
55 features outside of the merge window tend to get an unfriendly reception.
56 As a general rule, if you miss the merge window for a given feature, the
57 best thing to do is to wait for the next development cycle.  (An occasional
58 exception is made for drivers for previously-unsupported hardware; if they
59 touch no in-tree code, they cannot cause regressions and should be safe to
60 add at any time).
61
62 As fixes make their way into the mainline, the patch rate will slow over
63 time.  Linus releases new -rc kernels about once a week; a normal series
64 will get up to somewhere between -rc6 and -rc9 before the kernel is
65 considered to be sufficiently stable and the final 2.6.x release is made.
66 At that point the whole process starts over again.
67
68 As an example, here is how the 2.6.38 development cycle went (all dates in
69 2011):
70
71         January 4       2.6.37 stable release
72         January 18      2.6.38-rc1, merge window closes
73         January 21      2.6.38-rc2
74         February 1      2.6.38-rc3
75         February 7      2.6.38-rc4
76         February 15     2.6.38-rc5
77         February 21     2.6.38-rc6
78         March 1         2.6.38-rc7
79         March 7         2.6.38-rc8
80         March 14        2.6.38 stable release
81
82 How do the developers decide when to close the development cycle and create
83 the stable release?  The most significant metric used is the list of
84 regressions from previous releases.  No bugs are welcome, but those which
85 break systems which worked in the past are considered to be especially
86 serious.  For this reason, patches which cause regressions are looked upon
87 unfavorably and are quite likely to be reverted during the stabilization
88 period.
89
90 The developers' goal is to fix all known regressions before the stable
91 release is made.  In the real world, this kind of perfection is hard to
92 achieve; there are just too many variables in a project of this size.
93 There comes a point where delaying the final release just makes the problem
94 worse; the pile of changes waiting for the next merge window will grow
95 larger, creating even more regressions the next time around.  So most 2.6.x
96 kernels go out with a handful of known regressions though, hopefully, none
97 of them are serious.
98
99 Once a stable release is made, its ongoing maintenance is passed off to the
100 "stable team," currently consisting of Greg Kroah-Hartman.  The stable team
101 will release occasional updates to the stable release using the 2.6.x.y
102 numbering scheme.  To be considered for an update release, a patch must (1)
103 fix a significant bug, and (2) already be merged into the mainline for the
104 next development kernel.  Kernels will typically receive stable updates for
105 a little more than one development cycle past their initial release.  So,
106 for example, the 2.6.36 kernel's history looked like:
107
108         October 10      2.6.36 stable release
109         November 22     2.6.36.1
110         December 9      2.6.36.2
111         January 7       2.6.36.3
112         February 17     2.6.36.4
113
114 2.6.36.4 was the final stable update for the 2.6.36 release.
115
116 Some kernels are designated "long term" kernels; they will receive support
117 for a longer period.  As of this writing, the current long term kernels
118 and their maintainers are:
119
120         2.6.27  Willy Tarreau           (Deep-frozen stable kernel)
121         2.6.32  Greg Kroah-Hartman
122         2.6.35  Andi Kleen              (Embedded flag kernel)
123
124 The selection of a kernel for long-term support is purely a matter of a
125 maintainer having the need and the time to maintain that release.  There
126 are no known plans for long-term support for any specific upcoming
127 release.
128
129
130 2.2: THE LIFECYCLE OF A PATCH
131
132 Patches do not go directly from the developer's keyboard into the mainline
133 kernel.  There is, instead, a somewhat involved (if somewhat informal)
134 process designed to ensure that each patch is reviewed for quality and that
135 each patch implements a change which is desirable to have in the mainline.
136 This process can happen quickly for minor fixes, or, in the case of large
137 and controversial changes, go on for years.  Much developer frustration
138 comes from a lack of understanding of this process or from attempts to
139 circumvent it.
140
141 In the hopes of reducing that frustration, this document will describe how
142 a patch gets into the kernel.  What follows below is an introduction which
143 describes the process in a somewhat idealized way.  A much more detailed
144 treatment will come in later sections.
145
146 The stages that a patch goes through are, generally:
147
148  - Design.  This is where the real requirements for the patch - and the way
149    those requirements will be met - are laid out.  Design work is often
150    done without involving the community, but it is better to do this work
151    in the open if at all possible; it can save a lot of time redesigning
152    things later.
153
154  - Early review.  Patches are posted to the relevant mailing list, and
155    developers on that list reply with any comments they may have.  This
156    process should turn up any major problems with a patch if all goes
157    well.
158
159  - Wider review.  When the patch is getting close to ready for mainline
160    inclusion, it should be accepted by a relevant subsystem maintainer -
161    though this acceptance is not a guarantee that the patch will make it
162    all the way to the mainline.  The patch will show up in the maintainer's
163    subsystem tree and into the -next trees (described below).  When the
164    process works, this step leads to more extensive review of the patch and
165    the discovery of any problems resulting from the integration of this
166    patch with work being done by others.
167
168 -  Please note that most maintainers also have day jobs, so merging
169    your patch may not be their highest priority.  If your patch is
170    getting feedback about changes that are needed, you should either
171    make those changes or justify why they should not be made.  If your
172    patch has no review complaints but is not being merged by its
173    appropriate subsystem or driver maintainer, you should be persistent
174    in updating the patch to the current kernel so that it applies cleanly
175    and keep sending it for review and merging.
176
177  - Merging into the mainline.  Eventually, a successful patch will be
178    merged into the mainline repository managed by Linus Torvalds.  More
179    comments and/or problems may surface at this time; it is important that
180    the developer be responsive to these and fix any issues which arise.
181
182  - Stable release.  The number of users potentially affected by the patch
183    is now large, so, once again, new problems may arise.
184
185  - Long-term maintenance.  While it is certainly possible for a developer
186    to forget about code after merging it, that sort of behavior tends to
187    leave a poor impression in the development community.  Merging code
188    eliminates some of the maintenance burden, in that others will fix
189    problems caused by API changes.  But the original developer should
190    continue to take responsibility for the code if it is to remain useful
191    in the longer term.
192
193 One of the largest mistakes made by kernel developers (or their employers)
194 is to try to cut the process down to a single "merging into the mainline"
195 step.  This approach invariably leads to frustration for everybody
196 involved.
197
198
199 2.3: HOW PATCHES GET INTO THE KERNEL
200
201 There is exactly one person who can merge patches into the mainline kernel
202 repository: Linus Torvalds.  But, of the over 9,500 patches which went
203 into the 2.6.38 kernel, only 112 (around 1.3%) were directly chosen by Linus
204 himself.  The kernel project has long since grown to a size where no single
205 developer could possibly inspect and select every patch unassisted.  The
206 way the kernel developers have addressed this growth is through the use of
207 a lieutenant system built around a chain of trust.
208
209 The kernel code base is logically broken down into a set of subsystems:
210 networking, specific architecture support, memory management, video
211 devices, etc.  Most subsystems have a designated maintainer, a developer
212 who has overall responsibility for the code within that subsystem.  These
213 subsystem maintainers are the gatekeepers (in a loose way) for the portion
214 of the kernel they manage; they are the ones who will (usually) accept a
215 patch for inclusion into the mainline kernel.
216
217 Subsystem maintainers each manage their own version of the kernel source
218 tree, usually (but certainly not always) using the git source management
219 tool.  Tools like git (and related tools like quilt or mercurial) allow
220 maintainers to track a list of patches, including authorship information
221 and other metadata.  At any given time, the maintainer can identify which
222 patches in his or her repository are not found in the mainline.
223
224 When the merge window opens, top-level maintainers will ask Linus to "pull"
225 the patches they have selected for merging from their repositories.  If
226 Linus agrees, the stream of patches will flow up into his repository,
227 becoming part of the mainline kernel.  The amount of attention that Linus
228 pays to specific patches received in a pull operation varies.  It is clear
229 that, sometimes, he looks quite closely.  But, as a general rule, Linus
230 trusts the subsystem maintainers to not send bad patches upstream.
231
232 Subsystem maintainers, in turn, can pull patches from other maintainers.
233 For example, the networking tree is built from patches which accumulated
234 first in trees dedicated to network device drivers, wireless networking,
235 etc.  This chain of repositories can be arbitrarily long, though it rarely
236 exceeds two or three links.  Since each maintainer in the chain trusts
237 those managing lower-level trees, this process is known as the "chain of
238 trust."
239
240 Clearly, in a system like this, getting patches into the kernel depends on
241 finding the right maintainer.  Sending patches directly to Linus is not
242 normally the right way to go.
243
244
245 2.4: NEXT TREES
246
247 The chain of subsystem trees guides the flow of patches into the kernel,
248 but it also raises an interesting question: what if somebody wants to look
249 at all of the patches which are being prepared for the next merge window?
250 Developers will be interested in what other changes are pending to see
251 whether there are any conflicts to worry about; a patch which changes a
252 core kernel function prototype, for example, will conflict with any other
253 patches which use the older form of that function.  Reviewers and testers
254 want access to the changes in their integrated form before all of those
255 changes land in the mainline kernel.  One could pull changes from all of
256 the interesting subsystem trees, but that would be a big and error-prone
257 job.
258
259 The answer comes in the form of -next trees, where subsystem trees are
260 collected for testing and review.  The older of these trees, maintained by
261 Andrew Morton, is called "-mm" (for memory management, which is how it got
262 started).  The -mm tree integrates patches from a long list of subsystem
263 trees; it also has some patches aimed at helping with debugging.
264
265 Beyond that, -mm contains a significant collection of patches which have
266 been selected by Andrew directly.  These patches may have been posted on a
267 mailing list, or they may apply to a part of the kernel for which there is
268 no designated subsystem tree.  As a result, -mm operates as a sort of
269 subsystem tree of last resort; if there is no other obvious path for a
270 patch into the mainline, it is likely to end up in -mm.  Miscellaneous
271 patches which accumulate in -mm will eventually either be forwarded on to
272 an appropriate subsystem tree or be sent directly to Linus.  In a typical
273 development cycle, approximately 5-10% of the patches going into the
274 mainline get there via -mm.
275
276 The current -mm patch is available in the "mmotm" (-mm of the moment)
277 directory at:
278
279         http://userweb.kernel.org/~akpm/mmotm/
280
281 Use of the MMOTM tree is likely to be a frustrating experience, though;
282 there is a definite chance that it will not even compile.
283
284 The primary tree for next-cycle patch merging is linux-next, maintained by
285 Stephen Rothwell.  The linux-next tree is, by design, a snapshot of what
286 the mainline is expected to look like after the next merge window closes.
287 Linux-next trees are announced on the linux-kernel and linux-next mailing
288 lists when they are assembled; they can be downloaded from:
289
290         http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/people/sfr/linux-next/
291
292 Some information about linux-next has been gathered at:
293
294         http://linux.f-seidel.de/linux-next/pmwiki/
295
296 Linux-next has become an integral part of the kernel development process;
297 all patches merged during a given merge window should really have found
298 their way into linux-next some time before the merge window opens.
299
300
301 2.4.1: STAGING TREES
302
303 The kernel source tree contains the drivers/staging/ directory, where
304 many sub-directories for drivers or filesystems that are on their way to
305 being added to the kernel tree live.  They remain in drivers/staging while
306 they still need more work; once complete, they can be moved into the
307 kernel proper.  This is a way to keep track of drivers that aren't
308 up to Linux kernel coding or quality standards, but people may want to use
309 them and track development.
310
311 Greg Kroah-Hartman currently maintains the staging tree.  Drivers that
312 still need work are sent to him, with each driver having its own
313 subdirectory in drivers/staging/.  Along with the driver source files, a
314 TODO file should be present in the directory as well.  The TODO file lists
315 the pending work that the driver needs for acceptance into the kernel
316 proper, as well as a list of people that should be Cc'd for any patches to
317 the driver.  Current rules require that drivers contributed to staging
318 must, at a minimum, compile properly.
319
320 Staging can be a relatively easy way to get new drivers into the mainline
321 where, with luck, they will come to the attention of other developers and
322 improve quickly.  Entry into staging is not the end of the story, though;
323 code in staging which is not seeing regular progress will eventually be
324 removed.  Distributors also tend to be relatively reluctant to enable
325 staging drivers.  So staging is, at best, a stop on the way toward becoming
326 a proper mainline driver.
327
328
329 2.5: TOOLS
330
331 As can be seen from the above text, the kernel development process depends
332 heavily on the ability to herd collections of patches in various
333 directions.  The whole thing would not work anywhere near as well as it
334 does without suitably powerful tools.  Tutorials on how to use these tools
335 are well beyond the scope of this document, but there is space for a few
336 pointers.
337
338 By far the dominant source code management system used by the kernel
339 community is git.  Git is one of a number of distributed version control
340 systems being developed in the free software community.  It is well tuned
341 for kernel development, in that it performs quite well when dealing with
342 large repositories and large numbers of patches.  It also has a reputation
343 for being difficult to learn and use, though it has gotten better over
344 time.  Some sort of familiarity with git is almost a requirement for kernel
345 developers; even if they do not use it for their own work, they'll need git
346 to keep up with what other developers (and the mainline) are doing.
347
348 Git is now packaged by almost all Linux distributions.  There is a home
349 page at:
350
351         http://git-scm.com/
352
353 That page has pointers to documentation and tutorials.
354
355 Among the kernel developers who do not use git, the most popular choice is
356 almost certainly Mercurial:
357
358         http://www.selenic.com/mercurial/
359
360 Mercurial shares many features with git, but it provides an interface which
361 many find easier to use.
362
363 The other tool worth knowing about is Quilt:
364
365         http://savannah.nongnu.org/projects/quilt/
366
367 Quilt is a patch management system, rather than a source code management
368 system.  It does not track history over time; it is, instead, oriented
369 toward tracking a specific set of changes against an evolving code base.
370 Some major subsystem maintainers use quilt to manage patches intended to go
371 upstream.  For the management of certain kinds of trees (-mm, for example),
372 quilt is the best tool for the job.
373
374
375 2.6: MAILING LISTS
376
377 A great deal of Linux kernel development work is done by way of mailing
378 lists.  It is hard to be a fully-functioning member of the community
379 without joining at least one list somewhere.  But Linux mailing lists also
380 represent a potential hazard to developers, who risk getting buried under a
381 load of electronic mail, running afoul of the conventions used on the Linux
382 lists, or both.
383
384 Most kernel mailing lists are run on vger.kernel.org; the master list can
385 be found at:
386
387         http://vger.kernel.org/vger-lists.html
388
389 There are lists hosted elsewhere, though; a number of them are at
390 lists.redhat.com.
391
392 The core mailing list for kernel development is, of course, linux-kernel.
393 This list is an intimidating place to be; volume can reach 500 messages per
394 day, the amount of noise is high, the conversation can be severely
395 technical, and participants are not always concerned with showing a high
396 degree of politeness.  But there is no other place where the kernel
397 development community comes together as a whole; developers who avoid this
398 list will miss important information.
399
400 There are a few hints which can help with linux-kernel survival:
401
402 - Have the list delivered to a separate folder, rather than your main
403   mailbox.  One must be able to ignore the stream for sustained periods of
404   time.
405
406 - Do not try to follow every conversation - nobody else does.  It is
407   important to filter on both the topic of interest (though note that
408   long-running conversations can drift away from the original subject
409   without changing the email subject line) and the people who are
410   participating.
411
412 - Do not feed the trolls.  If somebody is trying to stir up an angry
413   response, ignore them.
414
415 - When responding to linux-kernel email (or that on other lists) preserve
416   the Cc: header for all involved.  In the absence of a strong reason (such
417   as an explicit request), you should never remove recipients.  Always make
418   sure that the person you are responding to is in the Cc: list.  This
419   convention also makes it unnecessary to explicitly ask to be copied on
420   replies to your postings.
421
422 - Search the list archives (and the net as a whole) before asking
423   questions.  Some developers can get impatient with people who clearly
424   have not done their homework.
425
426 - Avoid top-posting (the practice of putting your answer above the quoted
427   text you are responding to).  It makes your response harder to read and
428   makes a poor impression.
429
430 - Ask on the correct mailing list.  Linux-kernel may be the general meeting
431   point, but it is not the best place to find developers from all
432   subsystems.
433
434 The last point - finding the correct mailing list - is a common place for
435 beginning developers to go wrong.  Somebody who asks a networking-related
436 question on linux-kernel will almost certainly receive a polite suggestion
437 to ask on the netdev list instead, as that is the list frequented by most
438 networking developers.  Other lists exist for the SCSI, video4linux, IDE,
439 filesystem, etc. subsystems.  The best place to look for mailing lists is
440 in the MAINTAINERS file packaged with the kernel source.
441
442
443 2.7: GETTING STARTED WITH KERNEL DEVELOPMENT
444
445 Questions about how to get started with the kernel development process are
446 common - from both individuals and companies.  Equally common are missteps
447 which make the beginning of the relationship harder than it has to be.
448
449 Companies often look to hire well-known developers to get a development
450 group started.  This can, in fact, be an effective technique.  But it also
451 tends to be expensive and does not do much to grow the pool of experienced
452 kernel developers.  It is possible to bring in-house developers up to speed
453 on Linux kernel development, given the investment of a bit of time.  Taking
454 this time can endow an employer with a group of developers who understand
455 the kernel and the company both, and who can help to train others as well.
456 Over the medium term, this is often the more profitable approach.
457
458 Individual developers are often, understandably, at a loss for a place to
459 start.  Beginning with a large project can be intimidating; one often wants
460 to test the waters with something smaller first.  This is the point where
461 some developers jump into the creation of patches fixing spelling errors or
462 minor coding style issues.  Unfortunately, such patches create a level of
463 noise which is distracting for the development community as a whole, so,
464 increasingly, they are looked down upon.  New developers wishing to
465 introduce themselves to the community will not get the sort of reception
466 they wish for by these means.
467
468 Andrew Morton gives this advice for aspiring kernel developers
469
470         The #1 project for all kernel beginners should surely be "make sure
471         that the kernel runs perfectly at all times on all machines which
472         you can lay your hands on".  Usually the way to do this is to work
473         with others on getting things fixed up (this can require
474         persistence!) but that's fine - it's a part of kernel development.
475
476 (http://lwn.net/Articles/283982/).
477
478 In the absence of obvious problems to fix, developers are advised to look
479 at the current lists of regressions and open bugs in general.  There is
480 never any shortage of issues in need of fixing; by addressing these issues,
481 developers will gain experience with the process while, at the same time,
482 building respect with the rest of the development community.