Documentation/development-process/1.Intro

   1 1: A GUIDE TO THE KERNEL DEVELOPMENT PROCESS
   2
   3 The purpose of this document is to help developers (and their managers)
   4 work with the development community with a minimum of frustration.  It is
   5 an attempt to document how this community works in a way which is
   6 accessible to those who are not intimately familiar with Linux kernel
   7 development (or, indeed, free software development in general).  While
   8 there is some technical material here, this is very much a process-oriented
   9 discussion which does not require a deep knowledge of kernel programming to
  10 understand.
  11
  12
  13 1.1: EXECUTIVE SUMMARY
  14
  15 The rest of this section covers the scope of the kernel development process
  16 and the kinds of frustrations that developers and their employers can
  17 encounter there.  There are a great many reasons why kernel code should be
  18 merged into the official ("mainline") kernel, including automatic
  19 availability to users, community support in many forms, and the ability to
  20 influence the direction of kernel development.  Code contributed to the
  21 Linux kernel must be made available under a GPL-compatible license.
  22
  23 Section 2 introduces the development process, the kernel release cycle, and
  24 the mechanics of the merge window.  The various phases in the patch
  25 development, review, and merging cycle are covered.  There is some
  26 discussion of tools and mailing lists.  Developers wanting to get started
  27 with kernel development are encouraged to track down and fix bugs as an
  28 initial exercise.
  29
  30 Section 3 covers early-stage project planning, with an emphasis on
  31 involving the development community as soon as possible.
  32
  33 Section 4 is about the coding process; several pitfalls which have been
  34 encountered by other developers are discussed.  Some requirements for
  35 patches are covered, and there is an introduction to some of the tools
  36 which can help to ensure that kernel patches are correct.
  37
  38 Section 5 talks about the process of posting patches for review.  To be
  39 taken seriously by the development community, patches must be properly
  40 formatted and described, and they must be sent to the right place.
  41 Following the advice in this section should help to ensure the best
  42 possible reception for your work.
  43
  44 Section 6 covers what happens after posting patches; the job is far from
  45 done at that point.  Working with reviewers is a crucial part of the
  46 development process; this section offers a number of tips on how to avoid
  47 problems at this important stage.  Developers are cautioned against
  48 assuming that the job is done when a patch is merged into the mainline.
  49
  50 Section 7 introduces a couple of "advanced" topics: managing patches with
  51 git and reviewing patches posted by others.
  52
  53 Section 8 concludes the document with pointers to sources for more
  54 information on kernel development.
  55
  56
  57 1.2: WHAT THIS DOCUMENT IS ABOUT
  58
  59 The Linux kernel, at over 8 million lines of code and well over 1000
  60 contributors to each release, is one of the largest and most active free
  61 software projects in existence.  Since its humble beginning in 1991, this
  62 kernel has evolved into a best-of-breed operating system component which
  63 runs on pocket-sized digital music players, desktop PCs, the largest
  64 supercomputers in existence, and all types of systems in between.  It is a
  65 robust, efficient, and scalable solution for almost any situation.
  66
  67 With the growth of Linux has come an increase in the number of developers
  68 (and companies) wishing to participate in its development.  Hardware
  69 vendors want to ensure that Linux supports their products well, making
  70 those products attractive to Linux users.  Embedded systems vendors, who
  71 use Linux as a component in an integrated product, want Linux to be as
  72 capable and well-suited to the task at hand as possible.  Distributors and
  73 other software vendors who base their products on Linux have a clear
  74 interest in the capabilities, performance, and reliability of the Linux
  75 kernel.  And end users, too, will often wish to change Linux to make it
  76 better suit their needs.
  77
  78 One of the most compelling features of Linux is that it is accessible to
  79 these developers; anybody with the requisite skills can improve Linux and
  80 influence the direction of its development.  Proprietary products cannot
  81 offer this kind of openness, which is a characteristic of the free software
  82 process.  But, if anything, the kernel is even more open than most other
  83 free software projects.  A typical three-month kernel development cycle can
  84 involve over 1000 developers working for more than 100 different companies
  85 (or for no company at all).
  86
  87 Working with the kernel development community is not especially hard.  But,
  88 that notwithstanding, many potential contributors have experienced
  89 difficulties when trying to do kernel work.  The kernel community has
  90 evolved its own distinct ways of operating which allow it to function
  91 smoothly (and produce a high-quality product) in an environment where
  92 thousands of lines of code are being changed every day.  So it is not
  93 surprising that Linux kernel development process differs greatly from
  94 proprietary development methods.
  95
  96 The kernel's development process may come across as strange and
  97 intimidating to new developers, but there are good reasons and solid
  98 experience behind it.  A developer who does not understand the kernel
  99 community's ways (or, worse, who tries to flout or circumvent them) will
 100 have a frustrating experience in store.  The development community, while
 101 being helpful to those who are trying to learn, has little time for those
 102 who will not listen or who do not care about the development process.
 103
 104 It is hoped that those who read this document will be able to avoid that
 105 frustrating experience.  There is a lot of material here, but the effort
 106 involved in reading it will be repaid in short order.  The development
 107 community is always in need of developers who will help to make the kernel
 108 better; the following text should help you - or those who work for you -
 109 join our community.
 110
 111
 112 1.3: CREDITS
 113
 114 This document was written by Jonathan Corbet, corbet@lwn.net.  It has been
 115 improved by comments from Johannes Berg, James Berry, Alex Chiang, Roland
 116 Dreier, Randy Dunlap, Jake Edge, Jiri Kosina, Matt Mackall, Arthur Marsh,
 117 Amanda McPherson, Andrew Morton, Andrew Price, Tsugikazu Shibata, and
 118 Jochen Voß.
 119
 120 This work was supported by the Linux Foundation; thanks especially to
 121 Amanda McPherson, who saw the value of this effort and made it all happen.
 122
 123
 124 1.4: THE IMPORTANCE OF GETTING CODE INTO THE MAINLINE
 125
 126 Some companies and developers occasionally wonder why they should bother
 127 learning how to work with the kernel community and get their code into the
 128 mainline kernel (the "mainline" being the kernel maintained by Linus
 129 Torvalds and used as a base by Linux distributors).  In the short term,
 130 contributing code can look like an avoidable expense; it seems easier to
 131 just keep the code separate and support users directly.  The truth of the
 132 matter is that keeping code separate ("out of tree") is a false economy.
 133
 134 As a way of illustrating the costs of out-of-tree code, here are a few
 135 relevant aspects of the kernel development process; most of these will be
 136 discussed in greater detail later in this document.  Consider:
 137
 138 - Code which has been merged into the mainline kernel is available to all
 139   Linux users.  It will automatically be present on all distributions which
 140   enable it.  There is no need for driver disks, downloads, or the hassles
 141   of supporting multiple versions of multiple distributions; it all just
 142   works, for the developer and for the user.  Incorporation into the
 143   mainline solves a large number of distribution and support problems.
 144
 145 - While kernel developers strive to maintain a stable interface to user
 146   space, the internal kernel API is in constant flux.  The lack of a stable
 147   internal interface is a deliberate design decision; it allows fundamental
 148   improvements to be made at any time and results in higher-quality code.
 149   But one result of that policy is that any out-of-tree code requires
 150   constant upkeep if it is to work with new kernels.  Maintaining
 151   out-of-tree code requires significant amounts of work just to keep that
 152   code working.
 153
 154   Code which is in the mainline, instead, does not require this work as the
 155   result of a simple rule requiring any developer who makes an API change
 156   to also fix any code that breaks as the result of that change.  So code
 157   which has been merged into the mainline has significantly lower
 158   maintenance costs.
 159
 160 - Beyond that, code which is in the kernel will often be improved by other
 161   developers.  Surprising results can come from empowering your user
 162   community and customers to improve your product.
 163
 164 - Kernel code is subjected to review, both before and after merging into
 165   the mainline.  No matter how strong the original developer's skills are,
 166   this review process invariably finds ways in which the code can be
 167   improved.  Often review finds severe bugs and security problems.  This is
 168   especially true for code which has been developed in a closed
 169   environment; such code benefits strongly from review by outside
 170   developers.  Out-of-tree code is lower-quality code.
 171
 172 - Participation in the development process is your way to influence the
 173   direction of kernel development.  Users who complain from the sidelines
 174   are heard, but active developers have a stronger voice - and the ability
 175   to implement changes which make the kernel work better for their needs.
 176
 177 - When code is maintained separately, the possibility that a third party
 178   will contribute a different implementation of a similar feature always
 179   exists.  Should that happen, getting your code merged will become much
 180   harder - to the point of impossibility.  Then you will be faced with the
 181   unpleasant alternatives of either (1) maintaining a nonstandard feature
 182   out of tree indefinitely, or (2) abandoning your code and migrating your
 183   users over to the in-tree version.
 184
 185 - Contribution of code is the fundamental action which makes the whole
 186   process work.  By contributing your code you can add new functionality to
 187   the kernel and provide capabilities and examples which are of use to
 188   other kernel developers.  If you have developed code for Linux (or are
 189   thinking about doing so), you clearly have an interest in the continued
 190   success of this platform; contributing code is one of the best ways to
 191   help ensure that success.
 192
 193 All of the reasoning above applies to any out-of-tree kernel code,
 194 including code which is distributed in proprietary, binary-only form.
 195 There are, however, additional factors which should be taken into account
 196 before considering any sort of binary-only kernel code distribution.  These
 197 include:
 198
 199 - The legal issues around the distribution of proprietary kernel modules
 200   are cloudy at best; quite a few kernel copyright holders believe that
 201   most binary-only modules are derived products of the kernel and that, as
 202   a result, their distribution is a violation of the GNU General Public
 203   license (about which more will be said below).  Your author is not a
 204   lawyer, and nothing in this document can possibly be considered to be
 205   legal advice.  The true legal status of closed-source modules can only be
 206   determined by the courts.  But the uncertainty which haunts those modules
 207   is there regardless.
 208
 209 - Binary modules greatly increase the difficulty of debugging kernel
 210   problems, to the point that most kernel developers will not even try.  So
 211   the distribution of binary-only modules will make it harder for your
 212   users to get support from the community.
 213
 214 - Support is also harder for distributors of binary-only modules, who must
 215   provide a version of the module for every distribution and every kernel
 216   version they wish to support.  Dozens of builds of a single module can
 217   be required to provide reasonably comprehensive coverage, and your users
 218   will have to upgrade your module separately every time they upgrade their
 219   kernel.
 220
 221 - Everything that was said above about code review applies doubly to
 222   closed-source code.  Since this code is not available at all, it cannot
 223   have been reviewed by the community and will, beyond doubt, have serious
 224   problems.
 225
 226 Makers of embedded systems, in particular, may be tempted to disregard much
 227 of what has been said in this section in the belief that they are shipping
 228 a self-contained product which uses a frozen kernel version and requires no
 229 more development after its release.  This argument misses the value of
 230 widespread code review and the value of allowing your users to add
 231 capabilities to your product.  But these products, too, have a limited
 232 commercial life, after which a new version must be released.  At that
 233 point, vendors whose code is in the mainline and well maintained will be
 234 much better positioned to get the new product ready for market quickly.
 235
 236
 237 1.5: LICENSING
 238
 239 Code is contributed to the Linux kernel under a number of licenses, but all
 240 code must be compatible with version 2 of the GNU General Public License
 241 (GPLv2), which is the license covering the kernel distribution as a whole.
 242 In practice, that means that all code contributions are covered either by
 243 GPLv2 (with, optionally, language allowing distribution under later
 244 versions of the GPL) or the three-clause BSD license.  Any contributions
 245 which are not covered by a compatible license will not be accepted into the
 246 kernel.
 247
 248 Copyright assignments are not required (or requested) for code contributed
 249 to the kernel.  All code merged into the mainline kernel retains its
 250 original ownership; as a result, the kernel now has thousands of owners.
 251
 252 One implication of this ownership structure is that any attempt to change
 253 the licensing of the kernel is doomed to almost certain failure.  There are
 254 few practical scenarios where the agreement of all copyright holders could
 255 be obtained (or their code removed from the kernel).  So, in particular,
 256 there is no prospect of a migration to version 3 of the GPL in the
 257 foreseeable future.
 258
 259 It is imperative that all code contributed to the kernel be legitimately
 260 free software.  For that reason, code from anonymous (or pseudonymous)
 261 contributors will not be accepted.  All contributors are required to "sign
 262 off" on their code, stating that the code can be distributed with the
 263 kernel under the GPL.  Code which has not been licensed as free software by
 264 its owner, or which risks creating copyright-related problems for the
 265 kernel (such as code which derives from reverse-engineering efforts lacking
 266 proper safeguards) cannot be contributed.
 267
 268 Questions about copyright-related issues are common on Linux development
 269 mailing lists.  Such questions will normally receive no shortage of
 270 answers, but one should bear in mind that the people answering those
 271 questions are not lawyers and cannot provide legal advice.  If you have
 272 legal questions relating to Linux source code, there is no substitute for
 273 talking with a lawyer who understands this field.  Relying on answers
 274 obtained on technical mailing lists is a risky affair.