Undo fs*.h workaround
[hadrian.git] / README.md
1 Hadrian
2 =======
3
4 [![Linux & OS X status](https://img.shields.io/travis/snowleopard/hadrian/master.svg?label=Linux%20%26%20OS%20X)](https://travis-ci.org/snowleopard/hadrian) [![Windows status](https://img.shields.io/appveyor/ci/snowleopard/hadrian/master.svg?label=Windows)](https://ci.appveyor.com/project/snowleopard/hadrian) [![OS X status](https://img.shields.io/circleci/project/github/snowleopard/hadrian.svg?label=OS%20X)](https://circleci.com/gh/snowleopard/hadrian)
5
6 Hadrian is a new build system for the [Glasgow Haskell Compiler][ghc]. It is based
7 on [Shake][shake] and we hope that it will soon replace the current
8 [Make-based build system][make]. If you are curious about the rationale behind the
9 project and the architecture of the build system you can find more details in
10 this [Haskell Symposium 2016 paper](https://dl.acm.org/authorize?N41275) and this
11 [Haskell eXchange 2016 talk][talk].
12
13 The new build system can work side-by-side with the existing build system. Note, there is
14 some interaction between them: they put (some) build results in the same directories,
15 e.g. the resulting GHC is `inplace/bin/ghc-stage2`.
16
17 Your first build
18 ----------------
19
20 Beware, the build system is in the alpha development phase. Things are shaky and sometimes
21 break; there are numerous [known issues][issues]. Not afraid? Then put on the helmet and
22 run the following command from root of the GHC tree:
23
24 ```
25 hadrian/build.sh -j
26 ```
27
28 or on Windows:
29
30 ```
31 hadrian/build.bat -j
32 ```
33
34 Here flag `-j` enables parallelism and is optional. We will further refer to the build script
35 simply as `build`. Note that Hadrian can also run the `boot` and `configure` scripts
36 automatically if you pass the flag `--configure`, or simply `-c`. See the overview of
37 command line flags below.
38
39 Notes:
40
41 * If the default build script doesn't work, you might want to give a try to another one, e.g. based
42 on Cabal sandboxes (`build.cabal.*`), Stack (`build.stack.*`) or the global package database
43 (`build.global-db.*`). Also see [instructions for building GHC on Windows using Stack][windows-build].
44
45 * Hadrian is written in Haskell and depends on `shake` (plus a few packages that `shake` depends on),
46 `mtl`, `quickcheck`, and GHC core libraries.
47
48 * If you have never built GHC before, start with the [preparation guide][ghc-preparation].
49
50 Using the build system
51 ----------------------
52 Once your first build is successful, simply run `build` to rebuild. Build results
53 are placed into `_build` and `inplace` directories.
54
55 #### Command line flags
56
57 In addition to standard Shake flags (try `--help`), the build system
58 currently supports several others:
59
60 * `--build-root=PATH` or `-oPATH`: specify the directory in which you want to store all
61 the build artifacts. If none is specified by the user, hadrian will store everything
62 under `_build/` at the top of ghc's source tree. Unlike GHC's make build system,
63 hadrian doesn't have any "inplace" logic left anymore. This option is therefore
64 useful for GHC developers who want to build GHC in different ways or at different
65 commits, from the same directory, and have the build products sit in different,
66 isolated folders.
67
68 * `--configure` or `-c`: use this flag to run the `boot` and `configure` scripts
69 automatically, so that you don't have to remember to run them manually as you normally
70 do when using Make (typically only in the first build):
71     ```bash
72     ./boot
73     ./configure # On Windows run ./configure --enable-tarballs-autodownload
74     ```
75     Beware that with this flag Hadrian may do network I/O on Windows to download necessary
76     tarballs, which may sometimes be undesirable.
77
78 * `--flavour=FLAVOUR`: choose a build flavour. The following settings are currently supported:
79 `default`, `quick`, `quickest`, `perf`, `prof`, `devel1` and `devel2`. As an example, the
80 `quickest` flavour adds `-O0` flag to all GHC invocations and builds libraries only in the
81 `vanilla` way, which speeds up builds by 3-4x. Build flavours are documented
82 [here](https://github.com/snowleopard/hadrian/blob/master/doc/flavours.md).
83
84 * `--freeze1`: freeze Stage1 GHC, i.e. do not rebuild it even if some of its source files
85 are out-of-date. This allows to significantly reduce the rebuild time when you are working
86 on a feature that affects both Stage1 and Stage2 compilers, but may lead to incorrect
87 build results. To unfreeze Stage1 GHC simply drop the `--freeze1` flag and Hadrian will
88 rebuild all out-of-date files.
89
90 * `--integer-simple`: build GHC using the `integer-simple` integer library (instead
91 of `integer-gmp`).
92
93 * `--progress-colour=MODE`: choose whether to use colours when printing build progress
94 info. There are three settings: `never` (do not use colours), `auto` (attempt to detect
95 whether the console supports colours; this is the default setting), and `always` (use
96 colours).
97
98 * `--progress-info=STYLE`: choose how build progress info is printed. There are four
99 settings: `none`, `brief` (one line per build command; this is the default setting),
100 `normal` (typically a box per build command), and `unicorn` (when `normal` just won't do).
101
102 * `--split-objects`: generate split objects, which are switched off by default. Due to
103 a GHC [bug][ghc-split-objs-bug], you need a full clean rebuild when using this flag.
104
105 * `--verbose`: run Hadrian in verbose mode. In particular this prints diagnostic messages
106 by Shake oracles.
107
108 #### User settings
109
110 The Make-based build system uses `mk/build.mk` to specify user build settings. We
111 use `hadrian/UserSettings.hs` for the same purpose, see [documentation](doc/user-settings.md).
112
113 #### Clean and full rebuild
114
115 * `build clean` removes all build artefacts.
116
117 * `build -B` forces Shake to rerun all rules, even if the previous build results are
118 are still up-to-date.
119
120 #### Documentation
121
122 To build GHC documentation, run `build docs`. Note that finer-grain documentation
123 targets (e.g. building only HTML documentation or only the GHC User's Guide)
124 are currently not supported.
125
126 #### Source distribution
127
128 To build a GHC source distribution tarball, run `build source-dist`.
129
130 #### Binary distribution
131
132 To build a GHC binary distribution, run `build binary-dist`. The resulting
133 tarball contains just enough to support the
134
135 ``` sh
136 $ ./configure [--prefix=PATH] && make install
137 ```
138
139 workflow, for now.
140
141 #### Testing
142
143 * `build validate` runs GHC tests by simply executing `make fast` in `testsuite/tests`
144 directory. This can be used instead of `sh validate --fast --no-clean` in the existing
145 build system. Note: this will rebuild Stage2 GHC, `ghc-pkg` and `hpc` if they are out of date.
146
147 * `build test` runs GHC tests by calling the `testsuite/driver/runtests.py` python
148 script with appropriate flags. The current implementation is limited and cannot
149 replace the `validate` script (see [#187][validation-issue]).
150
151 * `build selftest` runs tests of the build system. Current test coverage is close to
152 zero (see [#197][test-issue]).
153
154 Troubleshooting
155 ---------------
156
157 Here are a few simple suggestions that might help you fix the build:
158
159 * The Hadrian submodule in GHC is occasionally behind the master branch of this repository,
160   which contains most recent bug fixes. To switch to the most recent version of Hadrian,
161   run `git pull https://github.com/snowleopard/hadrian.git`. Beware: the most recent version
162   contains the most recent bugs too! If this works, please raise an issue and we will try to
163   push the changes to the GHC submodule as soon as possible.
164   
165 * Hadrian is occasionally broken by changes in GHC. If this happens, you might want to switch
166   to an earlier GHC commit.
167   
168 * If Hadrian fails with the message `Configuration file hadrian/cfg/system.config is missing`,
169   you have probably forgotten to pass the `--configure` flag during the first build.
170   
171 * If you need help in debugging Hadrian, read the [wiki](https://github.com/snowleopard/hadrian/wiki)
172   and Shake's [debugging tutorial](https://shakebuild.com/debugging).
173
174 If everything fails, don't hesitate to [raise an issue](https://github.com/snowleopard/hadrian/issues/new).
175
176 Current limitations
177 -------------------
178 The new build system still lacks many important features:
179 * Validation is not implemented: [#187][validation-issue].
180 * Dynamic linking on Windows is not supported [#343][dynamic-windows-issue].
181 * There is no support for binary distribution: [#219][bin-dist-issue].
182
183 Check out [milestones] to see when we hope to resolve the above limitations.
184
185 How to contribute
186 -----------------
187
188 The best way to contribute is to try the new build system, report the issues
189 you found, and attempt to fix them. Please note: the codebase is very unstable
190 at present and we expect a lot of further refactoring. If you would like to
191 work on a particular issue, please let everyone know by adding a comment about
192 this. The issues that are currently on the critical path and therefore require
193 particular attention are listed in [#239](https://github.com/snowleopard/hadrian/issues/239).
194 Also have a look at [projects](https://github.com/snowleopard/hadrian/projects)
195 where open issues and pull requests are grouped into categories.
196
197 Acknowledgements
198 ----------------
199
200 I started this project as part of my 6-month research visit to Microsoft
201 Research Cambridge, which was funded by Newcastle University, EPSRC, and
202 Microsoft Research. I would like to thank Simon Peyton Jones, Neil Mitchell
203 and Simon Marlow for kick-starting the project and for their guidance.
204 Zhen Zhang has done fantastic work on Hadrian as part of his Summer of
205 Haskell 2017 [project](https://summer.haskell.org/ideas.html#hadrian-ghc),
206 solving a few heavy and long-overdue issues. Last but not least, big thanks
207 to all other project [contributors][contributors], who helped me endure and
208 enjoy the project.
209
210 [ghc]: https://en.wikipedia.org/wiki/Glasgow_Haskell_Compiler
211 [shake]: https://github.com/ndmitchell/shake
212 [make]: https://ghc.haskell.org/trac/ghc/wiki/Building/Architecture
213 [talk]: https://skillsmatter.com/skillscasts/8722-meet-hadrian-a-new-build-system-for-ghc
214 [issues]: https://github.com/snowleopard/hadrian/issues
215 [ghc-preparation]: https://ghc.haskell.org/trac/ghc/wiki/Building/Preparation
216 [ghc-windows-quick-build]: https://ghc.haskell.org/trac/ghc/wiki/Building/Preparation/Windows#AQuickBuild
217 [windows-build]: https://github.com/snowleopard/hadrian/blob/master/doc/windows.md
218 [ghc-split-objs-bug]: https://ghc.haskell.org/trac/ghc/ticket/11315
219 [test-issue]: https://github.com/snowleopard/hadrian/issues/197
220 [validation-issue]: https://github.com/snowleopard/hadrian/issues/187
221 [dynamic-windows-issue]: https://github.com/snowleopard/hadrian/issues/343
222 [bin-dist-issue]: https://github.com/snowleopard/hadrian/issues/219
223 [milestones]: https://github.com/snowleopard/hadrian/milestones
224 [contributors]: https://github.com/snowleopard/hadrian/graphs/contributors