New upstream version 18.11-rc1
[deb_dpdk.git] / doc / guides / contributing / documentation.rst
1 ..  SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2     Copyright 2018 The DPDK contributors
3
4 .. _doc_guidelines:
5
6 DPDK Documentation Guidelines
7 =============================
8
9 This document outlines the guidelines for writing the DPDK Guides and API documentation in RST and Doxygen format.
10
11 It also explains the structure of the DPDK documentation and shows how to build the Html and PDF versions of the documents.
12
13
14 Structure of the Documentation
15 ------------------------------
16
17 The DPDK source code repository contains input files to build the API documentation and User Guides.
18
19 The main directories that contain files related to documentation are shown below::
20
21    lib
22    |-- librte_acl
23    |-- librte_cfgfile
24    |-- librte_cmdline
25    |-- librte_compat
26    |-- librte_eal
27    |   |-- ...
28    ...
29    doc
30    |-- api
31    +-- guides
32        |-- freebsd_gsg
33        |-- linux_gsg
34        |-- prog_guide
35        |-- sample_app_ug
36        |-- guidelines
37        |-- testpmd_app_ug
38        |-- rel_notes
39        |-- nics
40        |-- ...
41
42
43 The API documentation is built from `Doxygen <http://www.stack.nl/~dimitri/doxygen/>`_ comments in the header files.
44 These files are mainly in the ``lib/librte_*`` directories although some of the Poll Mode Drivers in ``drivers/net``
45 are also documented with Doxygen.
46
47 The configuration files that are used to control the Doxygen output are in the ``doc/api`` directory.
48
49 The user guides such as *The Programmers Guide* and the *FreeBSD* and *Linux Getting Started* Guides are generated
50 from RST markup text files using the `Sphinx <http://sphinx-doc.org/index.html>`_ Documentation Generator.
51
52 These files are included in the ``doc/guides/`` directory.
53 The output is controlled by the ``doc/guides/conf.py`` file.
54
55
56 Role of the Documentation
57 -------------------------
58
59 The following items outline the roles of the different parts of the documentation and when they need to be updated or
60 added to by the developer.
61
62 * **Release Notes**
63
64   The Release Notes document which features have been added in the current and previous releases of DPDK and highlight
65   any known issues.
66   The Releases Notes also contain notifications of features that will change ABI compatibility in the next major release.
67
68   Developers should include updates to the Release Notes with patch sets that relate to any of the following sections:
69
70   * New Features
71   * Resolved Issues (see below)
72   * Known Issues
73   * API Changes
74   * ABI Changes
75   * Shared Library Versions
76
77   Resolved Issues should only include issues from previous releases that have been resolved in the current release.
78   Issues that are introduced and then fixed within a release cycle do not have to be included here.
79
80   Refer to the Release Notes from the previous DPDK release for the correct format of each section.
81
82
83 * **API documentation**
84
85   The API documentation explains how to use the public DPDK functions.
86   The `API index page <http://dpdk.org/doc/api/>`_ shows the generated API documentation with related groups of functions.
87
88   The API documentation should be updated via Doxygen comments when new functions are added.
89
90 * **Getting Started Guides**
91
92   The Getting Started Guides show how to install and configure DPDK and how to run DPDK based applications on different OSes.
93
94   A Getting Started Guide should be added when DPDK is ported to a new OS.
95
96 * **The Programmers Guide**
97
98   The Programmers Guide explains how the API components of DPDK such as the EAL, Memzone, Rings and the Hash Library work.
99   It also explains how some higher level functionality such as Packet Distributor, Packet Framework and KNI work.
100   It also shows the build system and explains how to add applications.
101
102   The Programmers Guide should be expanded when new functionality is added to DPDK.
103
104 * **App Guides**
105
106   The app guides document the DPDK applications in the ``app`` directory such as ``testpmd``.
107
108   The app guides should be updated if functionality is changed or added.
109
110 * **Sample App Guides**
111
112   The sample app guides document the DPDK example applications in the examples directory.
113   Generally they demonstrate a major feature such as L2 or L3 Forwarding, Multi Process or Power Management.
114   They explain the purpose of the sample application, how to run it and step through some of the code to explain the
115   major functionality.
116
117   A new sample application should be accompanied by a new sample app guide.
118   The guide for the Skeleton Forwarding app is a good starting reference.
119
120 * **Network Interface Controller Drivers**
121
122   The NIC Drivers document explains the features of the individual Poll Mode Drivers, such as software requirements,
123   configuration and initialization.
124
125   New documentation should be added for new Poll Mode Drivers.
126
127 * **Guidelines**
128
129   The guideline documents record community process, expectations and design directions.
130
131   They can be extended, amended or discussed by submitting a patch and getting community approval.
132
133
134 Building the Documentation
135 --------------------------
136
137 Dependencies
138 ~~~~~~~~~~~~
139
140
141 The following dependencies must be installed to build the documentation:
142
143 * Doxygen.
144
145 * Sphinx (also called python-sphinx).
146
147 * TexLive (at least TexLive-core and the extra Latex support).
148
149 * Inkscape.
150
151 `Doxygen`_ generates documentation from commented source code.
152 It can be installed as follows:
153
154 .. code-block:: console
155
156    # Ubuntu/Debian.
157    sudo apt-get -y install doxygen
158
159    # Red Hat/Fedora.
160    sudo dnf     -y install doxygen
161
162 `Sphinx`_ is a Python documentation tool for converting RST files to Html or to PDF (via LaTeX).
163 For full support with figure and table captioning the latest version of Sphinx can be installed as follows:
164
165 .. code-block:: console
166
167    # Ubuntu/Debian.
168    sudo apt-get -y install python-pip
169    sudo pip install --upgrade sphinx
170    sudo pip install --upgrade sphinx_rtd_theme
171
172    # Red Hat/Fedora.
173    sudo dnf     -y install python-pip
174    sudo pip install --upgrade sphinx
175    sudo pip install --upgrade sphinx_rtd_theme
176
177 For further information on getting started with Sphinx see the `Sphinx Tutorial <http://sphinx-doc.org/tutorial.html>`_.
178
179 .. Note::
180
181    To get full support for Figure and Table numbering it is best to install Sphinx 1.3.1 or later.
182
183
184 `Inkscape`_ is a vector based graphics program which is used to create SVG images and also to convert SVG images to PDF images.
185 It can be installed as follows:
186
187 .. code-block:: console
188
189    # Ubuntu/Debian.
190    sudo apt-get -y install inkscape
191
192    # Red Hat/Fedora.
193    sudo dnf     -y install inkscape
194
195 `TexLive <http://www.tug.org/texlive/>`_ is an installation package for Tex/LaTeX.
196 It is used to generate the PDF versions of the documentation.
197 The main required packages can be installed as follows:
198
199 .. code-block:: console
200
201    # Ubuntu/Debian.
202    sudo apt-get -y install texlive-latex-extra
203
204    # Red Hat/Fedora, selective install.
205    sudo dnf     -y install texlive-collection-latexextra
206
207
208 Build commands
209 ~~~~~~~~~~~~~~
210
211 The documentation is built using the standard DPDK build system.
212 Some examples are shown below:
213
214 * Generate all the documentation targets::
215
216      make doc
217
218 * Generate the Doxygen API documentation in Html::
219
220      make doc-api-html
221
222 * Generate the guides documentation in Html::
223
224      make doc-guides-html
225
226 * Generate the guides documentation in Pdf::
227
228      make doc-guides-pdf
229
230 The output of these commands is generated in the ``build`` directory::
231
232    build/doc
233          |-- html
234          |   |-- api
235          |   +-- guides
236          |
237          +-- pdf
238              +-- guides
239
240
241 .. Note::
242
243    Make sure to fix any Sphinx or Doxygen warnings when adding or updating documentation.
244
245 The documentation output files can be removed as follows::
246
247    make doc-clean
248
249
250 Document Guidelines
251 -------------------
252
253 Here are some guidelines in relation to the style of the documentation:
254
255 * Document the obvious as well as the obscure since it won't always be obvious to the reader.
256   For example an instruction like "Set up 64 2MB Hugepages" is better when followed by a sample commandline or a link to
257   the appropriate section of the documentation.
258
259 * Use American English spellings throughout.
260   This can be checked using the ``aspell`` utility::
261
262        aspell --lang=en_US --check doc/guides/sample_app_ug/mydoc.rst
263
264
265 RST Guidelines
266 --------------
267
268 The RST (reStructuredText) format is a plain text markup format that can be converted to Html, PDF or other formats.
269 It is most closely associated with Python but it can be used to document any language.
270 It is used in DPDK to document everything apart from the API.
271
272 The Sphinx documentation contains a very useful `RST Primer <http://sphinx-doc.org/rest.html#rst-primer>`_ which is a
273 good place to learn the minimal set of syntax required to format a document.
274
275 The official `reStructuredText <http://docutils.sourceforge.net/rst.html>`_ website contains the specification for the
276 RST format and also examples of how to use it.
277 However, for most developers the RST Primer is a better resource.
278
279 The most common guidelines for writing RST text are detailed in the
280 `Documenting Python <https://docs.python.org/devguide/documenting.html>`_ guidelines.
281 The additional guidelines below reiterate or expand upon those guidelines.
282
283
284 Line Length
285 ~~~~~~~~~~~
286
287 * Lines in sentences should be less than 80 characters and wrapped at
288   words. Multiple sentences which are not separated by a blank line are joined
289   automatically into paragraphs.
290
291 * Lines in literal blocks **must** be less than 80 characters since
292   they are not wrapped by the document formatters and can exceed the page width
293   in PDF documents.
294
295   Long literal command lines can be shown wrapped with backslashes. For
296   example::
297
298      testpmd -l 2-3 -n 4 \
299              --vdev=virtio_user0,path=/dev/vhost-net,queues=2,queue_size=1024 \
300              -- -i --tx-offloads=0x0000002c --enable-lro --txq=2 --rxq=2 \
301              --txd=1024 --rxd=1024
302
303
304 Whitespace
305 ~~~~~~~~~~
306
307 * Standard RST indentation is 3 spaces.
308   Code can be indented 4 spaces, especially if it is copied from source files.
309
310 * No tabs.
311   Convert tabs in embedded code to 4 or 8 spaces.
312
313 * No trailing whitespace.
314
315 * Add 2 blank lines before each section header.
316
317 * Add 1 blank line after each section header.
318
319 * Add 1 blank line between each line of a list.
320
321
322 Section Headers
323 ~~~~~~~~~~~~~~~
324
325 * Section headers should use the following underline formats::
326
327    Level 1 Heading
328    ===============
329
330
331    Level 2 Heading
332    ---------------
333
334
335    Level 3 Heading
336    ~~~~~~~~~~~~~~~
337
338
339    Level 4 Heading
340    ^^^^^^^^^^^^^^^
341
342
343 * Level 4 headings should be used sparingly.
344
345 * The underlines should match the length of the text.
346
347 * In general, the heading should be less than 80 characters, for conciseness.
348
349 * As noted above:
350
351    * Add 2 blank lines before each section header.
352
353    * Add 1 blank line after each section header.
354
355
356 Lists
357 ~~~~~
358
359 * Bullet lists should be formatted with a leading ``*`` as follows::
360
361      * Item one.
362
363      * Item two is a long line that is wrapped and then indented to match
364        the start of the previous line.
365
366      * One space character between the bullet and the text is preferred.
367
368 * Numbered lists can be formatted with a leading number but the preference is to use ``#.`` which will give automatic numbering.
369   This is more convenient when adding or removing items::
370
371      #. Item one.
372
373      #. Item two is a long line that is wrapped and then indented to match
374         the start of the previous line.
375
376      #. Item three.
377
378 * Definition lists can be written with or without a bullet::
379
380      * Item one.
381
382        Some text about item one.
383
384      * Item two.
385
386        Some text about item two.
387
388 * All lists, and sub-lists, must be separated from the preceding text by a blank line.
389   This is a syntax requirement.
390
391 * All list items should be separated by a blank line for readability.
392
393
394 Code and Literal block sections
395 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
396
397 * Inline text that is required to be rendered with a fixed width font should be enclosed in backquotes like this:
398   \`\`text\`\`, so that it appears like this: ``text``.
399
400 * Fixed width, literal blocks of texts should be indented at least 3 spaces and prefixed with ``::`` like this::
401
402      Here is some fixed width text::
403
404         0x0001 0x0001 0x00FF 0x00FF
405
406 * It is also possible to specify an encoding for a literal block using the ``.. code-block::`` directive so that syntax
407   highlighting can be applied.
408   Examples of supported highlighting are::
409
410      .. code-block:: console
411      .. code-block:: c
412      .. code-block:: python
413      .. code-block:: diff
414      .. code-block:: none
415
416   That can be applied as follows::
417
418       .. code-block:: c
419
420          #include<stdio.h>
421
422          int main() {
423
424             printf("Hello World\n");
425
426             return 0;
427          }
428
429   Which would be rendered as:
430
431   .. code-block:: c
432
433       #include<stdio.h>
434
435       int main() {
436
437          printf("Hello World\n");
438
439          return 0;
440       }
441
442
443 * The default encoding for a literal block using the simplified ``::``
444   directive is ``none``.
445
446 * Lines in literal blocks must be less than 80 characters since they can exceed the page width when converted to PDF documentation.
447   For long literal lines that exceed that limit try to wrap the text at sensible locations.
448   For example a long command line could be documented like this and still work if copied directly from the docs::
449
450      build/app/testpmd -l 0-2 -n3 --vdev=net_pcap0,iface=eth0     \
451                                --vdev=net_pcap1,iface=eth1     \
452                                -- -i --nb-cores=2 --nb-ports=2 \
453                                   --total-num-mbufs=2048
454
455 * Long lines that cannot be wrapped, such as application output, should be truncated to be less than 80 characters.
456
457
458 Images
459 ~~~~~~
460
461 * All images should be in SVG scalar graphics format.
462   They should be true SVG XML files and should not include binary formats embedded in a SVG wrapper.
463
464 * The DPDK documentation contains some legacy images in PNG format.
465   These will be converted to SVG in time.
466
467 * `Inkscape <http://inkscape.org>`_ is the recommended graphics editor for creating the images.
468   Use some of the older images in ``doc/guides/prog_guide/img/`` as a template, for example ``mbuf1.svg``
469   or ``ring-enqueue1.svg``.
470
471 * The SVG images should include a copyright notice, as an XML comment.
472
473 * Images in the documentation should be formatted as follows:
474
475    * The image should be preceded by a label in the format ``.. _figure_XXXX:`` with a leading underscore and
476      where ``XXXX`` is a unique descriptive name.
477
478    * Images should be included using the ``.. figure::`` directive and the file type should be set to ``*`` (not ``.svg``).
479      This allows the format of the image to be changed if required, without updating the documentation.
480
481    * Images must have a caption as part of the ``.. figure::`` directive.
482
483 * Here is an example of the previous three guidelines::
484
485      .. _figure_mempool:
486
487      .. figure:: img/mempool.*
488
489         A mempool in memory with its associated ring.
490
491 .. _mock_label:
492
493 * Images can then be linked to using the ``:numref:`` directive::
494
495      The mempool layout is shown in :numref:`figure_mempool`.
496
497   This would be rendered as: *The mempool layout is shown in* :ref:`Fig 6.3 <mock_label>`.
498
499   **Note**: The ``:numref:`` directive requires Sphinx 1.3.1 or later.
500   With earlier versions it will still be rendered as a link but won't have an automatically generated number.
501
502 * The caption of the image can be generated, with a link, using the ``:ref:`` directive::
503
504      :ref:`figure_mempool`
505
506   This would be rendered as: *A mempool in memory with its associated ring.*
507
508 Tables
509 ~~~~~~
510
511 * RST tables should be used sparingly.
512   They are hard to format and to edit, they are often rendered incorrectly in PDF format, and the same information
513   can usually be shown just as clearly with a definition or bullet list.
514
515 * Tables in the documentation should be formatted as follows:
516
517    * The table should be preceded by a label in the format ``.. _table_XXXX:`` with a leading underscore and where
518      ``XXXX`` is a unique descriptive name.
519
520    * Tables should be included using the ``.. table::`` directive and must have a caption.
521
522 * Here is an example of the previous two guidelines::
523
524      .. _table_qos_pipes:
525
526      .. table:: Sample configuration for QOS pipes.
527
528         +----------+----------+----------+
529         | Header 1 | Header 2 | Header 3 |
530         |          |          |          |
531         +==========+==========+==========+
532         | Text     | Text     | Text     |
533         +----------+----------+----------+
534         | ...      | ...      | ...      |
535         +----------+----------+----------+
536
537 * Tables can be linked to using the ``:numref:`` and ``:ref:`` directives, as shown in the previous section for images.
538   For example::
539
540      The QOS configuration is shown in :numref:`table_qos_pipes`.
541
542 * Tables should not include merged cells since they are not supported by the PDF renderer.
543
544
545 .. _links:
546
547 Hyperlinks
548 ~~~~~~~~~~
549
550 * Links to external websites can be plain URLs.
551   The following is rendered as http://dpdk.org::
552
553      http://dpdk.org
554
555 * They can contain alternative text.
556   The following is rendered as `Check out DPDK <http://dpdk.org>`_::
557
558      `Check out DPDK <http://dpdk.org>`_
559
560 * An internal link can be generated by placing labels in the document with the format ``.. _label_name``.
561
562 * The following links to the top of this section: :ref:`links`::
563
564      .. _links:
565
566      Hyperlinks
567      ~~~~~~~~~~
568
569      * The following links to the top of this section: :ref:`links`:
570
571 .. Note::
572
573    The label must have a leading underscore but the reference to it must omit it.
574    This is a frequent cause of errors and warnings.
575
576 * The use of a label is preferred since it works across files and will still work if the header text changes.
577
578
579 .. _doxygen_guidelines:
580
581 Doxygen Guidelines
582 ------------------
583
584 The DPDK API is documented using Doxygen comment annotations in the header files.
585 Doxygen is a very powerful tool, it is extremely configurable and with a little effort can be used to create expressive documents.
586 See the `Doxygen website <http://www.stack.nl/~dimitri/doxygen/>`_ for full details on how to use it.
587
588 The following are some guidelines for use of Doxygen in the DPDK API documentation:
589
590 * New libraries that are documented with Doxygen should be added to the Doxygen configuration file: ``doc/api/doxy-api.conf``.
591   It is only required to add the directory that contains the files.
592   It isn't necessary to explicitly name each file since the configuration matches all ``rte_*.h`` files in the directory.
593
594 * Use proper capitalization and punctuation in the Doxygen comments since they will become sentences in the documentation.
595   This in particular applies to single line comments, which is the case the is most often forgotten.
596
597 * Use ``@`` style Doxygen commands instead of ``\`` style commands.
598
599 * Add a general description of each library at the head of the main header files:
600
601   .. code-block:: c
602
603       /**
604        * @file
605        * RTE Mempool.
606        *
607        * A memory pool is an allocator of fixed-size object. It is
608        * identified by its name, and uses a ring to store free objects.
609        * ...
610        */
611
612 * Document the purpose of a function, the parameters used and the return
613   value:
614
615   .. code-block:: c
616
617      /**
618       * Try to take the lock.
619       *
620       * @param sl
621       *   A pointer to the spinlock.
622       * @return
623       *   1 if the lock is successfully taken; 0 otherwise.
624       */
625      int rte_spinlock_trylock(rte_spinlock_t *sl);
626
627 * Doxygen supports Markdown style syntax such as bold, italics, fixed width text and lists.
628   For example the second line in the ``devargs`` parameter in the previous example will be rendered as:
629
630      The strings should be a pci address like ``0000:01:00.0`` or **virtual** device name like ``net_pcap0``.
631
632 * Use ``-`` instead of ``*`` for lists within the Doxygen comment since the latter can get confused with the comment delimiter.
633
634 * Add an empty line between the function description, the ``@params`` and ``@return`` for readability.
635
636 * Place the ``@params`` description on separate line and indent it by 2 spaces.
637   (It would be better to use no indentation since this is more common and also because checkpatch complains about leading
638   whitespace in comments.
639   However this is the convention used in the existing DPDK code.)
640
641 * Documented functions can be linked to simply by adding ``()`` to the function name:
642
643   .. code-block:: c
644
645       /**
646        * The functions exported by the application Ethernet API to setup
647        * a device designated by its port identifier must be invoked in
648        * the following order:
649        *     - rte_eth_dev_configure()
650        *     - rte_eth_tx_queue_setup()
651        *     - rte_eth_rx_queue_setup()
652        *     - rte_eth_dev_start()
653        */
654
655   In the API documentation the functions will be rendered as links, see the
656   `online section of the rte_ethdev.h docs <http://dpdk.org/doc/api/rte__ethdev_8h.html>`_ that contains the above text.
657
658 * The ``@see`` keyword can be used to create a *see also* link to another file or library.
659   This directive should be placed on one line at the bottom of the documentation section.
660
661   .. code-block:: c
662
663      /**
664       * ...
665       *
666       * Some text that references mempools.
667       *
668       * @see eal_memzone.c
669       */
670
671 * Doxygen supports two types of comments for documenting variables, constants and members: prefix and postfix:
672
673   .. code-block:: c
674
675      /** This is a prefix comment. */
676      #define RTE_FOO_ERROR  0x023.
677
678      #define RTE_BAR_ERROR  0x024. /**< This is a postfix comment. */
679
680 * Postfix comments are preferred for struct members and constants if they can be documented in the same way:
681
682   .. code-block:: c
683
684      struct rte_eth_stats {
685          uint64_t ipackets; /**< Total number of received packets. */
686          uint64_t opackets; /**< Total number of transmitted packets.*/
687          uint64_t ibytes;   /**< Total number of received bytes. */
688          uint64_t obytes;   /**< Total number of transmitted bytes. */
689          uint64_t imissed;  /**< Total of RX missed packets. */
690          uint64_t ibadcrc;  /**< Total of RX packets with CRC error. */
691          uint64_t ibadlen;  /**< Total of RX packets with bad length. */
692      }
693
694   Note: postfix comments should be aligned with spaces not tabs in accordance
695   with the :ref:`coding_style`.
696
697 * If a single comment type can't be used, due to line length limitations then
698   prefix comments should be preferred.
699   For example this section of the code contains prefix comments, postfix comments on the same line and postfix
700   comments on a separate line:
701
702   .. code-block:: c
703
704      /** Number of elements in the elt_pa array. */
705      uint32_t    pg_num __rte_cache_aligned;
706      uint32_t    pg_shift;     /**< LOG2 of the physical pages. */
707      uintptr_t   pg_mask;      /**< Physical page mask value. */
708      uintptr_t   elt_va_start;
709      /**< Virtual address of the first mempool object. */
710      uintptr_t   elt_va_end;
711      /**< Virtual address of the <size + 1> mempool object. */
712      phys_addr_t elt_pa[MEMPOOL_PG_NUM_DEFAULT];
713      /**< Array of physical page addresses for the mempool buffer. */
714
715   This doesn't have an effect on the rendered documentation but it is confusing for the developer reading the code.
716   It this case it would be clearer to use prefix comments throughout:
717
718   .. code-block:: c
719
720      /** Number of elements in the elt_pa array. */
721      uint32_t    pg_num __rte_cache_aligned;
722      /** LOG2 of the physical pages. */
723      uint32_t    pg_shift;
724      /** Physical page mask value. */
725      uintptr_t   pg_mask;
726      /** Virtual address of the first mempool object. */
727      uintptr_t   elt_va_start;
728      /** Virtual address of the <size + 1> mempool object. */
729      uintptr_t   elt_va_end;
730      /** Array of physical page addresses for the mempool buffer. */
731      phys_addr_t elt_pa[MEMPOOL_PG_NUM_DEFAULT];
732
733 * Check for Doxygen warnings in new code by checking the API documentation build::
734
735      make doc-api-html >/dev/null
736
737 * Read the rendered section of the documentation that you have added for correctness, clarity and consistency
738   with the surrounding text.