4c85da7bb297420c2086088bea3d3cfc16bc1c60
[deb_dpdk.git] / doc / guides / contributing / documentation.rst
1 .. _doc_guidelines:
2
3 DPDK Documentation Guidelines
4 =============================
5
6 This document outlines the guidelines for writing the DPDK Guides and API documentation in RST and Doxygen format.
7
8 It also explains the structure of the DPDK documentation and shows how to build the Html and PDF versions of the documents.
9
10
11 Structure of the Documentation
12 ------------------------------
13
14 The DPDK source code repository contains input files to build the API documentation and User Guides.
15
16 The main directories that contain files related to documentation are shown below::
17
18    lib
19    |-- librte_acl
20    |-- librte_cfgfile
21    |-- librte_cmdline
22    |-- librte_compat
23    |-- librte_eal
24    |   |-- ...
25    ...
26    doc
27    |-- api
28    +-- guides
29        |-- freebsd_gsg
30        |-- linux_gsg
31        |-- prog_guide
32        |-- sample_app_ug
33        |-- guidelines
34        |-- testpmd_app_ug
35        |-- rel_notes
36        |-- nics
37        |-- xen
38        |-- ...
39
40
41 The API documentation is built from `Doxygen <http://www.stack.nl/~dimitri/doxygen/>`_ comments in the header files.
42 These files are mainly in the ``lib/librte_*`` directories although some of the Poll Mode Drivers in ``drivers/net``
43 are also documented with Doxygen.
44
45 The configuration files that are used to control the Doxygen output are in the ``doc/api`` directory.
46
47 The user guides such as *The Programmers Guide* and the *FreeBSD* and *Linux Getting Started* Guides are generated
48 from RST markup text files using the `Sphinx <http://sphinx-doc.org/index.html>`_ Documentation Generator.
49
50 These files are included in the ``doc/guides/`` directory.
51 The output is controlled by the ``doc/guides/conf.py`` file.
52
53
54 Role of the Documentation
55 -------------------------
56
57 The following items outline the roles of the different parts of the documentation and when they need to be updated or
58 added to by the developer.
59
60 * **Release Notes**
61
62   The Release Notes document which features have been added in the current and previous releases of DPDK and highlight
63   any known issues.
64   The Releases Notes also contain notifications of features that will change ABI compatibility in the next major release.
65
66   Developers should include updates to the Release Notes with patch sets that relate to any of the following sections:
67
68   * New Features
69   * Resolved Issues (see below)
70   * Known Issues
71   * API Changes
72   * ABI Changes
73   * Shared Library Versions
74
75   Resolved Issues should only include issues from previous releases that have been resolved in the current release.
76   Issues that are introduced and then fixed within a release cycle do not have to be included here.
77
78   Refer to the Release Notes from the previous DPDK release for the correct format of each section.
79
80
81 * **API documentation**
82
83   The API documentation explains how to use the public DPDK functions.
84   The `API index page <http://dpdk.org/doc/api/>`_ shows the generated API documentation with related groups of functions.
85
86   The API documentation should be updated via Doxygen comments when new functions are added.
87
88 * **Getting Started Guides**
89
90   The Getting Started Guides show how to install and configure DPDK and how to run DPDK based applications on different OSes.
91
92   A Getting Started Guide should be added when DPDK is ported to a new OS.
93
94 * **The Programmers Guide**
95
96   The Programmers Guide explains how the API components of DPDK such as the EAL, Memzone, Rings and the Hash Library work.
97   It also explains how some higher level functionality such as Packet Distributor, Packet Framework and KNI work.
98   It also shows the build system and explains how to add applications.
99
100   The Programmers Guide should be expanded when new functionality is added to DPDK.
101
102 * **App Guides**
103
104   The app guides document the DPDK applications in the ``app`` directory such as ``testpmd``.
105
106   The app guides should be updated if functionality is changed or added.
107
108 * **Sample App Guides**
109
110   The sample app guides document the DPDK example applications in the examples directory.
111   Generally they demonstrate a major feature such as L2 or L3 Forwarding, Multi Process or Power Management.
112   They explain the purpose of the sample application, how to run it and step through some of the code to explain the
113   major functionality.
114
115   A new sample application should be accompanied by a new sample app guide.
116   The guide for the Skeleton Forwarding app is a good starting reference.
117
118 * **Network Interface Controller Drivers**
119
120   The NIC Drivers document explains the features of the individual Poll Mode Drivers, such as software requirements,
121   configuration and initialization.
122
123   New documentation should be added for new Poll Mode Drivers.
124
125 * **Guidelines**
126
127   The guideline documents record community process, expectations and design directions.
128
129   They can be extended, amended or discussed by submitting a patch and getting community approval.
130
131
132 Building the Documentation
133 --------------------------
134
135 Dependencies
136 ~~~~~~~~~~~~
137
138
139 The following dependencies must be installed to build the documentation:
140
141 * Doxygen.
142
143 * Sphinx (also called python-sphinx).
144
145 * TexLive (at least TexLive-core and the extra Latex support).
146
147 * Inkscape.
148
149 `Doxygen`_ generates documentation from commented source code.
150 It can be installed as follows:
151
152 .. code-block:: console
153
154    # Ubuntu/Debian.
155    sudo apt-get -y install doxygen
156
157    # Red Hat/Fedora.
158    sudo dnf     -y install doxygen
159
160 `Sphinx`_ is a Python documentation tool for converting RST files to Html or to PDF (via LaTeX).
161 For full support with figure and table captioning the latest version of Sphinx can be installed as follows:
162
163 .. code-block:: console
164
165    # Ubuntu/Debian.
166    sudo apt-get -y install python-pip
167    sudo pip install --upgrade sphinx
168    sudo pip install --upgrade sphinx_rtd_theme
169
170    # Red Hat/Fedora.
171    sudo dnf     -y install python-pip
172    sudo pip install --upgrade sphinx
173    sudo pip install --upgrade sphinx_rtd_theme
174
175 For further information on getting started with Sphinx see the `Sphinx Tutorial <http://sphinx-doc.org/tutorial.html>`_.
176
177 .. Note::
178
179    To get full support for Figure and Table numbering it is best to install Sphinx 1.3.1 or later.
180
181
182 `Inkscape`_ is a vector based graphics program which is used to create SVG images and also to convert SVG images to PDF images.
183 It can be installed as follows:
184
185 .. code-block:: console
186
187    # Ubuntu/Debian.
188    sudo apt-get -y install inkscape
189
190    # Red Hat/Fedora.
191    sudo dnf     -y install inkscape
192
193 `TexLive <http://www.tug.org/texlive/>`_ is an installation package for Tex/LaTeX.
194 It is used to generate the PDF versions of the documentation.
195 The main required packages can be installed as follows:
196
197 .. code-block:: console
198
199    # Ubuntu/Debian.
200    sudo apt-get -y install texlive-latex-extra
201
202    # Red Hat/Fedora, selective install.
203    sudo dnf     -y install texlive-collection-latexextra
204
205
206 Build commands
207 ~~~~~~~~~~~~~~
208
209 The documentation is built using the standard DPDK build system.
210 Some examples are shown below:
211
212 * Generate all the documentation targets::
213
214      make doc
215
216 * Generate the Doxygen API documentation in Html::
217
218      make doc-api-html
219
220 * Generate the guides documentation in Html::
221
222      make doc-guides-html
223
224 * Generate the guides documentation in Pdf::
225
226      make doc-guides-pdf
227
228 The output of these commands is generated in the ``build`` directory::
229
230    build/doc
231          |-- html
232          |   |-- api
233          |   +-- guides
234          |
235          +-- pdf
236              +-- guides
237
238
239 .. Note::
240
241    Make sure to fix any Sphinx or Doxygen warnings when adding or updating documentation.
242
243 The documentation output files can be removed as follows::
244
245    make doc-clean
246
247
248 Document Guidelines
249 -------------------
250
251 Here are some guidelines in relation to the style of the documentation:
252
253 * Document the obvious as well as the obscure since it won't always be obvious to the reader.
254   For example an instruction like "Set up 64 2MB Hugepages" is better when followed by a sample commandline or a link to
255   the appropriate section of the documentation.
256
257 * Use American English spellings throughout.
258   This can be checked using the ``aspell`` utility::
259
260        aspell --lang=en_US --check doc/guides/sample_app_ug/mydoc.rst
261
262
263 RST Guidelines
264 --------------
265
266 The RST (reStructuredText) format is a plain text markup format that can be converted to Html, PDF or other formats.
267 It is most closely associated with Python but it can be used to document any language.
268 It is used in DPDK to document everything apart from the API.
269
270 The Sphinx documentation contains a very useful `RST Primer <http://sphinx-doc.org/rest.html#rst-primer>`_ which is a
271 good place to learn the minimal set of syntax required to format a document.
272
273 The official `reStructuredText <http://docutils.sourceforge.net/rst.html>`_ website contains the specification for the
274 RST format and also examples of how to use it.
275 However, for most developers the RST Primer is a better resource.
276
277 The most common guidelines for writing RST text are detailed in the
278 `Documenting Python <https://docs.python.org/devguide/documenting.html>`_ guidelines.
279 The additional guidelines below reiterate or expand upon those guidelines.
280
281
282 Line Length
283 ~~~~~~~~~~~
284
285 * The recommended style for the DPDK documentation is to put sentences on separate lines.
286   This allows for easier reviewing of patches.
287   Multiple sentences which are not separated by a blank line are joined automatically into paragraphs, for example::
288
289      Here is an example sentence.
290      Long sentences over the limit shown below can be wrapped onto
291      a new line.
292      These three sentences will be joined into the same paragraph.
293
294      This is a new paragraph, since it is separated from the
295      previous paragraph by a blank line.
296
297   This would be rendered as follows:
298
299      *Here is an example sentence.
300      Long sentences over the limit shown below can be wrapped onto
301      a new line.
302      These three sentences will be joined into the same paragraph.*
303
304      *This is a new paragraph, since it is separated from the
305      previous paragraph by a blank line.*
306
307
308 * Long sentences should be wrapped at 120 characters +/- 10 characters. They should be wrapped at words.
309
310 * Lines in literal blocks must by less than 80 characters since they aren't wrapped by the document formatters
311   and can exceed the page width in PDF documents.
312
313
314 Whitespace
315 ~~~~~~~~~~
316
317 * Standard RST indentation is 3 spaces.
318   Code can be indented 4 spaces, especially if it is copied from source files.
319
320 * No tabs.
321   Convert tabs in embedded code to 4 or 8 spaces.
322
323 * No trailing whitespace.
324
325 * Add 2 blank lines before each section header.
326
327 * Add 1 blank line after each section header.
328
329 * Add 1 blank line between each line of a list.
330
331
332 Section Headers
333 ~~~~~~~~~~~~~~~
334
335 * Section headers should use the following underline formats::
336
337    Level 1 Heading
338    ===============
339
340
341    Level 2 Heading
342    ---------------
343
344
345    Level 3 Heading
346    ~~~~~~~~~~~~~~~
347
348
349    Level 4 Heading
350    ^^^^^^^^^^^^^^^
351
352
353 * Level 4 headings should be used sparingly.
354
355 * The underlines should match the length of the text.
356
357 * In general, the heading should be less than 80 characters, for conciseness.
358
359 * As noted above:
360
361    * Add 2 blank lines before each section header.
362
363    * Add 1 blank line after each section header.
364
365
366 Lists
367 ~~~~~
368
369 * Bullet lists should be formatted with a leading ``*`` as follows::
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      * One space character between the bullet and the text is preferred.
377
378 * Numbered lists can be formatted with a leading number but the preference is to use ``#.`` which will give automatic numbering.
379   This is more convenient when adding or removing items::
380
381      #. Item one.
382
383      #. Item two is a long line that is wrapped and then indented to match
384         the start of the previous line.
385
386      #. Item three.
387
388 * Definition lists can be written with or without a bullet::
389
390      * Item one.
391
392        Some text about item one.
393
394      * Item two.
395
396        Some text about item two.
397
398 * All lists, and sub-lists, must be separated from the preceding text by a blank line.
399   This is a syntax requirement.
400
401 * All list items should be separated by a blank line for readability.
402
403
404 Code and Literal block sections
405 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
406
407 * Inline text that is required to be rendered with a fixed width font should be enclosed in backquotes like this:
408   \`\`text\`\`, so that it appears like this: ``text``.
409
410 * Fixed width, literal blocks of texts should be indented at least 3 spaces and prefixed with ``::`` like this::
411
412      Here is some fixed width text::
413
414         0x0001 0x0001 0x00FF 0x00FF
415
416 * It is also possible to specify an encoding for a literal block using the ``.. code-block::`` directive so that syntax
417   highlighting can be applied.
418   Examples of supported highlighting are::
419
420      .. code-block:: console
421      .. code-block:: c
422      .. code-block:: python
423      .. code-block:: diff
424      .. code-block:: none
425
426   That can be applied as follows::
427
428       .. code-block:: c
429
430          #include<stdio.h>
431
432          int main() {
433
434             printf("Hello World\n");
435
436             return 0;
437          }
438
439   Which would be rendered as:
440
441   .. code-block:: c
442
443       #include<stdio.h>
444
445       int main() {
446
447          printf("Hello World\n");
448
449          return 0;
450       }
451
452
453 * The default encoding for a literal block using the simplified ``::``
454   directive is ``none``.
455
456 * Lines in literal blocks must be less than 80 characters since they can exceed the page width when converted to PDF documentation.
457   For long literal lines that exceed that limit try to wrap the text at sensible locations.
458   For example a long command line could be documented like this and still work if copied directly from the docs::
459
460      build/app/testpmd -l 0-2 -n3 --vdev=net_pcap0,iface=eth0     \
461                                --vdev=net_pcap1,iface=eth1     \
462                                -- -i --nb-cores=2 --nb-ports=2 \
463                                   --total-num-mbufs=2048
464
465 * Long lines that cannot be wrapped, such as application output, should be truncated to be less than 80 characters.
466
467
468 Images
469 ~~~~~~
470
471 * All images should be in SVG scalar graphics format.
472   They should be true SVG XML files and should not include binary formats embedded in a SVG wrapper.
473
474 * The DPDK documentation contains some legacy images in PNG format.
475   These will be converted to SVG in time.
476
477 * `Inkscape <http://inkscape.org>`_ is the recommended graphics editor for creating the images.
478   Use some of the older images in ``doc/guides/prog_guide/img/`` as a template, for example ``mbuf1.svg``
479   or ``ring-enqueue1.svg``.
480
481 * The SVG images should include a copyright notice, as an XML comment.
482
483 * Images in the documentation should be formatted as follows:
484
485    * The image should be preceded by a label in the format ``.. _figure_XXXX:`` with a leading underscore and
486      where ``XXXX`` is a unique descriptive name.
487
488    * Images should be included using the ``.. figure::`` directive and the file type should be set to ``*`` (not ``.svg``).
489      This allows the format of the image to be changed if required, without updating the documentation.
490
491    * Images must have a caption as part of the ``.. figure::`` directive.
492
493 * Here is an example of the previous three guidelines::
494
495      .. _figure_mempool:
496
497      .. figure:: img/mempool.*
498
499         A mempool in memory with its associated ring.
500
501 .. _mock_label:
502
503 * Images can then be linked to using the ``:numref:`` directive::
504
505      The mempool layout is shown in :numref:`figure_mempool`.
506
507   This would be rendered as: *The mempool layout is shown in* :ref:`Fig 6.3 <mock_label>`.
508
509   **Note**: The ``:numref:`` directive requires Sphinx 1.3.1 or later.
510   With earlier versions it will still be rendered as a link but won't have an automatically generated number.
511
512 * The caption of the image can be generated, with a link, using the ``:ref:`` directive::
513
514      :ref:`figure_mempool`
515
516   This would be rendered as: *A mempool in memory with its associated ring.*
517
518 Tables
519 ~~~~~~
520
521 * RST tables should be used sparingly.
522   They are hard to format and to edit, they are often rendered incorrectly in PDF format, and the same information
523   can usually be shown just as clearly with a definition or bullet list.
524
525 * Tables in the documentation should be formatted as follows:
526
527    * The table should be preceded by a label in the format ``.. _table_XXXX:`` with a leading underscore and where
528      ``XXXX`` is a unique descriptive name.
529
530    * Tables should be included using the ``.. table::`` directive and must have a caption.
531
532 * Here is an example of the previous two guidelines::
533
534      .. _table_qos_pipes:
535
536      .. table:: Sample configuration for QOS pipes.
537
538         +----------+----------+----------+
539         | Header 1 | Header 2 | Header 3 |
540         |          |          |          |
541         +==========+==========+==========+
542         | Text     | Text     | Text     |
543         +----------+----------+----------+
544         | ...      | ...      | ...      |
545         +----------+----------+----------+
546
547 * Tables can be linked to using the ``:numref:`` and ``:ref:`` directives, as shown in the previous section for images.
548   For example::
549
550      The QOS configuration is shown in :numref:`table_qos_pipes`.
551
552 * Tables should not include merged cells since they are not supported by the PDF renderer.
553
554
555 .. _links:
556
557 Hyperlinks
558 ~~~~~~~~~~
559
560 * Links to external websites can be plain URLs.
561   The following is rendered as http://dpdk.org::
562
563      http://dpdk.org
564
565 * They can contain alternative text.
566   The following is rendered as `Check out DPDK <http://dpdk.org>`_::
567
568      `Check out DPDK <http://dpdk.org>`_
569
570 * An internal link can be generated by placing labels in the document with the format ``.. _label_name``.
571
572 * The following links to the top of this section: :ref:`links`::
573
574      .. _links:
575
576      Hyperlinks
577      ~~~~~~~~~~
578
579      * The following links to the top of this section: :ref:`links`:
580
581 .. Note::
582
583    The label must have a leading underscore but the reference to it must omit it.
584    This is a frequent cause of errors and warnings.
585
586 * The use of a label is preferred since it works across files and will still work if the header text changes.
587
588
589 .. _doxygen_guidelines:
590
591 Doxygen Guidelines
592 ------------------
593
594 The DPDK API is documented using Doxygen comment annotations in the header files.
595 Doxygen is a very powerful tool, it is extremely configurable and with a little effort can be used to create expressive documents.
596 See the `Doxygen website <http://www.stack.nl/~dimitri/doxygen/>`_ for full details on how to use it.
597
598 The following are some guidelines for use of Doxygen in the DPDK API documentation:
599
600 * New libraries that are documented with Doxygen should be added to the Doxygen configuration file: ``doc/api/doxy-api.conf``.
601   It is only required to add the directory that contains the files.
602   It isn't necessary to explicitly name each file since the configuration matches all ``rte_*.h`` files in the directory.
603
604 * Use proper capitalization and punctuation in the Doxygen comments since they will become sentences in the documentation.
605   This in particular applies to single line comments, which is the case the is most often forgotten.
606
607 * Use ``@`` style Doxygen commands instead of ``\`` style commands.
608
609 * Add a general description of each library at the head of the main header files:
610
611   .. code-block:: c
612
613       /**
614        * @file
615        * RTE Mempool.
616        *
617        * A memory pool is an allocator of fixed-size object. It is
618        * identified by its name, and uses a ring to store free objects.
619        * ...
620        */
621
622 * Document the purpose of a function, the parameters used and the return
623   value:
624
625   .. code-block:: c
626
627      /**
628       * Attach a new Ethernet device specified by arguments.
629       *
630       * @param devargs
631       *  A pointer to a strings array describing the new device
632       *  to be attached. The strings should be a pci address like
633       *  `0000:01:00.0` or **virtual** device name like `net_pcap0`.
634       * @param port_id
635       *  A pointer to a port identifier actually attached.
636       *
637       * @return
638       *  0 on success and port_id is filled, negative on error.
639       */
640      int rte_eth_dev_attach(const char *devargs, uint8_t *port_id);
641
642 * Doxygen supports Markdown style syntax such as bold, italics, fixed width text and lists.
643   For example the second line in the ``devargs`` parameter in the previous example will be rendered as:
644
645      The strings should be a pci address like ``0000:01:00.0`` or **virtual** device name like ``net_pcap0``.
646
647 * Use ``-`` instead of ``*`` for lists within the Doxygen comment since the latter can get confused with the comment delimiter.
648
649 * Add an empty line between the function description, the ``@params`` and ``@return`` for readability.
650
651 * Place the ``@params`` description on separate line and indent it by 2 spaces.
652   (It would be better to use no indentation since this is more common and also because checkpatch complains about leading
653   whitespace in comments.
654   However this is the convention used in the existing DPDK code.)
655
656 * Documented functions can be linked to simply by adding ``()`` to the function name:
657
658   .. code-block:: c
659
660       /**
661        * The functions exported by the application Ethernet API to setup
662        * a device designated by its port identifier must be invoked in
663        * the following order:
664        *     - rte_eth_dev_configure()
665        *     - rte_eth_tx_queue_setup()
666        *     - rte_eth_rx_queue_setup()
667        *     - rte_eth_dev_start()
668        */
669
670   In the API documentation the functions will be rendered as links, see the
671   `online section of the rte_ethdev.h docs <http://dpdk.org/doc/api/rte__ethdev_8h.html>`_ that contains the above text.
672
673 * The ``@see`` keyword can be used to create a *see also* link to another file or library.
674   This directive should be placed on one line at the bottom of the documentation section.
675
676   .. code-block:: c
677
678      /**
679       * ...
680       *
681       * Some text that references mempools.
682       *
683       * @see eal_memzone.c
684       */
685
686 * Doxygen supports two types of comments for documenting variables, constants and members: prefix and postfix:
687
688   .. code-block:: c
689
690      /** This is a prefix comment. */
691      #define RTE_FOO_ERROR  0x023.
692
693      #define RTE_BAR_ERROR  0x024. /**< This is a postfix comment. */
694
695 * Postfix comments are preferred for struct members and constants if they can be documented in the same way:
696
697   .. code-block:: c
698
699      struct rte_eth_stats {
700          uint64_t ipackets; /**< Total number of received packets. */
701          uint64_t opackets; /**< Total number of transmitted packets.*/
702          uint64_t ibytes;   /**< Total number of received bytes. */
703          uint64_t obytes;   /**< Total number of transmitted bytes. */
704          uint64_t imissed;  /**< Total of RX missed packets. */
705          uint64_t ibadcrc;  /**< Total of RX packets with CRC error. */
706          uint64_t ibadlen;  /**< Total of RX packets with bad length. */
707      }
708
709   Note: postfix comments should be aligned with spaces not tabs in accordance
710   with the :ref:`coding_style`.
711
712 * If a single comment type can't be used, due to line length limitations then
713   prefix comments should be preferred.
714   For example this section of the code contains prefix comments, postfix comments on the same line and postfix
715   comments on a separate line:
716
717   .. code-block:: c
718
719      /** Number of elements in the elt_pa array. */
720      uint32_t    pg_num __rte_cache_aligned;
721      uint32_t    pg_shift;     /**< LOG2 of the physical pages. */
722      uintptr_t   pg_mask;      /**< Physical page mask value. */
723      uintptr_t   elt_va_start;
724      /**< Virtual address of the first mempool object. */
725      uintptr_t   elt_va_end;
726      /**< Virtual address of the <size + 1> mempool object. */
727      phys_addr_t elt_pa[MEMPOOL_PG_NUM_DEFAULT];
728      /**< Array of physical page addresses for the mempool buffer. */
729
730   This doesn't have an effect on the rendered documentation but it is confusing for the developer reading the code.
731   It this case it would be clearer to use prefix comments throughout:
732
733   .. code-block:: c
734
735      /** Number of elements in the elt_pa array. */
736      uint32_t    pg_num __rte_cache_aligned;
737      /** LOG2 of the physical pages. */
738      uint32_t    pg_shift;
739      /** Physical page mask value. */
740      uintptr_t   pg_mask;
741      /** Virtual address of the first mempool object. */
742      uintptr_t   elt_va_start;
743      /** Virtual address of the <size + 1> mempool object. */
744      uintptr_t   elt_va_end;
745      /** Array of physical page addresses for the mempool buffer. */
746      phys_addr_t elt_pa[MEMPOOL_PG_NUM_DEFAULT];
747
748 * Check for Doxygen warnings in new code by checking the API documentation build::
749
750      make doc-api-html >/dev/null
751
752 * Read the rendered section of the documentation that you have added for correctness, clarity and consistency
753   with the surrounding text.