New upstream version 18.02
[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        |-- ...
38
39
40 The API documentation is built from `Doxygen <http://www.stack.nl/~dimitri/doxygen/>`_ comments in the header files.
41 These files are mainly in the ``lib/librte_*`` directories although some of the Poll Mode Drivers in ``drivers/net``
42 are also documented with Doxygen.
43
44 The configuration files that are used to control the Doxygen output are in the ``doc/api`` directory.
45
46 The user guides such as *The Programmers Guide* and the *FreeBSD* and *Linux Getting Started* Guides are generated
47 from RST markup text files using the `Sphinx <http://sphinx-doc.org/index.html>`_ Documentation Generator.
48
49 These files are included in the ``doc/guides/`` directory.
50 The output is controlled by the ``doc/guides/conf.py`` file.
51
52
53 Role of the Documentation
54 -------------------------
55
56 The following items outline the roles of the different parts of the documentation and when they need to be updated or
57 added to by the developer.
58
59 * **Release Notes**
60
61   The Release Notes document which features have been added in the current and previous releases of DPDK and highlight
62   any known issues.
63   The Releases Notes also contain notifications of features that will change ABI compatibility in the next major release.
64
65   Developers should include updates to the Release Notes with patch sets that relate to any of the following sections:
66
67   * New Features
68   * Resolved Issues (see below)
69   * Known Issues
70   * API Changes
71   * ABI Changes
72   * Shared Library Versions
73
74   Resolved Issues should only include issues from previous releases that have been resolved in the current release.
75   Issues that are introduced and then fixed within a release cycle do not have to be included here.
76
77   Refer to the Release Notes from the previous DPDK release for the correct format of each section.
78
79
80 * **API documentation**
81
82   The API documentation explains how to use the public DPDK functions.
83   The `API index page <http://dpdk.org/doc/api/>`_ shows the generated API documentation with related groups of functions.
84
85   The API documentation should be updated via Doxygen comments when new functions are added.
86
87 * **Getting Started Guides**
88
89   The Getting Started Guides show how to install and configure DPDK and how to run DPDK based applications on different OSes.
90
91   A Getting Started Guide should be added when DPDK is ported to a new OS.
92
93 * **The Programmers Guide**
94
95   The Programmers Guide explains how the API components of DPDK such as the EAL, Memzone, Rings and the Hash Library work.
96   It also explains how some higher level functionality such as Packet Distributor, Packet Framework and KNI work.
97   It also shows the build system and explains how to add applications.
98
99   The Programmers Guide should be expanded when new functionality is added to DPDK.
100
101 * **App Guides**
102
103   The app guides document the DPDK applications in the ``app`` directory such as ``testpmd``.
104
105   The app guides should be updated if functionality is changed or added.
106
107 * **Sample App Guides**
108
109   The sample app guides document the DPDK example applications in the examples directory.
110   Generally they demonstrate a major feature such as L2 or L3 Forwarding, Multi Process or Power Management.
111   They explain the purpose of the sample application, how to run it and step through some of the code to explain the
112   major functionality.
113
114   A new sample application should be accompanied by a new sample app guide.
115   The guide for the Skeleton Forwarding app is a good starting reference.
116
117 * **Network Interface Controller Drivers**
118
119   The NIC Drivers document explains the features of the individual Poll Mode Drivers, such as software requirements,
120   configuration and initialization.
121
122   New documentation should be added for new Poll Mode Drivers.
123
124 * **Guidelines**
125
126   The guideline documents record community process, expectations and design directions.
127
128   They can be extended, amended or discussed by submitting a patch and getting community approval.
129
130
131 Building the Documentation
132 --------------------------
133
134 Dependencies
135 ~~~~~~~~~~~~
136
137
138 The following dependencies must be installed to build the documentation:
139
140 * Doxygen.
141
142 * Sphinx (also called python-sphinx).
143
144 * TexLive (at least TexLive-core and the extra Latex support).
145
146 * Inkscape.
147
148 `Doxygen`_ generates documentation from commented source code.
149 It can be installed as follows:
150
151 .. code-block:: console
152
153    # Ubuntu/Debian.
154    sudo apt-get -y install doxygen
155
156    # Red Hat/Fedora.
157    sudo dnf     -y install doxygen
158
159 `Sphinx`_ is a Python documentation tool for converting RST files to Html or to PDF (via LaTeX).
160 For full support with figure and table captioning the latest version of Sphinx can be installed as follows:
161
162 .. code-block:: console
163
164    # Ubuntu/Debian.
165    sudo apt-get -y install python-pip
166    sudo pip install --upgrade sphinx
167    sudo pip install --upgrade sphinx_rtd_theme
168
169    # Red Hat/Fedora.
170    sudo dnf     -y install python-pip
171    sudo pip install --upgrade sphinx
172    sudo pip install --upgrade sphinx_rtd_theme
173
174 For further information on getting started with Sphinx see the `Sphinx Tutorial <http://sphinx-doc.org/tutorial.html>`_.
175
176 .. Note::
177
178    To get full support for Figure and Table numbering it is best to install Sphinx 1.3.1 or later.
179
180
181 `Inkscape`_ is a vector based graphics program which is used to create SVG images and also to convert SVG images to PDF images.
182 It can be installed as follows:
183
184 .. code-block:: console
185
186    # Ubuntu/Debian.
187    sudo apt-get -y install inkscape
188
189    # Red Hat/Fedora.
190    sudo dnf     -y install inkscape
191
192 `TexLive <http://www.tug.org/texlive/>`_ is an installation package for Tex/LaTeX.
193 It is used to generate the PDF versions of the documentation.
194 The main required packages can be installed as follows:
195
196 .. code-block:: console
197
198    # Ubuntu/Debian.
199    sudo apt-get -y install texlive-latex-extra
200
201    # Red Hat/Fedora, selective install.
202    sudo dnf     -y install texlive-collection-latexextra
203
204
205 Build commands
206 ~~~~~~~~~~~~~~
207
208 The documentation is built using the standard DPDK build system.
209 Some examples are shown below:
210
211 * Generate all the documentation targets::
212
213      make doc
214
215 * Generate the Doxygen API documentation in Html::
216
217      make doc-api-html
218
219 * Generate the guides documentation in Html::
220
221      make doc-guides-html
222
223 * Generate the guides documentation in Pdf::
224
225      make doc-guides-pdf
226
227 The output of these commands is generated in the ``build`` directory::
228
229    build/doc
230          |-- html
231          |   |-- api
232          |   +-- guides
233          |
234          +-- pdf
235              +-- guides
236
237
238 .. Note::
239
240    Make sure to fix any Sphinx or Doxygen warnings when adding or updating documentation.
241
242 The documentation output files can be removed as follows::
243
244    make doc-clean
245
246
247 Document Guidelines
248 -------------------
249
250 Here are some guidelines in relation to the style of the documentation:
251
252 * Document the obvious as well as the obscure since it won't always be obvious to the reader.
253   For example an instruction like "Set up 64 2MB Hugepages" is better when followed by a sample commandline or a link to
254   the appropriate section of the documentation.
255
256 * Use American English spellings throughout.
257   This can be checked using the ``aspell`` utility::
258
259        aspell --lang=en_US --check doc/guides/sample_app_ug/mydoc.rst
260
261
262 RST Guidelines
263 --------------
264
265 The RST (reStructuredText) format is a plain text markup format that can be converted to Html, PDF or other formats.
266 It is most closely associated with Python but it can be used to document any language.
267 It is used in DPDK to document everything apart from the API.
268
269 The Sphinx documentation contains a very useful `RST Primer <http://sphinx-doc.org/rest.html#rst-primer>`_ which is a
270 good place to learn the minimal set of syntax required to format a document.
271
272 The official `reStructuredText <http://docutils.sourceforge.net/rst.html>`_ website contains the specification for the
273 RST format and also examples of how to use it.
274 However, for most developers the RST Primer is a better resource.
275
276 The most common guidelines for writing RST text are detailed in the
277 `Documenting Python <https://docs.python.org/devguide/documenting.html>`_ guidelines.
278 The additional guidelines below reiterate or expand upon those guidelines.
279
280
281 Line Length
282 ~~~~~~~~~~~
283
284 * Lines in sentences should be less than 80 characters and wrapped at
285   words. Multiple sentences which are not separated by a blank line are joined
286   automatically into paragraphs.
287
288 * Lines in literal blocks **must** be less than 80 characters since
289   they are not wrapped by the document formatters and can exceed the page width
290   in PDF documents.
291
292   Long literal command lines can be shown wrapped with backslashes. For
293   example::
294
295      testpmd -l 2-3 -n 4 \
296              --vdev=virtio_user0,path=/dev/vhost-net,queues=2,queue_size=1024 \
297              -- -i --txqflags=0x0 --enable-hw-vlan --enable-lro \
298              --enable-rx-cksum --txq=2 --rxq=2 --rxd=1024  --txd=1024
299
300
301 Whitespace
302 ~~~~~~~~~~
303
304 * Standard RST indentation is 3 spaces.
305   Code can be indented 4 spaces, especially if it is copied from source files.
306
307 * No tabs.
308   Convert tabs in embedded code to 4 or 8 spaces.
309
310 * No trailing whitespace.
311
312 * Add 2 blank lines before each section header.
313
314 * Add 1 blank line after each section header.
315
316 * Add 1 blank line between each line of a list.
317
318
319 Section Headers
320 ~~~~~~~~~~~~~~~
321
322 * Section headers should use the following underline formats::
323
324    Level 1 Heading
325    ===============
326
327
328    Level 2 Heading
329    ---------------
330
331
332    Level 3 Heading
333    ~~~~~~~~~~~~~~~
334
335
336    Level 4 Heading
337    ^^^^^^^^^^^^^^^
338
339
340 * Level 4 headings should be used sparingly.
341
342 * The underlines should match the length of the text.
343
344 * In general, the heading should be less than 80 characters, for conciseness.
345
346 * As noted above:
347
348    * Add 2 blank lines before each section header.
349
350    * Add 1 blank line after each section header.
351
352
353 Lists
354 ~~~~~
355
356 * Bullet lists should be formatted with a leading ``*`` as follows::
357
358      * Item one.
359
360      * Item two is a long line that is wrapped and then indented to match
361        the start of the previous line.
362
363      * One space character between the bullet and the text is preferred.
364
365 * Numbered lists can be formatted with a leading number but the preference is to use ``#.`` which will give automatic numbering.
366   This is more convenient when adding or removing items::
367
368      #. Item one.
369
370      #. Item two is a long line that is wrapped and then indented to match
371         the start of the previous line.
372
373      #. Item three.
374
375 * Definition lists can be written with or without a bullet::
376
377      * Item one.
378
379        Some text about item one.
380
381      * Item two.
382
383        Some text about item two.
384
385 * All lists, and sub-lists, must be separated from the preceding text by a blank line.
386   This is a syntax requirement.
387
388 * All list items should be separated by a blank line for readability.
389
390
391 Code and Literal block sections
392 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
393
394 * Inline text that is required to be rendered with a fixed width font should be enclosed in backquotes like this:
395   \`\`text\`\`, so that it appears like this: ``text``.
396
397 * Fixed width, literal blocks of texts should be indented at least 3 spaces and prefixed with ``::`` like this::
398
399      Here is some fixed width text::
400
401         0x0001 0x0001 0x00FF 0x00FF
402
403 * It is also possible to specify an encoding for a literal block using the ``.. code-block::`` directive so that syntax
404   highlighting can be applied.
405   Examples of supported highlighting are::
406
407      .. code-block:: console
408      .. code-block:: c
409      .. code-block:: python
410      .. code-block:: diff
411      .. code-block:: none
412
413   That can be applied as follows::
414
415       .. code-block:: c
416
417          #include<stdio.h>
418
419          int main() {
420
421             printf("Hello World\n");
422
423             return 0;
424          }
425
426   Which would be rendered as:
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
440 * The default encoding for a literal block using the simplified ``::``
441   directive is ``none``.
442
443 * Lines in literal blocks must be less than 80 characters since they can exceed the page width when converted to PDF documentation.
444   For long literal lines that exceed that limit try to wrap the text at sensible locations.
445   For example a long command line could be documented like this and still work if copied directly from the docs::
446
447      build/app/testpmd -l 0-2 -n3 --vdev=net_pcap0,iface=eth0     \
448                                --vdev=net_pcap1,iface=eth1     \
449                                -- -i --nb-cores=2 --nb-ports=2 \
450                                   --total-num-mbufs=2048
451
452 * Long lines that cannot be wrapped, such as application output, should be truncated to be less than 80 characters.
453
454
455 Images
456 ~~~~~~
457
458 * All images should be in SVG scalar graphics format.
459   They should be true SVG XML files and should not include binary formats embedded in a SVG wrapper.
460
461 * The DPDK documentation contains some legacy images in PNG format.
462   These will be converted to SVG in time.
463
464 * `Inkscape <http://inkscape.org>`_ is the recommended graphics editor for creating the images.
465   Use some of the older images in ``doc/guides/prog_guide/img/`` as a template, for example ``mbuf1.svg``
466   or ``ring-enqueue1.svg``.
467
468 * The SVG images should include a copyright notice, as an XML comment.
469
470 * Images in the documentation should be formatted as follows:
471
472    * The image should be preceded by a label in the format ``.. _figure_XXXX:`` with a leading underscore and
473      where ``XXXX`` is a unique descriptive name.
474
475    * Images should be included using the ``.. figure::`` directive and the file type should be set to ``*`` (not ``.svg``).
476      This allows the format of the image to be changed if required, without updating the documentation.
477
478    * Images must have a caption as part of the ``.. figure::`` directive.
479
480 * Here is an example of the previous three guidelines::
481
482      .. _figure_mempool:
483
484      .. figure:: img/mempool.*
485
486         A mempool in memory with its associated ring.
487
488 .. _mock_label:
489
490 * Images can then be linked to using the ``:numref:`` directive::
491
492      The mempool layout is shown in :numref:`figure_mempool`.
493
494   This would be rendered as: *The mempool layout is shown in* :ref:`Fig 6.3 <mock_label>`.
495
496   **Note**: The ``:numref:`` directive requires Sphinx 1.3.1 or later.
497   With earlier versions it will still be rendered as a link but won't have an automatically generated number.
498
499 * The caption of the image can be generated, with a link, using the ``:ref:`` directive::
500
501      :ref:`figure_mempool`
502
503   This would be rendered as: *A mempool in memory with its associated ring.*
504
505 Tables
506 ~~~~~~
507
508 * RST tables should be used sparingly.
509   They are hard to format and to edit, they are often rendered incorrectly in PDF format, and the same information
510   can usually be shown just as clearly with a definition or bullet list.
511
512 * Tables in the documentation should be formatted as follows:
513
514    * The table should be preceded by a label in the format ``.. _table_XXXX:`` with a leading underscore and where
515      ``XXXX`` is a unique descriptive name.
516
517    * Tables should be included using the ``.. table::`` directive and must have a caption.
518
519 * Here is an example of the previous two guidelines::
520
521      .. _table_qos_pipes:
522
523      .. table:: Sample configuration for QOS pipes.
524
525         +----------+----------+----------+
526         | Header 1 | Header 2 | Header 3 |
527         |          |          |          |
528         +==========+==========+==========+
529         | Text     | Text     | Text     |
530         +----------+----------+----------+
531         | ...      | ...      | ...      |
532         +----------+----------+----------+
533
534 * Tables can be linked to using the ``:numref:`` and ``:ref:`` directives, as shown in the previous section for images.
535   For example::
536
537      The QOS configuration is shown in :numref:`table_qos_pipes`.
538
539 * Tables should not include merged cells since they are not supported by the PDF renderer.
540
541
542 .. _links:
543
544 Hyperlinks
545 ~~~~~~~~~~
546
547 * Links to external websites can be plain URLs.
548   The following is rendered as http://dpdk.org::
549
550      http://dpdk.org
551
552 * They can contain alternative text.
553   The following is rendered as `Check out DPDK <http://dpdk.org>`_::
554
555      `Check out DPDK <http://dpdk.org>`_
556
557 * An internal link can be generated by placing labels in the document with the format ``.. _label_name``.
558
559 * The following links to the top of this section: :ref:`links`::
560
561      .. _links:
562
563      Hyperlinks
564      ~~~~~~~~~~
565
566      * The following links to the top of this section: :ref:`links`:
567
568 .. Note::
569
570    The label must have a leading underscore but the reference to it must omit it.
571    This is a frequent cause of errors and warnings.
572
573 * The use of a label is preferred since it works across files and will still work if the header text changes.
574
575
576 .. _doxygen_guidelines:
577
578 Doxygen Guidelines
579 ------------------
580
581 The DPDK API is documented using Doxygen comment annotations in the header files.
582 Doxygen is a very powerful tool, it is extremely configurable and with a little effort can be used to create expressive documents.
583 See the `Doxygen website <http://www.stack.nl/~dimitri/doxygen/>`_ for full details on how to use it.
584
585 The following are some guidelines for use of Doxygen in the DPDK API documentation:
586
587 * New libraries that are documented with Doxygen should be added to the Doxygen configuration file: ``doc/api/doxy-api.conf``.
588   It is only required to add the directory that contains the files.
589   It isn't necessary to explicitly name each file since the configuration matches all ``rte_*.h`` files in the directory.
590
591 * Use proper capitalization and punctuation in the Doxygen comments since they will become sentences in the documentation.
592   This in particular applies to single line comments, which is the case the is most often forgotten.
593
594 * Use ``@`` style Doxygen commands instead of ``\`` style commands.
595
596 * Add a general description of each library at the head of the main header files:
597
598   .. code-block:: c
599
600       /**
601        * @file
602        * RTE Mempool.
603        *
604        * A memory pool is an allocator of fixed-size object. It is
605        * identified by its name, and uses a ring to store free objects.
606        * ...
607        */
608
609 * Document the purpose of a function, the parameters used and the return
610   value:
611
612   .. code-block:: c
613
614      /**
615       * Attach a new Ethernet device specified by arguments.
616       *
617       * @param devargs
618       *  A pointer to a strings array describing the new device
619       *  to be attached. The strings should be a pci address like
620       *  `0000:01:00.0` or **virtual** device name like `net_pcap0`.
621       * @param port_id
622       *  A pointer to a port identifier actually attached.
623       *
624       * @return
625       *  0 on success and port_id is filled, negative on error.
626       */
627      int rte_eth_dev_attach(const char *devargs, uint8_t *port_id);
628
629 * Doxygen supports Markdown style syntax such as bold, italics, fixed width text and lists.
630   For example the second line in the ``devargs`` parameter in the previous example will be rendered as:
631
632      The strings should be a pci address like ``0000:01:00.0`` or **virtual** device name like ``net_pcap0``.
633
634 * Use ``-`` instead of ``*`` for lists within the Doxygen comment since the latter can get confused with the comment delimiter.
635
636 * Add an empty line between the function description, the ``@params`` and ``@return`` for readability.
637
638 * Place the ``@params`` description on separate line and indent it by 2 spaces.
639   (It would be better to use no indentation since this is more common and also because checkpatch complains about leading
640   whitespace in comments.
641   However this is the convention used in the existing DPDK code.)
642
643 * Documented functions can be linked to simply by adding ``()`` to the function name:
644
645   .. code-block:: c
646
647       /**
648        * The functions exported by the application Ethernet API to setup
649        * a device designated by its port identifier must be invoked in
650        * the following order:
651        *     - rte_eth_dev_configure()
652        *     - rte_eth_tx_queue_setup()
653        *     - rte_eth_rx_queue_setup()
654        *     - rte_eth_dev_start()
655        */
656
657   In the API documentation the functions will be rendered as links, see the
658   `online section of the rte_ethdev.h docs <http://dpdk.org/doc/api/rte__ethdev_8h.html>`_ that contains the above text.
659
660 * The ``@see`` keyword can be used to create a *see also* link to another file or library.
661   This directive should be placed on one line at the bottom of the documentation section.
662
663   .. code-block:: c
664
665      /**
666       * ...
667       *
668       * Some text that references mempools.
669       *
670       * @see eal_memzone.c
671       */
672
673 * Doxygen supports two types of comments for documenting variables, constants and members: prefix and postfix:
674
675   .. code-block:: c
676
677      /** This is a prefix comment. */
678      #define RTE_FOO_ERROR  0x023.
679
680      #define RTE_BAR_ERROR  0x024. /**< This is a postfix comment. */
681
682 * Postfix comments are preferred for struct members and constants if they can be documented in the same way:
683
684   .. code-block:: c
685
686      struct rte_eth_stats {
687          uint64_t ipackets; /**< Total number of received packets. */
688          uint64_t opackets; /**< Total number of transmitted packets.*/
689          uint64_t ibytes;   /**< Total number of received bytes. */
690          uint64_t obytes;   /**< Total number of transmitted bytes. */
691          uint64_t imissed;  /**< Total of RX missed packets. */
692          uint64_t ibadcrc;  /**< Total of RX packets with CRC error. */
693          uint64_t ibadlen;  /**< Total of RX packets with bad length. */
694      }
695
696   Note: postfix comments should be aligned with spaces not tabs in accordance
697   with the :ref:`coding_style`.
698
699 * If a single comment type can't be used, due to line length limitations then
700   prefix comments should be preferred.
701   For example this section of the code contains prefix comments, postfix comments on the same line and postfix
702   comments on a separate line:
703
704   .. code-block:: c
705
706      /** Number of elements in the elt_pa array. */
707      uint32_t    pg_num __rte_cache_aligned;
708      uint32_t    pg_shift;     /**< LOG2 of the physical pages. */
709      uintptr_t   pg_mask;      /**< Physical page mask value. */
710      uintptr_t   elt_va_start;
711      /**< Virtual address of the first mempool object. */
712      uintptr_t   elt_va_end;
713      /**< Virtual address of the <size + 1> mempool object. */
714      phys_addr_t elt_pa[MEMPOOL_PG_NUM_DEFAULT];
715      /**< Array of physical page addresses for the mempool buffer. */
716
717   This doesn't have an effect on the rendered documentation but it is confusing for the developer reading the code.
718   It this case it would be clearer to use prefix comments throughout:
719
720   .. code-block:: c
721
722      /** Number of elements in the elt_pa array. */
723      uint32_t    pg_num __rte_cache_aligned;
724      /** LOG2 of the physical pages. */
725      uint32_t    pg_shift;
726      /** Physical page mask value. */
727      uintptr_t   pg_mask;
728      /** Virtual address of the first mempool object. */
729      uintptr_t   elt_va_start;
730      /** Virtual address of the <size + 1> mempool object. */
731      uintptr_t   elt_va_end;
732      /** Array of physical page addresses for the mempool buffer. */
733      phys_addr_t elt_pa[MEMPOOL_PG_NUM_DEFAULT];
734
735 * Check for Doxygen warnings in new code by checking the API documentation build::
736
737      make doc-api-html >/dev/null
738
739 * Read the rendered section of the documentation that you have added for correctness, clarity and consistency
740   with the surrounding text.