cddbd7bb84de0fd22ef695f751f1c49dfa4ff3fa
[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 * Lines in sentences should be less than 80 characters and wrapped at
286   words. Multiple sentences which are not separated by a blank line are joined
287   automatically into paragraphs.
288
289 * Lines in literal blocks **must** be less than 80 characters since
290   they are not wrapped by the document formatters and can exceed the page width
291   in PDF documents.
292
293   Long literal command lines can be shown wrapped with backslashes. For
294   example::
295
296      testpmd -l 2-3 -n 4 \
297              --vdev=virtio_user0,path=/dev/vhost-net,queues=2,queue_size=1024 \
298              -- -i --txqflags=0x0 --disable-hw-vlan --enable-lro \
299              --enable-rx-cksum --txq=2 --rxq=2 --rxd=1024  --txd=1024
300
301
302 Whitespace
303 ~~~~~~~~~~
304
305 * Standard RST indentation is 3 spaces.
306   Code can be indented 4 spaces, especially if it is copied from source files.
307
308 * No tabs.
309   Convert tabs in embedded code to 4 or 8 spaces.
310
311 * No trailing whitespace.
312
313 * Add 2 blank lines before each section header.
314
315 * Add 1 blank line after each section header.
316
317 * Add 1 blank line between each line of a list.
318
319
320 Section Headers
321 ~~~~~~~~~~~~~~~
322
323 * Section headers should use the following underline formats::
324
325    Level 1 Heading
326    ===============
327
328
329    Level 2 Heading
330    ---------------
331
332
333    Level 3 Heading
334    ~~~~~~~~~~~~~~~
335
336
337    Level 4 Heading
338    ^^^^^^^^^^^^^^^
339
340
341 * Level 4 headings should be used sparingly.
342
343 * The underlines should match the length of the text.
344
345 * In general, the heading should be less than 80 characters, for conciseness.
346
347 * As noted above:
348
349    * Add 2 blank lines before each section header.
350
351    * Add 1 blank line after each section header.
352
353
354 Lists
355 ~~~~~
356
357 * Bullet lists should be formatted with a leading ``*`` as follows::
358
359      * Item one.
360
361      * Item two is a long line that is wrapped and then indented to match
362        the start of the previous line.
363
364      * One space character between the bullet and the text is preferred.
365
366 * Numbered lists can be formatted with a leading number but the preference is to use ``#.`` which will give automatic numbering.
367   This is more convenient when adding or removing items::
368
369      #. Item one.
370
371      #. Item two is a long line that is wrapped and then indented to match
372         the start of the previous line.
373
374      #. Item three.
375
376 * Definition lists can be written with or without a bullet::
377
378      * Item one.
379
380        Some text about item one.
381
382      * Item two.
383
384        Some text about item two.
385
386 * All lists, and sub-lists, must be separated from the preceding text by a blank line.
387   This is a syntax requirement.
388
389 * All list items should be separated by a blank line for readability.
390
391
392 Code and Literal block sections
393 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
394
395 * Inline text that is required to be rendered with a fixed width font should be enclosed in backquotes like this:
396   \`\`text\`\`, so that it appears like this: ``text``.
397
398 * Fixed width, literal blocks of texts should be indented at least 3 spaces and prefixed with ``::`` like this::
399
400      Here is some fixed width text::
401
402         0x0001 0x0001 0x00FF 0x00FF
403
404 * It is also possible to specify an encoding for a literal block using the ``.. code-block::`` directive so that syntax
405   highlighting can be applied.
406   Examples of supported highlighting are::
407
408      .. code-block:: console
409      .. code-block:: c
410      .. code-block:: python
411      .. code-block:: diff
412      .. code-block:: none
413
414   That can be applied as follows::
415
416       .. code-block:: c
417
418          #include<stdio.h>
419
420          int main() {
421
422             printf("Hello World\n");
423
424             return 0;
425          }
426
427   Which would be rendered as:
428
429   .. code-block:: c
430
431       #include<stdio.h>
432
433       int main() {
434
435          printf("Hello World\n");
436
437          return 0;
438       }
439
440
441 * The default encoding for a literal block using the simplified ``::``
442   directive is ``none``.
443
444 * Lines in literal blocks must be less than 80 characters since they can exceed the page width when converted to PDF documentation.
445   For long literal lines that exceed that limit try to wrap the text at sensible locations.
446   For example a long command line could be documented like this and still work if copied directly from the docs::
447
448      build/app/testpmd -l 0-2 -n3 --vdev=net_pcap0,iface=eth0     \
449                                --vdev=net_pcap1,iface=eth1     \
450                                -- -i --nb-cores=2 --nb-ports=2 \
451                                   --total-num-mbufs=2048
452
453 * Long lines that cannot be wrapped, such as application output, should be truncated to be less than 80 characters.
454
455
456 Images
457 ~~~~~~
458
459 * All images should be in SVG scalar graphics format.
460   They should be true SVG XML files and should not include binary formats embedded in a SVG wrapper.
461
462 * The DPDK documentation contains some legacy images in PNG format.
463   These will be converted to SVG in time.
464
465 * `Inkscape <http://inkscape.org>`_ is the recommended graphics editor for creating the images.
466   Use some of the older images in ``doc/guides/prog_guide/img/`` as a template, for example ``mbuf1.svg``
467   or ``ring-enqueue1.svg``.
468
469 * The SVG images should include a copyright notice, as an XML comment.
470
471 * Images in the documentation should be formatted as follows:
472
473    * The image should be preceded by a label in the format ``.. _figure_XXXX:`` with a leading underscore and
474      where ``XXXX`` is a unique descriptive name.
475
476    * Images should be included using the ``.. figure::`` directive and the file type should be set to ``*`` (not ``.svg``).
477      This allows the format of the image to be changed if required, without updating the documentation.
478
479    * Images must have a caption as part of the ``.. figure::`` directive.
480
481 * Here is an example of the previous three guidelines::
482
483      .. _figure_mempool:
484
485      .. figure:: img/mempool.*
486
487         A mempool in memory with its associated ring.
488
489 .. _mock_label:
490
491 * Images can then be linked to using the ``:numref:`` directive::
492
493      The mempool layout is shown in :numref:`figure_mempool`.
494
495   This would be rendered as: *The mempool layout is shown in* :ref:`Fig 6.3 <mock_label>`.
496
497   **Note**: The ``:numref:`` directive requires Sphinx 1.3.1 or later.
498   With earlier versions it will still be rendered as a link but won't have an automatically generated number.
499
500 * The caption of the image can be generated, with a link, using the ``:ref:`` directive::
501
502      :ref:`figure_mempool`
503
504   This would be rendered as: *A mempool in memory with its associated ring.*
505
506 Tables
507 ~~~~~~
508
509 * RST tables should be used sparingly.
510   They are hard to format and to edit, they are often rendered incorrectly in PDF format, and the same information
511   can usually be shown just as clearly with a definition or bullet list.
512
513 * Tables in the documentation should be formatted as follows:
514
515    * The table should be preceded by a label in the format ``.. _table_XXXX:`` with a leading underscore and where
516      ``XXXX`` is a unique descriptive name.
517
518    * Tables should be included using the ``.. table::`` directive and must have a caption.
519
520 * Here is an example of the previous two guidelines::
521
522      .. _table_qos_pipes:
523
524      .. table:: Sample configuration for QOS pipes.
525
526         +----------+----------+----------+
527         | Header 1 | Header 2 | Header 3 |
528         |          |          |          |
529         +==========+==========+==========+
530         | Text     | Text     | Text     |
531         +----------+----------+----------+
532         | ...      | ...      | ...      |
533         +----------+----------+----------+
534
535 * Tables can be linked to using the ``:numref:`` and ``:ref:`` directives, as shown in the previous section for images.
536   For example::
537
538      The QOS configuration is shown in :numref:`table_qos_pipes`.
539
540 * Tables should not include merged cells since they are not supported by the PDF renderer.
541
542
543 .. _links:
544
545 Hyperlinks
546 ~~~~~~~~~~
547
548 * Links to external websites can be plain URLs.
549   The following is rendered as http://dpdk.org::
550
551      http://dpdk.org
552
553 * They can contain alternative text.
554   The following is rendered as `Check out DPDK <http://dpdk.org>`_::
555
556      `Check out DPDK <http://dpdk.org>`_
557
558 * An internal link can be generated by placing labels in the document with the format ``.. _label_name``.
559
560 * The following links to the top of this section: :ref:`links`::
561
562      .. _links:
563
564      Hyperlinks
565      ~~~~~~~~~~
566
567      * The following links to the top of this section: :ref:`links`:
568
569 .. Note::
570
571    The label must have a leading underscore but the reference to it must omit it.
572    This is a frequent cause of errors and warnings.
573
574 * The use of a label is preferred since it works across files and will still work if the header text changes.
575
576
577 .. _doxygen_guidelines:
578
579 Doxygen Guidelines
580 ------------------
581
582 The DPDK API is documented using Doxygen comment annotations in the header files.
583 Doxygen is a very powerful tool, it is extremely configurable and with a little effort can be used to create expressive documents.
584 See the `Doxygen website <http://www.stack.nl/~dimitri/doxygen/>`_ for full details on how to use it.
585
586 The following are some guidelines for use of Doxygen in the DPDK API documentation:
587
588 * New libraries that are documented with Doxygen should be added to the Doxygen configuration file: ``doc/api/doxy-api.conf``.
589   It is only required to add the directory that contains the files.
590   It isn't necessary to explicitly name each file since the configuration matches all ``rte_*.h`` files in the directory.
591
592 * Use proper capitalization and punctuation in the Doxygen comments since they will become sentences in the documentation.
593   This in particular applies to single line comments, which is the case the is most often forgotten.
594
595 * Use ``@`` style Doxygen commands instead of ``\`` style commands.
596
597 * Add a general description of each library at the head of the main header files:
598
599   .. code-block:: c
600
601       /**
602        * @file
603        * RTE Mempool.
604        *
605        * A memory pool is an allocator of fixed-size object. It is
606        * identified by its name, and uses a ring to store free objects.
607        * ...
608        */
609
610 * Document the purpose of a function, the parameters used and the return
611   value:
612
613   .. code-block:: c
614
615      /**
616       * Attach a new Ethernet device specified by arguments.
617       *
618       * @param devargs
619       *  A pointer to a strings array describing the new device
620       *  to be attached. The strings should be a pci address like
621       *  `0000:01:00.0` or **virtual** device name like `net_pcap0`.
622       * @param port_id
623       *  A pointer to a port identifier actually attached.
624       *
625       * @return
626       *  0 on success and port_id is filled, negative on error.
627       */
628      int rte_eth_dev_attach(const char *devargs, uint8_t *port_id);
629
630 * Doxygen supports Markdown style syntax such as bold, italics, fixed width text and lists.
631   For example the second line in the ``devargs`` parameter in the previous example will be rendered as:
632
633      The strings should be a pci address like ``0000:01:00.0`` or **virtual** device name like ``net_pcap0``.
634
635 * Use ``-`` instead of ``*`` for lists within the Doxygen comment since the latter can get confused with the comment delimiter.
636
637 * Add an empty line between the function description, the ``@params`` and ``@return`` for readability.
638
639 * Place the ``@params`` description on separate line and indent it by 2 spaces.
640   (It would be better to use no indentation since this is more common and also because checkpatch complains about leading
641   whitespace in comments.
642   However this is the convention used in the existing DPDK code.)
643
644 * Documented functions can be linked to simply by adding ``()`` to the function name:
645
646   .. code-block:: c
647
648       /**
649        * The functions exported by the application Ethernet API to setup
650        * a device designated by its port identifier must be invoked in
651        * the following order:
652        *     - rte_eth_dev_configure()
653        *     - rte_eth_tx_queue_setup()
654        *     - rte_eth_rx_queue_setup()
655        *     - rte_eth_dev_start()
656        */
657
658   In the API documentation the functions will be rendered as links, see the
659   `online section of the rte_ethdev.h docs <http://dpdk.org/doc/api/rte__ethdev_8h.html>`_ that contains the above text.
660
661 * The ``@see`` keyword can be used to create a *see also* link to another file or library.
662   This directive should be placed on one line at the bottom of the documentation section.
663
664   .. code-block:: c
665
666      /**
667       * ...
668       *
669       * Some text that references mempools.
670       *
671       * @see eal_memzone.c
672       */
673
674 * Doxygen supports two types of comments for documenting variables, constants and members: prefix and postfix:
675
676   .. code-block:: c
677
678      /** This is a prefix comment. */
679      #define RTE_FOO_ERROR  0x023.
680
681      #define RTE_BAR_ERROR  0x024. /**< This is a postfix comment. */
682
683 * Postfix comments are preferred for struct members and constants if they can be documented in the same way:
684
685   .. code-block:: c
686
687      struct rte_eth_stats {
688          uint64_t ipackets; /**< Total number of received packets. */
689          uint64_t opackets; /**< Total number of transmitted packets.*/
690          uint64_t ibytes;   /**< Total number of received bytes. */
691          uint64_t obytes;   /**< Total number of transmitted bytes. */
692          uint64_t imissed;  /**< Total of RX missed packets. */
693          uint64_t ibadcrc;  /**< Total of RX packets with CRC error. */
694          uint64_t ibadlen;  /**< Total of RX packets with bad length. */
695      }
696
697   Note: postfix comments should be aligned with spaces not tabs in accordance
698   with the :ref:`coding_style`.
699
700 * If a single comment type can't be used, due to line length limitations then
701   prefix comments should be preferred.
702   For example this section of the code contains prefix comments, postfix comments on the same line and postfix
703   comments on a separate line:
704
705   .. code-block:: c
706
707      /** Number of elements in the elt_pa array. */
708      uint32_t    pg_num __rte_cache_aligned;
709      uint32_t    pg_shift;     /**< LOG2 of the physical pages. */
710      uintptr_t   pg_mask;      /**< Physical page mask value. */
711      uintptr_t   elt_va_start;
712      /**< Virtual address of the first mempool object. */
713      uintptr_t   elt_va_end;
714      /**< Virtual address of the <size + 1> mempool object. */
715      phys_addr_t elt_pa[MEMPOOL_PG_NUM_DEFAULT];
716      /**< Array of physical page addresses for the mempool buffer. */
717
718   This doesn't have an effect on the rendered documentation but it is confusing for the developer reading the code.
719   It this case it would be clearer to use prefix comments throughout:
720
721   .. code-block:: c
722
723      /** Number of elements in the elt_pa array. */
724      uint32_t    pg_num __rte_cache_aligned;
725      /** LOG2 of the physical pages. */
726      uint32_t    pg_shift;
727      /** Physical page mask value. */
728      uintptr_t   pg_mask;
729      /** Virtual address of the first mempool object. */
730      uintptr_t   elt_va_start;
731      /** Virtual address of the <size + 1> mempool object. */
732      uintptr_t   elt_va_end;
733      /** Array of physical page addresses for the mempool buffer. */
734      phys_addr_t elt_pa[MEMPOOL_PG_NUM_DEFAULT];
735
736 * Check for Doxygen warnings in new code by checking the API documentation build::
737
738      make doc-api-html >/dev/null
739
740 * Read the rendered section of the documentation that you have added for correctness, clarity and consistency
741   with the surrounding text.