compat: merge compat library into EAL
[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_eal
26    |   |-- ...
27    ...
28    doc
29    |-- api
30    +-- guides
31        |-- freebsd_gsg
32        |-- linux_gsg
33        |-- prog_guide
34        |-- sample_app_ug
35        |-- guidelines
36        |-- testpmd_app_ug
37        |-- rel_notes
38        |-- nics
39        |-- ...
40
41
42 The API documentation is built from `Doxygen <http://www.stack.nl/~dimitri/doxygen/>`_ comments in the header files.
43 These files are mainly in the ``lib/librte_*`` directories although some of the Poll Mode Drivers in ``drivers/net``
44 are also documented with Doxygen.
45
46 The configuration files that are used to control the Doxygen output are in the ``doc/api`` directory.
47
48 The user guides such as *The Programmers Guide* and the *FreeBSD* and *Linux Getting Started* Guides are generated
49 from RST markup text files using the `Sphinx <http://sphinx-doc.org/index.html>`_ Documentation Generator.
50
51 These files are included in the ``doc/guides/`` directory.
52 The output is controlled by the ``doc/guides/conf.py`` file.
53
54
55 Role of the Documentation
56 -------------------------
57
58 The following items outline the roles of the different parts of the documentation and when they need to be updated or
59 added to by the developer.
60
61 * **Release Notes**
62
63   The Release Notes document which features have been added in the current and previous releases of DPDK and highlight
64   any known issues.
65   The Releases Notes also contain notifications of features that will change ABI compatibility in the next major release.
66
67   Developers should include updates to the Release Notes with patch sets that relate to any of the following sections:
68
69   * New Features
70   * Resolved Issues (see below)
71   * Known Issues
72   * API Changes
73   * ABI Changes
74   * Shared Library Versions
75
76   Resolved Issues should only include issues from previous releases that have been resolved in the current release.
77   Issues that are introduced and then fixed within a release cycle do not have to be included here.
78
79   Refer to the Release Notes from the previous DPDK release for the correct format of each section.
80
81
82 * **API documentation**
83
84   The API documentation explains how to use the public DPDK functions.
85   The `API index page <http://doc.dpdk.org/api/>`_ shows the generated API documentation with related groups of functions.
86
87   The API documentation should be updated via Doxygen comments when new functions are added.
88
89 * **Getting Started Guides**
90
91   The Getting Started Guides show how to install and configure DPDK and how to run DPDK based applications on different OSes.
92
93   A Getting Started Guide should be added when DPDK is ported to a new OS.
94
95 * **The Programmers Guide**
96
97   The Programmers Guide explains how the API components of DPDK such as the EAL, Memzone, Rings and the Hash Library work.
98   It also explains how some higher level functionality such as Packet Distributor, Packet Framework and KNI work.
99   It also shows the build system and explains how to add applications.
100
101   The Programmers Guide should be expanded when new functionality is added to DPDK.
102
103 * **App Guides**
104
105   The app guides document the DPDK applications in the ``app`` directory such as ``testpmd``.
106
107   The app guides should be updated if functionality is changed or added.
108
109 * **Sample App Guides**
110
111   The sample app guides document the DPDK example applications in the examples directory.
112   Generally they demonstrate a major feature such as L2 or L3 Forwarding, Multi Process or Power Management.
113   They explain the purpose of the sample application, how to run it and step through some of the code to explain the
114   major functionality.
115
116   A new sample application should be accompanied by a new sample app guide.
117   The guide for the Skeleton Forwarding app is a good starting reference.
118
119 * **Network Interface Controller Drivers**
120
121   The NIC Drivers document explains the features of the individual Poll Mode Drivers, such as software requirements,
122   configuration and initialization.
123
124   New documentation should be added for new Poll Mode Drivers.
125
126 * **Guidelines**
127
128   The guideline documents record community process, expectations and design directions.
129
130   They can be extended, amended or discussed by submitting a patch and getting community approval.
131
132
133 Building the Documentation
134 --------------------------
135
136 Dependencies
137 ~~~~~~~~~~~~
138
139
140 The following dependencies must be installed to build the documentation:
141
142 * Doxygen.
143
144 * Sphinx (also called python-sphinx).
145
146 * TexLive (at least TexLive-core and the extra Latex support).
147
148 * Inkscape.
149
150 `Doxygen`_ generates documentation from commented source code.
151 It can be installed as follows:
152
153 .. code-block:: console
154
155    # Ubuntu/Debian.
156    sudo apt-get -y install doxygen
157
158    # Red Hat/Fedora.
159    sudo dnf     -y install doxygen
160
161 `Sphinx`_ is a Python documentation tool for converting RST files to Html or to PDF (via LaTeX).
162 For full support with figure and table captioning the latest version of Sphinx can be installed as follows:
163
164 .. code-block:: console
165
166    # Ubuntu/Debian.
167    sudo apt-get -y install python-pip
168    sudo pip install --upgrade sphinx
169    sudo pip install --upgrade sphinx_rtd_theme
170
171    # Red Hat/Fedora.
172    sudo dnf     -y install python-pip
173    sudo pip install --upgrade sphinx
174    sudo pip install --upgrade sphinx_rtd_theme
175
176 For further information on getting started with Sphinx see the `Sphinx Tutorial <http://sphinx-doc.org/tutorial.html>`_.
177
178 .. Note::
179
180    To get full support for Figure and Table numbering it is best to install Sphinx 1.3.1 or later.
181
182
183 `Inkscape`_ is a vector based graphics program which is used to create SVG images and also to convert SVG images to PDF images.
184 It can be installed as follows:
185
186 .. code-block:: console
187
188    # Ubuntu/Debian.
189    sudo apt-get -y install inkscape
190
191    # Red Hat/Fedora.
192    sudo dnf     -y install inkscape
193
194 `TexLive <http://www.tug.org/texlive/>`_ is an installation package for Tex/LaTeX.
195 It is used to generate the PDF versions of the documentation.
196 The main required packages can be installed as follows:
197
198 .. code-block:: console
199
200    # Ubuntu/Debian.
201    sudo apt-get -y install texlive-latex-extra
202
203    # Red Hat/Fedora, selective install.
204    sudo dnf     -y install texlive-collection-latexextra
205
206 `Latexmk <http://personal.psu.edu/jcc8/software/latexmk-jcc/>`_ is a perl script
207 for running LaTeX for resolving cross references,
208 and it also runs auxiliary programs like bibtex, makeindex if necessary, and dvips.
209 It has also a number of other useful capabilities (see man 1 latexmk).
210
211 .. code-block:: console
212
213    # Ubuntu/Debian.
214    sudo apt-get -y install latexmk
215
216    # Red Hat/Fedora.
217    sudo dnf     -y install latexmk
218
219
220 Build commands
221 ~~~~~~~~~~~~~~
222
223 The documentation is built using the standard DPDK build system.
224 Some examples are shown below:
225
226 * Generate all the documentation targets::
227
228      make doc
229
230 * Generate the Doxygen API documentation in Html::
231
232      make doc-api-html
233
234 * Generate the guides documentation in Html::
235
236      make doc-guides-html
237
238 * Generate the guides documentation in Pdf::
239
240      make doc-guides-pdf
241
242 The output of these commands is generated in the ``build`` directory::
243
244    build/doc
245          |-- html
246          |   |-- api
247          |   +-- guides
248          |
249          +-- pdf
250              +-- guides
251
252
253 .. Note::
254
255    Make sure to fix any Sphinx or Doxygen warnings when adding or updating documentation.
256
257 The documentation output files can be removed as follows::
258
259    make doc-clean
260
261
262 Document Guidelines
263 -------------------
264
265 Here are some guidelines in relation to the style of the documentation:
266
267 * Document the obvious as well as the obscure since it won't always be obvious to the reader.
268   For example an instruction like "Set up 64 2MB Hugepages" is better when followed by a sample commandline or a link to
269   the appropriate section of the documentation.
270
271 * Use American English spellings throughout.
272   This can be checked using the ``aspell`` utility::
273
274        aspell --lang=en_US --check doc/guides/sample_app_ug/mydoc.rst
275
276
277 RST Guidelines
278 --------------
279
280 The RST (reStructuredText) format is a plain text markup format that can be converted to Html, PDF or other formats.
281 It is most closely associated with Python but it can be used to document any language.
282 It is used in DPDK to document everything apart from the API.
283
284 The Sphinx documentation contains a very useful `RST Primer <http://sphinx-doc.org/rest.html#rst-primer>`_ which is a
285 good place to learn the minimal set of syntax required to format a document.
286
287 The official `reStructuredText <http://docutils.sourceforge.net/rst.html>`_ website contains the specification for the
288 RST format and also examples of how to use it.
289 However, for most developers the RST Primer is a better resource.
290
291 The most common guidelines for writing RST text are detailed in the
292 `Documenting Python <https://docs.python.org/devguide/documenting.html>`_ guidelines.
293 The additional guidelines below reiterate or expand upon those guidelines.
294
295
296 Line Length
297 ~~~~~~~~~~~
298
299 * Lines in sentences should be less than 80 characters and wrapped at
300   words. Multiple sentences which are not separated by a blank line are joined
301   automatically into paragraphs.
302
303 * Lines in literal blocks **must** be less than 80 characters since
304   they are not wrapped by the document formatters and can exceed the page width
305   in PDF documents.
306
307   Long literal command lines can be shown wrapped with backslashes. For
308   example::
309
310      testpmd -l 2-3 -n 4 \
311              --vdev=virtio_user0,path=/dev/vhost-net,queues=2,queue_size=1024 \
312              -- -i --tx-offloads=0x0000002c --enable-lro --txq=2 --rxq=2 \
313              --txd=1024 --rxd=1024
314
315
316 Whitespace
317 ~~~~~~~~~~
318
319 * Standard RST indentation is 3 spaces.
320   Code can be indented 4 spaces, especially if it is copied from source files.
321
322 * No tabs.
323   Convert tabs in embedded code to 4 or 8 spaces.
324
325 * No trailing whitespace.
326
327 * Add 2 blank lines before each section header.
328
329 * Add 1 blank line after each section header.
330
331 * Add 1 blank line between each line of a list.
332
333
334 Section Headers
335 ~~~~~~~~~~~~~~~
336
337 * Section headers should use the following underline formats::
338
339    Level 1 Heading
340    ===============
341
342
343    Level 2 Heading
344    ---------------
345
346
347    Level 3 Heading
348    ~~~~~~~~~~~~~~~
349
350
351    Level 4 Heading
352    ^^^^^^^^^^^^^^^
353
354
355 * Level 4 headings should be used sparingly.
356
357 * The underlines should match the length of the text.
358
359 * In general, the heading should be less than 80 characters, for conciseness.
360
361 * As noted above:
362
363    * Add 2 blank lines before each section header.
364
365    * Add 1 blank line after each section header.
366
367
368 Lists
369 ~~~~~
370
371 * Bullet lists should be formatted with a leading ``*`` as follows::
372
373      * Item one.
374
375      * Item two is a long line that is wrapped and then indented to match
376        the start of the previous line.
377
378      * One space character between the bullet and the text is preferred.
379
380 * Numbered lists can be formatted with a leading number but the preference is to use ``#.`` which will give automatic numbering.
381   This is more convenient when adding or removing items::
382
383      #. Item one.
384
385      #. Item two is a long line that is wrapped and then indented to match
386         the start of the previous line.
387
388      #. Item three.
389
390 * Definition lists can be written with or without a bullet::
391
392      * Item one.
393
394        Some text about item one.
395
396      * Item two.
397
398        Some text about item two.
399
400 * All lists, and sub-lists, must be separated from the preceding text by a blank line.
401   This is a syntax requirement.
402
403 * All list items should be separated by a blank line for readability.
404
405
406 Code and Literal block sections
407 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
408
409 * Inline text that is required to be rendered with a fixed width font should be enclosed in backquotes like this:
410   \`\`text\`\`, so that it appears like this: ``text``.
411
412 * Fixed width, literal blocks of texts should be indented at least 3 spaces and prefixed with ``::`` like this::
413
414      Here is some fixed width text::
415
416         0x0001 0x0001 0x00FF 0x00FF
417
418 * It is also possible to specify an encoding for a literal block using the ``.. code-block::`` directive so that syntax
419   highlighting can be applied.
420   Examples of supported highlighting are::
421
422      .. code-block:: console
423      .. code-block:: c
424      .. code-block:: python
425      .. code-block:: diff
426      .. code-block:: none
427
428   That can be applied as follows::
429
430       .. code-block:: c
431
432          #include<stdio.h>
433
434          int main() {
435
436             printf("Hello World\n");
437
438             return 0;
439          }
440
441   Which would be rendered as:
442
443   .. code-block:: c
444
445       #include<stdio.h>
446
447       int main() {
448
449          printf("Hello World\n");
450
451          return 0;
452       }
453
454
455 * The default encoding for a literal block using the simplified ``::``
456   directive is ``none``.
457
458 * Lines in literal blocks must be less than 80 characters since they can exceed the page width when converted to PDF documentation.
459   For long literal lines that exceed that limit try to wrap the text at sensible locations.
460   For example a long command line could be documented like this and still work if copied directly from the docs::
461
462      build/app/testpmd -l 0-2 -n3 --vdev=net_pcap0,iface=eth0     \
463                                --vdev=net_pcap1,iface=eth1     \
464                                -- -i --nb-cores=2 --nb-ports=2 \
465                                   --total-num-mbufs=2048
466
467 * Long lines that cannot be wrapped, such as application output, should be truncated to be less than 80 characters.
468
469
470 Images
471 ~~~~~~
472
473 * All images should be in SVG scalar graphics format.
474   They should be true SVG XML files and should not include binary formats embedded in a SVG wrapper.
475
476 * The DPDK documentation contains some legacy images in PNG format.
477   These will be converted to SVG in time.
478
479 * `Inkscape <http://inkscape.org>`_ is the recommended graphics editor for creating the images.
480   Use some of the older images in ``doc/guides/prog_guide/img/`` as a template, for example ``mbuf1.svg``
481   or ``ring-enqueue1.svg``.
482
483 * The SVG images should include a copyright notice, as an XML comment.
484
485 * Images in the documentation should be formatted as follows:
486
487    * The image should be preceded by a label in the format ``.. _figure_XXXX:`` with a leading underscore and
488      where ``XXXX`` is a unique descriptive name.
489
490    * Images should be included using the ``.. figure::`` directive and the file type should be set to ``*`` (not ``.svg``).
491      This allows the format of the image to be changed if required, without updating the documentation.
492
493    * Images must have a caption as part of the ``.. figure::`` directive.
494
495 * Here is an example of the previous three guidelines::
496
497      .. _figure_mempool:
498
499      .. figure:: img/mempool.*
500
501         A mempool in memory with its associated ring.
502
503 .. _mock_label:
504
505 * Images can then be linked to using the ``:numref:`` directive::
506
507      The mempool layout is shown in :numref:`figure_mempool`.
508
509   This would be rendered as: *The mempool layout is shown in* :ref:`Fig 6.3 <mock_label>`.
510
511   **Note**: The ``:numref:`` directive requires Sphinx 1.3.1 or later.
512   With earlier versions it will still be rendered as a link but won't have an automatically generated number.
513
514 * The caption of the image can be generated, with a link, using the ``:ref:`` directive::
515
516      :ref:`figure_mempool`
517
518   This would be rendered as: *A mempool in memory with its associated ring.*
519
520 Tables
521 ~~~~~~
522
523 * RST tables should be used sparingly.
524   They are hard to format and to edit, they are often rendered incorrectly in PDF format, and the same information
525   can usually be shown just as clearly with a definition or bullet list.
526
527 * Tables in the documentation should be formatted as follows:
528
529    * The table should be preceded by a label in the format ``.. _table_XXXX:`` with a leading underscore and where
530      ``XXXX`` is a unique descriptive name.
531
532    * Tables should be included using the ``.. table::`` directive and must have a caption.
533
534 * Here is an example of the previous two guidelines::
535
536      .. _table_qos_pipes:
537
538      .. table:: Sample configuration for QOS pipes.
539
540         +----------+----------+----------+
541         | Header 1 | Header 2 | Header 3 |
542         |          |          |          |
543         +==========+==========+==========+
544         | Text     | Text     | Text     |
545         +----------+----------+----------+
546         | ...      | ...      | ...      |
547         +----------+----------+----------+
548
549 * Tables can be linked to using the ``:numref:`` and ``:ref:`` directives, as shown in the previous section for images.
550   For example::
551
552      The QOS configuration is shown in :numref:`table_qos_pipes`.
553
554 * Tables should not include merged cells since they are not supported by the PDF renderer.
555
556
557 .. _links:
558
559 Hyperlinks
560 ~~~~~~~~~~
561
562 * Links to external websites can be plain URLs.
563   The following is rendered as http://dpdk.org::
564
565      http://dpdk.org
566
567 * They can contain alternative text.
568   The following is rendered as `Check out DPDK <http://dpdk.org>`_::
569
570      `Check out DPDK <http://dpdk.org>`_
571
572 * An internal link can be generated by placing labels in the document with the format ``.. _label_name``.
573
574 * The following links to the top of this section: :ref:`links`::
575
576      .. _links:
577
578      Hyperlinks
579      ~~~~~~~~~~
580
581      * The following links to the top of this section: :ref:`links`:
582
583 .. Note::
584
585    The label must have a leading underscore but the reference to it must omit it.
586    This is a frequent cause of errors and warnings.
587
588 * The use of a label is preferred since it works across files and will still work if the header text changes.
589
590
591 .. _doxygen_guidelines:
592
593 Doxygen Guidelines
594 ------------------
595
596 The DPDK API is documented using Doxygen comment annotations in the header files.
597 Doxygen is a very powerful tool, it is extremely configurable and with a little effort can be used to create expressive documents.
598 See the `Doxygen website <http://www.stack.nl/~dimitri/doxygen/>`_ for full details on how to use it.
599
600 The following are some guidelines for use of Doxygen in the DPDK API documentation:
601
602 * New libraries that are documented with Doxygen should be added to the Doxygen configuration file: ``doc/api/doxy-api.conf``.
603   It is only required to add the directory that contains the files.
604   It isn't necessary to explicitly name each file since the configuration matches all ``rte_*.h`` files in the directory.
605
606 * Use proper capitalization and punctuation in the Doxygen comments since they will become sentences in the documentation.
607   This in particular applies to single line comments, which is the case the is most often forgotten.
608
609 * Use ``@`` style Doxygen commands instead of ``\`` style commands.
610
611 * Add a general description of each library at the head of the main header files:
612
613   .. code-block:: c
614
615       /**
616        * @file
617        * RTE Mempool.
618        *
619        * A memory pool is an allocator of fixed-size object. It is
620        * identified by its name, and uses a ring to store free objects.
621        * ...
622        */
623
624 * Document the purpose of a function, the parameters used and the return
625   value:
626
627   .. code-block:: c
628
629      /**
630       * Try to take the lock.
631       *
632       * @param sl
633       *   A pointer to the spinlock.
634       * @return
635       *   1 if the lock is successfully taken; 0 otherwise.
636       */
637      int rte_spinlock_trylock(rte_spinlock_t *sl);
638
639 * Doxygen supports Markdown style syntax such as bold, italics, fixed width text and lists.
640   For example the second line in the ``devargs`` parameter in the previous example will be rendered as:
641
642      The strings should be a pci address like ``0000:01:00.0`` or **virtual** device name like ``net_pcap0``.
643
644 * Use ``-`` instead of ``*`` for lists within the Doxygen comment since the latter can get confused with the comment delimiter.
645
646 * Add an empty line between the function description, the ``@params`` and ``@return`` for readability.
647
648 * Place the ``@params`` description on separate line and indent it by 2 spaces.
649   (It would be better to use no indentation since this is more common and also because checkpatch complains about leading
650   whitespace in comments.
651   However this is the convention used in the existing DPDK code.)
652
653 * Documented functions can be linked to simply by adding ``()`` to the function name:
654
655   .. code-block:: c
656
657       /**
658        * The functions exported by the application Ethernet API to setup
659        * a device designated by its port identifier must be invoked in
660        * the following order:
661        *     - rte_eth_dev_configure()
662        *     - rte_eth_tx_queue_setup()
663        *     - rte_eth_rx_queue_setup()
664        *     - rte_eth_dev_start()
665        */
666
667   In the API documentation the functions will be rendered as links, see the
668   `online section of the rte_ethdev.h docs <http://doc.dpdk.org/api/rte__ethdev_8h.html>`_ that contains the above text.
669
670 * The ``@see`` keyword can be used to create a *see also* link to another file or library.
671   This directive should be placed on one line at the bottom of the documentation section.
672
673   .. code-block:: c
674
675      /**
676       * ...
677       *
678       * Some text that references mempools.
679       *
680       * @see eal_memzone.c
681       */
682
683 * Doxygen supports two types of comments for documenting variables, constants and members: prefix and postfix:
684
685   .. code-block:: c
686
687      /** This is a prefix comment. */
688      #define RTE_FOO_ERROR  0x023.
689
690      #define RTE_BAR_ERROR  0x024. /**< This is a postfix comment. */
691
692 * Postfix comments are preferred for struct members and constants if they can be documented in the same way:
693
694   .. code-block:: c
695
696      struct rte_eth_stats {
697          uint64_t ipackets; /**< Total number of received packets. */
698          uint64_t opackets; /**< Total number of transmitted packets.*/
699          uint64_t ibytes;   /**< Total number of received bytes. */
700          uint64_t obytes;   /**< Total number of transmitted bytes. */
701          uint64_t imissed;  /**< Total of RX missed packets. */
702          uint64_t ibadcrc;  /**< Total of RX packets with CRC error. */
703          uint64_t ibadlen;  /**< Total of RX packets with bad length. */
704      }
705
706   Note: postfix comments should be aligned with spaces not tabs in accordance
707   with the :ref:`coding_style`.
708
709 * If a single comment type can't be used, due to line length limitations then
710   prefix comments should be preferred.
711   For example this section of the code contains prefix comments, postfix comments on the same line and postfix
712   comments on a separate line:
713
714   .. code-block:: c
715
716      /** Number of elements in the elt_pa array. */
717      uint32_t    pg_num __rte_cache_aligned;
718      uint32_t    pg_shift;     /**< LOG2 of the physical pages. */
719      uintptr_t   pg_mask;      /**< Physical page mask value. */
720      uintptr_t   elt_va_start;
721      /**< Virtual address of the first mempool object. */
722      uintptr_t   elt_va_end;
723      /**< Virtual address of the <size + 1> mempool object. */
724      phys_addr_t elt_pa[MEMPOOL_PG_NUM_DEFAULT];
725      /**< Array of physical page addresses for the mempool buffer. */
726
727   This doesn't have an effect on the rendered documentation but it is confusing for the developer reading the code.
728   It this case it would be clearer to use prefix comments throughout:
729
730   .. code-block:: c
731
732      /** Number of elements in the elt_pa array. */
733      uint32_t    pg_num __rte_cache_aligned;
734      /** LOG2 of the physical pages. */
735      uint32_t    pg_shift;
736      /** Physical page mask value. */
737      uintptr_t   pg_mask;
738      /** Virtual address of the first mempool object. */
739      uintptr_t   elt_va_start;
740      /** Virtual address of the <size + 1> mempool object. */
741      uintptr_t   elt_va_end;
742      /** Array of physical page addresses for the mempool buffer. */
743      phys_addr_t elt_pa[MEMPOOL_PG_NUM_DEFAULT];
744
745 * Check for Doxygen warnings in new code by checking the API documentation build::
746
747      make doc-api-html >/dev/null
748
749 * Read the rendered section of the documentation that you have added for correctness, clarity and consistency
750   with the surrounding text.