net/af_xdp: forbid umem sharing for xsks with same context
[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.doxygen.nl>`_ 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>`_ 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 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 <https://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 python3-sphinx python3-sphinx-rtd-theme
168
169    # Red Hat/Fedora.
170    sudo dnf     -y install python3-sphinx python3-sphinx_rtd_theme
171
172 For further information on getting started with Sphinx see the
173 `Sphinx Getting Started <http://www.sphinx-doc.org/en/master/usage/quickstart.html>`_.
174
175 .. Note::
176
177    To get full support for Figure and Table numbering it is best to install Sphinx 1.3.1 or later.
178
179
180 `Inkscape`_ is a vector based graphics program which is used to create SVG images and also to convert SVG images to PDF images.
181 It can be installed as follows:
182
183 .. code-block:: console
184
185    # Ubuntu/Debian.
186    sudo apt-get -y install inkscape
187
188    # Red Hat/Fedora.
189    sudo dnf     -y install inkscape
190
191 `TexLive <http://www.tug.org/texlive/>`_ is an installation package for Tex/LaTeX.
192 It is used to generate the PDF versions of the documentation.
193 The main required packages can be installed as follows:
194
195 .. code-block:: console
196
197    # Ubuntu/Debian.
198    sudo apt-get -y install texlive-latex-extra texlive-lang-greek
199
200    # Red Hat/Fedora, selective install.
201    sudo dnf     -y install texlive-collection-latexextra texlive-greek-fontenc
202
203 `Latexmk <http://personal.psu.edu/jcc8/software/latexmk-jcc/>`_ is a perl script
204 for running LaTeX for resolving cross references,
205 and it also runs auxiliary programs like bibtex, makeindex if necessary, and dvips.
206 It has also a number of other useful capabilities (see man 1 latexmk).
207
208 .. code-block:: console
209
210    # Ubuntu/Debian.
211    sudo apt-get -y install latexmk
212
213    # Red Hat/Fedora.
214    sudo dnf     -y install latexmk
215
216
217 Build commands
218 ~~~~~~~~~~~~~~
219
220 The documentation is built using the standard DPDK build system.
221 Some examples are shown below:
222
223 * Generate all the documentation targets::
224
225      make doc
226
227 * Generate the Doxygen API documentation in Html::
228
229      make doc-api-html
230
231 * Generate the guides documentation in Html::
232
233      make doc-guides-html
234
235 * Generate the guides documentation in Pdf::
236
237      make doc-guides-pdf
238
239 The output of these commands is generated in the ``build`` directory::
240
241    build/doc
242          |-- html
243          |   |-- api
244          |   +-- guides
245          |
246          +-- pdf
247              +-- guides
248
249
250 .. Note::
251
252    Make sure to fix any Sphinx or Doxygen warnings when adding or updating documentation.
253
254 The documentation output files can be removed as follows::
255
256    make doc-clean
257
258
259 Document Guidelines
260 -------------------
261
262 Here are some guidelines in relation to the style of the documentation:
263
264 * Document the obvious as well as the obscure since it won't always be obvious to the reader.
265   For example an instruction like "Set up 64 2MB Hugepages" is better when followed by a sample commandline or a link to
266   the appropriate section of the documentation.
267
268 * Use American English spellings throughout.
269   This can be checked using the ``aspell`` utility::
270
271        aspell --lang=en_US --check doc/guides/sample_app_ug/mydoc.rst
272
273
274 RST Guidelines
275 --------------
276
277 The RST (reStructuredText) format is a plain text markup format that can be converted to Html, PDF or other formats.
278 It is most closely associated with Python but it can be used to document any language.
279 It is used in DPDK to document everything apart from the API.
280
281 The Sphinx documentation contains a very useful `RST Primer <http://sphinx-doc.org/rest.html#rst-primer>`_ which is a
282 good place to learn the minimal set of syntax required to format a document.
283
284 The official `reStructuredText <http://docutils.sourceforge.net/rst.html>`_ website contains the specification for the
285 RST format and also examples of how to use it.
286 However, for most developers the RST Primer is a better resource.
287
288 The most common guidelines for writing RST text are detailed in the
289 `Documenting Python <https://docs.python.org/devguide/documenting.html>`_ guidelines.
290 The additional guidelines below reiterate or expand upon those guidelines.
291
292
293 Line Length
294 ~~~~~~~~~~~
295
296 * Lines in sentences should be less than 80 characters and wrapped at
297   words. Multiple sentences which are not separated by a blank line are joined
298   automatically into paragraphs.
299
300 * Lines in literal blocks **must** be less than 80 characters since
301   they are not wrapped by the document formatters and can exceed the page width
302   in PDF documents.
303
304   Long literal command lines can be shown wrapped with backslashes. For
305   example::
306
307      testpmd -l 2-3 -n 4 \
308              --vdev=virtio_user0,path=/dev/vhost-net,queues=2,queue_size=1024 \
309              -- -i --tx-offloads=0x0000002c --enable-lro --txq=2 --rxq=2 \
310              --txd=1024 --rxd=1024
311
312
313 Whitespace
314 ~~~~~~~~~~
315
316 * Standard RST indentation is 3 spaces.
317   Code can be indented 4 spaces, especially if it is copied from source files.
318
319 * No tabs.
320   Convert tabs in embedded code to 4 or 8 spaces.
321
322 * No trailing whitespace.
323
324 * Add 2 blank lines before each section header.
325
326 * Add 1 blank line after each section header.
327
328 * Add 1 blank line between each line of a list.
329
330
331 Section Headers
332 ~~~~~~~~~~~~~~~
333
334 * Section headers should use the following underline formats::
335
336    Level 1 Heading
337    ===============
338
339
340    Level 2 Heading
341    ---------------
342
343
344    Level 3 Heading
345    ~~~~~~~~~~~~~~~
346
347
348    Level 4 Heading
349    ^^^^^^^^^^^^^^^
350
351
352 * Level 4 headings should be used sparingly.
353
354 * The underlines should match the length of the text.
355
356 * In general, the heading should be less than 80 characters, for conciseness.
357
358 * As noted above:
359
360    * Add 2 blank lines before each section header.
361
362    * Add 1 blank line after each section header.
363
364
365 Lists
366 ~~~~~
367
368 * Bullet lists should be formatted with a leading ``*`` as follows::
369
370      * Item one.
371
372      * Item two is a long line that is wrapped and then indented to match
373        the start of the previous line.
374
375      * One space character between the bullet and the text is preferred.
376
377 * Numbered lists can be formatted with a leading number but the preference is to use ``#.`` which will give automatic numbering.
378   This is more convenient when adding or removing items::
379
380      #. Item one.
381
382      #. Item two is a long line that is wrapped and then indented to match
383         the start of the previous line.
384
385      #. Item three.
386
387 * Definition lists can be written with or without a bullet::
388
389      * Item one.
390
391        Some text about item one.
392
393      * Item two.
394
395        Some text about item two.
396
397 * All lists, and sub-lists, must be separated from the preceding text by a blank line.
398   This is a syntax requirement.
399
400 * All list items should be separated by a blank line for readability.
401
402
403 Code and Literal block sections
404 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
405
406 * Inline text that is required to be rendered with a fixed width font should be enclosed in backquotes like this:
407   \`\`text\`\`, so that it appears like this: ``text``.
408
409 * Fixed width, literal blocks of texts should be indented at least 3 spaces and prefixed with ``::`` like this::
410
411      Here is some fixed width text::
412
413         0x0001 0x0001 0x00FF 0x00FF
414
415 * It is also possible to specify an encoding for a literal block using the ``.. code-block::`` directive so that syntax
416   highlighting can be applied.
417   Examples of supported highlighting are::
418
419      .. code-block:: console
420      .. code-block:: c
421      .. code-block:: python
422      .. code-block:: diff
423      .. code-block:: none
424
425   That can be applied as follows::
426
427       .. code-block:: c
428
429          #include<stdio.h>
430
431          int main() {
432
433             printf("Hello World\n");
434
435             return 0;
436          }
437
438   Which would be rendered as:
439
440   .. code-block:: c
441
442       #include<stdio.h>
443
444       int main() {
445
446          printf("Hello World\n");
447
448          return 0;
449       }
450
451
452 * The default encoding for a literal block using the simplified ``::``
453   directive is ``none``.
454
455 * Lines in literal blocks must be less than 80 characters since they can exceed the page width when converted to PDF documentation.
456   For long literal lines that exceed that limit try to wrap the text at sensible locations.
457   For example a long command line could be documented like this and still work if copied directly from the docs::
458
459      build/app/testpmd -l 0-2 -n3 --vdev=net_pcap0,iface=eth0     \
460                                --vdev=net_pcap1,iface=eth1     \
461                                -- -i --nb-cores=2 --nb-ports=2 \
462                                   --total-num-mbufs=2048
463
464 * Long lines that cannot be wrapped, such as application output, should be truncated to be less than 80 characters.
465
466
467 Images
468 ~~~~~~
469
470 * All images should be in SVG scalar graphics format.
471   They should be true SVG XML files and should not include binary formats embedded in a SVG wrapper.
472
473 * The DPDK documentation contains some legacy images in PNG format.
474   These will be converted to SVG in time.
475
476 * `Inkscape <http://inkscape.org>`_ is the recommended graphics editor for creating the images.
477   Use some of the older images in ``doc/guides/prog_guide/img/`` as a template, for example ``mbuf1.svg``
478   or ``ring-enqueue1.svg``.
479
480 * The SVG images should include a copyright notice, as an XML comment.
481
482 * Images in the documentation should be formatted as follows:
483
484    * The image should be preceded by a label in the format ``.. _figure_XXXX:`` with a leading underscore and
485      where ``XXXX`` is a unique descriptive name.
486
487    * Images should be included using the ``.. figure::`` directive and the file type should be set to ``*`` (not ``.svg``).
488      This allows the format of the image to be changed if required, without updating the documentation.
489
490    * Images must have a caption as part of the ``.. figure::`` directive.
491
492 * Here is an example of the previous three guidelines::
493
494      .. _figure_mempool:
495
496      .. figure:: img/mempool.*
497
498         A mempool in memory with its associated ring.
499
500 .. _mock_label:
501
502 * Images can then be linked to using the ``:numref:`` directive::
503
504      The mempool layout is shown in :numref:`figure_mempool`.
505
506   This would be rendered as: *The mempool layout is shown in* :ref:`Fig 6.3 <mock_label>`.
507
508   **Note**: The ``:numref:`` directive requires Sphinx 1.3.1 or later.
509   With earlier versions it will still be rendered as a link but won't have an automatically generated number.
510
511 * The caption of the image can be generated, with a link, using the ``:ref:`` directive::
512
513      :ref:`figure_mempool`
514
515   This would be rendered as: *A mempool in memory with its associated ring.*
516
517 Tables
518 ~~~~~~
519
520 * RST tables should be used sparingly.
521   They are hard to format and to edit, they are often rendered incorrectly in PDF format, and the same information
522   can usually be shown just as clearly with a definition or bullet list.
523
524 * Tables in the documentation should be formatted as follows:
525
526    * The table should be preceded by a label in the format ``.. _table_XXXX:`` with a leading underscore and where
527      ``XXXX`` is a unique descriptive name.
528
529    * Tables should be included using the ``.. table::`` directive and must have a caption.
530
531 * Here is an example of the previous two guidelines::
532
533      .. _table_qos_pipes:
534
535      .. table:: Sample configuration for QOS pipes.
536
537         +----------+----------+----------+
538         | Header 1 | Header 2 | Header 3 |
539         |          |          |          |
540         +==========+==========+==========+
541         | Text     | Text     | Text     |
542         +----------+----------+----------+
543         | ...      | ...      | ...      |
544         +----------+----------+----------+
545
546 * Tables can be linked to using the ``:numref:`` and ``:ref:`` directives, as shown in the previous section for images.
547   For example::
548
549      The QOS configuration is shown in :numref:`table_qos_pipes`.
550
551 * Tables should not include merged cells since they are not supported by the PDF renderer.
552
553
554 .. _links:
555
556 Hyperlinks
557 ~~~~~~~~~~
558
559 * Links to external websites can be plain URLs.
560   The following is rendered as https://dpdk.org::
561
562      https://dpdk.org
563
564 * They can contain alternative text.
565   The following is rendered as `Check out DPDK <https://dpdk.org>`_::
566
567      `Check out DPDK <https://dpdk.org>`_
568
569 * An internal link can be generated by placing labels in the document with the format ``.. _label_name``.
570
571 * The following links to the top of this section: :ref:`links`::
572
573      .. _links:
574
575      Hyperlinks
576      ~~~~~~~~~~
577
578      * The following links to the top of this section: :ref:`links`:
579
580 .. Note::
581
582    The label must have a leading underscore but the reference to it must omit it.
583    This is a frequent cause of errors and warnings.
584
585 * The use of a label is preferred since it works across files and will still work if the header text changes.
586
587
588 .. _doxygen_guidelines:
589
590 Doxygen Guidelines
591 ------------------
592
593 The DPDK API is documented using Doxygen comment annotations in the header files.
594 Doxygen is a very powerful tool, it is extremely configurable and with a little effort can be used to create expressive documents.
595 See the `Doxygen website <http://www.doxygen.nl>`_ for full details on how to use it.
596
597 The following are some guidelines for use of Doxygen in the DPDK API documentation:
598
599 * New libraries that are documented with Doxygen should be added to the Doxygen configuration file: ``doc/api/doxy-api.conf``.
600   It is only required to add the directory that contains the files.
601   It isn't necessary to explicitly name each file since the configuration matches all ``rte_*.h`` files in the directory.
602
603 * Use proper capitalization and punctuation in the Doxygen comments since they will become sentences in the documentation.
604   This in particular applies to single line comments, which is the case the is most often forgotten.
605
606 * Use ``@`` style Doxygen commands instead of ``\`` style commands.
607
608 * Add a general description of each library at the head of the main header files:
609
610   .. code-block:: c
611
612       /**
613        * @file
614        * RTE Mempool.
615        *
616        * A memory pool is an allocator of fixed-size object. It is
617        * identified by its name, and uses a ring to store free objects.
618        * ...
619        */
620
621 * Document the purpose of a function, the parameters used and the return
622   value:
623
624   .. code-block:: c
625
626      /**
627       * Try to take the lock.
628       *
629       * @param sl
630       *   A pointer to the spinlock.
631       * @return
632       *   1 if the lock is successfully taken; 0 otherwise.
633       */
634      int rte_spinlock_trylock(rte_spinlock_t *sl);
635
636 * Doxygen supports Markdown style syntax such as bold, italics, fixed width text and lists.
637   For example the second line in the ``devargs`` parameter in the previous example will be rendered as:
638
639      The strings should be a pci address like ``0000:01:00.0`` or **virtual** device name like ``net_pcap0``.
640
641 * Use ``-`` instead of ``*`` for lists within the Doxygen comment since the latter can get confused with the comment delimiter.
642
643 * Add an empty line between the function description, the ``@params`` and ``@return`` for readability.
644
645 * Place the ``@params`` description on separate line and indent it by 2 spaces.
646   (It would be better to use no indentation since this is more common and also because checkpatch complains about leading
647   whitespace in comments.
648   However this is the convention used in the existing DPDK code.)
649
650 * Documented functions can be linked to simply by adding ``()`` to the function name:
651
652   .. code-block:: c
653
654       /**
655        * The functions exported by the application Ethernet API to setup
656        * a device designated by its port identifier must be invoked in
657        * the following order:
658        *     - rte_eth_dev_configure()
659        *     - rte_eth_tx_queue_setup()
660        *     - rte_eth_rx_queue_setup()
661        *     - rte_eth_dev_start()
662        */
663
664   In the API documentation the functions will be rendered as links, see the
665   `online section of the rte_ethdev.h docs <https://doc.dpdk.org/api/rte__ethdev_8h.html>`_ that contains the above text.
666
667 * The ``@see`` keyword can be used to create a *see also* link to another file or library.
668   This directive should be placed on one line at the bottom of the documentation section.
669
670   .. code-block:: c
671
672      /**
673       * ...
674       *
675       * Some text that references mempools.
676       *
677       * @see eal_memzone.c
678       */
679
680 * Doxygen supports two types of comments for documenting variables, constants and members: prefix and postfix:
681
682   .. code-block:: c
683
684      /** This is a prefix comment. */
685      #define RTE_FOO_ERROR  0x023.
686
687      #define RTE_BAR_ERROR  0x024. /**< This is a postfix comment. */
688
689 * Postfix comments are preferred for struct members and constants if they can be documented in the same way:
690
691   .. code-block:: c
692
693      struct rte_eth_stats {
694          uint64_t ipackets; /**< Total number of received packets. */
695          uint64_t opackets; /**< Total number of transmitted packets.*/
696          uint64_t ibytes;   /**< Total number of received bytes. */
697          uint64_t obytes;   /**< Total number of transmitted bytes. */
698          uint64_t imissed;  /**< Total of RX missed packets. */
699          uint64_t ibadcrc;  /**< Total of RX packets with CRC error. */
700          uint64_t ibadlen;  /**< Total of RX packets with bad length. */
701      }
702
703   Note: postfix comments should be aligned with spaces not tabs in accordance
704   with the :ref:`coding_style`.
705
706 * If a single comment type can't be used, due to line length limitations then
707   prefix comments should be preferred.
708   For example this section of the code contains prefix comments, postfix comments on the same line and postfix
709   comments on a separate line:
710
711   .. code-block:: c
712
713      /** Number of elements in the elt_pa array. */
714      uint32_t    pg_num __rte_cache_aligned;
715      uint32_t    pg_shift;     /**< LOG2 of the physical pages. */
716      uintptr_t   pg_mask;      /**< Physical page mask value. */
717      uintptr_t   elt_va_start;
718      /**< Virtual address of the first mempool object. */
719      uintptr_t   elt_va_end;
720      /**< Virtual address of the <size + 1> mempool object. */
721      phys_addr_t elt_pa[MEMPOOL_PG_NUM_DEFAULT];
722      /**< Array of physical page addresses for the mempool buffer. */
723
724   This doesn't have an effect on the rendered documentation but it is confusing for the developer reading the code.
725   It this case it would be clearer to use prefix comments throughout:
726
727   .. code-block:: c
728
729      /** Number of elements in the elt_pa array. */
730      uint32_t    pg_num __rte_cache_aligned;
731      /** LOG2 of the physical pages. */
732      uint32_t    pg_shift;
733      /** Physical page mask value. */
734      uintptr_t   pg_mask;
735      /** Virtual address of the first mempool object. */
736      uintptr_t   elt_va_start;
737      /** Virtual address of the <size + 1> mempool object. */
738      uintptr_t   elt_va_end;
739      /** Array of physical page addresses for the mempool buffer. */
740      phys_addr_t elt_pa[MEMPOOL_PG_NUM_DEFAULT];
741
742 * Check for Doxygen warnings in new code by checking the API documentation build::
743
744      make doc-api-html >/dev/null
745
746 * Read the rendered section of the documentation that you have added for correctness, clarity and consistency
747   with the surrounding text.