Merge tag 'Smack-for-5.11-io_uring-fix' of git://github.com/cschaufler/smack-next
[linux-2.6-microblaze.git] / Documentation / doc-guide / sphinx.rst
1 .. _sphinxdoc:
2
3 Introduction
4 ============
5
6 The Linux kernel uses `Sphinx`_ to generate pretty documentation from
7 `reStructuredText`_ files under ``Documentation``. To build the documentation in
8 HTML or PDF formats, use ``make htmldocs`` or ``make pdfdocs``. The generated
9 documentation is placed in ``Documentation/output``.
10
11 .. _Sphinx: http://www.sphinx-doc.org/
12 .. _reStructuredText: http://docutils.sourceforge.net/rst.html
13
14 The reStructuredText files may contain directives to include structured
15 documentation comments, or kernel-doc comments, from source files. Usually these
16 are used to describe the functions and types and design of the code. The
17 kernel-doc comments have some special structure and formatting, but beyond that
18 they are also treated as reStructuredText.
19
20 Finally, there are thousands of plain text documentation files scattered around
21 ``Documentation``. Some of these will likely be converted to reStructuredText
22 over time, but the bulk of them will remain in plain text.
23
24 .. _sphinx_install:
25
26 Sphinx Install
27 ==============
28
29 The ReST markups currently used by the Documentation/ files are meant to be
30 built with ``Sphinx`` version 1.3 or higher.
31
32 There's a script that checks for the Sphinx requirements. Please see
33 :ref:`sphinx-pre-install` for further details.
34
35 Most distributions are shipped with Sphinx, but its toolchain is fragile,
36 and it is not uncommon that upgrading it or some other Python packages
37 on your machine would cause the documentation build to break.
38
39 A way to avoid that is to use a different version than the one shipped
40 with your distributions. In order to do so, it is recommended to install
41 Sphinx inside a virtual environment, using ``virtualenv-3``
42 or ``virtualenv``, depending on how your distribution packaged Python 3.
43
44 .. note::
45
46    #) Sphinx versions below 1.5 don't work properly with Python's
47       docutils version 0.13.1 or higher. So, if you're willing to use
48       those versions, you should run ``pip install 'docutils==0.12'``.
49
50    #) It is recommended to use the RTD theme for html output. Depending
51       on the Sphinx version, it should be installed  in separate,
52       with ``pip install sphinx_rtd_theme``.
53
54    #) Some ReST pages contain math expressions. Due to the way Sphinx work,
55       those expressions are written using LaTeX notation. It needs texlive
56       installed with amdfonts and amsmath in order to evaluate them.
57
58 In summary, if you want to install Sphinx version 1.7.9, you should do::
59
60        $ virtualenv sphinx_1.7.9
61        $ . sphinx_1.7.9/bin/activate
62        (sphinx_1.7.9) $ pip install -r Documentation/sphinx/requirements.txt
63
64 After running ``. sphinx_1.7.9/bin/activate``, the prompt will change,
65 in order to indicate that you're using the new environment. If you
66 open a new shell, you need to rerun this command to enter again at
67 the virtual environment before building the documentation.
68
69 Image output
70 ------------
71
72 The kernel documentation build system contains an extension that
73 handles images on both GraphViz and SVG formats (see
74 :ref:`sphinx_kfigure`).
75
76 For it to work, you need to install both GraphViz and ImageMagick
77 packages. If those packages are not installed, the build system will
78 still build the documentation, but won't include any images at the
79 output.
80
81 PDF and LaTeX builds
82 --------------------
83
84 Such builds are currently supported only with Sphinx versions 1.4 and higher.
85
86 For PDF and LaTeX output, you'll also need ``XeLaTeX`` version 3.14159265.
87
88 Depending on the distribution, you may also need to install a series of
89 ``texlive`` packages that provide the minimal set of functionalities
90 required for ``XeLaTeX`` to work.
91
92 .. _sphinx-pre-install:
93
94 Checking for Sphinx dependencies
95 --------------------------------
96
97 There's a script that automatically check for Sphinx dependencies. If it can
98 recognize your distribution, it will also give a hint about the install
99 command line options for your distro::
100
101         $ ./scripts/sphinx-pre-install
102         Checking if the needed tools for Fedora release 26 (Twenty Six) are available
103         Warning: better to also install "texlive-luatex85".
104         You should run:
105
106                 sudo dnf install -y texlive-luatex85
107                 /usr/bin/virtualenv sphinx_1.7.9
108                 . sphinx_1.7.9/bin/activate
109                 pip install -r Documentation/sphinx/requirements.txt
110
111         Can't build as 1 mandatory dependency is missing at ./scripts/sphinx-pre-install line 468.
112
113 By default, it checks all the requirements for both html and PDF, including
114 the requirements for images, math expressions and LaTeX build, and assumes
115 that a virtual Python environment will be used. The ones needed for html
116 builds are assumed to be mandatory; the others to be optional.
117
118 It supports two optional parameters:
119
120 ``--no-pdf``
121         Disable checks for PDF;
122
123 ``--no-virtualenv``
124         Use OS packaging for Sphinx instead of Python virtual environment.
125
126
127 Sphinx Build
128 ============
129
130 The usual way to generate the documentation is to run ``make htmldocs`` or
131 ``make pdfdocs``. There are also other formats available, see the documentation
132 section of ``make help``. The generated documentation is placed in
133 format-specific subdirectories under ``Documentation/output``.
134
135 To generate documentation, Sphinx (``sphinx-build``) must obviously be
136 installed. For prettier HTML output, the Read the Docs Sphinx theme
137 (``sphinx_rtd_theme``) is used if available. For PDF output you'll also need
138 ``XeLaTeX`` and ``convert(1)`` from ImageMagick (https://www.imagemagick.org).
139 All of these are widely available and packaged in distributions.
140
141 To pass extra options to Sphinx, you can use the ``SPHINXOPTS`` make
142 variable. For example, use ``make SPHINXOPTS=-v htmldocs`` to get more verbose
143 output.
144
145 To remove the generated documentation, run ``make cleandocs``.
146
147 Writing Documentation
148 =====================
149
150 Adding new documentation can be as simple as:
151
152 1. Add a new ``.rst`` file somewhere under ``Documentation``.
153 2. Refer to it from the Sphinx main `TOC tree`_ in ``Documentation/index.rst``.
154
155 .. _TOC tree: http://www.sphinx-doc.org/en/stable/markup/toctree.html
156
157 This is usually good enough for simple documentation (like the one you're
158 reading right now), but for larger documents it may be advisable to create a
159 subdirectory (or use an existing one). For example, the graphics subsystem
160 documentation is under ``Documentation/gpu``, split to several ``.rst`` files,
161 and has a separate ``index.rst`` (with a ``toctree`` of its own) referenced from
162 the main index.
163
164 See the documentation for `Sphinx`_ and `reStructuredText`_ on what you can do
165 with them. In particular, the Sphinx `reStructuredText Primer`_ is a good place
166 to get started with reStructuredText. There are also some `Sphinx specific
167 markup constructs`_.
168
169 .. _reStructuredText Primer: http://www.sphinx-doc.org/en/stable/rest.html
170 .. _Sphinx specific markup constructs: http://www.sphinx-doc.org/en/stable/markup/index.html
171
172 Specific guidelines for the kernel documentation
173 ------------------------------------------------
174
175 Here are some specific guidelines for the kernel documentation:
176
177 * Please don't go overboard with reStructuredText markup. Keep it
178   simple. For the most part the documentation should be plain text with
179   just enough consistency in formatting that it can be converted to
180   other formats.
181
182 * Please keep the formatting changes minimal when converting existing
183   documentation to reStructuredText.
184
185 * Also update the content, not just the formatting, when converting
186   documentation.
187
188 * Please stick to this order of heading adornments:
189
190   1. ``=`` with overline for document title::
191
192        ==============
193        Document title
194        ==============
195
196   2. ``=`` for chapters::
197
198        Chapters
199        ========
200
201   3. ``-`` for sections::
202
203        Section
204        -------
205
206   4. ``~`` for subsections::
207
208        Subsection
209        ~~~~~~~~~~
210
211   Although RST doesn't mandate a specific order ("Rather than imposing a fixed
212   number and order of section title adornment styles, the order enforced will be
213   the order as encountered."), having the higher levels the same overall makes
214   it easier to follow the documents.
215
216 * For inserting fixed width text blocks (for code examples, use case
217   examples, etc.), use ``::`` for anything that doesn't really benefit
218   from syntax highlighting, especially short snippets. Use
219   ``.. code-block:: <language>`` for longer code blocks that benefit
220   from highlighting. For a short snippet of code embedded in the text, use \`\`.
221
222
223 the C domain
224 ------------
225
226 The **Sphinx C Domain** (name c) is suited for documentation of C API. E.g. a
227 function prototype:
228
229 .. code-block:: rst
230
231     .. c:function:: int ioctl( int fd, int request )
232
233 The C domain of the kernel-doc has some additional features. E.g. you can
234 *rename* the reference name of a function with a common name like ``open`` or
235 ``ioctl``:
236
237 .. code-block:: rst
238
239      .. c:function:: int ioctl( int fd, int request )
240         :name: VIDIOC_LOG_STATUS
241
242 The func-name (e.g. ioctl) remains in the output but the ref-name changed from
243 ``ioctl`` to ``VIDIOC_LOG_STATUS``. The index entry for this function is also
244 changed to ``VIDIOC_LOG_STATUS``.
245
246 Please note that there is no need to use ``c:func:`` to generate cross
247 references to function documentation.  Due to some Sphinx extension magic,
248 the documentation build system will automatically turn a reference to
249 ``function()`` into a cross reference if an index entry for the given
250 function name exists.  If you see ``c:func:`` use in a kernel document,
251 please feel free to remove it.
252
253
254 list tables
255 -----------
256
257 We recommend the use of *list table* formats. The *list table* formats are
258 double-stage lists. Compared to the ASCII-art they might not be as
259 comfortable for
260 readers of the text files. Their advantage is that they are easy to
261 create or modify and that the diff of a modification is much more meaningful,
262 because it is limited to the modified content.
263
264 The ``flat-table`` is a double-stage list similar to the ``list-table`` with
265 some additional features:
266
267 * column-span: with the role ``cspan`` a cell can be extended through
268   additional columns
269
270 * row-span: with the role ``rspan`` a cell can be extended through
271   additional rows
272
273 * auto span rightmost cell of a table row over the missing cells on the right
274   side of that table-row.  With Option ``:fill-cells:`` this behavior can
275   changed from *auto span* to *auto fill*, which automatically inserts (empty)
276   cells instead of spanning the last cell.
277
278 options:
279
280 * ``:header-rows:``   [int] count of header rows
281 * ``:stub-columns:``  [int] count of stub columns
282 * ``:widths:``        [[int] [int] ... ] widths of columns
283 * ``:fill-cells:``    instead of auto-spanning missing cells, insert missing cells
284
285 roles:
286
287 * ``:cspan:`` [int] additional columns (*morecols*)
288 * ``:rspan:`` [int] additional rows (*morerows*)
289
290 The example below shows how to use this markup.  The first level of the staged
291 list is the *table-row*. In the *table-row* there is only one markup allowed,
292 the list of the cells in this *table-row*. Exceptions are *comments* ( ``..`` )
293 and *targets* (e.g. a ref to ``:ref:`last row <last row>``` / :ref:`last row
294 <last row>`).
295
296 .. code-block:: rst
297
298    .. flat-table:: table title
299       :widths: 2 1 1 3
300
301       * - head col 1
302         - head col 2
303         - head col 3
304         - head col 4
305
306       * - column 1
307         - field 1.1
308         - field 1.2 with autospan
309
310       * - column 2
311         - field 2.1
312         - :rspan:`1` :cspan:`1` field 2.2 - 3.3
313
314       * .. _`last row`:
315
316         - column 3
317
318 Rendered as:
319
320    .. flat-table:: table title
321       :widths: 2 1 1 3
322
323       * - head col 1
324         - head col 2
325         - head col 3
326         - head col 4
327
328       * - column 1
329         - field 1.1
330         - field 1.2 with autospan
331
332       * - column 2
333         - field 2.1
334         - :rspan:`1` :cspan:`1` field 2.2 - 3.3
335
336       * .. _`last row`:
337
338         - column 3
339
340 Cross-referencing
341 -----------------
342
343 Cross-referencing from one documentation page to another can be done by passing
344 the path to the file starting from the Documentation folder.
345 For example, to cross-reference to this page (the .rst extension is optional)::
346
347     See Documentation/doc-guide/sphinx.rst.
348
349 If you want to use a relative path, you need to use Sphinx's ``doc`` directive.
350 For example, referencing this page from the same directory would be done as::
351
352     See :doc:`sphinx`.
353
354 For information on cross-referencing to kernel-doc functions or types, see
355 Documentation/doc-guide/kernel-doc.rst.
356
357 .. _sphinx_kfigure:
358
359 Figures & Images
360 ================
361
362 If you want to add an image, you should use the ``kernel-figure`` and
363 ``kernel-image`` directives. E.g. to insert a figure with a scalable
364 image format use SVG (:ref:`svg_image_example`)::
365
366     .. kernel-figure::  svg_image.svg
367        :alt:    simple SVG image
368
369        SVG image example
370
371 .. _svg_image_example:
372
373 .. kernel-figure::  svg_image.svg
374    :alt:    simple SVG image
375
376    SVG image example
377
378 The kernel figure (and image) directive support **DOT** formatted files, see
379
380 * DOT: http://graphviz.org/pdf/dotguide.pdf
381 * Graphviz: http://www.graphviz.org/content/dot-language
382
383 A simple example (:ref:`hello_dot_file`)::
384
385   .. kernel-figure::  hello.dot
386      :alt:    hello world
387
388      DOT's hello world example
389
390 .. _hello_dot_file:
391
392 .. kernel-figure::  hello.dot
393    :alt:    hello world
394
395    DOT's hello world example
396
397 Embed *render* markups (or languages) like Graphviz's **DOT** is provided by the
398 ``kernel-render`` directives.::
399
400   .. kernel-render:: DOT
401      :alt: foobar digraph
402      :caption: Embedded **DOT** (Graphviz) code
403
404      digraph foo {
405       "bar" -> "baz";
406      }
407
408 How this will be rendered depends on the installed tools. If Graphviz is
409 installed, you will see an vector image. If not the raw markup is inserted as
410 *literal-block* (:ref:`hello_dot_render`).
411
412 .. _hello_dot_render:
413
414 .. kernel-render:: DOT
415    :alt: foobar digraph
416    :caption: Embedded **DOT** (Graphviz) code
417
418    digraph foo {
419       "bar" -> "baz";
420    }
421
422 The *render* directive has all the options known from the *figure* directive,
423 plus option ``caption``.  If ``caption`` has a value, a *figure* node is
424 inserted. If not, a *image* node is inserted. A ``caption`` is also needed, if
425 you want to refer it (:ref:`hello_svg_render`).
426
427 Embedded **SVG**::
428
429   .. kernel-render:: SVG
430      :caption: Embedded **SVG** markup
431      :alt: so-nw-arrow
432
433      <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
434      <svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" version="1.1" ...>
435         ...
436      </svg>
437
438 .. _hello_svg_render:
439
440 .. kernel-render:: SVG
441    :caption: Embedded **SVG** markup
442    :alt: so-nw-arrow
443
444    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
445    <svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg"
446      version="1.1" baseProfile="full" width="70px" height="40px" viewBox="0 0 700 400">
447    <line x1="180" y1="370" x2="500" y2="50" stroke="black" stroke-width="15px"/>
448    <polygon points="585 0 525 25 585 50" transform="rotate(135 525 25)"/>
449    </svg>