Add bytefield.sty latex package to doclib
[senf.git] / Mainpage.dox
1 // $Id$
2 //
3 // Copyright (C) 2007
4 // Fraunhofer Institute for Open Communication Systems (FOKUS)
5 // Competence Center NETwork research (NET), St. Augustin, GERMANY
6 //     Stefan Bund <g0dil@berlios.de>
7 //
8 // This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9 // it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 // the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
11 // (at your option) any later version.
12 //
13 // This program is distributed in the hope that it will be useful,
14 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 // GNU General Public License for more details.
17 //
18 // You should have received a copy of the GNU General Public License
19 // along with this program; if not, write to the
20 // Free Software Foundation, Inc.,
21 // 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
22
23 /** \mainpage SENF: The Simple and Extensible Network Framework
24
25     The SENF Simple and Extensible Network Framework aims to be a complete set of libraries to
26     facilitate the development of network applications focusing on network protocols on the layers
27     below the application layer. However, the framework includes many general purpose utilities and
28     will be expedient to use well beyond its primary objective.
29
30     \section Goals
31
32     The main goals of this library are (in no particular order):
33
34     \li modular framework design
35     \li utilizing the power of modern C++
36     \li very low overhead for frequently called members
37     \li extensible design
38     \li concise interface
39
40     \section start Getting started
41
42     To get started using this library, begin by checking out the code from the <a
43     href="http://developer.berlios.de/svn/?group_id=7489">BerliOS SVN repository</a>. You may find
44     help on using the library at '\ref senf_usage'. If you are interested in SENF, feel free to subscribe
45     to the <a href="http://developer.berlios.de/mail/?group_id=7489">SENF mailing lists</a>. If you
46     want to contribute, read the docs and \e please adhere to the \ref senf_conventions.
47
48     \see \ref senf_usage\n
49          <a href="../../Examples/doc/html/index.html">Examples</a>
50 */
51
52 /** \page senf_usage Using the SENF framework
53
54     The SENF Framework is a collection of loosely coupled modules. The libraries are heavily object
55     oriented and template based. For compatibility reasons, the libraries are therefore built
56     together with every project making use of the framework.
57
58     When starting a new project based on the SENF framework, it is advisable, to make use of the
59     SENFSCons build environment and use SVN to manage the code repository. This is the
60     configuration, described in this documentation.
61
62     \see \ref senf_build \n
63          \ref senf_setup \n
64          \ref senf_components \n
65          \ref senf_overview
66
67     \section senf_preliminaries Preliminaries
68
69     Before starting the development, make sure to fulfill the following requirements:
70
71     \li GNU g++, version at least 3.4
72     \li The Boost libraries (http://www.boost.org)
73     \li The SCons build tool (http://www.scons.org)
74
75     If you want to build the documentation, you additionally need
76
77     \li Doxygen (http://www.doxygen.org)
78     \li The \c dia diagram editor (http://www.gnome.org/projects/dia/)
79     \li HTML \c tidy (http://tidy.sourceforge.net/)
80     \li The \c xsltproc XSLT processor (http://xmlsoft.org/XSLT/xsltproc2.html)
81     \li The \c graphviz library (http://www.graphviz.org)
82
83
84     The library is only tested with gcc-3.4 and 4.0 on Linux. On other POSIX platforms with a BSD
85     Socket API, the library should be usable, possibly with some tweaking (except for the Scheduler,
86     which relies on \c epoll)
87
88     \section senf_compiler_options Compiler and Linker Options
89
90     If SENF is compiled in debug mode (SENF_DEBUG is defined), exception messages will automatically
91     include a stack backtrace. For this to work, you need to add the -rdynamic option to all link
92     commands. This feature depends on gcc and the GNU-libc.
93
94     It is <B>very important</B> that both the SENF library and the application using it are compiled
95     \e both either with or without this compiler switch (-DSENF_DEBUG). Otherwise, the compiler will
96     emit error messages which might be hard to debug.
97  */
98
99 /** \page senf_build Building the SENF framework
100
101     This procedure will test building the complete framework including the unit tests and the
102     Sniffer test application. This build is \e not needed to use the framework since every project
103     will include the full SENF source code itself (via Subversion).
104
105     After you have successfully built the library tests, you can continue to setup your own project
106     using SENF.
107
108     \see \ref senf_setup \n
109          \ref senf_components \n
110          \ref senf_overview
111
112     \section senf_checkout Getting the code
113
114     To access the code, check out the code from the BerliOS repository. Change to your development
115     directory and use the following subversion command
116
117     <pre>
118     $ svn checkout http://svn.berlios.de/svnroot/repos/senf/trunk senf
119     </pre>
120
121     This will create a new directory \c senf within the current directory. For further documentation
122     on the use of Subversion, see the \c svn man-page or the subversion homepage at
123     http://subversion.tigris.org. A very good introduction and reference to subversion is available
124     at http://svnbook.red-bean.com.
125
126     \section senf_compile Building
127
128     To build the library, execute all unit tests and build the Sniffer test application, use
129
130     <pre>
131     $ scons
132     $ scons all_tests
133     </pre>
134
135     in the \c senf directory. This assumes, that you want to build the library with your default gcc
136     and requires the boost libraries to be available in the system include paths. If this is not the
137     case, you can take a look at <tt>SConfig.template</tt> file. Copy this file to <tt>SConfig</tt>
138     and comment out all the variables you don't want to change (The \e values in the template file
139     are just arbitrary examples).
140  */
141
142 /** \page senf_setup Setting up a new project using SENF
143
144     The most simple way to use SENF for now is to checkout the svn repository and build SENF
145     yourselves. After you have built SENF, reference your SENF build directory from your build
146     environment. The most flexible way to do this, is to use a symbolic link to your SENF build.
147
148     Here an example \c SConstruct file for a project using SENF. This script expects SENF to be
149     found in the <tt>%senf</tt> sub-directory of the directory, where the \c SConstruct file is
150     found. This may either be a SENF checkout (if managing your project via subversion, you can use
151     <tt>svn:externals</tt> for this) or a symbolic link to your SENF checkout.
152
153     \code
154     import glob
155
156     env = Environment(
157
158         LIBS     = [ 'senf', 'boost_regex', 'boost_iostreams' ],
159         CXXFLAGS = [ '-Wall', '-Woverloaded-virtual', '-Wno-long-long' ],
160
161     )
162
163     env.Program(
164         target = 'mytarget',
165         source = glob.glob('*.cc'),
166     );
167     \endcode
168
169     When building against a self-built SENF which will probably be in debug mode, the '-DSENF_DEBUG'
170     option must be added to the compile command.
171
172     The most simple way to build using SENF is to use a very simple SCons helper which automatically
173     supports debug and final builds, uses SENF either centrally installed or locally built and has
174     some other nice features. See <a
175     href="../../senfscons/doc/html/index.html#senfutil_overview">Building Projects using SENF</a>
176     for more info and an example for this utility.
177
178     \see \ref senf_components \n
179          \ref senf_overview
180  */
181
182 /** \page senf_components The SENF modules
183
184     The framework is made up of several modular components. When using the library, it is possible
185     to selectively choose to use only a subset of the implemented modules.
186
187     \see \ref senf_overview
188
189     \section libPPI libPPI: Packet Processing Infrastructure
190
191     The Packet Processing Infrastructure implements a modular framework for implementing packet
192     oriented network applications. The library provides a large set of pre-defined modules as well
193     as the necessary helpers to implement application specific processing modules.
194
195     \see <a href="../../PPI/doc/html/index.html">libPPI API reference</a>
196
197     \section libSocket libSocket: C++ abstraction of the BSD socket API
198
199     This library provides a high performance and object oriented abstraction of the standard socket
200     API. It utilizes a flexible and extensible policy based design. The library provides predefined
201     types for the important socket types (UDP and TCP sockets etc) including raw and packet sockets.
202
203     \see <a href="../../Socket/doc/html/index.html">libSocket API reference</a>
204
205     \section libPackets libPackets: Network packet manipulation
206
207     This library provides a very flexible infrastructure to parse, create and otherwise manipulate
208     packetized network data. Included is a library of several protocol parsers covering the basic
209     IPv4 and IPv6 network protocols down to the Ethernet layer.
210
211     \see <a href="../../Packets/doc/html/index.html">libPackets API reference</a>
212
213     \section libScheduler libScheduler: Asynchronous event handling
214
215     The scheduler library provides an object oriented interface to the standard UNIX \c select type
216     event dispatcher. It is based on the high performance \c epoll system call. It provides support
217     for read/write events as well as simple timer based events.
218
219     \see <a href="../../Scheduler/doc/html/index.html">libScheduler API reference</a>
220
221     \section libUtils libUtils: Collection of arbitrary utilities
222
223     This library is used be most all of the other modules for miscellaneous tools and utilities. We
224     have
225
226     \li Simple functions to manage daemon processes
227     \li Standard exception classes
228     \li senf::intrusive_refcount to simplify the implementation of classes usable with
229         boost::intrusive_ptr
230     \li boost::bind extensions
231     \li An interface to the \c g++ de-mangler integrated with type_info
232     \li Typedefs and rudimentary methods to simplify handling high-resolution time values
233
234     \see <a href="../../Utils/doc/html/index.html">libUtils API reference</a>
235
236     \section senfscons SENFSCons, the SENF build environment
237
238     SENF relies on SCons (http://www.scons.org) to build. To further simplify the common tasks, SENF
239     includes a library of custom routines and builders comprising a very concise build
240     environment. Included are a number of templates to help bootstrapping a new project or
241     component.
242
243     \see <a href="../../senfscons/doc/html/index.html">SENFSCons reference</a>
244  */
245
246 /** \page senf_overview Introduction to the framework
247
248     The SENF framework is relatively complex and makes use of advanced features of the C++
249     language. To make the most efficient use of the framework, you should have at least a basic
250     understanding of C++ templates and the standard library concepts.
251
252     The library implementation at places makes heavy use of advanced template techniques and relies
253     on some very advanced template libraries from Boost. The aim was however for the \e external
254     interface of the library to be as simple as possible without sacrificing important functionality
255     or adversely impacting the runtime performance.
256
257     As already mentioned several times, the library relies on Boost (http://www.boost.org) as a
258     generic library of high quality reusable C++ components. It also makes frequent use of the
259     standard library. It is designed, to integrate well into both libraries and to use the same
260     concepts and ideas.
261
262     \section senf_startup Getting starting developing with SENF
263
264     To introduce the framework and it's general structure, a simple example application is provided
265     in the SENF repository in the \c Sniffer module. Peruse this example to get a first look at how
266     to make use of SENF.
267
268     When building a network Application with SENF, you will use several modules:
269
270     \li Use the <a href="../../Socket/doc/html/index.html">Socket library</a> for network
271         communication needs. This library includes support for raw and packet sockets to allow low
272         level network access.
273     \li Use the <a href="../../Scheduler/doc/html/index.html">Scheduler library</a> to coordinate
274         the asynchronous event processing. This drastically reduces the number of threads needed in
275         your application and will greatly enhance the overall responsiveness.
276     \li To interpret low level network packets, use the <a
277         href="../../Packets/doc/html/index.html">Packets library</a>. This library will provide
278         efficient and convenient access to all protocol fields. It supports parsing as well as
279         modifying and creating packets. It has default support for the most important Internet
280         protocols and is highly extensible with new protocols.
281     \li Go over the <a href="../../Utils/doc/html/index.html">Utils library</a>. It contains small
282         helpers to simplify tasks like daemonization, exception handling, debugging and so on.
283
284     The simplest way to get started is: copy the Sniffer application and start to modify it.
285
286     \see <a href="../../Examples/doc/html/index.html">Examples</a> \n
287          \ref senf_components \n
288          \ref senf_setup
289
290     \section senf_conventions Coding Conventions
291     
292     Here we have laid down the coding conventions used throughout the SENF framework. Please ad here
293     to these conventions when changing or adding code. If you use emacs, you can use the C++ IDE for
294     emacs from http://g0dil.de which greatly simplifies following these conventions.
295
296     \subsection senf_conventions_file_naming File Naming
297
298     Files should be named according to the main class they define. A single header file should
299     define only one main class. Exceptions to this rule are OK.
300
301     \par Rationale:
302         This simplifies finding the implementation/header for a given class and also reduces the
303         size of each single file.
304     
305     The implementation is divided into a number of different files:
306
307     <table class="glossary"> <tr><td>\c .h</td><td>C public header</td></tr>
308
309     <tr><td>\c .hh</td><td>C++ public header</td></tr>
310
311     <tr><td>\c .ih</td><td>C++ internal header used only by the implementation. This header will
312     probably be included indirectly by the public header but is not meant to be perused by the
313     library user</td></tr>
314
315     <tr><td>\c .c</td><td>C implementation</td></tr>
316
317     <tr><td>\c .cc</td><td>C++ implementation of non-inline non-template functions and
318     members</td></tr>
319
320     <tr><td>\c .ct</td><td>C++ implementation of non-inline template functions and members</td></tr>
321
322     <tr><td>\c .cci</td><td>C++ implementation of inline non-template functions and
323     members</td></tr>
324     
325     <tr><td>\c .cti</td><td>C++ implementation of inline template functions and members</td></tr>
326
327     <tr><td>\c .mpp</td><td>Special include file used for external iteration by the
328     Boost.Preprocessor library</td></tr> </table>
329
330     \par Rationale:
331         There are two part's to this: First, separating the implementation of inlines and templates
332         out of the header file makes the header file much easier to read. This is important, since
333         the header file will be used as a reference by the developers.
334     \par
335         Separating inline from non-inline members is used together with the \c prefix_ convention
336         below to ensure the correct placement of inline vs non-inline members in the source
337         code. The C++ language requires, that inline members must be included into \e every
338         compilation unit, non-inline members however must be included \e only in one compilation
339         unit. Placing the inline members into a separate file allows to automate this: Simply moving
340         an implementation from one of the inline files into one of the non-inline files will change
341         the type of implementation accordingly.
342
343     \subsection senf_conventions_type_naming Type Naming
344
345     SENF prefers the use of the CapitalziedLettersToSeparateWords convention for class names. In
346     this case, class names must start with a capital letter. There are some exceptions to this rule:
347     Types which define new basic data types to be used like other built-in types may be named using
348     lowercase letters plus underscores. Also, if a type or class is directly related to some other
349     library (STL or Boost) which uses the underscore convention, it might be more sensible to follow
350     this convention. This is open to debate.
351
352     \par Rationale:
353         Naming types with capital letters nicely gives a visual clue, that a symbol is a type
354         name. This can also be used by the editor to highlight type names correctly. Additionally,
355         this convention is compact and does not add additional or repeated overhead.
356
357     \subsection senf_conventions_impl Implementation
358
359     Only in very few places, SENF allows the use of inline implementations (not to be confused with
360     inline functions). An \e implementation is inline, if it is written directly into the class
361     definition in the header file. Again there are exceptions to this rule but they are very few:
362     \li When defining simple exception classes, the 'what()' member may be defined inline if it
363         returns a string constant.
364     \li It may be OK to use inline implementations for one-line implementations in internal
365         headers. 
366     \li The Packet library allows inline implementations for the definition of parsers since doing
367         so outside the declaration just gets to verbose and parsers definitions are quite length but
368         very simple and straight forward.
369
370     \par Rationale:
371         Implementing members inline inside the class declaration makes the declaration much harder
372         to read. Since the declaration in the header file will be used as a reference by the
373         developer, the header files should be as readable as possible.
374
375     Every function or method implementation in one of the implementation files must \e always be
376     prefixed with \c prefix_. This symbol is defined at the beginning of the file and undefined at
377     the end. The symbol must be defined to be \c inline in the \c .cti and \c .cci files and must be
378     defined empty in the \c .cc and \c .ct files.
379
380     \par Rationale:
381         Together with splitting inlines and non-inlines into separate files, this allows to
382         automatically include the inline definitions at the right places. See above.
383
384     Private data members are named with a trailing underscore character.
385
386     \par Rationale:
387         This helps distinguishing local variables from parameter names. The trailing underscore
388         does not interfere with other naming conventions and is allowed by the standard (underscore
389         at the beginning of the name are problematic since some classes of names beginning with an
390         underscore are reserved for the standard library implementation)
391  */
392
393 \f
394 // :vim:textwidth=100
395 // Local Variables:
396 // mode: c++
397 // fill-column: 100
398 // c-file-style: "senf"
399 // indent-tabs-mode: nil
400 // ispell-local-dictionary: "american"
401 // compile-command: "scons doc"
402 // mode: flyspell
403 // mode: auto-fill
404 // End: