Add support vor CONCURRENCY_LEVEL and 'scons -j <n>' to debian build
[senf.git] / Mainpage.dox
1 // Copyright (C) 2007 
2 // Fraunhofer Institut fuer offene Kommunikationssysteme (FOKUS)
3 // Kompetenzzentrum fuer Satelitenkommunikation (SatCom)
4 //     Stefan Bund <g0dil@berlios.de>
5 //
6 // This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7 // it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 // the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9 // (at your option) any later version.
10 //
11 // This program is distributed in the hope that it will be useful,
12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 // GNU General Public License for more details.
15 //
16 // You should have received a copy of the GNU General Public License
17 // along with this program; if not, write to the
18 // Free Software Foundation, Inc.,
19 // 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
20
21 /** \mainpage SENF: The Simple and Extensible Network Framework
22
23     The SENF Simple and Extensible Network Framework aims to be a complete set of libraries to
24     facilitate the development of network applications focusing on network protocols on the layers
25     below the application layer. However, the framework includes many general purpose utilities and
26     will be expedient to use well beyond its primary objective.
27
28     \section Goals
29
30     The main goals of this library are (in no particular order):
31
32     \li modular framework design
33     \li utilizing the power of modern C++
34     \li very low overhead for frequently called members
35     \li extensible design
36     \li concise interface
37
38     \section start Getting started
39
40     To get started using this library, begin by checking out the code from the <a
41     href="http://developer.berlios.de/svn/?group_id=7489">BerliOS SVN repository</a>. You may find
42     help on using the library at '\ref usage'. If you are interested in SENF, feel free to subscribe
43     to the <a href="http://developer.berlios.de/mail/?group_id=7489">SENF mailing lists</a>. If you
44     want to contribute, read the docs and \e please adhere to the \ref conventions.
45
46     \see \ref usage\n
47          <a href="../../Examples/doc/html/index.html">Examples</a>
48 */
49
50 /** \page usage Using the SENF framework
51
52     The SENF Framework is a collection of loosely coupled modules. The libraries are heavily object
53     oriented and template based. For compatibility reasons, the libraries are therefore built
54     together with every project making use of the framework.
55
56     When starting a new project based on the SENF framework, it is advisable, to make use of the
57     SENFSCons build environment and use SVN to manage the code repository. This is the
58     configuration, described in this documentation.
59
60     \see \ref build \n
61          \ref components \n
62          \ref svnsetup \n
63          \ref overview
64
65     \section Preliminaries
66
67     Before starting the development, make sure to fulfill the following requirements:
68
69     \li GNU g++, version at least 3.4
70     \li The Boost libraries (http://www.boost.org)
71     \li The SCons build tool (http://www.scons.org)
72
73     If you want to build the documentation, you additionally need
74
75     \li Doxygen (http://www.doxygen.org)
76     \li The \c dia diagram editor (http://www.gnome.org/projects/dia/)
77     \li HTML \c tidy (http://tidy.sourceforge.net/)
78     \li The \c xsltproc XSLT processor (http://xmlsoft.org/XSLT/xsltproc2.html)
79     \li The \c graphviz library (http://www.graphviz.org)
80
81
82     The library is only tested with gcc-3.4 and 4.0 on Linux. On other POSIX platforms with a BSD
83     Socket API, the library should be usable, possibly with some tweaking (except for the Scheduler,
84     which relies on \c epoll)
85  */
86
87 /** \page build Building the framework
88
89     This procedure will test building the complete framework including the unit tests and the
90     Sniffer test application. This build is \e not needed to use the framework since every project
91     will include the full SENF source code itself (via Subversion).
92
93     After you have successfully built the library tests, you can continue to setup your own project
94     using SENF.
95
96     \see \ref components \n
97          \ref svnsetup
98
99     \section checkout Getting the code
100
101     To access the code, check out the code from the BerliOS repository. Change to your development
102     directory and use the following subversion command
103
104     <pre>
105     $ svn checkout http://svn.berlios.de/svnroot/repos/senf/trunk senf
106     </pre>
107
108     This will create a new directory \c senf within the current directory. For further documentation
109     on the use of Subversion, see the \c svn manpage or the subversion homepage at
110     http://subversion.tigris.org. A very good introduction and reference to subversion is available
111     at http://svnbook.red-bean.com.
112
113     \section compile Building
114
115     To build the library, execute all unit tests and build the Sniffer test application, use
116
117     <pre>
118     $ scons
119     $ scons all_tests
120     </pre>
121
122     in the \c senf directory. This assumes, that you want to build the library with your default gcc
123     and requires the boost libraries to be available in the system include paths. If this is not the
124     case, you can take a look at <tt>SConfig.template</tt> file. Copy this file to <tt>SConfig</tt>
125     and comment out all the variables you don't want to change (The \e values in the template file
126     are just arbitrary examples).
127  */
128
129 /** \page components The SENF modules
130
131     The framework is made up of several modular components. When using the library, it is possible
132     to selectively choose to use only a subset of the implemented modules.
133
134     \see \ref build \n
135          \ref svnsetup
136
137     \section libSocket libSocket: C++ abstraction of the BSD socket API
138
139     This library provides a high performance and object oriented abstraction of the standard socket
140     API. It utilizes a flexible and extensible policy based design. The library provides predefined
141     types for the important socket types (UDP and TCP sockets etc) including raw and packet
142     sockets. \n
143
144     \see <a href="../../Socket/doc/html/index.html">libSocket API
145     reference</a>
146
147     \section libPackets libPackets: Network packet manipulation
148
149     This library provides a very flexible infrastructure to parse, create and otherwise manipulate
150     packetized network data. Included is a library of several protocol parsers covering the basic
151     IPv4 and IPv6 network protocols down to the Ethernet layer.
152
153     \see <a href="../../Packets/doc/html/index.html">libPackets API
154     reference</a>
155
156     \section libScheduler libScheduler: Asynchronous event handling
157
158     The scheduler library provides an object oriented interface to the standard UNIX \c select type
159     event dispatcher. It is based on the high performance \c epoll system call. It provides support
160     for read/write events as well as simple timer based events.
161
162     \see <a href="../../Scheduler/doc/html/index.html">libScheduler API reference</a>
163
164     \section libUtils libUtils: Collection of arbitrary utilities
165
166     This library is used be most all of the other modules for miscellaneous tools and utilities. We
167     have
168
169     \li Simple functions to manage daemon processes
170     \li Standard exception classes
171     \li senf::intrusive_refcount to simplify the implementation of classes usable with
172         boost::intrusive_ptr
173     \li boost::bind extensions
174     \li An interface to the \c g++ demangler integrated with type_info
175     \li Typedefs and rudimentary methods to simplify handling high-resolution time values
176
177     \see <a href="../../Utils/doc/html/index.html">libUtils API reference</a>
178
179     \section senfscons SENFSCons, the SENF build environment
180
181     SENF relies on SCons (http://www.scons.org) to build. To further simplify the common tasks, SENF
182     includes a library of custom routines and builders comprising a very concise build
183     environment. Included are a number of templates to help bootstrapping a new project or
184     component.
185
186     \see <a href="../../senfscons/doc/html/index.html">SENFSCons reference</a>
187  */
188
189 /** \page svnsetup Setting up a new project using SENF
190
191     The preferred way to use SENF in a new project is to rely on Subversion and make use of the
192     SENFSCons build environment. The following sections will describe, how this setup works.
193
194     \see \ref build \n
195          \ref components \n
196          \ref overview
197
198     \section svnext Setting up the project repository
199
200     The most seamless integration is possible if you rely on Subversion to manage the new
201     project. Subversion does support 'external repositories'. This allows to import code from a
202     foreign repository into the checkout without importing it into your repository. The code will
203     always stay at the remote repository, updates are automatically available.
204
205     First setup a new empty repository as described for example in the Subversion book at
206     http://svnbook.red-bean.com or as mandated by your site policy. We will call the project 'Foo'
207     and assume, that the project has been checked out into the 'Foo' directory.
208
209     You now have to decide, which modules you want to use. Every module resides in it's own
210     subdirectory in the SENF repository. Instead of directly checking out the code, we will use \c
211     svn:externals. This will instruct \c svn to automatically check out the needed directories from
212     the BerliOS SENF repository. Change to the 'Foo' directory and type
213
214     <pre>
215     $ svn propedit svn:externals .
216     </pre>
217
218     The default editor (probably VI) will be started with the current value of the svn:externals
219     property (which will probably be empty). Now add all the modules you want plus \c senfscons and
220     possibly \c doclib (if you want to build the documentation). You will almost certainly need the
221     \c Utils module, since all other modules depend on it.
222
223     For example, if you want to use the \c Scheduler and \c Socket module, the file will look like
224
225     <pre>
226     senfscons http://svn.berlios.de/svnroot/repos/senf/trunk/senfscons
227     Utils http://svn.berlios.de/svnroot/repos/senf/trunk/Utils
228     Scheduler http://svn.berlios.de/svnroot/repos/senf/trunk/Scheduler
229     Socket http://svn.berlios.de/svnroot/repos/senf/trunk/Socket
230     </pre>
231
232     exit the editor and the property will be set. Now run
233
234     <pre>
235     $ svn update
236     </pre>
237
238     and the code will be checked out into the corresponding directories.
239
240     \section new_conf Configuring SENFSCons
241
242     To set up the build environment, copy the <tt>senfscons/SConstruct.template</tt> to
243     <tt>SConstruct</tt> in the project root. The default setup of this file is to build all
244     subdirectories (using the \c SConscript files of the subdirectories). You can add additional
245     global targets and configuration parameters here.
246
247     If you want to use a non-default compiler or the boost library is not installed in the system
248     directories, you will have to copy <tt>senfscons/SConfig.template</tt> to <tt>SConfig</tt> in
249     the project root and edit it there. You should \e never add \c SConfig to the repository since
250     it should only contain local settings necessary for building on your local system. You should
251     therefore add \c SConfig to the list of files ignored by Subversion in the project root. In the
252     project root execute
253
254     <pre>
255     $ svn propedit svn:ignore .
256     </pre>
257
258     and add \c SConfig as a new line to the property.
259
260     \section new_build Building the project
261
262     You should now be able to build your project using
263
264     <pre>
265     $ scons
266     </pre>
267
268     If you have not changed the \c SConstruct file, this will build all modules you have imported
269     into your project. To build and execute the unit tests, use
270
271     <pre>
272     $ scons all_tests
273     </pre>
274
275     you can also build only a subdirectory by changing to it and running
276
277     <pre>
278     $ scons -u [target]
279     </pre>
280
281     \see <a href="../../senfscons/doc/html/index.html">SENFSCons reference</a> \n
282          <a href="http://www.scons.org/documentation.php">SCons documentation</a> \n
283          <a href="http://svnbook.red-bean.com">Subversion online book</a> \n
284          <a href="http://subversion.tigris.org">Subversion Homepage</a>
285  */
286
287 /** \page overview Introduction to the framework
288
289     The SENF framework is relatively complex and makes use of advanced features of the C++
290     language. To make the most efficient use of the framework, you should have at least a basic
291     understanding of C++ templates and the standard library concepts.
292
293     The library implementation at places makes heavy use of advanced template techniques and relies
294     on some very advanced template libraries from Boost. The aim was however for the \e external
295     interface of the library to be as simple as possible without sacrificing important functionality
296     or adversely impacting the runtime performance.
297
298     As already mentioned several times, the library relies on Boost (http://www.boost.org) as a
299     generic library of high quality reusable C++ components. It also makes frequent use of the
300     standard library. It is designed, to integrate well into both libraries and to use the same
301     concepts and ideas.
302
303     \section startup Getting starting developing with SENF
304
305     To introduce the framework and it's general structure, a simple example application is provided
306     in the SENF repository in the \c Sniffer module. Peruse this example to get a first look at how
307     to make use of SENF.
308
309     When building a network Application with SENF, you will use several modules:
310
311     \li Use the <a href="../../Socket/doc/html/index.html">Socket library</a> for network
312         communication needs. This library includes support for raw and packet sockets to allow low
313         level network access.
314     \li Use the <a href="../../Scheduler/doc/html/index.html">Scheduler library</a> to coordinate
315         the asynchronous event processing. This drastically reduces the number of threads needed in
316         your application and will greatly enhance the overall responsiveness.
317     \li To interpret low level network packets, use the <a
318         href="../../Packets/doc/html/index.html">Packets library</a>. This library will provide
319         efficient and convenient access to all protocol fields. It supports parsing as well as
320         modifying and creating packets. It has default support for the most important internet
321         protocols and is highly extensible with new protocols.
322     \li Go over the <a href="../../Utils/doc/html/index.html">Utils library</a>. It contains small
323         helpers to simplify tasks like daemonization, exception handling, debugging and so on.
324
325     The simplest way to get started is: copy the Sniffer application and start to modify it.
326
327     \see <a href="../../Examples/doc/html/index.html">Examples</a> \n
328          \ref components \n
329          \ref svnsetup \n
330          \ref build
331
332     \section conventions Coding Conventions
333     
334     Here we have laid down the coding conventions used throughout the SENF framework. Please ad here
335     to these conventions when changing or adding code. If you use emacs, you can use the C++ IDE for
336     emacs from http://g0dil.de which greatly simplifies following these conventions.
337
338     \subsection conventions_file_naming File Naming
339
340     Files should be named according to the main class they define. A single header file should
341     define only one main class. Exceptions to this rule are OK.
342
343     \par Rationale:
344         This simplifies finding the implementation/header for a given class and also reduces the
345         size of each single file.
346     
347     The implementation is divided into a number of different files:
348
349     <table class="glossary"> <tr><td>\c .h</td><td>C public header</td></tr>
350
351     <tr><td>\c .hh</td><td>C++ public header</td></tr>
352
353     <tr><td>\c .ih</td><td>C++ internal header used only by the implementation. This header will
354     probably be included indirectly by the public header but is not meant to be perused by the
355     library user</td></tr>
356
357     <tr><td>\c .c</td><td>C implementation</td></tr>
358
359     <tr><td>\c .cc</td><td>C++ implementation of non-inline non-template functions and
360     members</td></tr>
361
362     <tr><td>\c .ct</td><td>C++ implementation of non-inline template functions and members</td></tr>
363
364     <tr><td>\c .cci</td><td>C++ implementation of inline non-template functions and
365     members</td></tr>
366     
367     <tr><td>\c .cti</td><td>C++ implementation of inline template functions and members</td></tr>
368
369     <tr><td>\c .mpp</td><td>Special include file used for external iteration by the
370     Boost.Preprocessor library</td></tr> </table>
371
372     \par Rationale:
373         There are two part's to this: First, separating the implementation of inlines and templates
374         out of the header file makes the header file much easier to read. This is important, since
375         the header file will be used as a reference by the developers.
376     \par
377         Separating inline from non-inline members is used together with the \c prefix_ convention
378         below to ensure the correct placement of inline vs non-inline members in the source
379         code. The C++ language requires, that inline members must be included into \e every
380         compilation unit, non-inline members however must be included \e only in one compilation
381         unit. Placing the inline members into a separate file allows to automate this: Simply moving
382         an implementation from one of the inline files into one of the non-inline files will change
383         the type of implementation accordingly.
384
385     \subsection conventions_type_naming Type Naming
386
387     SENF prefers the use of the CapitalziedLettersToSeparateWords convention for class names. In
388     this case, class names must start with a capital letter. There are some exceptions to this rule:
389     Types which define new basic data types to be used like other built-in types may be named using
390     lowercase letters plus underscores. Also, if a type or class is directly related to some other
391     library (STL or Boost) which uses the underscore convention, it might be more sensible to follow
392     this convention. This is open to debate.
393
394     \par Rationale:
395         Naming types with capital letters nicely gives a visual clue, that a symbol is a type
396         name. This can also be used by the editor to highlight type names correctly. Additionally,
397         this convention is compact and does not add additional or repeated overhead.
398
399     \subsection conventions_impl Implementation
400
401     Only in very few places, SENF allows the use of inline implementations (not to be confused with
402     inline functions). An \e implementation is inline, if it is written directly into the class
403     definition in the header file. Again there are exceptions to this rule but they are very few:
404     \li When defining simple exception classes, the 'what()' member may be defined inline if it
405         returns a string constant.
406     \li It may be OK to use inline implementations for one-line implementations in internal
407         headers. 
408     \li The Packet library allows inline implementations for the definition of parsers since doing
409         so outside the declaration just gets to verbose and parsers definitions are quite length but
410         very simple and straight forward.
411
412     \par Rationale:
413         Implementing members inline inside the class declaration makes the declaration much harder
414         to read. Since the declaration in the header file will be used as a reference by the
415         developer, the header files should be as readable as possible.
416
417     Every function or method implementation in one of the implementation files must \e always be
418     prefixed with \c prefix_. This symbol is defined at the beginning of the file and undefined at
419     the end. The symbol must be defined to be \c inline in the \c .cti and \c .cci files and must be
420     defined empty in the \c .cc and \c .ct files.
421
422     \par Rationale:
423         Together with splitting inlines and non-inlines into separate files, this allows to
424         automatically include the inline definitions at the right places. See above.
425
426  */
427
428 \f
429 // Local Variables:
430 // mode: c++
431 // fill-column: 100
432 // c-file-style: "senf"
433 // indent-tabs-mode: nil
434 // ispell-local-dictionary: "american"
435 // mode: flyspell
436 // mode: auto-fill
437 // End: