src/include/gnunet_mq_lib.h

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      Copyright (C) 2012-2016 GNUnet e.V.
   4
   5      GNUnet is free software; you can redistribute it and/or modify
   6      it under the terms of the GNU General Public License as published
   7      by the Free Software Foundation; either version 3, or (at your
   8      option) any later version.
   9
  10      GNUnet is distributed in the hope that it will be useful, but
  11      WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13      General Public License for more details.
  14
  15      You should have received a copy of the GNU General Public License
  16      along with GNUnet; see the file COPYING.  If not, write to the
  17      Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor,
  18      Boston, MA 02110-1301, USA.
  19 */
  20
  21 /**
  22  * @author Florian Dold
  23  * @author Christian Grothoff
  24  *
  25  * @file
  26  * General-purpose message queue
  27  *
  28  * @defgroup mq  MQ library
  29  * General-purpose message queue
  30  *
  31  * @see [Documentation](https://gnunet.org/message-queue-api)
  32  *
  33  * @{
  34  */
  35 #ifndef GNUNET_MQ_H
  36 #define GNUNET_MQ_H
  37
  38
  39 /**
  40  * Allocate an envelope, with extra space allocated after the space needed
  41  * by the message struct.
  42  * The allocated message will already have the type and size field set.
  43  *
  44  * @param mvar variable to store the allocated message in;
  45  *             must have a header field
  46  * @param esize extra space to allocate after the message
  47  * @param type type of the message
  48  * @return the MQ message
  49  */
  50 #define GNUNET_MQ_msg_extra(mvar, esize, type) GNUNET_MQ_msg_(((struct GNUNET_MessageHeader**) &(mvar)), (esize) + sizeof *(mvar), (type))
  51
  52 /**
  53  * Allocate a GNUNET_MQ_Envelope.
  54  * The contained message will already have the type and size field set.
  55  *
  56  * @param mvar variable to store the allocated message in;
  57  *             must have a header field
  58  * @param type type of the message
  59  * @return the allocated envelope
  60  */
  61 #define GNUNET_MQ_msg(mvar, type) GNUNET_MQ_msg_extra(mvar, 0, type)
  62
  63
  64 /**
  65  * Allocate a GNUNET_MQ_Envelope, where the message only consists of a header.
  66  * The allocated message will already have the type and size field set.
  67  *
  68  * @param type type of the message
  69  */
  70 #define GNUNET_MQ_msg_header(type) GNUNET_MQ_msg_ (NULL, sizeof (struct GNUNET_MessageHeader), type)
  71
  72
  73 /**
  74  * Allocate a GNUNET_MQ_Envelope, where the message only consists of a header and extra space.
  75  * The allocated message will already have the type and size field set.
  76  *
  77  * @param mh pointer that will changed to point at to the allocated message header
  78  * @param esize extra space to allocate after the message header
  79  * @param type type of the message
  80  */
  81 #define GNUNET_MQ_msg_header_extra(mh, esize, type) GNUNET_MQ_msg_ (&mh, (esize) + sizeof (struct GNUNET_MessageHeader), type)
  82
  83
  84 /**
  85  * Allocate a GNUNET_MQ_Envelope, and append a payload message after the given
  86  * message struct.
  87  *
  88  * @param mvar pointer to a message struct, will be changed to point at the newly allocated message,
  89  *        whose size is 'sizeof(*mvar) + ntohs (mh->size)'
  90  * @param type message type of the allocated message, has no effect on the nested message
  91  * @param mh message to nest
  92  * @return a newly allocated 'struct GNUNET_MQ_Envelope *'
  93  */
  94 #define GNUNET_MQ_msg_nested_mh(mvar, type, mh) GNUNET_MQ_msg_nested_mh_((((void)(mvar)->header), (struct GNUNET_MessageHeader**) &(mvar)), sizeof (*(mvar)), (type), mh)
  95
  96
  97 /**
  98  * Return a pointer to the message at the end of the given message.
  99  *
 100  * @param var pointer to a message struct, the type of the expression determines the base size,
 101  *        the space after the base size is the nested message
 102  * @return a 'struct GNUNET_MessageHeader *' that points at the nested message of the given message,
 103  *         or NULL if the given message in @a var does not have any space after the message struct
 104  */
 105 #define GNUNET_MQ_extract_nested_mh(var) GNUNET_MQ_extract_nested_mh_ ((struct GNUNET_MessageHeader *) (var), sizeof (*(var)))
 106
 107
 108 /**
 109  * Implementation of the GNUNET_MQ_extract_nexted_mh macro.
 110  *
 111  * @param mh message header to extract nested message header from
 112  * @param base_size size of the message before the nested message's header appears
 113  * @return pointer to the nested message, does not copy the message
 114  */
 115 const struct GNUNET_MessageHeader *
 116 GNUNET_MQ_extract_nested_mh_ (const struct GNUNET_MessageHeader *mh,
 117                               uint16_t base_size);
 118
 119
 120 /**
 121  * Opaque handle to an envelope.
 122  */
 123 struct GNUNET_MQ_Envelope;
 124
 125
 126 /**
 127  * Implementation of the #GNUNET_MQ_msg_nested_mh macro.
 128  *
 129  * @param mhp pointer to the message header pointer that will be changed to allocate at
 130  *        the newly allocated space for the message.
 131  * @param base_size size of the data before the nested message
 132  * @param type type of the message in the envelope
 133  * @param nested_mh the message to append to the message after base_size
 134  */
 135 struct GNUNET_MQ_Envelope *
 136 GNUNET_MQ_msg_nested_mh_ (struct GNUNET_MessageHeader **mhp,
 137                           uint16_t base_size,
 138                           uint16_t type,
 139                           const struct GNUNET_MessageHeader *nested_mh);
 140
 141
 142 /**
 143  * Opaque handle to a message queue.
 144  */
 145 struct GNUNET_MQ_Handle;
 146
 147
 148 /**
 149  * Error codes for the queue.
 150  */
 151 enum GNUNET_MQ_Error
 152 {
 153   /**
 154    * Failed to read message from the network.
 155    * FIXME: Likely not properly distinguished
 156    * from TIMEOUT case in the code!
 157    */
 158   GNUNET_MQ_ERROR_READ = 1,
 159
 160   /**
 161    * FIXME: document!
 162    */
 163   GNUNET_MQ_ERROR_WRITE = 2,
 164
 165   /**
 166    * FIXME: document!
 167    */
 168   GNUNET_MQ_ERROR_TIMEOUT = 4,
 169
 170   /**
 171    * We received a message that was malformed and thus
 172    * could not be passed to its handler.
 173    */
 174   GNUNET_MQ_ERROR_MALFORMED = 8
 175 };
 176
 177
 178 /**
 179  * Called when a message has been received.
 180  *
 181  * @param cls closure
 182  * @param msg the received message
 183  */
 184 typedef void
 185 (*GNUNET_MQ_MessageCallback) (void *cls,
 186                               const struct GNUNET_MessageHeader *msg);
 187
 188
 189 /**
 190  * Called when a message needs to be validated.
 191  *
 192  * @param cls closure
 193  * @param msg the received message
 194  * @return #GNUNET_OK if the message is well-formed,
 195  *         #GNUNET_SYSERR if not
 196  */
 197 typedef int
 198 (*GNUNET_MQ_MessageValidationCallback) (void *cls,
 199                                         const struct GNUNET_MessageHeader *msg);
 200
 201
 202 /**
 203  * Signature of functions implementing the
 204  * sending functionality of a message queue.
 205  *
 206  * @param mq the message queue
 207  * @param msg the message to send
 208  * @param impl_state state of the implementation
 209  */
 210 typedef void
 211 (*GNUNET_MQ_SendImpl) (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
 212                        const struct GNUNET_MessageHeader *msg,
 213                        void *impl_state);
 214
 215
 216 /**
 217  * Signature of functions implementing the
 218  * destruction of a message queue.
 219  * Implementations must not free @a mq, but should
 220  * take care of @a impl_state.
 221  *
 222  * @param mq the message queue to destroy
 223  * @param impl_state state of the implementation
 224  */
 225 typedef void
 226 (*GNUNET_MQ_DestroyImpl) (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
 227                           void *impl_state);
 228
 229
 230 /**
 231  * Implementation function that cancels the currently sent message.
 232  *
 233  * @param mq message queue
 234  * @param impl_state state specific to the implementation
 235  */
 236 typedef void
 237 (*GNUNET_MQ_CancelImpl) (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
 238                          void *impl_state);
 239
 240
 241 /**
 242  * Callback used for notifications
 243  *
 244  * @param cls closure
 245  */
 246 typedef void
 247 (*GNUNET_MQ_NotifyCallback) (void *cls);
 248
 249
 250 /**
 251  * Generic error handler, called with the appropriate
 252  * error code and the same closure specified at the creation of
 253  * the message queue.
 254  * Not every message queue implementation supports an error handler.
 255  *
 256  * @param cls closure
 257  * @param error error code
 258  */
 259 typedef void
 260 (*GNUNET_MQ_ErrorHandler) (void *cls,
 261                            enum GNUNET_MQ_Error error);
 262
 263
 264 /**
 265  * Message handler for a specific message type.
 266  */
 267 struct GNUNET_MQ_MessageHandler
 268 {
 269   /**
 270    * Callback to validate a message of the specified @e type.
 271    * The closure given to @e mv will be this struct (not @e ctx).
 272    * Using NULL means only size-validation using
 273    * @e expected_size.  In this case, @e expected_size must
 274    * be non-zero.
 275    */
 276   GNUNET_MQ_MessageValidationCallback mv;
 277
 278   /**
 279    * Callback, called every time a new message of
 280    * the specified @e type has been receied.
 281    * The closure given to @e mv will be this struct (not @e ctx).
 282    */
 283   GNUNET_MQ_MessageCallback cb;
 284
 285   /**
 286    * Closure for @e mv and @e cb.
 287    */
 288   void *cls;
 289
 290   /**
 291    * Type of the message this handler covers, in host byte order.
 292    */
 293   uint16_t type;
 294
 295   /**
 296    * Expected size of messages of this type.  Minimum size of the
 297    * message if @e mv is non-NULL.  Messages of the given type will be
 298    * discarded (and the connection closed with an error reported to
 299    * the application) if they do not have the right size.
 300    */
 301   uint16_t expected_size;
 302 };
 303
 304
 305 /**
 306  * End-marker for the handlers array
 307  */
 308 #define GNUNET_MQ_handler_end() {NULL, NULL, NULL, 0, 0}
 309
 310
 311 /**
 312  * Defines a static function @a name which takes as a single argument
 313  * a message handler for fixed-sized messages of type @a code and with
 314  * a message type argument of @a str.  Given such an argument, the
 315  * function @name will return a `struct GNUNET_MQ_MessageHandler`
 316  * for the given message type.
 317  *
 318  * The macro is to be used as follows:
 319  * <code>
 320  * struct GNUNET_MessageTest { ... }; // must be fixed size
 321  * static void
 322  * handle_test_message (void *cls,
 323  *                      const struct GNUNET_MessageTest *msg)
 324  * { ... }
 325  *
 326  * GNUNET_MQ_hd_fixed_size(test_message,
 327  *                         GNUNET_MESSAGE_TYPE_TEST,
 328  *                         struct GNUNET_MessageTest);
 329  * struct GNUNET_MQ_MessageHandler handlers[] = {
 330  *   make_test_message_handler (),
 331  *   GNUNET_MQ_handler_end()
 332  * };
 333  *
 334  * @param name unique basename for the functions
 335  * @param code message type constant
 336  * @param str type of the message (a struct)
 337  */
 338 #define GNUNET_MQ_hd_fixed_size(name,code,str)   \
 339   struct GNUNET_MQ_MessageHandler                            \
 340   make_##name##_handler (void *cls) {                        \
 341     void (*cb)(void *cls, const str *msg) = &handle_##name;  \
 342     struct GNUNET_MQ_MessageHandler mh = {                   \
 343       NULL, (GNUNET_MQ_MessageCallback) cb,                  \
 344       cls, code, sizeof (str) };                             \
 345     return mh;                                               \
 346   }
 347
 348
 349 /**
 350  * Defines a static function @a name which takes two arguments and a
 351  * context-pointer for validating and handling variable-sized messages
 352  * of type @a code and with a message type argument of @a str.  Given
 353  * such arguments, the function @name will return a `struct
 354  * GNUNET_MQ_MessageHandler` for the given message type.
 355  *
 356  * The macro is to be used as follows:
 357  * <code>
 358  * struct GNUNET_MessageTest { ... }; // can be variable size
 359  * GNUNET_MQ_hd_var_size(test_message,
 360  *                       GNUNET_MESSAGE_TYPE_TEST,
 361  *                       struct GNUNET_MessageTest);
 362  * static int
 363  * check_test (void *cls,
 364  *             const struct GNUNET_MessageTest *msg)
 365  * {
 366  *   const char *ctx = cls;
 367  *   GNUNET_assert (0 == strcmp ("context", ctx));
 368  *   // ...
 369  * }
 370  * static void
 371  * handle_test (void *cls,
 372  *              const struct GNUNET_MessageTest *msg)
 373  * {
 374  *   const char *ctx = cls;
 375  *   GNUNET_assert (0 == strcmp ("context", ctx));
 376  *   // ...
 377  * }
 378  *
 379  * struct GNUNET_MQ_MessageHandler handlers[] = {
 380  *   make_test_message_handler ("context"),
 381  *   GNUNET_MQ_handler_end()
 382  * };
 383  *
 384  * @param name unique basename for the functions
 385  * @param code message type constant
 386  * @param str type of the message (a struct)
 387  */
 388 #define GNUNET_MQ_hd_var_size(name,code,str)               \
 389   struct GNUNET_MQ_MessageHandler                          \
 390   make_##name##_handler (void *ctx) {                      \
 391     int (*mv)(void *cls, const str *msg) = &check_##name;  \
 392     void (*cb)(void *cls, const str *msg) = &handle_##name;\
 393     struct GNUNET_MQ_MessageHandler mh =                   \
 394       { (GNUNET_MQ_MessageValidationCallback) mv,          \
 395         (GNUNET_MQ_MessageCallback) cb,                    \
 396         ctx, code, sizeof (str) };                         \
 397     return mh;                                             \
 398   }
 399
 400
 401 /**
 402  * Create a new envelope.
 403  *
 404  * @param mhp message header to store the allocated message header in, can be NULL
 405  * @param size size of the message to allocate
 406  * @param type type of the message, will be set in the allocated message
 407  * @return the allocated MQ message
 408  */
 409 struct GNUNET_MQ_Envelope *
 410 GNUNET_MQ_msg_ (struct GNUNET_MessageHeader **mhp,
 411                 uint16_t size,
 412                 uint16_t type);
 413
 414
 415 /**
 416  * Create a new envelope by copying an existing message.
 417  *
 418  * @param hdr header of the message to copy
 419  * @return envelope containing @a hdr
 420  */
 421 struct GNUNET_MQ_Envelope *
 422 GNUNET_MQ_msg_copy (const struct GNUNET_MessageHeader *hdr);
 423
 424
 425 /**
 426  * Discard the message queue message, free all
 427  * allocated resources. Must be called in the event
 428  * that a message is created but should not actually be sent.
 429  *
 430  * @param mqm the message to discard
 431  */
 432 void
 433 GNUNET_MQ_discard (struct GNUNET_MQ_Envelope *mqm);
 434
 435
 436 /**
 437  * Obtain the current length of the message queue.
 438  *
 439  * @param mq queue to inspect
 440  * @return number of queued, non-transmitted messages
 441  */
 442 unsigned int
 443 GNUNET_MQ_get_length (struct GNUNET_MQ_Handle *mq);
 444
 445
 446 /**
 447  * Send a message with the given message queue.
 448  * May only be called once per message.
 449  *
 450  * @param mq message queue
 451  * @param ev the envelope with the message to send.
 452  */
 453 void
 454 GNUNET_MQ_send (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
 455                 struct GNUNET_MQ_Envelope *ev);
 456
 457
 458 /**
 459  * Send a copy of a message with the given message queue.
 460  * Can be called repeatedly on the same envelope.
 461  *
 462  * @param mq message queue
 463  * @param ev the envelope with the message to send.
 464  */
 465 void
 466 GNUNET_MQ_send_copy (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
 467                      const struct GNUNET_MQ_Envelope *ev);
 468
 469
 470 /**
 471  * Cancel sending the message. Message must have been sent with
 472  * #GNUNET_MQ_send before.  May not be called after the notify sent
 473  * callback has been called
 474  *
 475  * @param ev queued envelope to cancel
 476  */
 477 void
 478 GNUNET_MQ_send_cancel (struct GNUNET_MQ_Envelope *ev);
 479
 480
 481 /**
 482  * Associate the assoc_data in @a mq with a unique request id.
 483  *
 484  * @param mq message queue, id will be unique for the queue
 485  * @param assoc_data to associate
 486  */
 487 uint32_t
 488 GNUNET_MQ_assoc_add (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
 489                      void *assoc_data);
 490
 491
 492 /**
 493  * Get the data associated with a @a request_id in a queue
 494  *
 495  * @param mq the message queue with the association
 496  * @param request_id the request id we are interested in
 497  * @return the associated data
 498  */
 499 void *
 500 GNUNET_MQ_assoc_get (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
 501                      uint32_t request_id);
 502
 503
 504 /**
 505  * Remove the association for a @a request_id
 506  *
 507  * @param mq the message queue with the association
 508  * @param request_id the request id we want to remove
 509  * @return the associated data
 510  */
 511 void *
 512 GNUNET_MQ_assoc_remove (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
 513                         uint32_t request_id);
 514
 515
 516 /**
 517  * Create a message queue for the specified handlers.
 518  *
 519  * @param send function the implements sending messages
 520  * @param destroy function that implements destroying the queue
 521  * @param cancel function that implements canceling a message
 522  * @param impl_state for the queue, passed to @a send, @a destroy and @a cancel
 523  * @param handlers array of message handlers
 524  * @param error_handler handler for read and write errors
 525  * @param cls closure for message handlers and error handler
 526  * @return a new message queue
 527  */
 528 struct GNUNET_MQ_Handle *
 529 GNUNET_MQ_queue_for_callbacks (GNUNET_MQ_SendImpl send,
 530                                GNUNET_MQ_DestroyImpl destroy,
 531                                GNUNET_MQ_CancelImpl cancel,
 532                                void *impl_state,
 533                                const struct GNUNET_MQ_MessageHandler *handlers,
 534                                GNUNET_MQ_ErrorHandler error_handler,
 535                                void *cls);
 536
 537
 538 /**
 539  * Call a callback once the envelope has been sent, that is,
 540  * sending it can not be canceled anymore.
 541  * There can be only one notify sent callback per envelope.
 542  *
 543  * @param ev message to call the notify callback for
 544  * @param cb the notify callback
 545  * @param cls closure for the callback
 546  */
 547 void
 548 GNUNET_MQ_notify_sent (struct GNUNET_MQ_Envelope *ev,
 549                        GNUNET_MQ_NotifyCallback cb,
 550                        void *cls);
 551
 552
 553 /**
 554  * Destroy the message queue.
 555  *
 556  * @param mq message queue to destroy
 557  */
 558 void
 559 GNUNET_MQ_destroy (struct GNUNET_MQ_Handle *mq);
 560
 561
 562 /**
 563  * Call the message message handler that was registered
 564  * for the type of the given message in the given message queue.
 565  *
 566  * This function is indended to be used for the implementation
 567  * of message queues.
 568  *
 569  * @param mq message queue with the handlers
 570  * @param mh message to dispatch
 571  */
 572 void
 573 GNUNET_MQ_inject_message (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
 574                           const struct GNUNET_MessageHeader *mh);
 575
 576
 577 /**
 578  * Call the error handler of a message queue with the given
 579  * error code.  If there is no error handler, log a warning.
 580  *
 581  * This function is intended to be used for the implementation
 582  * of message queues.
 583  *
 584  * @param mq message queue
 585  * @param error the error type
 586  */
 587 void
 588 GNUNET_MQ_inject_error (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
 589                         enum GNUNET_MQ_Error error);
 590
 591
 592 /**
 593  * Call the send implementation for the next queued message, if any.
 594  * Only useful for implementing message queues, results in undefined
 595  * behavior if not used carefully.
 596  *
 597  * @param mq message queue to send the next message with
 598  */
 599 void
 600 GNUNET_MQ_impl_send_continue (struct GNUNET_MQ_Handle *mq);
 601
 602
 603 /**
 604  * Get the message that should currently be sent.  The returned
 605  * message is only valid until #GNUNET_MQ_impl_send_continue is
 606  * called.  Fails if there is no current message.  Only useful for
 607  * implementing message queues, results in undefined behavior if not
 608  * used carefully.
 609  *
 610  * @param mq message queue with the current message, only valid
 611  *        until #GNUNET_MQ_impl_send_continue() is called
 612  * @return message to send, never NULL
 613  */
 614 const struct GNUNET_MessageHeader *
 615 GNUNET_MQ_impl_current (struct GNUNET_MQ_Handle *mq);
 616
 617
 618 /**
 619  * Get the implementation state associated with the
 620  * message queue.
 621  *
 622  * While the GNUNET_MQ_Impl* callbacks receive the
 623  * implementation state, continuations that are scheduled
 624  * by the implementation function often only have one closure
 625  * argument, with this function it is possible to get at the
 626  * implementation state when only passing the `struct GNUNET_MQ_Handle`
 627  * as closure.
 628  *
 629  * @param mq message queue with the current message
 630  * @return message to send, never NULL
 631  */
 632 void *
 633 GNUNET_MQ_impl_state (struct GNUNET_MQ_Handle *mq);
 634
 635
 636 #endif
 637
 638 /** @} */ /* end of group mq */