src/include/gnunet_scheduler_lib.h

   1 /*
   2       This file is part of GNUnet
   3       (C) 2009, 2011 Christian Grothoff (and other contributing authors)
   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 2, 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., 59 Temple Place - Suite 330,
  18       Boston, MA 02111-1307, USA.
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file include/gnunet_scheduler_lib.h
  23  * @brief API to schedule computations using continuation passing style
  24  * @author Christian Grothoff
  25  */
  26
  27 #ifndef GNUNET_SCHEDULER_LIB_H
  28 #define GNUNET_SCHEDULER_LIB_H
  29
  30 #ifdef __cplusplus
  31 extern "C"
  32 {
  33 #if 0                           /* keep Emacsens' auto-indent happy */
  34 }
  35 #endif
  36 #endif
  37
  38 /**
  39  * Opaque reference to a task.
  40  */
  41 typedef unsigned long long GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier;
  42
  43
  44 /**
  45  * Constant used to indicate that the scheduled
  46  * task has no others as prerequisites.
  47  */
  48 #define GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK ((GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier) 0)
  49
  50 /**
  51  * Reasons why the schedule may have triggered
  52  * the task now.
  53  */
  54 enum GNUNET_SCHEDULER_Reason
  55 {
  56   /**
  57    * This is the very first task run during startup.
  58    */
  59   GNUNET_SCHEDULER_REASON_STARTUP = 0,
  60
  61   /**
  62    * We are shutting down and are running all shutdown-related tasks
  63    * (regardless of timeout, etc.).
  64    */
  65   GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN = 1,
  66
  67   /**
  68    * The specified timeout has expired.
  69    * (also set if the delay given was 0).
  70    */
  71   GNUNET_SCHEDULER_REASON_TIMEOUT = 2,
  72
  73   /**
  74    * The reading socket is ready.
  75    */
  76   GNUNET_SCHEDULER_REASON_READ_READY = 4,
  77
  78   /**
  79    * The writing socket is ready.
  80    */
  81   GNUNET_SCHEDULER_REASON_WRITE_READY = 8,
  82
  83   /**
  84    * The prerequisite task is done.
  85    */
  86   GNUNET_SCHEDULER_REASON_PREREQ_DONE = 16
  87 };
  88
  89
  90 /**
  91  * Valid task priorities.  Use these, do not
  92  * pass random integers!
  93  */
  94 enum GNUNET_SCHEDULER_Priority
  95 {
  96   /**
  97    * Run with the same priority as the current job.
  98    */
  99   GNUNET_SCHEDULER_PRIORITY_KEEP = 0,
 100
 101   /**
 102    * Run when otherwise idle.
 103    */
 104   GNUNET_SCHEDULER_PRIORITY_IDLE = 1,
 105
 106   /**
 107    * Run as background job (higher than idle,
 108    * lower than default).
 109    */
 110   GNUNET_SCHEDULER_PRIORITY_BACKGROUND = 2,
 111
 112   /**
 113    * Run with the default priority (normal
 114    * P2P operations).  Any task that is scheduled
 115    * without an explicit priority being specified
 116    * will run with this priority.
 117    */
 118   GNUNET_SCHEDULER_PRIORITY_DEFAULT = 3,
 119
 120   /**
 121    * Run with high priority (important requests).
 122    * Higher than DEFAULT.
 123    */
 124   GNUNET_SCHEDULER_PRIORITY_HIGH = 4,
 125
 126   /**
 127    * Run with priority for interactive tasks.
 128    * Higher than "HIGH".
 129    */
 130   GNUNET_SCHEDULER_PRIORITY_UI = 5,
 131
 132   /**
 133    * Run with priority for urgent tasks.  Use
 134    * for things like aborts and shutdowns that
 135    * need to preempt "UI"-level tasks.
 136    * Higher than "UI".
 137    */
 138   GNUNET_SCHEDULER_PRIORITY_URGENT = 6,
 139
 140   /**
 141    * This is an internal priority level that is only used for tasks
 142    * that are being triggered due to shutdown (they have automatically
 143    * highest priority).  User code must not use this priority level
 144    * directly.  Tasks run with this priority level that internally
 145    * schedule other tasks will see their original priority level
 146    * be inherited (unless otherwise specified).
 147    */
 148   GNUNET_SCHEDULER_PRIORITY_SHUTDOWN = 7,
 149
 150   /**
 151    * Number of priorities (must be the last priority).
 152    * This priority must not be used by clients.
 153    */
 154   GNUNET_SCHEDULER_PRIORITY_COUNT = 8
 155 };
 156
 157 #include "gnunet_time_lib.h"
 158 #include "gnunet_network_lib.h"
 159
 160
 161 /**
 162  * Context information passed to each scheduler task.
 163  */
 164 struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext
 165 {
 166   /**
 167    * Reason why the task is run now
 168    */
 169   enum GNUNET_SCHEDULER_Reason reason;
 170
 171   /**
 172    * Set of file descriptors ready for reading;
 173    * note that additional bits may be set
 174    * that were not in the original request
 175    */
 176   const struct GNUNET_NETWORK_FDSet *read_ready;
 177
 178   /**
 179    * Set of file descriptors ready for writing;
 180    * note that additional bits may be set
 181    * that were not in the original request.
 182    */
 183   const struct GNUNET_NETWORK_FDSet *write_ready;
 184
 185 };
 186
 187
 188 /**
 189  * Signature of the main function of a task.
 190  *
 191  * @param cls closure
 192  * @param tc context information (why was this task triggered now)
 193  */
 194 typedef void (*GNUNET_SCHEDULER_Task) (void *cls,
 195                                        const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext
 196                                        * tc);
 197
 198
 199 /**
 200  * Signature of the select function used by the scheduler.
 201  * GNUNET_NETWORK_socket_select matches it.
 202  *
 203  * @param cls closure
 204  * @param rfds set of sockets to be checked for readability
 205  * @param wfds set of sockets to be checked for writability
 206  * @param efds set of sockets to be checked for exceptions
 207  * @param timeout relative value when to return
 208  * @return number of selected sockets, GNUNET_SYSERR on error
 209  */
 210 typedef int (*GNUNET_SCHEDULER_select) (void *cls,
 211                                         struct GNUNET_NETWORK_FDSet * rfds,
 212                                         struct GNUNET_NETWORK_FDSet * wfds,
 213                                         struct GNUNET_NETWORK_FDSet * efds,
 214                                         struct GNUNET_TIME_Relative timeout);
 215 /**
 216  * Initialize and run scheduler.  This function will return when all
 217  * tasks have completed.  On systems with signals, receiving a SIGTERM
 218  * (and other similar signals) will cause "GNUNET_SCHEDULER_shutdown"
 219  * to be run after the active task is complete.  As a result, SIGTERM
 220  * causes all active tasks to be scheduled with reason
 221  * "GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN".  (However, tasks added
 222  * afterwards will execute normally!).  Note that any particular
 223  * signal will only shut down one scheduler; applications should
 224  * always only create a single scheduler.
 225  *
 226  * @param task task to run first (and immediately)
 227  * @param task_cls closure of task
 228  */
 229 void
 230 GNUNET_SCHEDULER_run (GNUNET_SCHEDULER_Task task, void *task_cls);
 231
 232
 233 /**
 234  * Request the shutdown of a scheduler.  Marks all currently
 235  * pending tasks as ready because of shutdown.  This will
 236  * cause all tasks to run (as soon as possible, respecting
 237  * priorities and prerequisite tasks).  Note that tasks
 238  * scheduled AFTER this call may still be delayed arbitrarily.
 239  */
 240 void
 241 GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
 242
 243
 244 /**
 245  * Get information about the current load of this scheduler.  Use this
 246  * function to determine if an elective task should be added or simply
 247  * dropped (if the decision should be made based on the number of
 248  * tasks ready to run).
 249  *
 250  * * @param p priority-level to query, use KEEP to query the level
 251  *          of the current task, use COUNT to get the sum over
 252  *          all priority levels
 253  * @return number of tasks pending right now
 254  */
 255 unsigned int
 256 GNUNET_SCHEDULER_get_load (enum GNUNET_SCHEDULER_Priority p);
 257
 258
 259 /**
 260  * Obtain the reason code for why the current task was
 261  * started.  Will return the same value as
 262  * the GNUNET_SCHEDULER_TaskContext's reason field.
 263  *
 264  * * @return reason(s) why the current task is run
 265  */
 266 enum GNUNET_SCHEDULER_Reason
 267 GNUNET_SCHEDULER_get_reason (void);
 268
 269
 270 /**
 271  * Cancel the task with the specified identifier.
 272  * The task must not yet have run.
 273  *
 274  * * @param task id of the task to cancel
 275  * @return the closure of the callback of the cancelled task
 276  */
 277 void *
 278 GNUNET_SCHEDULER_cancel (GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier task);
 279
 280
 281 /**
 282  * Continue the current execution with the given function.  This is
 283  * similar to the other "add" functions except that there is no delay
 284  * and the reason code can be specified.
 285  *
 286  * * @param task main function of the task
 287  * @param task_cls closure of task
 288  * @param reason reason for task invocation
 289  */
 290 void
 291 GNUNET_SCHEDULER_add_continuation (GNUNET_SCHEDULER_Task task, void *task_cls,
 292                                    enum GNUNET_SCHEDULER_Reason reason);
 293
 294
 295 /**
 296  * Continue the current execution with the given function.  This is
 297  * similar to the other "add" functions except that there is no delay
 298  * and the reason code can be specified.
 299  *
 300  * @param task main function of the task
 301  * @param task_cls closure for 'main'
 302  * @param reason reason for task invocation
 303  * @param priority priority to use for the task
 304  */
 305 void
 306 GNUNET_SCHEDULER_add_continuation_with_priority (GNUNET_SCHEDULER_Task task, void *task_cls,
 307                                                  enum GNUNET_SCHEDULER_Reason reason,
 308                                                  enum GNUNET_SCHEDULER_Priority priority);
 309
 310
 311 /**
 312  * Schedule a new task to be run after the specified prerequisite task
 313  * has completed. It will be run with DEFAULT priority.
 314  *
 315  * * @param prerequisite_task run this task after the task with the given
 316  *        task identifier completes (and any of our other
 317  *        conditions, such as delay, read or write-readiness
 318  *        are satisfied).  Use  GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK to not have any dependency
 319  *        on completion of other tasks (this will cause the task to run as
 320  *        soon as possible).
 321  * @param task main function of the task
 322  * @param task_cls closure of task
 323  * @return unique task identifier for the job
 324  *         only valid until "task" is started!
 325  */
 326 GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier
 327 GNUNET_SCHEDULER_add_after (GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier prerequisite_task,
 328                             GNUNET_SCHEDULER_Task task, void *task_cls);
 329
 330
 331 /**
 332  * Schedule a new task to be run with a specified priority.
 333  *
 334  * * @param prio how important is the new task?
 335  * @param task main function of the task
 336  * @param task_cls closure of task
 337  * @return unique task identifier for the job
 338  *         only valid until "task" is started!
 339  */
 340 GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier
 341 GNUNET_SCHEDULER_add_with_priority (enum GNUNET_SCHEDULER_Priority prio,
 342                                     GNUNET_SCHEDULER_Task task, void *task_cls);
 343
 344
 345 /**
 346  * Schedule a new task to be run as soon as possible. The task
 347  * will be run with the DEFAULT priority.
 348  *
 349  * * @param task main function of the task
 350  * @param task_cls closure of task
 351  * @return unique task identifier for the job
 352  *         only valid until "task" is started!
 353  */
 354 GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier
 355 GNUNET_SCHEDULER_add_now (GNUNET_SCHEDULER_Task task, void *task_cls);
 356
 357
 358 /**
 359  * Schedule a new task to be run as soon as possible with the
 360  * (transitive) ignore-shutdown flag either explicitly set or
 361  * explicitly enabled.  This task (and all tasks created from it,
 362  * other than by another call to this function) will either count or
 363  * not count for the 'lifeness' of the process.  This API is only
 364  * useful in a few special cases.
 365  *
 366  * @param lifeness GNUNET_YES if the task counts for lifeness, GNUNET_NO if not.
 367  * @param task main function of the task
 368  * @param task_cls closure of task
 369  * @return unique task identifier for the job
 370  *         only valid until "task" is started!
 371  */
 372 GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier
 373 GNUNET_SCHEDULER_add_now_with_lifeness (int lifeness,
 374                                         GNUNET_SCHEDULER_Task task,
 375                                         void *task_cls);
 376
 377
 378 /**
 379  * Schedule a new task to be run with a specified delay.  The task
 380  * will be scheduled for execution once the delay has expired. It
 381  * will be run with the DEFAULT priority.
 382  *
 383  * * @param delay when should this operation time out? Use
 384  *        GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL for "on shutdown"
 385  * @param task main function of the task
 386  * @param task_cls closure of task
 387  * @return unique task identifier for the job
 388  *         only valid until "task" is started!
 389  */
 390 GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier
 391 GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (struct GNUNET_TIME_Relative delay,
 392                               GNUNET_SCHEDULER_Task task, void *task_cls);
 393
 394
 395 /**
 396  * Schedule a new task to be run with a specified delay.  The task
 397  * will be scheduled for execution once the delay has expired.
 398  *
 399  * @param delay when should this operation time out? Use
 400  *        GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL for "on shutdown"
 401  * @param priority priority to use for the task
 402  * @param task main function of the task
 403  * @param task_cls closure of task
 404  * @return unique task identifier for the job
 405  *         only valid until "task" is started!
 406  */
 407 GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier
 408 GNUNET_SCHEDULER_add_delayed_with_priority (struct GNUNET_TIME_Relative delay,
 409                                             enum GNUNET_SCHEDULER_Priority priority,
 410                                             GNUNET_SCHEDULER_Task task, void *task_cls);
 411
 412
 413 /**
 414  * Schedule a new task to be run with a specified delay or when the
 415  * specified file descriptor is ready for reading.  The delay can be
 416  * used as a timeout on the socket being ready.  The task will be
 417  * scheduled for execution once either the delay has expired or the
 418  * socket operation is ready.  It will be run with the DEFAULT priority.
 419  *
 420  * * @param delay when should this operation time out? Use
 421  *        GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL for "on shutdown"
 422  * @param rfd read file-descriptor
 423  * @param task main function of the task
 424  * @param task_cls closure of task
 425  * @return unique task identifier for the job
 426  *         only valid until "task" is started!
 427  */
 428 GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier
 429 GNUNET_SCHEDULER_add_read_net (struct GNUNET_TIME_Relative delay,
 430                                struct GNUNET_NETWORK_Handle *rfd,
 431                                GNUNET_SCHEDULER_Task task, void *task_cls);
 432
 433
 434 /**
 435  * Schedule a new task to be run with a specified delay or when the
 436  * specified file descriptor is ready for writing.  The delay can be
 437  * used as a timeout on the socket being ready.  The task will be
 438  * scheduled for execution once either the delay has expired or the
 439  * socket operation is ready.  It will be run with the DEFAULT priority.
 440  *
 441  * * @param delay when should this operation time out? Use
 442  *        GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL for "on shutdown"
 443  * @param wfd write file-descriptor
 444  * @param task main function of the task
 445  * @param task_cls closure of task
 446  * @return unique task identifier for the job
 447  *         only valid until "task" is started!
 448  */
 449 GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier
 450 GNUNET_SCHEDULER_add_write_net (struct GNUNET_TIME_Relative delay,
 451                                 struct GNUNET_NETWORK_Handle *wfd,
 452                                 GNUNET_SCHEDULER_Task task, void *task_cls);
 453
 454
 455 /**
 456  * Schedule a new task to be run with a specified delay or when the
 457  * specified file descriptor is ready for reading.  The delay can be
 458  * used as a timeout on the socket being ready.  The task will be
 459  * scheduled for execution once either the delay has expired or the
 460  * socket operation is ready. It will be run with the DEFAULT priority.
 461  *
 462  * * @param delay when should this operation time out? Use
 463  *        GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL for "on shutdown"
 464  * @param rfd read file-descriptor
 465  * @param task main function of the task
 466  * @param task_cls closure of task
 467  * @return unique task identifier for the job
 468  *         only valid until "task" is started!
 469  */
 470 GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier
 471 GNUNET_SCHEDULER_add_read_file (struct GNUNET_TIME_Relative delay,
 472                                 const struct GNUNET_DISK_FileHandle *rfd,
 473                                 GNUNET_SCHEDULER_Task task, void *task_cls);
 474
 475
 476 /**
 477  * Schedule a new task to be run with a specified delay or when the
 478  * specified file descriptor is ready for writing.  The delay can be
 479  * used as a timeout on the socket being ready.  The task will be
 480  * scheduled for execution once either the delay has expired or the
 481  * socket operation is ready. It will be run with the DEFAULT priority.
 482  *
 483  * * @param delay when should this operation time out? Use
 484  *        GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL for "on shutdown"
 485  * @param wfd write file-descriptor
 486  * @param task main function of the task
 487  * @param task_cls closure of task
 488  * @return unique task identifier for the job
 489  *         only valid until "task" is started!
 490  */
 491 GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier
 492 GNUNET_SCHEDULER_add_write_file (struct GNUNET_TIME_Relative delay,
 493                                  const struct GNUNET_DISK_FileHandle *wfd,
 494                                  GNUNET_SCHEDULER_Task task, void *task_cls);
 495
 496
 497 /**
 498  * Schedule a new task to be run with a specified delay or when any of
 499  * the specified file descriptor sets is ready.  The delay can be used
 500  * as a timeout on the socket(s) being ready.  The task will be
 501  * scheduled for execution once either the delay has expired or any of
 502  * the socket operations is ready.  This is the most general
 503  * function of the "add" family.  Note that the "prerequisite_task"
 504  * must be satisfied in addition to any of the other conditions.  In
 505  * other words, the task will be started when
 506  * <code>
 507  * (prerequisite-run)
 508  * && (delay-ready
 509  *     || any-rs-ready
 510  *     || any-ws-ready
 511  *     || shutdown-active)
 512  * </code>
 513  *
 514  * * @param prio how important is this task?
 515  * @param prerequisite_task run this task after the task with the given
 516  *        task identifier completes (and any of our other
 517  *        conditions, such as delay, read or write-readiness
 518  *        are satisfied).  Use GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK to not have any dependency
 519  *        on completion of other tasks.
 520  * @param delay how long should we wait? Use GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL for "forever",
 521  *        which means that the task will only be run after we receive SIGTERM
 522  * @param rs set of file descriptors we want to read (can be NULL)
 523  * @param ws set of file descriptors we want to write (can be NULL)
 524  * @param task main function of the task
 525  * @param task_cls closure of task
 526  * @return unique task identifier for the job
 527  *         only valid until "task" is started!
 528  */
 529 GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier
 530 GNUNET_SCHEDULER_add_select (enum GNUNET_SCHEDULER_Priority prio,
 531                              GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier prerequisite_task,
 532                              struct GNUNET_TIME_Relative delay,
 533                              const struct GNUNET_NETWORK_FDSet *rs,
 534                              const struct GNUNET_NETWORK_FDSet *ws,
 535                              GNUNET_SCHEDULER_Task task, void *task_cls);
 536
 537 /**
 538  * Sets the select function to use in the scheduler (scheduler_select).
 539  *
 540  * @param new_select new select function to use (NULL to reset to default)
 541  * @param new_select_cls closure for 'new_select'
 542  */
 543 void
 544 GNUNET_SCHEDULER_set_select (GNUNET_SCHEDULER_select new_select,
 545                              void *new_select_cls);
 546
 547
 548 #if 0                           /* keep Emacsens' auto-indent happy */
 549 {
 550 #endif
 551 #ifdef __cplusplus
 552 }
 553 #endif
 554
 555 #endif