src/set/gnunet-service-set.h

   1 /*
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   3       Copyright (C) 2013, 2014 Christian Grothoff (and other contributing authors)
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   9
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  14
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  19 */
  20 /**
  21  * @file set/gnunet-service-set.h
  22  * @brief common components for the implementation the different set operations
  23  * @author Florian Dold
  24  * @author Christian Grothoff
  25  */
  26 #ifndef GNUNET_SERVICE_SET_H_PRIVATE
  27 #define GNUNET_SERVICE_SET_H_PRIVATE
  28
  29 #include "platform.h"
  30 #include "gnunet_util_lib.h"
  31 #include "gnunet_protocols.h"
  32 #include "gnunet_applications.h"
  33 #include "gnunet_core_service.h"
  34 #include "gnunet_cadet_service.h"
  35 #include "gnunet_set_service.h"
  36 #include "set.h"
  37
  38
  39 /**
  40  * Implementation-specific set state.  Used as opaque pointer, and
  41  * specified further in the respective implementation.
  42  */
  43 struct SetState;
  44
  45 /**
  46  * Implementation-specific set operation.  Used as opaque pointer, and
  47  * specified further in the respective implementation.
  48  */
  49 struct OperationState;
  50
  51 /**
  52  * A set that supports a specific operation with other peers.
  53  */
  54 struct Set;
  55
  56 /**
  57  * Information about an element element in the set.  All elements are
  58  * stored in a hash-table from their hash-code to their 'struct
  59  * Element', so that the remove and add operations are reasonably
  60  * fast.
  61  */
  62 struct ElementEntry;
  63
  64 /**
  65  * Operation context used to execute a set operation.
  66  */
  67 struct Operation;
  68
  69
  70 /**
  71  * Detail information about an operation.
  72  */
  73 struct OperationSpecification
  74 {
  75
  76   /**
  77    * The remove peer we evaluate the operation with.
  78    */
  79   struct GNUNET_PeerIdentity peer;
  80
  81   /**
  82    * Application ID for the operation, used to distinguish
  83    * multiple operations of the same type with the same peer.
  84    */
  85   struct GNUNET_HashCode app_id;
  86
  87   /**
  88    * Context message, may be NULL.
  89    */
  90   struct GNUNET_MessageHeader *context_msg;
  91
  92   /**
  93    * Set associated with the operation, NULL until the spec has been
  94    * associated with a set.
  95    */
  96   struct Set *set;
  97
  98   /**
  99    * Salt to use for the operation.
 100    */
 101   uint32_t salt;
 102
 103   /**
 104    * Remote peers element count
 105    */
 106   uint32_t remote_element_count;
 107
 108   /**
 109    * ID used to identify an operation between service and client
 110    */
 111   uint32_t client_request_id;
 112
 113   /**
 114    * The type of the operation.
 115    */
 116   enum GNUNET_SET_OperationType operation;
 117
 118   /**
 119    * When are elements sent to the client, and which elements are sent?
 120    */
 121   enum GNUNET_SET_ResultMode result_mode;
 122 };
 123
 124
 125 /**
 126  * Signature of functions that create the implementation-specific
 127  * state for a set supporting a specific operation.
 128  *
 129  * @return a set state specific to the supported operation
 130  */
 131 typedef struct SetState *
 132 (*CreateImpl) (void);
 133
 134
 135 /**
 136  * Signature of functions that implement the add/remove functionality
 137  * for a set supporting a specific operation.
 138  *
 139  * @param set implementation-specific set state
 140  * @param ee element message from the client
 141  */
 142 typedef void
 143 (*AddRemoveImpl) (struct SetState *state,
 144                   struct ElementEntry *ee);
 145
 146
 147 /**
 148  * Signature of functions that handle disconnection of the remote
 149  * peer.
 150  *
 151  * @param op the set operation, contains implementation-specific data
 152  */
 153 typedef void
 154 (*PeerDisconnectImpl) (struct Operation *op);
 155
 156
 157 /**
 158  * Signature of functions that implement the destruction of the
 159  * implementation-specific set state.
 160  *
 161  * @param state the set state, contains implementation-specific data
 162  */
 163 typedef void
 164 (*DestroySetImpl) (struct SetState *state);
 165
 166
 167 /**
 168  * Signature of functions that implement accepting a set operation.
 169  *
 170  * @param op operation that is created by accepting the operation,
 171  *        should be initialized by the implementation
 172  */
 173 typedef void
 174 (*OpAcceptImpl) (struct Operation *op);
 175
 176
 177 /**
 178  * Signature of functions that implement starting the evaluation of
 179  * set operations.
 180  *
 181  * @param op operation that is created, should be initialized to
 182  *        begin the evaluation
 183  * @param opaque_context message to be transmitted to the listener
 184  *        to convince him to accept, may be NULL
 185  */
 186 typedef void
 187 (*OpEvaluateImpl) (struct Operation *op,
 188                    const struct GNUNET_MessageHeader *opaque_context);
 189
 190
 191 /**
 192  * Signature of functions that implement the message handling for
 193  * the different set operations.
 194  *
 195  * @param op operation state
 196  * @param msg received message
 197  * @return #GNUNET_OK on success, #GNUNET_SYSERR to
 198  *         destroy the operation and the tunnel
 199  */
 200 typedef int
 201 (*MsgHandlerImpl) (struct Operation *op,
 202                    const struct GNUNET_MessageHeader *msg);
 203
 204
 205 /**
 206  * Signature of functions that implement operation cancellation
 207  *
 208  * @param op operation state
 209  */
 210 typedef void
 211 (*CancelImpl) (struct Operation *op);
 212
 213
 214 typedef struct SetState *
 215 (*CopyStateImpl) (struct Set *op);
 216
 217
 218 /**
 219  * Dispatch table for a specific set operation.  Every set operation
 220  * has to implement the callback in this struct.
 221  */
 222 struct SetVT
 223 {
 224   /**
 225    * Callback for the set creation.
 226    */
 227   CreateImpl create;
 228
 229   /**
 230    * Callback for element insertion
 231    */
 232   AddRemoveImpl add;
 233
 234   /**
 235    * Callback for element removal.
 236    */
 237   AddRemoveImpl remove;
 238
 239   /**
 240    * Callback for accepting a set operation request
 241    */
 242   OpAcceptImpl accept;
 243
 244   /**
 245    * Callback for starting evaluation with a remote peer.
 246    */
 247   OpEvaluateImpl evaluate;
 248
 249   /**
 250    * Callback for destruction of the set state.
 251    */
 252   DestroySetImpl destroy_set;
 253
 254   /**
 255    * Callback for handling operation-specific messages.
 256    */
 257   MsgHandlerImpl msg_handler;
 258
 259   /**
 260    * Callback for handling the remote peer's disconnect.
 261    */
 262   PeerDisconnectImpl peer_disconnect;
 263
 264   /**
 265    * Callback for canceling an operation by its ID.
 266    */
 267   CancelImpl cancel;
 268
 269   CopyStateImpl copy_state;
 270 };
 271
 272
 273 /**
 274  * MutationEvent gives information about changes
 275  * to an element (removal / addition) in a set content.
 276  */
 277 struct MutationEvent
 278 {
 279   /**
 280    * First generation affected by this mutation event.
 281    *
 282    * If @a generation is 0, this mutation event is a list
 283    * sentinel element.
 284    */
 285   unsigned int generation;
 286
 287   /**
 288    * If @a added is #GNUNET_YES, then this is a
 289    * `remove` event, otherwise it is an `add` event.
 290    */
 291   int added;
 292 };
 293
 294
 295 /**
 296  * Information about an element element in the set.  All elements are
 297  * stored in a hash-table from their hash-code to their `struct
 298  * Element`, so that the remove and add operations are reasonably
 299  * fast.
 300  */
 301 struct ElementEntry
 302 {
 303   /**
 304    * The actual element. The data for the element
 305    * should be allocated at the end of this struct.
 306    */
 307   struct GNUNET_SET_Element element;
 308
 309   /**
 310    * Hash of the element.  For set union: Will be used to derive the
 311    * different IBF keys for different salts.
 312    */
 313   struct GNUNET_HashCode element_hash;
 314
 315   /**
 316    * If @a mutations is not NULL, it contains
 317    * a list of mutations, ordered by increasing generation.
 318    * The list is terminated by a sentinel event with `generation`
 319    * set to 0.
 320    *
 321    * If @a mutations is NULL, then this element exists in all generations
 322    * of the respective set content this element belongs to.
 323    */
 324   struct MutationEvent *mutations;
 325
 326   unsigned int mutations_size;
 327
 328   /**
 329    * #GNUNET_YES if the element is a remote element, and does not belong
 330    * to the operation's set.
 331    */
 332   int remote;
 333 };
 334
 335
 336 /**
 337  * Operation context used to execute a set operation.
 338  */
 339 struct Operation
 340 {
 341   /**
 342    * V-Table for the operation belonging to the tunnel contest.
 343    *
 344    * Used for all operation specific operations after receiving the ops request
 345    */
 346   const struct SetVT *vt;
 347
 348   /**
 349    * Channel to the peer.
 350    */
 351   struct GNUNET_CADET_Channel *channel;
 352
 353   /**
 354    * Message queue for the channel.
 355    */
 356   struct GNUNET_MQ_Handle *mq;
 357
 358   /**
 359    * Detail information about the set operation, including the set to
 360    * use.  When 'spec' is NULL, the operation is not yet entirely
 361    * initialized.
 362    */
 363   struct OperationSpecification *spec;
 364
 365   /**
 366    * Operation-specific operation state.  Note that the exact
 367    * type depends on this being a union or intersection operation
 368    * (and thus on @e vt).
 369    */
 370   struct OperationState *state;
 371
 372   /**
 373    * Evaluate operations are held in a linked list.
 374    */
 375   struct Operation *next;
 376
 377   /**
 378    * Evaluate operations are held in a linked list.
 379    */
 380   struct Operation *prev;
 381
 382   /**
 383    * The identity of the requesting peer.  Needs to
 384    * be stored here as the op spec might not have been created yet.
 385    */
 386   struct GNUNET_PeerIdentity peer;
 387
 388   /**
 389    * Timeout task, if the incoming peer has not been accepted
 390    * after the timeout, it will be disconnected.
 391    */
 392   struct GNUNET_SCHEDULER_Task *timeout_task;
 393
 394   /**
 395    * Unique request id for the request from a remote peer, sent to the
 396    * client, which will accept or reject the request.  Set to '0' iff
 397    * the request has not been suggested yet.
 398    */
 399   uint32_t suggest_id;
 400
 401   /**
 402    * #GNUNET_YES if this is not a "real" set operation yet, and we still
 403    * need to wait for the other peer to give us more details.
 404    */
 405   int is_incoming;
 406
 407   /**
 408    * Generation in which the operation handle
 409    * was created.
 410    */
 411   unsigned int generation_created;
 412
 413   /**
 414    * Incremented whenever (during shutdown) some component still
 415    * needs to do something with this before the operation is freed.
 416    * (Used as a reference counter, but only during termination.)
 417    */
 418   unsigned int keep;
 419 };
 420
 421
 422 /**
 423  * SetContent stores the actual set elements,
 424  * which may be shared by multiple generations derived
 425  * from one set.
 426  */
 427 struct SetContent
 428 {
 429   /**
 430    * Number of references to the content.
 431    */
 432   unsigned int refcount;
 433
 434   /**
 435    * Maps `struct GNUNET_HashCode *` to `struct ElementEntry *`.
 436    */
 437   struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *elements;
 438
 439   unsigned int latest_generation;
 440
 441   /**
 442    * Mutations requested by the client that we're
 443    * unable to execute right now because we're iterating
 444    * over the underlying hash map of elements.
 445    */
 446   struct PendingMutation *pending_mutations_head;
 447
 448   /**
 449    * Mutations requested by the client that we're
 450    * unable to execute right now because we're iterating
 451    * over the underlying hash map of elements.
 452    */
 453   struct PendingMutation *pending_mutations_tail;
 454
 455   /**
 456    * Number of concurrently active iterators.
 457    */
 458   int iterator_count;
 459 };
 460
 461
 462 struct GenerationRange
 463 {
 464   /**
 465    * First generation that is excluded.
 466    */
 467   unsigned int start;
 468
 469   /**
 470    * Generation after the last excluded generation.
 471    */
 472   unsigned int end;
 473 };
 474
 475
 476 struct PendingMutation
 477 {
 478   struct PendingMutation *prev;
 479   struct PendingMutation *next;
 480
 481   struct Set *set;
 482
 483   /**
 484    * Message that describes the desired mutation.
 485    * May only be a GNUNET_MESSAGE_TYPE_SET_ADD or
 486    * GNUNET_MESSAGE_TYPE_SET_REMOVE.
 487    */
 488   struct GNUNET_MessageHeader *mutation_message;
 489 };
 490
 491
 492 /**
 493  * A set that supports a specific operation with other peers.
 494  */
 495 struct Set
 496 {
 497
 498   /**
 499    * Sets are held in a doubly linked list (in `sets_head` and `sets_tail`).
 500    */
 501   struct Set *next;
 502
 503   /**
 504    * Sets are held in a doubly linked list.
 505    */
 506   struct Set *prev;
 507
 508   /**
 509    * Client that owns the set.  Only one client may own a set,
 510    * and there can only be one set per client.
 511    */
 512   struct GNUNET_SERVER_Client *client;
 513
 514   /**
 515    * Message queue for the client.
 516    */
 517   struct GNUNET_MQ_Handle *client_mq;
 518
 519   /**
 520    * Virtual table for this set.  Determined by the operation type of
 521    * this set.
 522    *
 523    * Used only for Add/remove of elements and when receiving an incoming
 524    * operation from a remote peer.
 525    */
 526   const struct SetVT *vt;
 527
 528   /**
 529    * Implementation-specific state.
 530    */
 531   struct SetState *state;
 532
 533   /**
 534    * Current state of iterating elements for the client.
 535    * NULL if we are not currently iterating.
 536    */
 537   struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMapIterator *iter;
 538
 539   /**
 540    * Evaluate operations are held in a linked list.
 541    */
 542   struct Operation *ops_head;
 543
 544   /**
 545    * Evaluate operations are held in a linked list.
 546    */
 547   struct Operation *ops_tail;
 548
 549   /**
 550    * Current generation, that is, number of previously executed
 551    * operations and lazy copies on the underlying set content.
 552    */
 553   unsigned int current_generation;
 554
 555   /**
 556    * List of generations we have to exclude, due to lazy copies.
 557    */
 558   struct GenerationRange *excluded_generations;
 559
 560   unsigned int excluded_generations_size;
 561
 562   /**
 563    * Type of operation supported for this set
 564    */
 565   enum GNUNET_SET_OperationType operation;
 566
 567   /**
 568    * Each @e iter is assigned a unique number, so that the client
 569    * can distinguish iterations.
 570    */
 571   uint16_t iteration_id;
 572
 573   /**
 574    * Content, possibly shared by multiple sets,
 575    * and thus reference counted.
 576    */
 577   struct SetContent *content;
 578 };
 579
 580
 581 /**
 582  * Destroy the given operation.  Call the implementation-specific
 583  * cancel function of the operation.  Disconnects from the remote
 584  * peer.  Does not disconnect the client, as there may be multiple
 585  * operations per set.
 586  *
 587  * @param op operation to destroy
 588  * @param gc #GNUNET_YES to perform garbage collection on the set
 589  */
 590 void
 591 _GSS_operation_destroy (struct Operation *op,
 592                         int gc);
 593
 594
 595 /**
 596  * Get the table with implementing functions for set union.
 597  *
 598  * @return the operation specific VTable
 599  */
 600 const struct SetVT *
 601 _GSS_union_vt (void);
 602
 603
 604 /**
 605  * Get the table with implementing functions for set intersection.
 606  *
 607  * @return the operation specific VTable
 608  */
 609 const struct SetVT *
 610 _GSS_intersection_vt (void);
 611
 612
 613 int
 614 _GSS_is_element_of_set (struct ElementEntry *ee,
 615                         struct Set *set);
 616
 617 int
 618 _GSS_is_element_of_operation (struct ElementEntry *ee,
 619                               struct Operation *op);
 620
 621
 622 #endif