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[oweals/gnunet.git] / src / set / gnunet-service-set.h
index 6ababe92fe2f05958927c875f1b8d83b2e68eded..86313d17966c4182023f56ac51d807129e0bfa2a 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
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-      (C) 2013 Christian Grothoff (and other contributing authors)
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       You should have received a copy of the GNU General Public License
       along with GNUnet; see the file COPYING.  If not, write to the
 
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-      Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
-      Boston, MA 02111-1307, USA.
+      Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor,
+      Boston, MA 02110-1301, USA.
 */
 */
-
 /**
  * @file set/gnunet-service-set.h
  * @brief common components for the implementation the different set operations
  * @author Florian Dold
 /**
  * @file set/gnunet-service-set.h
  * @brief common components for the implementation the different set operations
  * @author Florian Dold
+ * @author Christian Grothoff
  */
  */
-
 #ifndef GNUNET_SERVICE_SET_H_PRIVATE
 #define GNUNET_SERVICE_SET_H_PRIVATE
 
 #include "platform.h"
 #ifndef GNUNET_SERVICE_SET_H_PRIVATE
 #define GNUNET_SERVICE_SET_H_PRIVATE
 
 #include "platform.h"
-#include "gnunet_common.h"
+#include "gnunet_util_lib.h"
 #include "gnunet_protocols.h"
 #include "gnunet_applications.h"
 #include "gnunet_protocols.h"
 #include "gnunet_applications.h"
-#include "gnunet_util_lib.h"
 #include "gnunet_core_service.h"
 #include "gnunet_core_service.h"
-#include "gnunet_mesh_service.h"
+#include "gnunet_cadet_service.h"
 #include "gnunet_set_service.h"
 #include "set.h"
 
 
 /**
 #include "gnunet_set_service.h"
 #include "set.h"
 
 
 /**
- * Implementation-specific set state.
- * Used as opaque pointer, and specified further
- * in the respective implementation.
+ * Implementation-specific set state.  Used as opaque pointer, and
+ * specified further in the respective implementation.
  */
 struct SetState;
 
  */
 struct SetState;
 
-
 /**
 /**
- * Implementation-specific set operation.
- * Used as opaque pointer, and specified further
- * in the respective implementation.
+ * Implementation-specific set operation.  Used as opaque pointer, and
+ * specified further in the respective implementation.
  */
 struct OperationState;
 
  */
 struct OperationState;
 
-
-/* forward declarations */
+/**
+ * A set that supports a specific operation with other peers.
+ */
 struct Set;
 struct Set;
-struct TunnelContext;
+
+/**
+ * Information about an element element in the set.  All elements are
+ * stored in a hash-table from their hash-code to their 'struct
+ * Element', so that the remove and add operations are reasonably
+ * fast.
+ */
+struct ElementEntry;
+
+/**
+ * Operation context used to execute a set operation.
+ */
+struct Operation;
 
 
 /**
 
 
 /**
@@ -64,13 +72,9 @@ struct TunnelContext;
  */
 struct OperationSpecification
 {
  */
 struct OperationSpecification
 {
-  /**
-   * The type of the operation.
-   */
-  enum GNUNET_SET_OperationType operation;
 
   /**
 
   /**
-   * The remove peer we evaluate the operation with
+   * The remove peer we evaluate the operation with.
    */
   struct GNUNET_PeerIdentity peer;
 
    */
   struct GNUNET_PeerIdentity peer;
 
@@ -85,21 +89,60 @@ struct OperationSpecification
    */
   struct GNUNET_MessageHeader *context_msg;
 
    */
   struct GNUNET_MessageHeader *context_msg;
 
+  /**
+   * Set associated with the operation, NULL until the spec has been
+   * associated with a set.
+   */
+  struct Set *set;
+
   /**
    * Salt to use for the operation.
    */
   uint32_t salt;
 
   /**
   /**
    * Salt to use for the operation.
    */
   uint32_t salt;
 
   /**
-   * ID used to identify responses to a client.
+   * Remote peers element count
+   */
+  uint32_t remote_element_count;
+
+  /**
+   * ID used to identify an operation between service and client
    */
   uint32_t client_request_id;
 
   /**
    */
   uint32_t client_request_id;
 
   /**
-   * Set associated with the operation, NULL until the spec has been associated
-   * with a set.
+   * The type of the operation.
    */
    */
-  struct Set *set;
+  enum GNUNET_SET_OperationType operation;
+
+  /**
+   * When are elements sent to the client, and which elements are sent?
+   */
+  enum GNUNET_SET_ResultMode result_mode;
+
+  /**
+   * Always use delta operation instead of sending full sets,
+   * even it it's less efficient.
+   */
+  int force_delta;
+
+  /**
+   * Always send full sets, even if delta operations would
+   * be more efficient.
+   */
+  int force_full;
+
+  /**
+   * #GNUNET_YES to fail operations where Byzantine faults
+   * are suspected
+   */
+  int byzantine;
+
+  /**
+   * Lower bound for the set size, used only when
+   * byzantine mode is enabled.
+   */
+  int byzantine_lower_bound;
 };
 
 
 };
 
 
@@ -107,9 +150,10 @@ struct OperationSpecification
  * Signature of functions that create the implementation-specific
  * state for a set supporting a specific operation.
  *
  * Signature of functions that create the implementation-specific
  * state for a set supporting a specific operation.
  *
- * @return a set state specific to the supported operation
+ * @return a set state specific to the supported operation, NULL on error
  */
  */
-typedef struct SetState *(*CreateImpl) (void);
+typedef struct SetState *
+(*CreateImpl) (void);
 
 
 /**
 
 
 /**
@@ -117,18 +161,21 @@ typedef struct SetState *(*CreateImpl) (void);
  * for a set supporting a specific operation.
  *
  * @param set implementation-specific set state
  * for a set supporting a specific operation.
  *
  * @param set implementation-specific set state
- * @param msg element message from the client
+ * @param ee element message from the client
  */
  */
-typedef void (*AddRemoveImpl) (struct SetState *state, const struct GNUNET_SET_Element *element);
+typedef void
+(*AddRemoveImpl) (struct SetState *state,
+                  struct ElementEntry *ee);
 
 
 /**
 
 
 /**
- * Signature of functions that handle disconnection
- * of the remote peer.
+ * Signature of functions that handle disconnection of the remote
+ * peer.
  *
  * @param op the set operation, contains implementation-specific data
  */
  *
  * @param op the set operation, contains implementation-specific data
  */
-typedef void (*PeerDisconnectImpl) (struct OperationState *op);
+typedef void
+(*PeerDisconnectImpl) (struct Operation *op);
 
 
 /**
 
 
 /**
@@ -137,42 +184,50 @@ typedef void (*PeerDisconnectImpl) (struct OperationState *op);
  *
  * @param state the set state, contains implementation-specific data
  */
  *
  * @param state the set state, contains implementation-specific data
  */
-typedef void (*DestroySetImpl) (struct SetState *state);
+typedef void
+(*DestroySetImpl) (struct SetState *state);
 
 
 /**
 
 
 /**
- * Signature of functions that implement the creation of set operations
- * (currently evaluate and accept).
+ * Signature of functions that implement accepting a set operation.
  *
  *
- * @param spec specification of the set operation to be created
- * @param tunnel the tunnel with the other peer
- * @param tc tunnel context
+ * @param op operation that is created by accepting the operation,
+ *        should be initialized by the implementation
  */
  */
-typedef void (*OpCreateImpl) (struct OperationSpecification *spec,
-                              struct GNUNET_MESH_Tunnel *tunnel,
-                              struct TunnelContext *tc);
+typedef void
+(*OpAcceptImpl) (struct Operation *op);
 
 
 /**
 
 
 /**
- * Signature of functions that implement the message handling for
- * the different set operations.
+ * Signature of functions that implement starting the evaluation of
+ * set operations.
+ *
+ * @param op operation that is created, should be initialized to
+ *        begin the evaluation
+ * @param opaque_context message to be transmitted to the listener
+ *        to convince him to accept, may be NULL
+ */
+typedef void
+(*OpEvaluateImpl) (struct Operation *op,
+                   const struct GNUNET_MessageHeader *opaque_context);
+
+
+/**
+ * Signature of functions that implement operation cancellation
  *
  * @param op operation state
  *
  * @param op operation state
- * @param msg received message
- * @return GNUNET_OK on success, GNUNET_SYSERR to
- *         destroy the operation and the tunnel
  */
  */
-typedef int (*MsgHandlerImpl) (struct OperationState *op,
-                               const struct GNUNET_MessageHeader *msg);
+typedef void
+(*CancelImpl) (struct Operation *op);
 
 
-typedef void (*CancelImpl) (struct SetState *set,
-                            uint32_t request_id);
+
+typedef struct SetState *
+(*CopyStateImpl) (struct Set *op);
 
 
 /**
 
 
 /**
- * Dispatch table for a specific set operation.
- * Every set operation has to implement the callback
- * in this struct.
+ * Dispatch table for a specific set operation.  Every set operation
+ * has to implement the callback in this struct.
  */
 struct SetVT
 {
  */
 struct SetVT
 {
@@ -194,12 +249,12 @@ struct SetVT
   /**
    * Callback for accepting a set operation request
    */
   /**
    * Callback for accepting a set operation request
    */
-  OpCreateImpl accept;
+  OpAcceptImpl accept;
 
   /**
    * Callback for starting evaluation with a remote peer.
    */
 
   /**
    * Callback for starting evaluation with a remote peer.
    */
-  OpCreateImpl evaluate;
+  OpEvaluateImpl evaluate;
 
   /**
    * Callback for destruction of the set state.
 
   /**
    * Callback for destruction of the set state.
@@ -207,94 +262,393 @@ struct SetVT
   DestroySetImpl destroy_set;
 
   /**
   DestroySetImpl destroy_set;
 
   /**
-   * Callback for handling operation-specific messages.
+   * Callback for handling the remote peer's disconnect.
    */
    */
-  MsgHandlerImpl msg_handler;
+  PeerDisconnectImpl peer_disconnect;
 
   /**
 
   /**
-   * Callback for handling the remote peer's
-   * disconnect.
+   * Callback for canceling an operation by its ID.
    */
    */
-  PeerDisconnectImpl peer_disconnect;
+  CancelImpl cancel;
+
+  CopyStateImpl copy_state;
+};
+
 
 
+/**
+ * MutationEvent gives information about changes
+ * to an element (removal / addition) in a set content.
+ */
+struct MutationEvent
+{
   /**
   /**
-   * Callback for canceling an operation by
-   * its ID.
+   * First generation affected by this mutation event.
+   *
+   * If @a generation is 0, this mutation event is a list
+   * sentinel element.
    */
    */
-  CancelImpl cancel;
+  unsigned int generation;
+
+  /**
+   * If @a added is #GNUNET_YES, then this is a
+   * `remove` event, otherwise it is an `add` event.
+   */
+  int added;
 };
 
 
 /**
 };
 
 
 /**
- * A set that supports a specific operation
- * with other peers.
+ * Information about an element element in the set.  All elements are
+ * stored in a hash-table from their hash-code to their `struct
+ * Element`, so that the remove and add operations are reasonably
+ * fast.
  */
  */
-struct Set
+struct ElementEntry
 {
   /**
 {
   /**
-   * Client that owns the set.
-   * Only one client may own a set.
+   * The actual element. The data for the element
+   * should be allocated at the end of this struct.
    */
    */
-  struct GNUNET_SERVER_Client *client;
+  struct GNUNET_SET_Element element;
 
   /**
 
   /**
-   * Message queue for the client
+   * Hash of the element.  For set union: Will be used to derive the
+   * different IBF keys for different salts.
    */
    */
-  struct GNUNET_MQ_Handle *client_mq;
+  struct GNUNET_HashCode element_hash;
 
   /**
 
   /**
-   * Type of operation supported for this set
+   * If @a mutations is not NULL, it contains
+   * a list of mutations, ordered by increasing generation.
+   * The list is terminated by a sentinel event with `generation`
+   * set to 0.
+   *
+   * If @a mutations is NULL, then this element exists in all generations
+   * of the respective set content this element belongs to.
    */
    */
-  enum GNUNET_SET_OperationType operation;
+  struct MutationEvent *mutations;
 
   /**
 
   /**
-   * Virtual table for this set.
-   * Determined by the operation type of this set.
+   * Number of elements in the array @a mutations.
+   */
+  unsigned int mutations_size;
+
+  /**
+   * #GNUNET_YES if the element is a remote element, and does not belong
+   * to the operation's set.
+   */
+  int remote;
+};
+
+
+struct Listener;
+
+
+/**
+ * Operation context used to execute a set operation.
+ */
+struct Operation
+{
+  /**
+   * V-Table for the operation belonging to the tunnel contest.
+   *
+   * Used for all operation specific operations after receiving the ops request
    */
   const struct SetVT *vt;
 
   /**
    */
   const struct SetVT *vt;
 
   /**
-   * Sets are held in a doubly linked list.
+   * Channel to the peer.
    */
    */
-  struct Set *next;
+  struct GNUNET_CADET_Channel *channel;
 
   /**
 
   /**
-   * Sets are held in a doubly linked list.
+   * Port this operation runs on.
    */
    */
-  struct Set *prev;
+  struct Listener *listener;
 
   /**
 
   /**
-   * Implementation-specific state.
+   * Message queue for the channel.
    */
    */
-  struct SetState *state;
+  struct GNUNET_MQ_Handle *mq;
+
+  /**
+   * Detail information about the set operation, including the set to
+   * use.  When 'spec' is NULL, the operation is not yet entirely
+   * initialized.
+   */
+  struct OperationSpecification *spec;
+
+  /**
+   * Operation-specific operation state.  Note that the exact
+   * type depends on this being a union or intersection operation
+   * (and thus on @e vt).
+   */
+  struct OperationState *state;
+
+  /**
+   * Evaluate operations are held in a linked list.
+   */
+  struct Operation *next;
+
+  /**
+   * Evaluate operations are held in a linked list.
+   */
+  struct Operation *prev;
+
+  /**
+   * The identity of the requesting peer.  Needs to
+   * be stored here as the op spec might not have been created yet.
+   */
+  struct GNUNET_PeerIdentity peer;
+
+  /**
+   * Timeout task, if the incoming peer has not been accepted
+   * after the timeout, it will be disconnected.
+   */
+  struct GNUNET_SCHEDULER_Task *timeout_task;
+
+  /**
+   * The type of the operation.
+   */
+  enum GNUNET_SET_OperationType operation;
+
+  /**
+   * Unique request id for the request from a remote peer, sent to the
+   * client, which will accept or reject the request.  Set to '0' iff
+   * the request has not been suggested yet.
+   */
+  uint32_t suggest_id;
+
+  /**
+   * #GNUNET_YES if this is not a "real" set operation yet, and we still
+   * need to wait for the other peer to give us more details.
+   */
+  int is_incoming;
+
+  /**
+   * Generation in which the operation handle
+   * was created.
+   */
+  unsigned int generation_created;
+
+  /**
+   * Incremented whenever (during shutdown) some component still
+   * needs to do something with this before the operation is freed.
+   * (Used as a reference counter, but only during termination.)
+   */
+  unsigned int keep;
 };
 
 
 /**
 };
 
 
 /**
- * Information about a tunnel we are connected to.
- * Used as tunnel context with mesh.
+ * SetContent stores the actual set elements,
+ * which may be shared by multiple generations derived
+ * from one set.
  */
  */
-struct TunnelContext
+struct SetContent
 {
   /**
 {
   /**
-   * V-Table for the operation belonging
-   * to the tunnel contest.
+   * Number of references to the content.
+   */
+  unsigned int refcount;
+
+  /**
+   * Maps `struct GNUNET_HashCode *` to `struct ElementEntry *`.
+   */
+  struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *elements;
+
+  unsigned int latest_generation;
+
+  /**
+   * Mutations requested by the client that we're
+   * unable to execute right now because we're iterating
+   * over the underlying hash map of elements.
+   */
+  struct PendingMutation *pending_mutations_head;
+
+  /**
+   * Mutations requested by the client that we're
+   * unable to execute right now because we're iterating
+   * over the underlying hash map of elements.
+   */
+  struct PendingMutation *pending_mutations_tail;
+
+  /**
+   * Number of concurrently active iterators.
+   */
+  int iterator_count;
+};
+
+
+struct GenerationRange
+{
+  /**
+   * First generation that is excluded.
+   */
+  unsigned int start;
+
+  /**
+   * Generation after the last excluded generation.
+   */
+  unsigned int end;
+};
+
+
+struct PendingMutation
+{
+  struct PendingMutation *prev;
+  struct PendingMutation *next;
+
+  struct Set *set;
+
+  /**
+   * Message that describes the desired mutation.
+   * May only be a #GNUNET_MESSAGE_TYPE_SET_ADD or
+   * #GNUNET_MESSAGE_TYPE_SET_REMOVE.
+   */
+  struct GNUNET_MessageHeader *mutation_message;
+};
+
+
+/**
+ * A set that supports a specific operation with other peers.
+ */
+struct Set
+{
+
+  /**
+   * Sets are held in a doubly linked list (in `sets_head` and `sets_tail`).
+   */
+  struct Set *next;
+
+  /**
+   * Sets are held in a doubly linked list.
+   */
+  struct Set *prev;
+
+  /**
+   * Client that owns the set.  Only one client may own a set,
+   * and there can only be one set per client.
+   */
+  struct GNUNET_SERVICE_Client *client;
+
+  /**
+   * Message queue for the client.
+   */
+  struct GNUNET_MQ_Handle *client_mq;
+
+  /**
+   * Virtual table for this set.  Determined by the operation type of
+   * this set.
+   *
+   * Used only for Add/remove of elements and when receiving an incoming
+   * operation from a remote peer.
    */
   const struct SetVT *vt;
 
   /**
    */
   const struct SetVT *vt;
 
   /**
-   * Implementation-specific operation state.
+   * Implementation-specific state.
    */
    */
-  struct OperationState *op;
+  struct SetState *state;
+
+  /**
+   * Current state of iterating elements for the client.
+   * NULL if we are not currently iterating.
+   */
+  struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMapIterator *iter;
+
+  /**
+   * Evaluate operations are held in a linked list.
+   */
+  struct Operation *ops_head;
+
+  /**
+   * Evaluate operations are held in a linked list.
+   */
+  struct Operation *ops_tail;
+
+  /**
+   * Current generation, that is, number of previously executed
+   * operations and lazy copies on the underlying set content.
+   */
+  unsigned int current_generation;
+
+  /**
+   * List of generations we have to exclude, due to lazy copies.
+   */
+  struct GenerationRange *excluded_generations;
+
+  /**
+   * Number of elements in array @a excluded_generations.
+   */
+  unsigned int excluded_generations_size;
+
+  /**
+   * Type of operation supported for this set
+   */
+  enum GNUNET_SET_OperationType operation;
+
+  /**
+   * Each @e iter is assigned a unique number, so that the client
+   * can distinguish iterations.
+   */
+  uint16_t iteration_id;
+
+  /**
+   * Generation we're currently iteration over.
+   */
+  unsigned int iter_generation;
+
+  /**
+   * Content, possibly shared by multiple sets,
+   * and thus reference counted.
+   */
+  struct SetContent *content;
 };
 
 
 };
 
 
+extern struct GNUNET_STATISTICS_Handle *_GSS_statistics;
+
+
+/**
+ * Destroy the given operation.  Call the implementation-specific
+ * cancel function of the operation.  Disconnects from the remote
+ * peer.  Does not disconnect the client, as there may be multiple
+ * operations per set.
+ *
+ * @param op operation to destroy
+ * @param gc #GNUNET_YES to perform garbage collection on the set
+ */
+void
+_GSS_operation_destroy (struct Operation *op,
+                        int gc);
+
+
 /**
 /**
- * Get the table with implementing functions for
- * set union.
+ * Get the table with implementing functions for set union.
+ *
+ * @return the operation specific VTable
  */
 const struct SetVT *
 _GSS_union_vt (void);
 
 
  */
 const struct SetVT *
 _GSS_union_vt (void);
 
 
+/**
+ * Get the table with implementing functions for set intersection.
+ *
+ * @return the operation specific VTable
+ */
+const struct SetVT *
+_GSS_intersection_vt (void);
+
+
+int
+_GSS_is_element_of_set (struct ElementEntry *ee,
+                        struct Set *set);
+
+int
+_GSS_is_element_of_operation (struct ElementEntry *ee,
+                              struct Operation *op);
+
+
 #endif
 #endif