]> mj.ucw.cz Git - libucw.git/blobdiff - ucw/mainloop.h
tableprinter: update of xtypes for tableprinter
[libucw.git] / ucw / mainloop.h
index 4a6fe84397fb0dfe5e3d8eab876617a9de502870..6e8ffae6d3704bb3114ffb5c70ca7559c51a8e0e 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
  *     UCW Library -- Main Loop
  *
- *     (c) 2004--2011 Martin Mares <mj@ucw.cz>
+ *     (c) 2004--2012 Martin Mares <mj@ucw.cz>
  *
  *     This software may be freely distributed and used according to the terms
  *     of the GNU Lesser General Public License.
 #ifndef _UCW_MAINLOOP_H
 #define _UCW_MAINLOOP_H
 
-#include "ucw/clists.h"
+#include <ucw/clists.h>
+#include <ucw/process.h>
 
 #include <signal.h>
 
+#ifdef CONFIG_UCW_CLEAN_ABI
+#define block_io_add ucw_block_io_add
+#define block_io_del ucw_block_io_del
+#define block_io_read ucw_block_io_read
+#define block_io_set_timeout ucw_block_io_set_timeout
+#define block_io_write ucw_block_io_write
+#define file_add ucw_file_add
+#define file_chg ucw_file_chg
+#define file_debug ucw_file_debug
+#define file_del ucw_file_del
+#define hook_add ucw_hook_add
+#define hook_debug ucw_hook_debug
+#define hook_del ucw_hook_del
+#define main_cleanup ucw_main_cleanup
+#define main_current ucw_main_current
+#define main_debug_context ucw_main_debug_context
+#define main_delete ucw_main_delete
+#define main_destroy ucw_main_destroy
+#define main_get_time ucw_main_get_time
+#define main_init ucw_main_init
+#define main_loop ucw_main_loop
+#define main_new ucw_main_new
+#define main_step ucw_main_step
+#define main_switch_context ucw_main_switch_context
+#define main_teardown ucw_main_teardown
+#define process_add ucw_process_add
+#define process_debug ucw_process_debug
+#define process_del ucw_process_del
+#define process_fork ucw_process_fork
+#define rec_io_add ucw_rec_io_add
+#define rec_io_del ucw_rec_io_del
+#define rec_io_parse_line ucw_rec_io_parse_line
+#define rec_io_set_timeout ucw_rec_io_set_timeout
+#define rec_io_start_read ucw_rec_io_start_read
+#define rec_io_stop_read ucw_rec_io_stop_read
+#define rec_io_write ucw_rec_io_write
+#define signal_add ucw_signal_add
+#define signal_debug ucw_signal_debug
+#define signal_del ucw_signal_del
+#define timer_add ucw_timer_add
+#define timer_add_rel ucw_timer_add_rel
+#define timer_debug ucw_timer_debug
+#define timer_del ucw_timer_del
+#endif
+
 /***
  * [[basic]]
  * Basic operations
 
 /** The main loop context **/
 struct main_context {
-  timestamp_t now;                     /** [*] Current time in milliseconds since the UNIX epoch. See @main_get_time(). **/
-  ucw_time_t now_seconds;              /** [*] Current time in seconds since the epoch. **/
-  timestamp_t idle_time;               /** [*] Total time in milliseconds spent by waiting for events. **/
-  uns shutdown;                                /** [*] Setting this to nonzero forces the @main_loop() function to terminate. **/
+  timestamp_t now;                     /* [*] Current time in milliseconds since an unknown epoch. See main_get_time(). */
+  timestamp_t idle_time;               /* [*] Total time in milliseconds spent by waiting for events. */
+  uint shutdown;                               /* [*] Setting this to nonzero forces the main_loop() function to terminate. */
   clist file_list;
   clist file_active_list;
   clist hook_list;
   clist hook_done_list;
   clist process_list;
   clist signal_list;
-  uns file_cnt;
+  uint file_cnt;
+  uint single_step;
 #ifdef CONFIG_UCW_EPOLL
   int epoll_fd;                                /* File descriptor used for epoll */
   struct epoll_event *epoll_events;
   clist file_recalc_list;
 #else
-  uns poll_table_obsolete;
+  uint poll_table_obsolete;
   struct pollfd *poll_table;
   struct main_file **poll_file_table;
 #endif
@@ -95,17 +141,26 @@ void main_teardown(void);
  **/
 void main_loop(void);
 
+/**
+ * Perform a single iteration of the main loop.
+ * Check if there are any events ready and process them.
+ * If there are none, do not wait.
+ **/
+void main_step(void);
+
 /** Ask the main loop to terminate at the nearest occasion. **/
 static inline void main_shut_down(void)
 {
   main_current()->shutdown = 1;
 }
 
-/** Show the current state of a given context (use @main_debug() for the current context). **/
+/**
+ * Show the current state of a given context (use @main_debug() for the current context).
+ * Available only if LibUCW has been compiled with `CONFIG_UCW_DEBUG`.
+ **/
 void main_debug_context(struct main_context *m);
 
-static inline void
-main_debug(void)
+static inline void main_debug(void)
 {
   main_debug_context(main_current());
 }
@@ -132,12 +187,6 @@ static inline timestamp_t main_get_now(void)
   return main_current()->now;
 }
 
-/** An analog of @main_get_now() returning the number of seconds since the system epoch. **/
-static inline ucw_time_t main_get_now_seconds(void)
-{
-  return main_current()->now_seconds;
-}
-
 /**
  * This is a description of a timer.
  * You define the handler function and possibly user-defined data you wish
@@ -146,7 +195,7 @@ static inline ucw_time_t main_get_now_seconds(void)
 struct main_timer {
   cnode n;
   timestamp_t expires;
-  uns index;
+  uint index;
   void (*handler)(struct main_timer *tm);      /* [*] Function to be called when the timer expires. */
   void *data;                                  /* [*] Data for use by the handler */
 };
@@ -157,7 +206,8 @@ struct main_timer {
  * timer. It is permitted (and usual) to call this function from the
  * timer's handler itself if you want the timer to trigger again.
  *
- * The @expire parameter is absolute, use @timer_add_rel() for a relative version.
+ * The @expire parameter is absolute (in the same time scale as @main_get_now()),
+ * use @timer_add_rel() for a relative version.
  **/
 void timer_add(struct main_timer *tm, timestamp_t expires);
 
@@ -167,10 +217,16 @@ void timer_add_rel(struct main_timer *tm, timestamp_t expires_delta);
 /**
  * Removes a timer from the active ones. It is permitted (and common) to call
  * this function from the timer's handler itself if you want to deactivate
- * the timer.
+ * the timer. Removing an already removed timer does nothing.
  **/
 void timer_del(struct main_timer *tm);
 
+/** Tells whether a timer is running. **/
+static inline int timer_is_active(struct main_timer *tm)
+{
+  return !!tm->expires;
+}
+
 /**
  * Forces refresh of the current timestamp cached in the active context.
  * You usually do not need to call this, since it is called every time the
@@ -179,6 +235,79 @@ void timer_del(struct main_timer *tm);
  **/
 void main_get_time(void);
 
+/** Show current state of a timer. Available only if LibUCW has been compiled with `CONFIG_UCW_DEBUG`. **/
+void timer_debug(struct main_timer *tm);
+
+/***
+ * [[hooks]]
+ * Loop hooks
+ * ----------
+ *
+ * The hooks are called whenever the main loop performs an iteration.
+ * You can shutdown the main loop from within them or request an iteration
+ * to happen without sleeping (just poll, no waiting for events).
+ ***/
+
+/**
+ * A hook. It contains the function to call and some user data.
+ *
+ * The handler() must return one value from
+ * <<enum_main_hook_return,`main_hook_return`>>.
+ *
+ * Fill with the hook and data and pass it to @hook_add().
+ **/
+struct main_hook {
+  cnode n;
+  int (*handler)(struct main_hook *ho);                /* [*] Hook function; returns HOOK_xxx */
+  void *data;                                  /* [*] For use by the handler */
+};
+
+/**
+ * Return value of the hook handler().
+ * Specifies what should happen next.
+ *
+ * - `HOOK_IDLE` -- Let the loop sleep until something happens, call after that.
+ * - `HOOK_RETRY` -- Force the loop to perform another iteration without sleeping.
+ *   This will cause calling of all the hooks again soon.
+ * - `HOOK_DONE` -- The loop will terminate if all hooks return this.
+ * - `HOOK_SHUTDOWN` -- Shuts down the loop.
+ *
+ * The `HOOK_IDLE` and `HOOK_RETRY` constants are also used as return values
+ * of file handlers.
+ **/
+enum main_hook_return {
+  HOOK_IDLE,
+  HOOK_RETRY,
+  HOOK_DONE = -1,
+  HOOK_SHUTDOWN = -2
+};
+
+/**
+ * Inserts a new hook into the loop.
+ * The hook will be scheduled at least once before next sleep.
+ * May be called from inside a hook handler too.
+ * Adding an already added hook is permitted and if the hook has been run,
+ * it will be run again before next sleep.
+ **/
+void hook_add(struct main_hook *ho);
+
+/**
+ * Removes an existing hook from the loop.
+ * May be called from inside a hook handler (to delete itself or another hook).
+ * Removing an already removed hook does nothing.
+ **/
+void hook_del(struct main_hook *ho);
+
+/** Tells if a hook is active (i.e., added). **/
+static inline int hook_is_active(struct main_hook *ho)
+{
+  return clist_is_linked(&ho->n);
+}
+
+/** Show current state of a hook. Available only if LibUCW has been compiled with `CONFIG_UCW_DEBUG`. **/
+void hook_debug(struct main_hook *ho);
+
+
 /***
  * [[file]]
  * Activity on file descriptors
@@ -222,9 +351,9 @@ struct main_file {
   int (*read_handler)(struct main_file *fi);   /* [*] To be called when ready for reading/writing; must call file_chg() afterwards */
   int (*write_handler)(struct main_file *fi);
   void *data;                                  /* [*] Data for use by the handlers */
-  uns events;
+  uint events;
 #ifdef CONFIG_UCW_EPOLL
-  uns last_want_events;
+  uint last_want_events;
 #else
   struct pollfd *pollfd;
 #endif
@@ -238,6 +367,7 @@ struct main_file {
  * The file descriptor is automatically set to the non-blocking mode.
  **/
 void file_add(struct main_file *fi);
+
 /**
  * Tell the main loop that the file structure has changed. Call it whenever you
  * change any of the handlers.
@@ -245,14 +375,25 @@ void file_add(struct main_file *fi);
  * Can be called only on active files (only the ones added by @file_add()).
  **/
 void file_chg(struct main_file *fi);
+
 /**
  * Removes a file from the watched set. If you want to close a descriptor,
  * please use this function first.
  *
  * Can be called from a handler.
+ * Removing an already removed file does nothing.
  **/
 void file_del(struct main_file *fi);
 
+/** Tells if a file is active (i.e., added). **/
+static inline int file_is_active(struct main_file *fi)
+{
+  return clist_is_linked(&fi->n);
+}
+
+/** Show current state of a file. Available only if LibUCW has been compiled with `CONFIG_UCW_DEBUG`. **/
+void file_debug(struct main_file *fi);
+
 /***
  * [[blockio]]
  * Asynchronous block I/O
@@ -280,9 +421,9 @@ void file_del(struct main_file *fi);
 struct main_block_io {
   struct main_file file;
   byte *rbuf;                                  /* Read/write pointers for use by file_read/write */
-  uns rpos, rlen;
+  uint rpos, rlen;
   byte *wbuf;
-  uns wpos, wlen;
+  uint wpos, wlen;
   void (*read_done)(struct main_block_io *bio);        /* [*] Called when file_read is finished; rpos < rlen if EOF */
   void (*write_done)(struct main_block_io *bio);       /* [*] Called when file_write is finished */
   void (*error_handler)(struct main_block_io *bio, int cause); /* [*] Handler to call on errors */
@@ -293,7 +434,7 @@ struct main_block_io {
 /** Activate a block I/O structure. **/
 void block_io_add(struct main_block_io *bio, int fd);
 
-/** Deactivate a block I/O structure. **/
+/** Deactivate a block I/O structure. Calling twice is safe. **/
 void block_io_del(struct main_block_io *bio);
 
 /**
@@ -321,7 +462,7 @@ enum block_io_err_cause {
  * You can use a call with zero @len to cancel the current read, but all read data
  * will be thrown away.
  **/
-void block_io_read(struct main_block_io *bio, void *buf, uns len);
+void block_io_read(struct main_block_io *bio, void *buf, uint len);
 
 /**
  * Request that the main loop writes @len bytes of data from @buf to @bio.
@@ -334,7 +475,7 @@ void block_io_read(struct main_block_io *bio, void *buf, uns len);
  * If you call it with zero @len, it will cancel the previous write, but note
  * that some data may already be written.
  **/
-void block_io_write(struct main_block_io *bio, void *buf, uns len);
+void block_io_write(struct main_block_io *bio, void *buf, uint len);
 
 /**
  * Sets a timer for a file @bio. If the timer is not overwritten or disabled
@@ -352,61 +493,128 @@ void block_io_write(struct main_block_io *bio, void *buf, uns len);
  **/
 void block_io_set_timeout(struct main_block_io *bio, timestamp_t expires_delta);
 
+/** Tells if a @bio is active (i.e., added). **/
+static inline int block_io_is_active(struct main_block_io *bio)
+{
+  return file_is_active(&bio->file);
+}
+
 /***
- * [[hooks]]
- * Loop hooks
- * ----------
+ * [[recordio]]
+ * Asynchronous record I/O
+ * -----------------------
+ *
+ * Record-based I/O is another front-end to the main loop file operations.
+ * Unlike its older cousin `main_block_io`, it is able to process records
+ * of variable length.
+ *
+ * To set it up, you create <<struct_main_rec_io,`struct main_rec_io`>> and call
+ * @rec_io_add() on it, which sets up some <<struct_main_file,`main_file`>>s internally.
+ *
+ * To read data from the file, call @rec_io_start_read() first. Whenever any data
+ * arrive from the file, they are appended to an internal buffer and the `read_handler`
+ * hook is called. The hook checks if the buffer already contains a complete record.
+ * If it is so, it processes the record and returns the number of bytes consumed.
+ * Otherwise, it returns 0 to tell the buffering machinery that more data are needed.
+ * When the read handler decides to destroy the `main_rec_io`, it must return `~0U`.
+ *
+ * On the write side, `main_rec_io` maintains a buffer keeping all data that should
+ * be written to the file. The @rec_io_write() function appends data to this buffer
+ * and it is written on background. A simple flow-control mechanism can be asked
+ * for: when more than `write_throttle_read` data are buffered for writing, reading
+ * is temporarily suspended.
+ *
+ * Additionally, the record I/O is equipped with a timer, which can be used
+ * to detect communication timeouts. The timer is not touched internally
+ * (except that it gets added and deleted at the right places), feel free
+ * to adjust it from your handler functions by @rec_io_set_timeout().
  *
- * The hooks are called whenever the main loop performs an iteration.
- * You can shutdown the main loop from within them or request an iteration
- * to happen without sleeping (just poll, no waiting for events).
+ * All important events are passed to the `notify_handler`: errors when
+ * reading or writing, timeouts, the write buffer becoming empty, ... See
+ * <<enum_rec_io_notify_status,`enum rec_io_notify_status`>> for a complete list.
  ***/
 
+/** The record I/O structure. **/
+struct main_rec_io {
+  struct main_file file;
+  byte *read_buf;
+  byte *read_rec_start;                                /* [*] Start of current record */
+  uint read_avail;                             /* [*] How much data is available */
+  uint read_prev_avail;                                /* [*] How much data was available in previous read_handler */
+  uint read_buf_size;                          /* [*] Read buffer size allocated (can be set before rec_io_add()) */
+  uint read_started;                           /* Reading requested by user */
+  uint read_running;                           /* Reading really runs (read_started && not stopped by write_throttle_read) */
+  uint read_rec_max;                           /* [*] Maximum record size (0=unlimited) */
+  clist busy_write_buffers;
+  clist idle_write_buffers;
+  uint write_buf_size;                         /* [*] Write buffer size allocated (can be set before rec_io_add()) */
+  uint write_watermark;                                /* [*] How much data are waiting to be written */
+  uint write_throttle_read;                    /* [*] If more than write_throttle_read bytes are buffered, stop reading; 0=no stopping */
+  uint (*read_handler)(struct main_rec_io *rio);       /* [*] Called whenever more bytes are read; returns 0 (want more) or number of bytes eaten */
+  int (*notify_handler)(struct main_rec_io *rio, int status);  /* [*] Called to notify about errors and other events */
+                                               /* Returns either HOOK_RETRY or HOOK_IDLE. */
+  struct main_timer timer;
+  struct main_hook start_read_hook;            /* Used internally to defer rec_io_start_read() */
+  void *data;                                  /* [*] Data for use by the handlers */
+};
+
+/** Activate a record I/O structure. **/
+void rec_io_add(struct main_rec_io *rio, int fd);
+
+/** Deactivate a record I/O structure. Calling twice is safe. **/
+void rec_io_del(struct main_rec_io *rio);
+
 /**
- * A hook. It contains the function to call and some user data.
- *
- * The handler() must return one value from
- * <<enum_main_hook_return,`main_hook_return`>>.
+ * Start reading.
  *
- * Fill with the hook and data and pass it to @hook_add().
+ * When there were some data in the buffer (e.g., because @rec_io_stop_read()
+ * was called from the `read_handler`), it is processed as if it were read
+ * from the file once again. That is, `read_prev_avail` is reset to 0 and
+ * the `read_handler` is called to process all buffered data.
+ ***/
+void rec_io_start_read(struct main_rec_io *rio);
+
+/** Stop reading. **/
+void rec_io_stop_read(struct main_rec_io *rio);
+
+/** Analogous to @block_io_set_timeout(). **/
+void rec_io_set_timeout(struct main_rec_io *rio, timestamp_t expires_delta);
+
+void rec_io_write(struct main_rec_io *rio, void *data, uint len);
+
+/**
+ * An auxiliary function used for parsing of lines. When called in the @read_handler,
+ * it searches for the end of line character. When a complete line is found, the length
+ * of the line (including the end of line character) is returned. Otherwise, it returns zero.
  **/
-struct main_hook {
-  cnode n;
-  int (*handler)(struct main_hook *ho);                /* [*] Hook function; returns HOOK_xxx */
-  void *data;                                  /* [*] For use by the handler */
-};
+uint rec_io_parse_line(struct main_rec_io *rio);
 
 /**
- * Return value of the hook handler().
- * Specifies what should happen next.
+ * Specifies what kind of error or other event happened, when the @notify_handler
+ * is called. In case of I/O errors, `errno` is still set.
  *
- * - `HOOK_IDLE` -- Let the loop sleep until something happens, call after that.
- * - `HOOK_RETRY` -- Force the loop to perform another iteration without sleeping.
- *   This will cause calling of all the hooks again soon.
- * - `HOOK_DONE` -- The loop will terminate if all hooks return this.
- * - `HOOK_SHUTDOWN` -- Shuts down the loop.
+ * Upon @RIO_ERR_READ, @RIO_ERR_RECORD_TOO_LARGE and @RIO_EVENT_EOF, reading is stopped
+ * automatically. Upon @RIO_ERR_WRITE, writing is stopped. Upon @RIO_ERR_TIMEOUT, only the
+ * timer is deactivated.
  *
- * The `HOOK_IDLE` and `HOOK_RETRY` constants are also used as return values
- * of file handlers.
+ * In all cases, the notification handler is allowed to call @rec_io_del(), but it
+ * must return @HOOK_IDLE in such cases.
  **/
-enum main_hook_return {
-  HOOK_IDLE,
-  HOOK_RETRY,
-  HOOK_DONE = -1,
-  HOOK_SHUTDOWN = -2
+enum rec_io_notify_status {
+  RIO_ERR_READ = -1,                   /* read() returned an error, errno set */
+  RIO_ERR_WRITE = -2,                  /* write() returned an error, errno set */
+  RIO_ERR_TIMEOUT = -3,                        /* A timeout has occurred */
+  RIO_ERR_RECORD_TOO_LARGE = -4,       /* Read: read_rec_max has been exceeded */
+  RIO_EVENT_ALL_WRITTEN = 1,           /* All buffered data has been written */
+  RIO_EVENT_PART_WRITTEN = 2,          /* Some buffered data has been written, but more remains */
+  RIO_EVENT_EOF = 3,                   /* Read: EOF seen */
 };
 
-/**
- * Inserts a new hook into the loop.
- * The hook will be scheduled at least once before next sleep.
- * May be called from inside a hook handler too.
- **/
-void hook_add(struct main_hook *ho);
-/**
- * Removes an existing hook from the loop.
- * May be called from inside a hook handler (to delete itself or other hook).
- **/
-void hook_del(struct main_hook *ho);
+/** Tells if a @rio is active (i.e., added). **/
+static inline int rec_io_is_active(struct main_rec_io *rio)
+{
+  return file_is_active(&rio->file);
+}
 
 /***
  * [[process]]
@@ -437,12 +645,15 @@ struct main_process {
  * if you removed the process previously by @process_del().
  **/
 void process_add(struct main_process *mp);
+
 /**
  * Removes the process from the watched set. This is done
  * automatically, when the process terminates, so you need it only
  * when you do not want to watch a running process any more.
+ * Removing an already removed process does nothing.
  */
 void process_del(struct main_process *mp);
+
 /**
  * Forks and fills the @mp with information about the new process.
  *
@@ -459,16 +670,62 @@ void process_del(struct main_process *mp);
  **/
 int process_fork(struct main_process *mp);
 
-/* FIXME: Docs */
+/** Tells if a process is active (i.e., added). **/
+static inline int process_is_active(struct main_process *mp)
+{
+  return clist_is_linked(&mp->n);
+}
+
+/** Show current state of a process. Available only if LibUCW has been compiled with `CONFIG_UCW_DEBUG`. **/
+void process_debug(struct main_process *pr);
 
+/***
+ * [[signal]]
+ * Synchronous delivery of signals
+ * -------------------------------
+ *
+ * UNIX signals are delivered to processes in an asynchronous way: when a signal
+ * arrives (and it is not blocked), the process is interrupted and the corresponding
+ * signal handler function is called. However, most data structures and even most
+ * system library calls are not safe with respect to interrupts, so most program
+ * using signals contain subtle race conditions and may fail once in a long while.
+ *
+ * To avoid this problem, the event loop can be asked for synchronous delivery
+ * of signals. When a signal registered with @signal_add() arrives, it wakes up
+ * the loop (if it is not already awake) and it is processed in the same way
+ * as all other events.
+ *
+ * When used in a multi-threaded program, the signals are delivered to the thread
+ * which is currently using the particular main loop context. If the context is not
+ * current in any thread, the signals are blocked.
+ *
+ * As usually with UNIX signals, multiple instances of a single signal can be
+ * merged and delivered only once. (Some implementations of the main loop can even
+ * drop a signal completely during very intensive signal traffic, when an internal
+ * signal queue overflows.)
+ ***/
+
+/** Description of a signal to catch. **/
 struct main_signal {
   cnode n;
-  int signum;
-  void (*handler)(struct main_signal *ms);
-  void *data;
+  int signum;                                  /* [*] Signal to catch */
+  void (*handler)(struct main_signal *ms);     /* [*] Called when the signal arrives */
+  void *data;                                  /* [*] For use by the handler */
 };
 
+/** Request a signal to be caught and delivered synchronously. **/
 void signal_add(struct main_signal *ms);
+
+/** Cancel a request for signal catching. Calling twice is safe. **/
 void signal_del(struct main_signal *ms);
 
+/** Tells if a signal catcher is active (i.e., added). **/
+static inline int signal_is_active(struct main_signal *ms)
+{
+  return clist_is_linked(&ms->n);
+}
+
+/** Show current state of a signal catcher. Available only if LibUCW has been compiled with `CONFIG_UCW_DEBUG`. **/
+void signal_debug(struct main_signal *sg);
+
 #endif