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[senf.git] / PPI / Connectors.hh
index 24b3bed..52663cc 100644 (file)
@@ -1,6 +1,8 @@
+// $Id$
+//
 // Copyright (C) 2007 
-// Fraunhofer Institut fuer offene Kommunikationssysteme (FOKUS)
-// Kompetenzzentrum fuer Satelitenkommunikation (SatCom)
+// Fraunhofer Institute for Open Communication Systems (FOKUS) 
+// Competence Center NETwork research (NET), St. Augustin, GERMANY 
 //     Stefan Bund <g0dil@berlios.de>
 //
 // This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 /** \file
     \brief Connectors public header */
 
-/** \defgroup connectors Connector classes
-
-    A connector has two independent properties
-    \li it may be \e active or \e passive
-    \li it may be an \e input or an \e output
-    
-    \e Active connectors are activated from within the module, \e passive connectors are signaled by
-    the external framework. \e Input modules receive packets, \e output modules send packets.
-
-    All passive connectors call some onRequest callback whenever I/O needs to be performed. All
-    input modules possess a packet queue.
-
-    We therefore have 4 connector types: senf::ppi::ActiveInput, senf::ppi::ActiveOutput,
-    senf::ppi::PassiveInput and senf::ppi::PassiveOutput.
- */
-
 #ifndef HH_Connectors_
 #define HH_Connectors_ 1
 
@@ -44,8 +30,8 @@
 #include <deque>
 #include <boost/utility.hpp>
 #include <boost/scoped_ptr.hpp>
-#include "Utils/SafeBool.hh"
-#include "Packets/Packets.hh"
+#include "../Utils/safe_bool.hh"
+#include "../Packets/Packets.hh"
 #include "predecl.hh"
 #include "detail/Callback.hh"
 #include "Queueing.hh"
@@ -57,7 +43,63 @@ namespace senf {
 namespace ppi {
 namespace connector {
 
-    /** \brief Connector baseclass
+    /** \namespace senf::ppi::connector
+        \brief Connector classes 
+
+        A connector has two independent properties
+        \li it may be \e active or \e passive
+        \li it may be an \e input or an \e output
+    
+        \e Active connectors are activated from within the module, \e passive connectors are
+        signaled by the external framework. \e Input modules receive packets, \e output modules send
+        packets.
+
+        All passive connectors call some onRequest callback whenever I/O needs to be performed. All
+        input modules possess a packet queue.
+
+        We therefore have 4 connector types: 
+        \li senf::ppi::connector::ActiveInput
+        \li senf::ppi::connector::ActiveOutput
+        \li senf::ppi::connector::PassiveInput
+        \li senf::ppi::connector::PassiveOutput.
+
+        Connectors are declared as module data members and are then externally connected to other
+        modules.
+
+        The connectors each take an optional template argument. If this argument is specified, it
+        must be the type of packet expected or sent on this connector. If it is not specified,
+        packets will be passed using the generic Packet handle.
+
+        \code
+        class IpFilter : public senf::ppi::module::Module
+        {
+            SENF_PPI_MODULE(SomeModule);
+
+        public:
+            senf::ppi::connector::ActiveInput<senf::EthernetPacket> input;
+            senf::ppi::connector::PassiveOutput<senf::IpPacket> output;
+
+            IpFilter() {
+                route(input, output);
+                input.onRequest(&IpFilter::onRequest);
+            }
+
+        private:
+            void onRequest() {
+                // 'input()' will return a senf::EthernetPacket packet handle
+                try { output( input().find<IpPacket>() ); }
+                catch (senf::InvalidPacketChainException & ex) { ; }
+            }
+        };
+        \endcode
+
+        \see 
+            senf::ppi::module::Module \n
+            senf::ppi::connect() \n
+            \ref ppi_connectors
+     */
+
+    /** \brief Connector base-class
 
         This connector provides access to the generic connector facilities. This includes the
         connection management (access to the connected peer) and the containment management (access
@@ -85,7 +127,7 @@ namespace connector {
         friend class module::Module;
     };
 
-    /** \brief Passive connector baseclass
+    /** \brief Passive connector base-class
 
         A passive connector is a connector which is activated externally whenever an I/O request
         occurs. Passive connectors are the origin of throttling notifications. Depending on the type
@@ -134,8 +176,8 @@ namespace connector {
 
     private:
         // Called by the routing to change the remote throttling state
-        void notifyThrottle();          ///< Forward a throttling notification to this connector
-        void notifyUnthrottle();        ///< Forward an unthrottling notification to this connector
+        void notifyThrottle();          ///< Forward a throttle notification to this connector
+        void notifyUnthrottle();        ///< Forward an unthrottle notification to this connector
 
         // Internal members to emit throttling notifications
         void emitThrottle();
@@ -144,16 +186,22 @@ namespace connector {
         // Called after unthrottling the connector
         virtual void v_unthrottleEvent();
 
-        typedef detail::Callback<>::type Callback;
+        // called by ForwardingRoute to register a new route
+        void registerRoute(ForwardingRoute & route);
+
+        typedef ppi::detail::Callback<>::type Callback;
         Callback callback_;
 
         bool remoteThrottled_;
         bool nativeThrottled_;
 
+        typedef std::vector<ForwardingRoute*> Routes;
+        Routes routes_;
+
         friend class senf::ppi::ForwardingRoute;
     };
 
-    /** \brief Active connector baseclass
+    /** \brief Active connector base-class
 
         An active connector is a connector which emits I/O requests. Active connectors receive
         throttling notifications. Depending on the type of connector (input or output) the
@@ -166,7 +214,7 @@ namespace connector {
     class ActiveConnector 
         : public virtual Connector
     {
-        typedef detail::Callback<>::type Callback;
+        typedef ppi::detail::Callback<>::type Callback;
     public:
         template <class Handler>
         void onThrottle(Handler handler); ///< Register throttle notification handler
@@ -179,7 +227,7 @@ namespace connector {
 
                                              \param[in] handler Handler to call on throttle
                                                  notifications. */
-        void onThrottle();
+        void onThrottle();              ///< Clear throttle notification handler
 
         template <class Handler>
         void onUnthrottle(Handler handler); ///< Register unthrottle notification handler
@@ -190,9 +238,11 @@ namespace connector {
                                              holds this input. In the second case, the pointer will
                                              automatically be bound to the containing instance.
 
-                                             \param[in] handle Handler to call on unthrottle
+                                             \param[in] handler Handler to call on unthrottle
                                                  notifications. */
-        void onUnthrottle();
+        void onUnthrottle();            ///< Clear unthrottle notification handler
+
+        bool throttled() const;         ///< \c true, if peer() is throttled
 
         PassiveConnector & peer() const;
 
@@ -217,7 +267,7 @@ namespace connector {
         friend class PassiveConnector;
     };
 
-    /** \brief Input connector baseclass
+    /** \brief Input connector base-class
 
         An input connector receives packets. It may be either an ActiveConnector or a
         PassiveConnector. An input connector contains a packet queue. This queue enables processing
@@ -234,7 +284,7 @@ namespace connector {
                 insertion/removal properties on both ends.
 
             So probably we will use a deque. I'd like a container which keeps iterators intact on
-            isertion/deletion but I believe that list is just to expensive since every packet will
+            insertion/deletion but I believe that list is just to expensive since every packet will
             be added to the queue before it can be processed.
      */
     class InputConnector 
@@ -245,6 +295,7 @@ namespace connector {
         typedef Queue::const_iterator queue_iterator; ///< Iterator type of the embedded queue
         typedef Queue::size_type size_type; ///< Unsigned type for counting queue elements
 
+
         Packet operator()();            ///< Get a packet
                                         /**< This member is the primary method to access received
                                              data. On passive connectors, this operator will just
@@ -255,6 +306,8 @@ namespace connector {
                                              logic error in the module implementation and an
                                              exception is raised. */
 
+        Packet read();                  ///< Alias for operator()()
+
         OutputConnector & peer() const;
 
         queue_iterator begin() const;   ///< Access queue begin (head)
@@ -279,7 +332,7 @@ namespace connector {
         friend class OutputConnector;
     };
     
-    /** \brief Output connector baseclass
+    /** \brief Output connector base-class
         
         An output connector sends out packets. It may be either an ActiveConnector or a
         PassiveConnector. An output connector does \e not have an built-in queueing, it relies on
@@ -289,7 +342,9 @@ namespace connector {
         : public virtual Connector
     {
     public:
-        void operator()(Packet p);        ///< Send out a packet
+        void operator()(Packet p);      ///< Send out a packet
+
+        void write(Packet p);           ///< Alias for operator()(Packet p)
 
         InputConnector & peer() const;
 
@@ -297,28 +352,23 @@ namespace connector {
         OutputConnector();
     };
     
-    ///@{
-    ///\addtogroup connectors
-
     /** \brief Combination of PassiveConnector and InputConnector
 
-        The PassiveInput automatically controls the connectors throttling state using a queueing
-        discipline. The standard queueing discipline is ThresholdQueueing, which throttles the
-        connection whenever the queue length reaches the high threshold and unthrottles the
+        The GenericPassiveInput automatically controls the connectors throttling state using a
+        queueing discipline. The standard queueing discipline is ThresholdQueueing, which throttles
+        the connection whenever the queue length reaches the high threshold and unthrottles the
         connection when the queue reaches the low threshold. The default queueing discipline is
         <tt>ThresholdQueueing(1,0)</tt> which will throttle the input whenever the queue is
         non-empty.
      */
-    class PassiveInput 
+    class GenericPassiveInput 
         : public PassiveConnector, public InputConnector,
-          public SafeBool<PassiveInput>
+          public safe_bool<GenericPassiveInput>
     {
     public:
-        PassiveInput();
+        GenericActiveOutput & peer() const;
 
-        ActiveOutput & peer() const;
-
-        bool boolean_test() const;
+        bool boolean_test() const;      ///< \c true, if ! empty()
 
         template <class QDisc>
         void qdisc(QDisc const & disc); ///< Change the queueing discipline
@@ -327,6 +377,9 @@ namespace connector {
                                              
                                              \param[in] disc New queueing discipline */
 
+    protected:
+        GenericPassiveInput();
+
     private:
         void v_enqueueEvent();
         void v_dequeueEvent();
@@ -337,52 +390,168 @@ namespace connector {
 
     /** \brief Combination of PassiveConnector and OutputConnector
      */
-    class PassiveOutput
+    class GenericPassiveOutput
         : public PassiveConnector, public OutputConnector,
-          public SafeBool<PassiveOutput>
+          public safe_bool<GenericPassiveOutput>
     {
     public:
-        ActiveInput & peer() const;
+        GenericActiveInput & peer() const;
 
-        bool boolean_test() const;
+        bool boolean_test() const;      ///< Always \c true
 
-        void connect(ActiveInput & target);
+        void connect(GenericActiveInput & target); ///< Internal: Use senf::ppi::connect() instead
+
+        friend class GenericActiveInput;
+
+    protected:
+        GenericPassiveOutput();
 
-        friend class ActiveInput;
     };
 
     /** \brief Combination of ActiveConnector and InputConnector
      */
-    class ActiveInput
+    class GenericActiveInput
         : public ActiveConnector, public InputConnector,
-          public SafeBool<ActiveInput>
+          public safe_bool<GenericActiveInput>
     {
     public:
-        PassiveOutput & peer() const;
+        GenericPassiveOutput & peer() const;
 
-        bool boolean_test() const;
+        bool boolean_test() const;      ///< \c true, if ! empty() or ! throttled()
 
         void request();                 ///< request more packets without dequeuing any packet
 
+    protected:
+        GenericActiveInput();
+
     private:
         void v_requestEvent();
     };
 
     /** \brief Combination of ActiveConnector and OutputConnector
      */
-    class ActiveOutput
+    class GenericActiveOutput
         : public ActiveConnector, public OutputConnector,
-          public SafeBool<ActiveOutput>
+          public safe_bool<GenericActiveOutput>
     {
     public:
-        PassiveInput & peer() const;
+        GenericPassiveInput & peer() const;
+
+        bool boolean_test() const;      ///< \c true if peer() is ! throttled()
 
-        bool boolean_test() const;
+        void connect(GenericPassiveInput & target); ///< Internal: Use senf::ppi::connect() instead
 
-        void connect(PassiveInput & target);
+    protected:
+        GenericActiveOutput();
+
+    };
+
+#ifndef DOXYGEN
+
+#   define TypedConnector_Input read
+#   define TypedConnector_Output write
+#   define TypedConnector(type, dir)                                                              \
+        template <class PacketType>                                                               \
+        class type ## dir                                                                         \
+            : public Generic ## type ## dir,                                                      \
+              private detail::Typed ## dir ## Mixin<type ## dir <PacketType>, PacketType>         \
+        {                                                                                         \
+            typedef detail::Typed ## dir ## Mixin<type ## dir <PacketType>, PacketType> mixin;    \
+        public:                                                                                   \
+            using mixin::operator();                                                              \
+            using mixin::TypedConnector_ ## dir ;                                                 \
+        };                                                                                        \
+        template <>                                                                               \
+        class type ## dir <Packet> : public Generic ## type ## dir                                \
+        {}
+
+    TypedConnector( Passive, Input  );
+    TypedConnector( Passive, Output );
+    TypedConnector( Active,  Input  );
+    TypedConnector( Active,  Output );
+
+#   undef TypedConnector
+#   undef TypedConnector_Input
+#   undef TypedConnector_Output
+
+#else
+
+    /** \brief Connector actively reading packets
+
+        The ActiveInput connector template reads data actively from a connected module. This class
+        is completely implemented via it's base-class, GenericActiveInput, the only difference is
+        that read packets are returned as \a PacketType instead of generic senf::Packet references.
+
+        \see GenericActiveInput \n
+            senf::ppi::connectro
+     */
+    template <class PacketType>
+    class ActiveInput : public GenericActiveInput
+    {
+    public:
+        PacketType operator()();        ///< Read packet
+                                        /**< \throws std::bad_cast, if the connector receives a
+                                             Packet which is not of type \a PacketType.
+                                             \returns newly read packet reference. */
+        PacketType read();              ///< Alias for operator()
+    };
+
+    /** \brief Connector passively receiving packets
+
+        The PassiveInput connector template receives packets sent to it from a connected
+        module. This class is completely implemented via it's base-class, GenericPassiveInput, the
+        only difference is that read packets are returned as \a PacketType instead of generic
+        senf::Packet references.
+
+        \see GenericPassiveInput \n
+            senf::ppi::connector
+     */
+    template <class PacketType=Packet>
+    class PassiveInput : public GenericPassiveInput
+    {
+    public:
+        PacketType operator()();        ///< Read packet
+                                        /**< \throws std::bad_cast, if the connector receives a
+                                             Packet which is not of type \a PacketType.
+                                             \returns newly read packet reference. */
+        PacketType read();              ///< Alias for operator()
+    };
+
+    /** \brief Connector actively sending packets
+
+        The ActiveOutput connector template sends data actively to a connected module. This class is
+        completely implemented via it's base-class, GenericActiveOutput, the only difference is that
+        it only sends packets of type \a PacketType.
+
+        \see GenericActiveOutput \n
+            senf::ppi::connector
+     */
+    template <class PacketType>
+    class ActiveOutput : public GenericActiveOutput
+    {
+    public:
+        PacketType operator()();
+        PacketType write();
+    };
+
+    /** \brief Connector passively providing packets
+
+        The PassiveOutput connector template provides data passively to a connected module whenever
+        signaled. This class is completely implemented via it's base-class, GenericPassiveOutput, the
+        only difference is that it only sends packets of type \a PacketType.
+
+        \see GenericPassiveOutput \n
+            senf::ppi::connector
+     */
+    template <class PacketType>
+    class PassiveOutput : public GenericPassiveOutput
+    {
+    public:
+        PacketType operator()();
+        PacketType write();
     };
 
-    ///@}
+#endif
 
 }}}