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[senf.git] / PPI / Connectors.hh
index 907d5a9..e42bab9 100644 (file)
 // 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
 
 /** \file
-    \brief Conenctors public header */
+    \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_Conenctors_
-#define HH_Conenctors_ 1
+#ifndef HH_Connectors_
+#define HH_Connectors_ 1
 
 // Custom includes
+#include <deque>
 #include <boost/utility.hpp>
-
-//#include "Conenctors.mpp"
+#include <boost/scoped_ptr.hpp>
+#include "../Utils/SafeBool.hh"
+#include "../Packets/Packets.hh"
+#include "predecl.hh"
+#include "detail/Callback.hh"
+#include "Queueing.hh"
+
+//#include "Connectors.mpp"
 ///////////////////////////////hh.p////////////////////////////////////////
 
 namespace senf {
 namespace ppi {
+namespace connector {
+
+    /** \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: senf::ppi::ActiveInput, senf::ppi::ActiveOutput,
+        senf::ppi::PassiveInput and senf::ppi::PassiveOutput.
+     */
 
-    /** \brief Connector baseclass
+    /** \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
@@ -59,16 +69,25 @@ namespace ppi {
         : boost::noncopyable
     {
     public:
-        Connector & peer();             ///< Get peer connected to this connector
-        Module & module();              ///< Get this connectors containing module
+        Connector & peer() const;       ///< Get peer connected to this connector
+        module::Module & module() const; ///< Get this connectors containing module
 
     protected:
-        // here to protect
         Connector();
-        ~Connector();
+        virtual ~Connector();
+
+        void connect(Connector & target);
+
+    private:
+        void setModule(module::Module & module);
+
+        Connector * peer_;
+        module::Module * module_;
+
+        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
@@ -83,8 +102,6 @@ namespace ppi {
             notifications
 
         The accumulative throttling state is generated by combining all sub-states.
-
-        \ingroup connectors
      */
     class PassiveConnector 
         : public virtual Connector
@@ -104,24 +121,47 @@ namespace ppi {
                                                  operation is to be performed. */
 
         
-        bool throttled();               ///< Get accumulative throttling state
-        bool nativeThrottled();         ///< Get native throttling state
+        bool throttled() const;         ///< Get accumulative throttling state
+        bool nativeThrottled() const;   ///< Get native throttling state
 
         void throttle();                ///< Set native throttling
         void unthrottle();              ///< Revoke native throttling
         
-        void notifyThrottle();          ///< Forward a throttling notification to this connector
-        void notifyUnthrottle();        ///< Forward an unthrottling notification to this connector
-
-        ActiveConnector & peer();
+        ActiveConnector & peer() const;
 
     protected:
-        // here to protect
         PassiveConnector();
-        ~PassiveConnector();
+
+        void emit();
+
+    private:
+        // Called by the routing to change the remote throttling state
+        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();
+        void emitUnthrottle();
+
+        // Called after unthrottling the connector
+        virtual void v_unthrottleEvent();
+
+        // called by ForwardingRoute to register a new route
+        void registerRoute(ForwardingRoute & route);
+
+        typedef 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
@@ -130,15 +170,14 @@ namespace ppi {
         Active connectors do not handle any throttling state, they just receive the
         notifications. These notifications should then either be processed by the module or be
         forwarded to other connectors.
-
-        \ingroup connectors
      */
     class ActiveConnector 
         : public virtual Connector
     {
+        typedef detail::Callback<>::type Callback;
     public:
         template <class Handler>
-        void onThrottle(Handler);       ///< Register throttle notification handler
+        void onThrottle(Handler handler); ///< Register throttle notification handler
                                         /**< The handler register here will be called, whenever a
                                              throttle notification comes in. The \a handler argument
                                              is either an arbitrary callable object or it is a
@@ -148,9 +187,10 @@ namespace ppi {
 
                                              \param[in] handler Handler to call on throttle
                                                  notifications. */
+        void onThrottle();              ///< Clear throttle notification handler
 
         template <class Handler>
-        void onUnthrottle(Handler);     ///< Register unthrottle notification handler
+        void onUnthrottle(Handler handler); ///< Register unthrottle notification handler
                                         /**< The handler register here will be called, whenever an
                                              unthrottle notification comes in. The \a handler
                                              argument is either an arbitrary callable object or it
@@ -160,32 +200,63 @@ namespace ppi {
 
                                              \param[in] handler Handler to call on unthrottle
                                                  notifications. */
+        void onUnthrottle();            ///< Clear unthrottle notification handler
 
-        PassiveConnector & peer();
+        bool throttled() const;         ///< \c true, if peer() is throttled
+
+        PassiveConnector & peer() const;
 
     protected:
-        // here to protect
-        PassiveConnector();
-        ~PassiveConnector();
+        ActiveConnector();
+
+    private:
+        // called by the peer() to forward throttling notifications
+        void notifyThrottle();
+        void notifyUnthrottle();
+
+        // called by ForwardingRoute to register a new route
+        void registerRoute(ForwardingRoute & route);
+
+        Callback throttleCallback_;
+        Callback unthrottleCallback_;
+
+        typedef std::vector<ForwardingRoute*> NotifyRoutes;
+        NotifyRoutes notifyRoutes_;
+
+        friend class senf::ppi::ForwardingRoute;
+        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
         packets in batches or generating multiple output packets from a single input packet. The
         queues have the potential to greatly simplify the module implementations.
 
-        \ingroup connectors
+        \implementation Which container to use?
+            \li list has good insertion and deletion properties on both ends but it costs a dynamic
+                memory allocation for every insertion. A very good property is, that iterators stay
+                valid across insertions/deletions
+            \li vector is fast and has good amortized dynamic allocation properties. However, it is
+                quite unusable as a queue
+            \li deque has comparable dynamic allocation properties as vector but also has good
+                insertion/removal properties on both ends.
+
+            So probably we will use a deque. I'd like a container which keeps iterators intact on
+            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 
         : public virtual Connector
     {
+        typedef std::deque<Packet> Queue;
     public:
-        typedef unspecified queue_iterator; ///< Iterator type of the embedded queue
-        typedef unspecified size_type;  ///< Unsigned type representing the number of queue elements
+        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::ptr operator();         ///< Get a packet
+
+        Packet operator()();            ///< Get a packet
                                         /**< This member is the primary method to access received
                                              data. On passive connectors, this operator will just
                                              dequeue a packet from the packet queue. If the
@@ -194,116 +265,141 @@ namespace ppi {
                                              request cannot be fulfilled, this is considered to be a
                                              logic error in the module implementation and an
                                              exception is raised. */
-        operator unspecified_boolean_type (); ///< Check packet availability
-                                        /**< Using any input connector in a boolean context will
-                                             check, wether an input request can be fulfilled. This
-                                             is always possible if the queue is non-empty. If the
-                                             input is active, it also returns when the connected
-                                             passive output is not throttled so new packets can be
-                                             requested. 
-
-                                             Calling the operator() member is an error if this test
-                                             returns \c false
 
-                                             \returns \c true if operator() can be called, \c false
-                                                 otherwise */
-        operator ! ();                  ///< Check packet availability
-                                        /**< Inverse of the boolean conversion operator
-                                             \returns \c false if operator() can be called, \c true
-                                                 otherwise */
+        Packet read();                  ///< Alias for \ref operator()()
 
-        OutputConnector & peer();
+        OutputConnector & peer() const;
 
-        queue_iterator begin();         ///< Access queue begin (head)
-        queue_iterator end();           ///< Access queue past-the-end (tail)
-        Packet::ptr head();             ///< Return head element from the queue
+        queue_iterator begin() const;   ///< Access queue begin (head)
+        queue_iterator end() const;     ///< Access queue past-the-end (tail)
+        Packet peek() const;            ///< Return head element from the queue
 
-        size_type queueSize();          ///< Return number of elements in the queue
-        bool empty();                   ///< Return queueSize() == 0
+        size_type queueSize() const;    ///< Return number of elements in the queue
+        bool empty() const;             ///< Return queueSize() == 0
 
     protected:
-        // here to protect
-        PassiveConnector();
-        ~PassiveConnector();
+        InputConnector();
+        
+    private:
+        void enqueue(Packet p);
+        
+        virtual void v_requestEvent();
+        virtual void v_enqueueEvent();
+        virtual void v_dequeueEvent();
+
+        Queue queue_;
+
+        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
         the queueing of the connected input.
-
-        \ingroup connectors
      */
     class OutputConnector 
         : public virtual Connector
     {
     public:
-        void operator(Packet::ptr);     ///< Send out a packet
+        void operator()(Packet p);      ///< Send out a packet
 
-        InputConnector & peer();
+        void write(Packet p);           ///< Alias for \ref operator()()
+
+        InputConnector & peer() const;
 
     protected:
-        // here to protect
-        PassiveConnector();
-        ~PassiveConnector();
+        OutputConnector();
     };
-
+    
     /** \brief Combination of PassiveConnector and InputConnector
 
-        \ingroup connectors
+        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
+        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 
-        : public PassiveConnector, public InputConnector
+        : public PassiveConnector, public InputConnector,
+          public SafeBool<PassiveInput>
     {
     public:
-        ActiveOutput & peer();
+        PassiveInput();
+
+        ActiveOutput & peer() const;
+
+        bool boolean_test() const;      ///< \c true, if ! empty()
 
         template <class QDisc>
-        QDisc const & qdisc(QDisc const & disc);
+        void qdisc(QDisc const & disc); ///< Change the queueing discipline
+                                        /**< The queueing discipline is a class which provides the
+                                             QueueingDiscipline interface.
+                                             
+                                             \param[in] disc New queueing discipline */
+
+    private:
+        void v_enqueueEvent();
+        void v_dequeueEvent();
+        void v_unthrottleEvent();
+
+        boost::scoped_ptr<QueueingDiscipline> qdisc_;
     };
 
     /** \brief Combination of PassiveConnector and OutputConnector
-
-        \ingroup connectors
      */
     class PassiveOutput
-        : public PassiveConnector, public OutputConnector
+        : public PassiveConnector, public OutputConnector,
+          public SafeBool<PassiveOutput>
     {
     public:
-        ActiveInput & peer();
+        ActiveInput & peer() const;
+
+        bool boolean_test() const;      ///< Always \c true
+
+        void connect(ActiveInput & target); ///< Internal: Use senf::ppi::connect() instead
+
+        friend class ActiveInput;
     };
 
     /** \brief Combination of ActiveConnector and InputConnector
-
-        \ingroup connectors
      */
     class ActiveInput
-        : public ActiveConnector, public InputConnector
+        : public ActiveConnector, public InputConnector,
+          public SafeBool<ActiveInput>
     {
     public:
-        void request();                 ///< request more packets without dequeing any packet
+        PassiveOutput & peer() const;
+
+        bool boolean_test() const;      ///< \c true, if ! empty() or ! throttled()
+
+        void request();                 ///< request more packets without dequeuing any packet
 
-        PassiveOutput & peer();
+    private:
+        void v_requestEvent();
     };
 
     /** \brief Combination of ActiveConnector and OutputConnector
-
-        \ingroup connectors
      */
     class ActiveOutput
-        : public ActiveConnector, public OutputConnector
+        : public ActiveConnector, public OutputConnector,
+          public SafeBool<ActiveOutput>
     {
     public:
-        ActiveInput & peer();
+        PassiveInput & peer() const;
+
+        bool boolean_test() const;      ///< \c true if peer() is ! throttled()
+
+        void connect(PassiveInput & target); ///< Internal: Use senf::ppi::connect() instead
     };
 
-}}
+}}}
 
 ///////////////////////////////hh.e////////////////////////////////////////
-//#include "Conenctors.cci"
-//#include "Conenctors.ct"
-//#include "Conenctors.cti"
+#include "Connectors.cci"
+//#include "Connectors.ct"
+#include "Connectors.cti"
 #endif
 
 \f
@@ -313,4 +409,6 @@ namespace ppi {
 // c-file-style: "senf"
 // indent-tabs-mode: nil
 // ispell-local-dictionary: "american"
+// compile-command: "scons -u test"
+// comment-column: 40
 // End: