zhangmeng
2024-04-22 16935f4aebffdd1b6580b844391a0aa0f4f3012b
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
//
// Copyright 2021 Staysail Systems, Inc. <info@staysail.tech>
// Copyright 2018 Capitar IT Group BV <info@capitar.com>
//
// This software is supplied under the terms of the MIT License, a
// copy of which should be located in the distribution where this
// file was obtained (LICENSE.txt).  A copy of the license may also be
// found online at https://opensource.org/licenses/MIT.
//
 
#ifndef CORE_AIO_H
#define CORE_AIO_H
 
#include "core/defs.h"
#include "core/list.h"
#include "core/reap.h"
#include "core/taskq.h"
#include "core/thread.h"
 
typedef void (*nni_aio_cancel_fn)(nni_aio *, void *, int);
 
// nni_aio_init initializes an aio object.  The callback is called with
// the supplied argument when the operation is complete.  If NULL is
// supplied for the callback, then nni_aio_wake is used in its place,
// and the aio is used for the argument.
extern void nni_aio_init(nni_aio *, nni_cb, void *arg);
 
// nni_aio_fini finalizes an aio object, releasing associated resources.
// It waits for the callback to complete.
extern void nni_aio_fini(nni_aio *);
 
// nni_aio_reap is used to asynchronously reap the aio.  It can
// be called even from the callback of the aio itself.
extern void nni_aio_reap(nni_aio *);
 
// nni_aio_alloc allocates an aio object and initializes it.  The callback
// is called with the supplied argument when the operation is complete.
// If NULL is supplied for the callback, then nni_aio_wake is used in its
// place, and the aio is used for the argument.
extern int nni_aio_alloc(nni_aio **, nni_cb, void *arg);
 
// nni_aio_free frees the aio, releasing resources (locks)
// associated with it. This is safe to call on zeroed memory.
// This must only be called on an object that was allocated
// with nni_aio_allocate.
extern void nni_aio_free(nni_aio *aio);
 
// nni_aio_stop cancels any unfinished I/O, running completion callbacks,
// but also prevents any new operations from starting (nni_aio_start will
// return NNG_ESTATE).  This should be called before nni_aio_free().  The
// best pattern is to call nni_aio_stop on all linked aio objects, before
// calling nni_aio_free on any of them.  This function will block until any
// callbacks are executed, and therefore it should never be executed
// from a callback itself.  (To abort operations without blocking
// use nni_aio_cancel instead.)
extern void nni_aio_stop(nni_aio *);
 
// nni_aio_close closes the aio for further activity. It aborts any in-progress
// transaction (if it can), and future calls nni_aio_begin or nni_aio_schedule
// with both result in NNG_ECLOSED. The expectation is that protocols call this
// for all their aio objects in a stop routine, before calling fini on any of
// them.
extern void nni_aio_close(nni_aio *);
 
// nni_set_input sets input parameters on the AIO.  The semantic details
// of this will be determined by the specific AIO operation.  AIOs can
// carry up to 4 input parameters.
extern void nni_aio_set_input(nni_aio *, unsigned, void *);
 
// nni_get_input returns the input value stored by nni_aio_set_input.
extern void *nni_aio_get_input(nni_aio *, unsigned);
 
// nni_set_output sets output results on the AIO, allowing providers to
// return results to consumers.  The semantic details are determined by
// the AIO operation.  Up to 4 outputs can be carried on an AIO.
extern void nni_aio_set_output(nni_aio *, unsigned, void *);
 
// nni_get_output returns an output previously stored on the AIO.
extern void *nni_aio_get_output(nni_aio *, unsigned);
 
// XXX: These should be refactored in terms of generic inputs and outputs.
extern void     nni_aio_set_msg(nni_aio *, nni_msg *);
extern nni_msg *nni_aio_get_msg(nni_aio *);
 
// nni_aio_result returns the result code (0 on success, or an NNG errno)
// for the operation.  It is only valid to call this when the operation is
// complete (such as when the callback is executed or after nni_aio_wait
// is performed).
extern int nni_aio_result(nni_aio *);
 
// nni_aio_count returns the number of bytes of data transferred, if any.
// As with nni_aio_result, it is only defined if the I/O operation has
// completed.
extern size_t nni_aio_count(nni_aio *);
 
// nni_aio_wait blocks the caller until the operation is complete.
// The operation must have already been started.  This routine will
// block until the AIO, as well as any callback, has completed execution.
// If the callback routine reschedules the AIO, the wait may wind up
// waiting for the rescheduled operation; this is most often used in
// lieu of a callback to build synchronous constructs on top of AIOs.
extern void nni_aio_wait(nni_aio *);
 
// nni_aio_list_init creates a list suitable for use by providers using
// the a_prov_node member of the aio.  These operations are not locked,
// but they do have some extra checks -- remove is idempotent for example,
// and append will perform any necessary remove first.
extern void nni_aio_list_init(nni_list *);
extern void nni_aio_list_append(nni_list *, nni_aio *);
extern void nni_aio_list_remove(nni_aio *);
extern int  nni_aio_list_active(nni_aio *);
 
// nni_aio_finish is called by the provider when an operation is complete.
extern void nni_aio_finish(nni_aio *, int, size_t);
// nni_aio_finish_sync is to be called when a synchronous completion is
// desired.  It is very important that the caller not hold any locks when
// calling this, but it is useful for chaining completions to minimize
// context switch overhead during completions.
extern void nni_aio_finish_sync(nni_aio *, int, size_t);
extern void nni_aio_finish_error(nni_aio *, int);
extern void nni_aio_finish_msg(nni_aio *, nni_msg *);
 
// nni_aio_abort is used to abort an operation.  Any pending I/O or
// timeouts are canceled if possible, and the callback will be returned
// with the indicated result (NNG_ECLOSED or NNG_ECANCELED is recommended.)
extern void nni_aio_abort(nni_aio *, int rv);
 
// nni_aio_begin is called by a provider to indicate it is starting the
// operation, and to check that the aio has not already been marked for
// teardown.  It returns 0 on success, or NNG_ECANCELED if the aio is being
// torn down.  (In that case, no operation should be aborted without any
// call to any other functions on this AIO, most especially not the
// nng_aio_finish family of functions.)
extern int nni_aio_begin(nni_aio *);
 
extern void *nni_aio_get_prov_extra(nni_aio *, unsigned);
extern void  nni_aio_set_prov_extra(nni_aio *, unsigned, void *);
// nni_aio_advance_iov moves up the iov, reflecting that some I/O as
// been performed.  It returns the amount of data remaining in the argument;
// i.e. if the count refers to more data than the iov can support, then
// the result will be left over count.
extern size_t nni_aio_iov_advance(nni_aio *, size_t);
// nni_aio_iov_count returns the number of bytes referenced by the aio iov.
extern size_t nni_aio_iov_count(nni_aio *);
 
extern int nni_aio_set_iov(nni_aio *, unsigned, const nni_iov *);
 
extern void nni_aio_set_timeout(nni_aio *, nng_duration);
extern void nni_aio_get_iov(nni_aio *, unsigned *, nni_iov **);
extern void nni_aio_normalize_timeout(nni_aio *, nng_duration);
extern void nni_aio_bump_count(nni_aio *, size_t);
 
// nni_aio_schedule indicates that the AIO has begun, and is scheduled for
// asynchronous completion. This also starts the expiration timer. Note that
// prior to this, the aio cannot be canceled.  If the operation has a zero
// timeout (NNG_FLAG_NONBLOCK) then NNG_ETIMEDOUT is returned.  If the
// operation has already been canceled, or should not be run, then an error
// is returned.  (In that case the caller should probably either return an
// error to its caller, or possibly cause an asynchronous error by calling
// nni_aio_finish_error on this aio.)
extern int nni_aio_schedule(nni_aio *, nni_aio_cancel_fn, void *);
 
extern void nni_sleep_aio(nni_duration, nni_aio *);
 
extern int  nni_aio_sys_init(void);
extern void nni_aio_sys_fini(void);
 
typedef struct nni_aio_expire_q nni_aio_expire_q;
 
// nng_aio is an async I/O handle.  The details of this aio structure
// are private to the AIO framework.  The structure has the public name
// (nng_aio) so that we minimize the pollution in the public API namespace.
// It is a coding error for anything outside the AIO framework to access
// any of these members -- the definition is provided here to facilitate
// inlining, but that should be the only use.
struct nng_aio {
    size_t       a_count;     // Bytes transferred (I/O only)
    nni_time     a_expire;    // Absolute timeout
    nni_duration a_timeout;   // Relative timeout
    int          a_result;    // Result code (nng_errno)
    bool         a_stop;      // Shutting down (no new operations)
    bool         a_sleep;     // Sleeping with no action
    bool         a_expire_ok; // Expire from sleep is ok
    bool         a_expiring;  // Expiration in progress
    nni_task     a_task;
 
    // Read/write operations.
    nni_iov  a_iov[8];
    unsigned a_nio;
 
    // Message operations.
    nni_msg *a_msg;
 
    // Operation inputs & outputs.  Up to 4 inputs and 4 outputs may be
    // specified.  The semantics of these will vary, and depend on the
    // specific operation.
    void *a_inputs[4];
    void *a_outputs[4];
 
    // Provider-use fields.
    nni_aio_cancel_fn a_cancel_fn;
    void         *a_cancel_arg;
    nni_list_node     a_prov_node;     // Linkage on provider list.
    void         *a_prov_extra[2]; // Extra data used by provider
 
    nni_aio_expire_q *a_expire_q;
    nni_list_node     a_expire_node; // Expiration node
    nni_reap_node     a_reap_node;
};
 
#endif // CORE_AIO_H