]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/tools/lldb/include/lldb/Core/Communication.h
Merge llvm, clang, compiler-rt, libc++, libunwind, lld, lldb and openmp
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / tools / lldb / include / lldb / Core / Communication.h
1 //===-- Communication.h -----------------------------------------*- C++ -*-===//
2 //
3 // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
4 // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
5 // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
6 //
7 //===----------------------------------------------------------------------===//
8
9 #ifndef liblldb_Communication_h_
10 #define liblldb_Communication_h_
11
12 #include "lldb/Host/HostThread.h"
13 #include "lldb/Utility/Broadcaster.h"
14 #include "lldb/Utility/Timeout.h"
15 #include "lldb/lldb-defines.h"
16 #include "lldb/lldb-enumerations.h"
17 #include "lldb/lldb-forward.h"
18 #include "lldb/lldb-types.h"
19
20 #include <atomic>
21 #include <mutex>
22 #include <ratio>
23 #include <string>
24
25 #include <stddef.h>
26 #include <stdint.h>
27
28 namespace lldb_private {
29 class Connection;
30 class ConstString;
31 class Status;
32
33 /// \class Communication Communication.h "lldb/Core/Communication.h" An
34 /// abstract communications class.
35 ///
36 /// Communication is an class that handles data communication between two data
37 /// sources. It uses a Connection class to do the real communication. This
38 /// approach has a couple of advantages: it allows a single instance of this
39 /// class to be used even though its connection can change. Connections could
40 /// negotiate for different connections based on abilities like starting with
41 /// Bluetooth and negotiating up to WiFi if available. It also allows this
42 /// class to be subclassed by any interfaces that don't want to give bytes but
43 /// want to validate and give out packets. This can be done by overriding:
44 ///
45 /// AppendBytesToCache (const uint8_t *src, size_t src_len, bool broadcast);
46 ///
47 /// Communication inherits from Broadcaster which means it can be used in
48 /// conjunction with Listener to wait for multiple broadcaster objects and
49 /// multiple events from each of those objects. Communication defines a set of
50 /// pre-defined event bits (see enumerations definitions that start with
51 /// "eBroadcastBit" below).
52 ///
53 /// There are two modes in which communications can occur:
54 ///     \li single-threaded
55 ///     \li multi-threaded
56 ///
57 /// In single-threaded mode, all reads and writes happen synchronously on the
58 /// calling thread.
59 ///
60 /// In multi-threaded mode, a read thread is spawned that continually reads
61 /// data and caches any received bytes. To start the read thread clients call:
62 ///
63 ///     bool Communication::StartReadThread (Status *);
64 ///
65 /// If true is returned a read thread has been spawned that will continually
66 /// execute a call to the pure virtual DoRead function:
67 ///
68 ///     size_t Communication::ReadFromConnection (void *, size_t, uint32_t);
69 ///
70 /// When bytes are received the data gets cached in \a m_bytes and this class
71 /// will broadcast a \b eBroadcastBitReadThreadGotBytes event. Clients that
72 /// want packet based communication should override AppendBytesToCache. The
73 /// subclasses can choose to call the built in AppendBytesToCache with the \a
74 /// broadcast parameter set to false. This will cause the \b
75 /// eBroadcastBitReadThreadGotBytes event not get broadcast, and then the
76 /// subclass can post a \b eBroadcastBitPacketAvailable event when a full
77 /// packet of data has been received.
78 ///
79 /// If the connection is disconnected a \b eBroadcastBitDisconnected event
80 /// gets broadcast. If the read thread exits a \b
81 /// eBroadcastBitReadThreadDidExit event will be broadcast. Clients can also
82 /// post a \b eBroadcastBitReadThreadShouldExit event to this object which
83 /// will cause the read thread to exit.
84 class Communication : public Broadcaster {
85 public:
86   FLAGS_ANONYMOUS_ENUM(){
87       eBroadcastBitDisconnected =
88           (1u << 0), ///< Sent when the communications connection is lost.
89       eBroadcastBitReadThreadGotBytes =
90           (1u << 1), ///< Sent by the read thread when bytes become available.
91       eBroadcastBitReadThreadDidExit =
92           (1u
93            << 2), ///< Sent by the read thread when it exits to inform clients.
94       eBroadcastBitReadThreadShouldExit =
95           (1u << 3), ///< Sent by clients that need to cancel the read thread.
96       eBroadcastBitPacketAvailable =
97           (1u << 4), ///< Sent when data received makes a complete packet.
98       eBroadcastBitNoMorePendingInput = (1u << 5), ///< Sent by the read thread
99                                                    ///to indicate all pending
100                                                    ///input has been processed.
101       kLoUserBroadcastBit =
102           (1u << 16), ///< Subclasses can used bits 31:16 for any needed events.
103       kHiUserBroadcastBit = (1u << 31),
104       eAllEventBits = 0xffffffff};
105
106   typedef void (*ReadThreadBytesReceived)(void *baton, const void *src,
107                                           size_t src_len);
108
109   /// Construct the Communication object with the specified name for the
110   /// Broadcaster that this object inherits from.
111   ///
112   /// \param[in] broadcaster_name
113   ///     The name of the broadcaster object.  This name should be as
114   ///     complete as possible to uniquely identify this object. The
115   ///     broadcaster name can be updated after the connect function
116   ///     is called.
117   Communication(const char *broadcaster_name);
118
119   /// Destructor.
120   ///
121   /// The destructor is virtual since this class gets subclassed.
122   ~Communication() override;
123
124   void Clear();
125
126   /// Connect using the current connection by passing \a url to its connect
127   /// function. string.
128   ///
129   /// \param[in] url
130   ///     A string that contains all information needed by the
131   ///     subclass to connect to another client.
132   ///
133   /// \return
134   ///     \b True if the connect succeeded, \b false otherwise. The
135   ///     internal error object should be filled in with an
136   ///     appropriate value based on the result of this function.
137   ///
138   /// \see Status& Communication::GetError ();
139   /// \see bool Connection::Connect (const char *url);
140   lldb::ConnectionStatus Connect(const char *url, Status *error_ptr);
141
142   /// Disconnect the communications connection if one is currently connected.
143   ///
144   /// \return
145   ///     \b True if the disconnect succeeded, \b false otherwise. The
146   ///     internal error object should be filled in with an
147   ///     appropriate value based on the result of this function.
148   ///
149   /// \see Status& Communication::GetError ();
150   /// \see bool Connection::Disconnect ();
151   lldb::ConnectionStatus Disconnect(Status *error_ptr = nullptr);
152
153   /// Check if the connection is valid.
154   ///
155   /// \return
156   ///     \b True if this object is currently connected, \b false
157   ///     otherwise.
158   bool IsConnected() const;
159
160   bool HasConnection() const;
161
162   lldb_private::Connection *GetConnection() { return m_connection_sp.get(); }
163
164   /// Read bytes from the current connection.
165   ///
166   /// If no read thread is running, this function call the connection's
167   /// Connection::Read(...) function to get any available.
168   ///
169   /// If a read thread has been started, this function will check for any
170   /// cached bytes that have already been read and return any currently
171   /// available bytes. If no bytes are cached, it will wait for the bytes to
172   /// become available by listening for the \a eBroadcastBitReadThreadGotBytes
173   /// event. If this function consumes all of the bytes in the cache, it will
174   /// reset the \a eBroadcastBitReadThreadGotBytes event bit.
175   ///
176   /// \param[in] dst
177   ///     A destination buffer that must be at least \a dst_len bytes
178   ///     long.
179   ///
180   /// \param[in] dst_len
181   ///     The number of bytes to attempt to read, and also the max
182   ///     number of bytes that can be placed into \a dst.
183   ///
184   /// \param[in] timeout
185   ///     A timeout value or llvm::None for no timeout.
186   ///
187   /// \return
188   ///     The number of bytes actually read.
189   ///
190   /// \see size_t Connection::Read (void *, size_t);
191   size_t Read(void *dst, size_t dst_len, const Timeout<std::micro> &timeout,
192               lldb::ConnectionStatus &status, Status *error_ptr);
193
194   /// The actual write function that attempts to write to the communications
195   /// protocol.
196   ///
197   /// Subclasses must override this function.
198   ///
199   /// \param[in] src
200   ///     A source buffer that must be at least \a src_len bytes
201   ///     long.
202   ///
203   /// \param[in] src_len
204   ///     The number of bytes to attempt to write, and also the
205   ///     number of bytes are currently available in \a src.
206   ///
207   /// \return
208   ///     The number of bytes actually Written.
209   size_t Write(const void *src, size_t src_len, lldb::ConnectionStatus &status,
210                Status *error_ptr);
211
212   /// Sets the connection that it to be used by this class.
213   ///
214   /// By making a communication class that uses different connections it
215   /// allows a single communication interface to negotiate and change its
216   /// connection without any interruption to the client. It also allows the
217   /// Communication class to be subclassed for packet based communication.
218   ///
219   /// \param[in] connection
220   ///     A connection that this class will own and destroy.
221   ///
222   /// \see
223   ///     class Connection
224   void SetConnection(Connection *connection);
225
226   /// Starts a read thread whose sole purpose it to read bytes from the
227   /// current connection. This function will call connection's read function:
228   ///
229   /// size_t Connection::Read (void *, size_t);
230   ///
231   /// When bytes are read and cached, this function will call:
232   ///
233   /// Communication::AppendBytesToCache (const uint8_t * bytes, size_t len,
234   /// bool
235   /// broadcast);
236   ///
237   /// Subclasses should override this function if they wish to override the
238   /// default action of caching the bytes and broadcasting a \b
239   /// eBroadcastBitReadThreadGotBytes event.
240   ///
241   /// \return
242   ///     \b True if the read thread was successfully started, \b
243   ///     false otherwise.
244   ///
245   /// \see size_t Connection::Read (void *, size_t);
246   /// \see void Communication::AppendBytesToCache (const uint8_t * bytes,
247   ///                                              size_t len, bool broadcast);
248   virtual bool StartReadThread(Status *error_ptr = nullptr);
249
250   /// Stops the read thread by cancelling it.
251   ///
252   /// \return
253   ///     \b True if the read thread was successfully canceled, \b
254   ///     false otherwise.
255   virtual bool StopReadThread(Status *error_ptr = nullptr);
256
257   virtual bool JoinReadThread(Status *error_ptr = nullptr);
258   /// Checks if there is a currently running read thread.
259   ///
260   /// \return
261   ///     \b True if the read thread is running, \b false otherwise.
262   bool ReadThreadIsRunning();
263
264   /// The static read thread function. This function will call the "DoRead"
265   /// function continuously and wait for data to become available. When data
266   /// is received it will append the available data to the internal cache and
267   /// broadcast a \b eBroadcastBitReadThreadGotBytes event.
268   ///
269   /// \param[in] comm_ptr
270   ///     A pointer to an instance of this class.
271   ///
272   /// \return
273   ///     \b NULL.
274   ///
275   /// \see void Communication::ReadThreadGotBytes (const uint8_t *, size_t);
276   static lldb::thread_result_t ReadThread(lldb::thread_arg_t comm_ptr);
277
278   void SetReadThreadBytesReceivedCallback(ReadThreadBytesReceived callback,
279                                           void *callback_baton);
280
281   /// Wait for the read thread to process all outstanding data.
282   ///
283   /// After this function returns, the read thread has processed all data that
284   /// has been waiting in the Connection queue.
285   ///
286   void SynchronizeWithReadThread();
287
288   static const char *ConnectionStatusAsCString(lldb::ConnectionStatus status);
289
290   bool GetCloseOnEOF() const { return m_close_on_eof; }
291
292   void SetCloseOnEOF(bool b) { m_close_on_eof = b; }
293
294   static ConstString &GetStaticBroadcasterClass();
295
296   ConstString &GetBroadcasterClass() const override {
297     return GetStaticBroadcasterClass();
298   }
299
300 protected:
301   lldb::ConnectionSP m_connection_sp; ///< The connection that is current in use
302                                       ///by this communications class.
303   HostThread m_read_thread; ///< The read thread handle in case we need to
304                             ///cancel the thread.
305   std::atomic<bool> m_read_thread_enabled;
306   std::atomic<bool> m_read_thread_did_exit;
307   std::string
308       m_bytes; ///< A buffer to cache bytes read in the ReadThread function.
309   std::recursive_mutex m_bytes_mutex; ///< A mutex to protect multi-threaded
310                                       ///access to the cached bytes.
311   std::mutex
312       m_write_mutex; ///< Don't let multiple threads write at the same time...
313   std::mutex m_synchronize_mutex;
314   ReadThreadBytesReceived m_callback;
315   void *m_callback_baton;
316   bool m_close_on_eof;
317
318   size_t ReadFromConnection(void *dst, size_t dst_len,
319                             const Timeout<std::micro> &timeout,
320                             lldb::ConnectionStatus &status, Status *error_ptr);
321
322   /// Append new bytes that get read from the read thread into the internal
323   /// object byte cache. This will cause a \b eBroadcastBitReadThreadGotBytes
324   /// event to be broadcast if \a broadcast is true.
325   ///
326   /// Subclasses can override this function in order to inspect the received
327   /// data and check if a packet is available.
328   ///
329   /// Subclasses can also still call this function from the overridden method
330   /// to allow the caching to correctly happen and suppress the broadcasting
331   /// of the \a eBroadcastBitReadThreadGotBytes event by setting \a broadcast
332   /// to false.
333   ///
334   /// \param[in] src
335   ///     A source buffer that must be at least \a src_len bytes
336   ///     long.
337   ///
338   /// \param[in] src_len
339   ///     The number of bytes to append to the cache.
340   virtual void AppendBytesToCache(const uint8_t *src, size_t src_len,
341                                   bool broadcast,
342                                   lldb::ConnectionStatus status);
343
344   /// Get any available bytes from our data cache. If this call empties the
345   /// data cache, the \b eBroadcastBitReadThreadGotBytes event will be reset
346   /// to signify no more bytes are available.
347   ///
348   /// \param[in] dst
349   ///     A destination buffer that must be at least \a dst_len bytes
350   ///     long.
351   ///
352   /// \param[in] dst_len
353   ///     The number of bytes to attempt to read from the cache,
354   ///     and also the max number of bytes that can be placed into
355   ///     \a dst.
356   ///
357   /// \return
358   ///     The number of bytes extracted from the data cache.
359   size_t GetCachedBytes(void *dst, size_t dst_len);
360
361 private:
362   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(Communication);
363 };
364
365 } // namespace lldb_private
366
367 #endif // liblldb_Communication_h_