Upstream version 11.40.271.0
[platform/framework/web/crosswalk.git] / src / mojo / edk / system / dispatcher.h
1 // Copyright 2013 The Chromium Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be
3 // found in the LICENSE file.
4
5 #ifndef MOJO_EDK_SYSTEM_DISPATCHER_H_
6 #define MOJO_EDK_SYSTEM_DISPATCHER_H_
7
8 #include <stddef.h>
9 #include <stdint.h>
10
11 #include <vector>
12
13 #include "base/macros.h"
14 #include "base/memory/ref_counted.h"
15 #include "base/memory/scoped_ptr.h"
16 #include "base/synchronization/lock.h"
17 #include "mojo/edk/embedder/platform_handle.h"
18 #include "mojo/edk/embedder/platform_handle_vector.h"
19 #include "mojo/edk/system/handle_signals_state.h"
20 #include "mojo/edk/system/memory.h"
21 #include "mojo/edk/system/system_impl_export.h"
22 #include "mojo/public/c/system/buffer.h"
23 #include "mojo/public/c/system/data_pipe.h"
24 #include "mojo/public/c/system/message_pipe.h"
25 #include "mojo/public/c/system/types.h"
26
27 namespace mojo {
28
29 namespace embedder {
30 class PlatformSharedBufferMapping;
31 }
32
33 namespace system {
34
35 class Channel;
36 class Core;
37 class Dispatcher;
38 class DispatcherTransport;
39 class HandleTable;
40 class LocalMessagePipeEndpoint;
41 class ProxyMessagePipeEndpoint;
42 class TransportData;
43 class Waiter;
44
45 typedef std::vector<scoped_refptr<Dispatcher>> DispatcherVector;
46
47 namespace test {
48
49 // Test helper. We need to declare it here so we can friend it.
50 MOJO_SYSTEM_IMPL_EXPORT DispatcherTransport
51     DispatcherTryStartTransport(Dispatcher* dispatcher);
52
53 }  // namespace test
54
55 // A |Dispatcher| implements Mojo primitives that are "attached" to a particular
56 // handle. This includes most (all?) primitives except for |MojoWait...()|. This
57 // object is thread-safe, with its state being protected by a single lock
58 // |lock_|, which is also made available to implementation subclasses (via the
59 // |lock()| method).
60 class MOJO_SYSTEM_IMPL_EXPORT Dispatcher
61     : public base::RefCountedThreadSafe<Dispatcher> {
62  public:
63   enum Type {
64     kTypeUnknown = 0,
65     kTypeMessagePipe,
66     kTypeDataPipeProducer,
67     kTypeDataPipeConsumer,
68     kTypeSharedBuffer,
69
70     // "Private" types (not exposed via the public interface):
71     kTypePlatformHandle = -1
72   };
73   virtual Type GetType() const = 0;
74
75   // These methods implement the various primitives named |Mojo...()|. These
76   // take |lock_| and handle races with |Close()|. Then they call out to
77   // subclasses' |...ImplNoLock()| methods (still under |lock_|), which actually
78   // implement the primitives.
79   // NOTE(vtl): This puts a big lock around each dispatcher (i.e., handle), and
80   // prevents the various |...ImplNoLock()|s from releasing the lock as soon as
81   // possible. If this becomes an issue, we can rethink this.
82   MojoResult Close();
83
84   // |transports| may be non-null if and only if there are handles to be
85   // written; not that |this| must not be in |transports|. On success, all the
86   // dispatchers in |transports| must have been moved to a closed state; on
87   // failure, they should remain in their original state.
88   MojoResult WriteMessage(UserPointer<const void> bytes,
89                           uint32_t num_bytes,
90                           std::vector<DispatcherTransport>* transports,
91                           MojoWriteMessageFlags flags);
92   // |dispatchers| must be non-null but empty, if |num_dispatchers| is non-null
93   // and nonzero. On success, it will be set to the dispatchers to be received
94   // (and assigned handles) as part of the message.
95   MojoResult ReadMessage(UserPointer<void> bytes,
96                          UserPointer<uint32_t> num_bytes,
97                          DispatcherVector* dispatchers,
98                          uint32_t* num_dispatchers,
99                          MojoReadMessageFlags flags);
100   MojoResult WriteData(UserPointer<const void> elements,
101                        UserPointer<uint32_t> elements_num_bytes,
102                        MojoWriteDataFlags flags);
103   MojoResult BeginWriteData(UserPointer<void*> buffer,
104                             UserPointer<uint32_t> buffer_num_bytes,
105                             MojoWriteDataFlags flags);
106   MojoResult EndWriteData(uint32_t num_bytes_written);
107   MojoResult ReadData(UserPointer<void> elements,
108                       UserPointer<uint32_t> num_bytes,
109                       MojoReadDataFlags flags);
110   MojoResult BeginReadData(UserPointer<const void*> buffer,
111                            UserPointer<uint32_t> buffer_num_bytes,
112                            MojoReadDataFlags flags);
113   MojoResult EndReadData(uint32_t num_bytes_read);
114   // |options| may be null. |new_dispatcher| must not be null, but
115   // |*new_dispatcher| should be null (and will contain the dispatcher for the
116   // new handle on success).
117   MojoResult DuplicateBufferHandle(
118       UserPointer<const MojoDuplicateBufferHandleOptions> options,
119       scoped_refptr<Dispatcher>* new_dispatcher);
120   MojoResult MapBuffer(
121       uint64_t offset,
122       uint64_t num_bytes,
123       MojoMapBufferFlags flags,
124       scoped_ptr<embedder::PlatformSharedBufferMapping>* mapping);
125
126   // Gets the current handle signals state. (The default implementation simply
127   // returns a default-constructed |HandleSignalsState|, i.e., no signals
128   // satisfied or satisfiable.) Note: The state is subject to change from other
129   // threads.
130   HandleSignalsState GetHandleSignalsState() const;
131
132   // Adds a waiter to this dispatcher. The waiter will be woken up when this
133   // object changes state to satisfy |signals| with context |context|. It will
134   // also be woken up when it becomes impossible for the object to ever satisfy
135   // |signals| with a suitable error status.
136   //
137   // If |signals_state| is non-null, on *failure* |*signals_state| will be set
138   // to the current handle signals state (on success, it is left untouched).
139   //
140   // Returns:
141   //  - |MOJO_RESULT_OK| if the waiter was added;
142   //  - |MOJO_RESULT_ALREADY_EXISTS| if |signals| is already satisfied;
143   //  - |MOJO_RESULT_INVALID_ARGUMENT| if the dispatcher has been closed; and
144   //  - |MOJO_RESULT_FAILED_PRECONDITION| if it is not (or no longer) possible
145   //    that |signals| will ever be satisfied.
146   MojoResult AddWaiter(Waiter* waiter,
147                        MojoHandleSignals signals,
148                        uint32_t context,
149                        HandleSignalsState* signals_state);
150   // Removes a waiter from this dispatcher. (It is valid to call this multiple
151   // times for the same |waiter| on the same object, so long as |AddWaiter()|
152   // was called at most once.) If |signals_state| is non-null, |*signals_state|
153   // will be set to the current handle signals state.
154   void RemoveWaiter(Waiter* waiter, HandleSignalsState* signals_state);
155
156   // A dispatcher must be put into a special state in order to be sent across a
157   // message pipe. Outside of tests, only |HandleTableAccess| is allowed to do
158   // this, since there are requirements on the handle table (see below).
159   //
160   // In this special state, only a restricted set of operations is allowed.
161   // These are the ones available as |DispatcherTransport| methods. Other
162   // |Dispatcher| methods must not be called until |DispatcherTransport::End()|
163   // has been called.
164   class HandleTableAccess {
165    private:
166     friend class Core;
167     friend class HandleTable;
168     // Tests also need this, to avoid needing |Core|.
169     friend DispatcherTransport test::DispatcherTryStartTransport(Dispatcher*);
170
171     // This must be called under the handle table lock and only if the handle
172     // table entry is not marked busy. The caller must maintain a reference to
173     // |dispatcher| until |DispatcherTransport::End()| is called.
174     static DispatcherTransport TryStartTransport(Dispatcher* dispatcher);
175   };
176
177   // A |TransportData| may serialize dispatchers that are given to it (and which
178   // were previously attached to the |MessageInTransit| that is creating it) to
179   // a given |Channel| and then (probably in a different process) deserialize.
180   // Note that the |MessageInTransit| "owns" (i.e., has the only ref to) these
181   // dispatchers, so there are no locking issues. (There's no lock ordering
182   // issue, and in fact no need to take dispatcher locks at all.)
183   // TODO(vtl): Consider making another wrapper similar to |DispatcherTransport|
184   // (but with an owning, unique reference), and having
185   // |CreateEquivalentDispatcherAndCloseImplNoLock()| return that wrapper (and
186   // |MessageInTransit|, etc. only holding on to such wrappers).
187   class TransportDataAccess {
188    private:
189     friend class TransportData;
190
191     // Serialization API. These functions may only be called on such
192     // dispatchers. (|channel| is the |Channel| to which the dispatcher is to be
193     // serialized.) See the |Dispatcher| methods of the same names for more
194     // details.
195     static void StartSerialize(Dispatcher* dispatcher,
196                                Channel* channel,
197                                size_t* max_size,
198                                size_t* max_platform_handles);
199     static bool EndSerializeAndClose(
200         Dispatcher* dispatcher,
201         Channel* channel,
202         void* destination,
203         size_t* actual_size,
204         embedder::PlatformHandleVector* platform_handles);
205
206     // Deserialization API.
207     // Note: This "clears" (i.e., reset to the invalid handle) any platform
208     // handles that it takes ownership of.
209     static scoped_refptr<Dispatcher> Deserialize(
210         Channel* channel,
211         int32_t type,
212         const void* source,
213         size_t size,
214         embedder::PlatformHandleVector* platform_handles);
215   };
216
217  protected:
218   friend class base::RefCountedThreadSafe<Dispatcher>;
219
220   Dispatcher();
221   virtual ~Dispatcher();
222
223   // These are to be overridden by subclasses (if necessary). They are called
224   // exactly once -- first |CancelAllWaitersNoLock()|, then |CloseImplNoLock()|,
225   // when the dispatcher is being closed. They are called under |lock_|.
226   virtual void CancelAllWaitersNoLock();
227   virtual void CloseImplNoLock();
228   virtual scoped_refptr<Dispatcher>
229   CreateEquivalentDispatcherAndCloseImplNoLock() = 0;
230
231   // These are to be overridden by subclasses (if necessary). They are never
232   // called after the dispatcher has been closed. They are called under |lock_|.
233   // See the descriptions of the methods without the "ImplNoLock" for more
234   // information.
235   virtual MojoResult WriteMessageImplNoLock(
236       UserPointer<const void> bytes,
237       uint32_t num_bytes,
238       std::vector<DispatcherTransport>* transports,
239       MojoWriteMessageFlags flags);
240   virtual MojoResult ReadMessageImplNoLock(UserPointer<void> bytes,
241                                            UserPointer<uint32_t> num_bytes,
242                                            DispatcherVector* dispatchers,
243                                            uint32_t* num_dispatchers,
244                                            MojoReadMessageFlags flags);
245   virtual MojoResult WriteDataImplNoLock(UserPointer<const void> elements,
246                                          UserPointer<uint32_t> num_bytes,
247                                          MojoWriteDataFlags flags);
248   virtual MojoResult BeginWriteDataImplNoLock(
249       UserPointer<void*> buffer,
250       UserPointer<uint32_t> buffer_num_bytes,
251       MojoWriteDataFlags flags);
252   virtual MojoResult EndWriteDataImplNoLock(uint32_t num_bytes_written);
253   virtual MojoResult ReadDataImplNoLock(UserPointer<void> elements,
254                                         UserPointer<uint32_t> num_bytes,
255                                         MojoReadDataFlags flags);
256   virtual MojoResult BeginReadDataImplNoLock(
257       UserPointer<const void*> buffer,
258       UserPointer<uint32_t> buffer_num_bytes,
259       MojoReadDataFlags flags);
260   virtual MojoResult EndReadDataImplNoLock(uint32_t num_bytes_read);
261   virtual MojoResult DuplicateBufferHandleImplNoLock(
262       UserPointer<const MojoDuplicateBufferHandleOptions> options,
263       scoped_refptr<Dispatcher>* new_dispatcher);
264   virtual MojoResult MapBufferImplNoLock(
265       uint64_t offset,
266       uint64_t num_bytes,
267       MojoMapBufferFlags flags,
268       scoped_ptr<embedder::PlatformSharedBufferMapping>* mapping);
269   virtual HandleSignalsState GetHandleSignalsStateImplNoLock() const;
270   virtual MojoResult AddWaiterImplNoLock(Waiter* waiter,
271                                          MojoHandleSignals signals,
272                                          uint32_t context,
273                                          HandleSignalsState* signals_state);
274   virtual void RemoveWaiterImplNoLock(Waiter* waiter,
275                                       HandleSignalsState* signals_state);
276
277   // These implement the API used to serialize dispatchers to a |Channel|
278   // (described below). They will only be called on a dispatcher that's attached
279   // to and "owned" by a |MessageInTransit|. See the non-"impl" versions for
280   // more information.
281   //
282   // Note: |StartSerializeImplNoLock()| is actually called with |lock_| NOT
283   // held, since the dispatcher should only be accessible to the calling thread.
284   // On Debug builds, |EndSerializeAndCloseImplNoLock()| is called with |lock_|
285   // held, to satisfy any |lock_.AssertAcquired()| (e.g., in |CloseImplNoLock()|
286   // -- and anything it calls); disentangling those assertions is
287   // difficult/fragile, and would weaken our general checking of invariants.
288   //
289   // TODO(vtl): Consider making these pure virtual once most things support
290   // being passed over a message pipe.
291   virtual void StartSerializeImplNoLock(Channel* channel,
292                                         size_t* max_size,
293                                         size_t* max_platform_handles);
294   virtual bool EndSerializeAndCloseImplNoLock(
295       Channel* channel,
296       void* destination,
297       size_t* actual_size,
298       embedder::PlatformHandleVector* platform_handles);
299
300   // Available to subclasses. (Note: Returns a non-const reference, just like
301   // |base::AutoLock|'s constructor takes a non-const reference.)
302   base::Lock& lock() const { return lock_; }
303
304  private:
305   friend class DispatcherTransport;
306
307   // This should be overridden to return true if/when there's an ongoing
308   // operation (e.g., two-phase read/writes on data pipes) that should prevent a
309   // handle from being sent over a message pipe (with status "busy").
310   virtual bool IsBusyNoLock() const;
311
312   // Closes the dispatcher. This must be done under lock, and unlike |Close()|,
313   // the dispatcher must not be closed already. (This is the "equivalent" of
314   // |CreateEquivalentDispatcherAndCloseNoLock()|, for situations where the
315   // dispatcher must be disposed of instead of "transferred".)
316   void CloseNoLock();
317
318   // Creates an equivalent dispatcher -- representing the same resource as this
319   // dispatcher -- and close (i.e., disable) this dispatcher. I.e., this
320   // dispatcher will look as though it was closed, but the resource it
321   // represents will be assigned to the new dispatcher. This must be called
322   // under the dispatcher's lock.
323   scoped_refptr<Dispatcher> CreateEquivalentDispatcherAndCloseNoLock();
324
325   // API to serialize dispatchers to a |Channel|, exposed to only
326   // |TransportData| (via |TransportData|). They may only be called on a
327   // dispatcher attached to a |MessageInTransit| (and in particular not in
328   // |CoreImpl|'s handle table).
329   //
330   // Starts the serialization. Returns (via the two "out" parameters) the
331   // maximum amount of space that may be needed to serialize this dispatcher to
332   // the given |Channel| (no more than
333   // |TransportData::kMaxSerializedDispatcherSize|) and the maximum number of
334   // |PlatformHandle|s that may need to be attached (no more than
335   // |TransportData::kMaxSerializedDispatcherPlatformHandles|). If this
336   // dispatcher cannot be serialized to the given |Channel|, |*max_size| and
337   // |*max_platform_handles| should be set to zero. A call to this method will
338   // ALWAYS be followed by a call to |EndSerializeAndClose()| (even if this
339   // dispatcher cannot be serialized to the given |Channel|).
340   void StartSerialize(Channel* channel,
341                       size_t* max_size,
342                       size_t* max_platform_handles);
343   // Completes the serialization of this dispatcher to the given |Channel| and
344   // closes it. (This call will always follow an earlier call to
345   // |StartSerialize()|, with the same |Channel|.) This does so by writing to
346   // |destination| and appending any |PlatformHandle|s needed to
347   // |platform_handles| (which may be null if no platform handles were indicated
348   // to be required to |StartSerialize()|). This may write no more than the
349   // amount indicated by |StartSerialize()|. (WARNING: Beware of races, e.g., if
350   // something can be mutated between the two calls!) Returns true on success,
351   // in which case |*actual_size| is set to the amount it actually wrote to
352   // |destination|. On failure, |*actual_size| should not be modified; however,
353   // the dispatcher will still be closed.
354   bool EndSerializeAndClose(Channel* channel,
355                             void* destination,
356                             size_t* actual_size,
357                             embedder::PlatformHandleVector* platform_handles);
358
359   // This protects the following members as well as any state added by
360   // subclasses.
361   mutable base::Lock lock_;
362   bool is_closed_;
363
364   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(Dispatcher);
365 };
366
367 // Wrapper around a |Dispatcher| pointer, while it's being processed to be
368 // passed in a message pipe. See the comment about
369 // |Dispatcher::HandleTableAccess| for more details.
370 //
371 // Note: This class is deliberately "thin" -- no more expensive than a
372 // |Dispatcher*|.
373 class MOJO_SYSTEM_IMPL_EXPORT DispatcherTransport {
374  public:
375   DispatcherTransport() : dispatcher_(nullptr) {}
376
377   void End();
378
379   Dispatcher::Type GetType() const { return dispatcher_->GetType(); }
380   bool IsBusy() const { return dispatcher_->IsBusyNoLock(); }
381   void Close() { dispatcher_->CloseNoLock(); }
382   scoped_refptr<Dispatcher> CreateEquivalentDispatcherAndClose() {
383     return dispatcher_->CreateEquivalentDispatcherAndCloseNoLock();
384   }
385
386   bool is_valid() const { return !!dispatcher_; }
387
388  protected:
389   Dispatcher* dispatcher() { return dispatcher_; }
390
391  private:
392   friend class Dispatcher::HandleTableAccess;
393
394   explicit DispatcherTransport(Dispatcher* dispatcher)
395       : dispatcher_(dispatcher) {}
396
397   Dispatcher* dispatcher_;
398
399   // Copy and assign allowed.
400 };
401
402 }  // namespace system
403 }  // namespace mojo
404
405 #endif  // MOJO_EDK_SYSTEM_DISPATCHER_H_