utun2/lib/ll_queue.c

// ll_queue.c - Упрощенная архитектура: разделение создания элементов и работы с очередью
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include "ll_queue.h"
#include "u_async.h"
#include "debug_config.h"

// Предварительные объявления внутренних функций
static void queue_resume_timeout_cb(void* arg);
static void check_waiters(struct ll_queue* q);
static void add_to_hash(struct ll_queue* q, struct ll_entry* entry);
static void remove_from_hash(struct ll_queue* q, struct ll_entry* entry);

// Вспомогательная функция для преобразования данных в запись
static inline struct ll_entry* data_to_entry(void* data) {
    if (!data) return NULL;
    return ((struct ll_entry*)data) - 1;
}

// ==================== Управление очередью ====================

struct ll_queue* queue_new(struct UASYNC* ua, size_t hash_size) {
    if (!ua) return NULL;
    
    struct ll_queue* q = calloc(1, sizeof(struct ll_queue));
    if (!q) return NULL;
    
    q->ua = ua;
    q->size_limit = -1;  // Без ограничения по умолчанию
    q->hash_size = hash_size;
    
    // Создать хеш-таблицу если нужно
    if (hash_size > 0) {
        q->hash_table = calloc(hash_size, sizeof(struct ll_entry*));
        if (!q->hash_table) {
            free(q);
            return NULL;
        }
    }
    
    DEBUG_DEBUG(DEBUG_CATEGORY_LL_QUEUE, "queue_new: created queue %p, hash_size=%zu", q, hash_size);
    
    return q;
}

void queue_free(struct ll_queue* q) {
    if (!q) return;
    
    DEBUG_DEBUG(DEBUG_CATEGORY_LL_QUEUE, "queue_free: freeing queue %p, head=%p, tail=%p, count=%d", 
                q, q->head, q->tail, q->count);
    
    // ВАЖНО: Не освобождаем элементы в очереди - они должны быть извлечены отдельно
    // Это упрощает архитектуру и предотвращает double-free
    
    // Освободить хеш-таблицу
    if (q->hash_table) {
        free(q->hash_table);
    }
    
    // Отменить отложенное возобновление
    if (q->resume_timeout_id) {
        uasync_cancel_timeout(q->ua, q->resume_timeout_id);
        q->resume_timeout_id = NULL;
    }
    
    free(q);
}

// ==================== Конфигурация очереди ====================

void queue_set_callback(struct ll_queue* q, queue_callback_fn cbk_fn, void* arg) {
    if (!q) return;
    q->callback = cbk_fn;
    q->callback_arg = arg;
}

static void queue_resume_timeout_cb(void* arg) {
    struct ll_queue* q = (struct ll_queue*)arg;
    if (!q) return;
    
    q->resume_timeout_id = NULL;
    
    // Вызвать коллбэк если есть элементы и коллбэки разрешены
    if (q->head && !q->callback_suspended && q->callback) {
        void* data = (void*)(q->head + 1);
        q->callback(q, data, q->callback_arg);
    }
}

void queue_resume_callback(struct ll_queue* q) {
    if (!q) return;
    
    q->callback_suspended = 0;
    
    // Если есть элементы, запланировать вызов коллбэка
    if (q->head && q->callback && !q->resume_timeout_id) {
        q->resume_timeout_id = uasync_set_timeout(q->ua, 0, q, queue_resume_timeout_cb);
    }
}

void queue_set_size_limit(struct ll_queue* q, int lim) {
    if (!q) return;
    q->size_limit = lim;
}

// ==================== Управление элементами ====================

void* queue_data_new(size_t data_size) {
    struct ll_entry* entry = malloc(sizeof(struct ll_entry) + data_size);
    if (!entry) return NULL;
    
    memset(entry, 0, sizeof(struct ll_entry) + data_size);
    entry->size = data_size;
    entry->ref_count = 1;  // Единственная ссылка - на сам элемент
    entry->pool = NULL;   // Выделено через malloc
    
    DEBUG_DEBUG(DEBUG_CATEGORY_LL_QUEUE, "queue_data_new: created entry %p, size=%zu", entry, data_size);
    
    return (void*)(entry + 1);
}

void* queue_data_new_from_pool(struct memory_pool* pool) {
    if (!pool) return NULL;
    
    struct ll_entry* entry = memory_pool_alloc(pool);
    if (!entry) return NULL;
    
    memset(entry, 0, pool->object_size);
    entry->size = pool->object_size - sizeof(struct ll_entry);
    entry->ref_count = 1;  // Единственная ссылка - на сам элемент
    entry->pool = pool;   // Выделено из пула
    
    DEBUG_DEBUG(DEBUG_CATEGORY_LL_QUEUE, "queue_data_new_from_pool: created entry %p from pool %p", entry, pool);
    
    return (void*)(entry + 1);
}

void queue_data_free(void* data) {
    if (!data) return;
    
    struct ll_entry* entry = data_to_entry(data);
    
    DEBUG_DEBUG(DEBUG_CATEGORY_LL_QUEUE, "queue_data_free: freeing entry %p, ref_count=%d", entry, entry->ref_count);
    
    if (--entry->ref_count <= 0) {
        if (entry->pool) {
            memory_pool_free(entry->pool, entry);
        } else {
            free(entry);
        }
    }
}

// ==================== Операции с очередью ====================

// Внутренняя функция добавления в хеш-таблицу
static void add_to_hash(struct ll_queue* q, struct ll_entry* entry) {
    if (!q || q->hash_size == 0 || !entry) return;
    
    size_t slot = entry->id % q->hash_size;
    entry->hash_next = q->hash_table[slot];
    q->hash_table[slot] = entry;
}

// Внутренняя функция удаления из хеш-таблицы
static void remove_from_hash(struct ll_queue* q, struct ll_entry* entry) {
    if (!q || q->hash_size == 0 || !entry) return;
    
    size_t slot = entry->id % q->hash_size;
    struct ll_entry** ptr = &q->hash_table[slot];
    while (*ptr) {
        if (*ptr == entry) {
            *ptr = entry->hash_next;
            entry->hash_next = NULL;
            return;
        }
        ptr = &(*ptr)->hash_next;
    }
}

// Проверить и запустить ожидающие коллбэки
static void check_waiters(struct ll_queue* q) {
    if (!q) return;
    
    DEBUG_DEBUG(DEBUG_CATEGORY_LL_QUEUE, "check_waiters: checking waiters, count=%d, bytes=%zu",
                q->count, q->total_bytes);
    
    struct queue_waiter* waiter = &q->waiter;
    
    if (waiter->callback) {
        // Проверить условие: не больше max_packets и не больше max_bytes
        // max_bytes = 0 означает "не проверять байты"
        if (q->count <= waiter->max_packets && (waiter->max_bytes == 0 || q->total_bytes <= waiter->max_bytes)) {
            DEBUG_DEBUG(DEBUG_CATEGORY_LL_QUEUE, "check_waiters: condition met, calling callback, count=%d<=%d, bytes=%zu<=%zu (max_bytes_check=%s)",
                        q->count, waiter->max_packets, q->total_bytes, waiter->max_bytes,
                        waiter->max_bytes == 0 ? "disabled" : "enabled");
            waiter->callback(q, waiter->callback_arg);
            memset(waiter, 0, sizeof(*waiter));
        }
    }
}

int queue_data_put(struct ll_queue* q, void* data, uint32_t id) {
    if (!q || !data) return -1;
    
    struct ll_entry* entry = data_to_entry(data);
    entry->id = id;
    
    // Проверить лимит размера
    if (q->size_limit >= 0 && q->count >= q->size_limit) {
        queue_data_free(data);  // Освободить элемент если превышен лимит
        return -1;
    }
    
    // Добавить в конец
    entry->next = NULL;
    entry->prev = q->tail;
    if (q->tail) {
        q->tail->next = entry;
    } else {
        q->head = entry;
    }
    q->tail = entry;
    
    q->count++;
    q->total_bytes += entry->size;
    // ВАЖНО: НЕ увеличиваем ref_count - элемент просто находится в очереди
    
    add_to_hash(q, entry);
    
    DEBUG_DEBUG(DEBUG_CATEGORY_LL_QUEUE, "queue_data_put: added entry %p (id=%u), count=%d", 
                entry, id, q->count);
    
    // Если очередь была пуста и коллбэки разрешены - вызвать коллбэк
    if (q->count == 1 && !q->callback_suspended && q->callback) {
        q->callback(q, data, q->callback_arg);
    }
    
    // Проверить ожидающие коллбэки
    check_waiters(q);
    
    return 0;
}

int queue_data_put_first(struct ll_queue* q, void* data, uint32_t id) {
    if (!q || !data) return -1;
    
    struct ll_entry* entry = data_to_entry(data);
    entry->id = id;
    
    // Проверить лимит размера
    if (q->size_limit >= 0 && q->count >= q->size_limit) {
        queue_data_free(data);  // Освободить элемент если превышен лимит
        return -1;
    }
    
    // Добавить в начало
    entry->next = q->head;
    entry->prev = NULL;
    if (q->head) {
        q->head->prev = entry;
    } else {
        q->tail = entry;
    }
    q->head = entry;
    
    q->count++;
    q->total_bytes += entry->size;
    // ВАЖНО: НЕ увеличиваем ref_count - элемент просто находится в очереди
    
    add_to_hash(q, entry);
    
    DEBUG_DEBUG(DEBUG_CATEGORY_LL_QUEUE, "queue_data_put_first: added entry %p (id=%u), count=%d", 
                entry, id, q->count);
    
    // Если очередь была пуста и коллбэки разрешены - вызвать коллбэк
    if (q->count == 1 && !q->callback_suspended && q->callback) {
        q->callback(q, data, q->callback_arg);
    }
    
    // Проверить ожидающие коллбэки
    check_waiters(q);
    
    return 0;
}

void* queue_data_get(struct ll_queue* q) {
    if (!q || !q->head) return NULL;
    
    struct ll_entry* entry = q->head;
    
    q->head = entry->next;
    if (q->head) q->head->prev = NULL;
    if (!q->head) q->tail = NULL;
    
    q->count--;
    q->total_bytes -= entry->size;
    
    entry->next = NULL;
    entry->prev = NULL;
    
    remove_from_hash(q, entry);
    
    // ВАЖНО: НЕ уменьшаем ref_count - просто удаляем из очереди
    
    DEBUG_DEBUG(DEBUG_CATEGORY_LL_QUEUE, "queue_data_get: got entry %p (id=%u), count=%d", 
                entry, entry->id, q->count);
    
    // Приостановить коллбэки для предотвращения рекурсии
    q->callback_suspended = 1;
    
    // Проверить ожидающие коллбэки
    check_waiters(q);
    
    return (void*)(entry + 1);
}

int queue_entry_count(struct ll_queue* q) {
    return q ? q->count : 0;
}

// ==================== Асинхронное ожидание ====================

struct queue_waiter* queue_wait_threshold(struct ll_queue* q, int max_packets, size_t max_bytes,
                                     queue_threshold_callback_fn callback, void* arg) {
    if (!q || !callback) return NULL;
    
    struct queue_waiter* waiter = &q->waiter;
    
    // Проверить условие немедленно
    if (q->count <= max_packets && (max_bytes == 0 || q->total_bytes <= max_bytes)) {
        // Условие уже выполнено - вызвать коллбэк немедленно
        callback(q, arg);
        return NULL;
    }
    
    // Установить waiter для отложенного вызова
    waiter->max_packets = max_packets;
    waiter->max_bytes = max_bytes;
    waiter->callback = callback;
    waiter->callback_arg = arg;
    
    return waiter;
}

void queue_cancel_wait(struct ll_queue* q, struct queue_waiter* waiter) {
    if (!q || !waiter || waiter != &q->waiter) return;
    
    memset(waiter, 0, sizeof(*waiter));
}

// ==================== Поиск и удаление по ID ====================

void* queue_find_data_by_id(struct ll_queue* q, uint32_t id) {
    if (!q || q->hash_size == 0 || !q->hash_table) return NULL;
    
    size_t slot = id % q->hash_size;
    struct ll_entry* entry = q->hash_table[slot];
    
    while (entry) {
        if (entry->id == id) {
            return (void*)(entry + 1);
        }
        entry = entry->hash_next;
    }
    
    return NULL;
}

int queue_remove_data(struct ll_queue* q, void* data) {
    if (!q || !data) return -1;
    
    struct ll_entry* entry = data_to_entry(data);
    
    // Удалить из двусвязного списка
    if (entry->prev) {
        entry->prev->next = entry->next;
    } else {
        q->head = entry->next;
    }
    
    if (entry->next) {
        entry->next->prev = entry->prev;
    } else {
        q->tail = entry->prev;
    }
    
    q->count--;
    q->total_bytes -= entry->size;
    
    // ВАЖНО: НЕ уменьшаем ref_count - просто удаляем из очереди
    
    entry->next = NULL;
    entry->prev = NULL;
    
    remove_from_hash(q, entry);
    
    DEBUG_DEBUG(DEBUG_CATEGORY_LL_QUEUE, "queue_remove_data: removed entry %p (id=%u), count=%d", 
                entry, entry->id, q->count);
    
    return 0;
}