Imported Upstream version 3.2.2
[debian/gnuradio] / usrp / host / lib / legacy / circular_buffer.h
diff --git a/usrp/host/lib/legacy/circular_buffer.h b/usrp/host/lib/legacy/circular_buffer.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8898e41
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,317 @@
+/* -*- c++ -*- */
+/*
+ * Copyright 2006 Free Software Foundation, Inc.
+ * 
+ * This file is part of GNU Radio.
+ *
+ * GNU Radio is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
+ * any later version.
+ * 
+ * GNU Radio is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ * 
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with GNU Radio; see the file COPYING.  If not, write to
+ * the Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street,
+ * Boston, MA 02110-1301, USA.
+ */
+
+#ifndef _CIRCULAR_BUFFER_H_
+#define _CIRCULAR_BUFFER_H_
+
+#include "mld_threads.h"
+#include <stdexcept>
+
+#ifndef DO_DEBUG
+#define DO_DEBUG 0
+#endif
+
+#if DO_DEBUG
+#define DEBUG(X) do{X} while(0);
+#else
+#define DEBUG(X) do{} while(0);
+#endif
+
+template <class T> class circular_buffer
+{
+private:
+// the buffer to use
+  T* d_buffer;
+
+// the following are in Items (type T)
+  UInt32 d_bufLen_I, d_readNdx_I, d_writeNdx_I;
+  UInt32 d_n_avail_write_I, d_n_avail_read_I;
+
+// stuff to control access to class internals
+  mld_mutex_ptr d_internal;
+  mld_condition_ptr d_readBlock, d_writeBlock;
+
+// booleans to decide how to control reading, writing, and aborting
+  bool d_doWriteBlock, d_doFullRead, d_doAbort;
+
+  void delete_mutex_cond () {
+    if (d_internal) {
+      delete d_internal;
+      d_internal = NULL;
+    }
+    if (d_readBlock) {
+      delete d_readBlock;
+      d_readBlock = NULL;
+    }
+    if (d_writeBlock) {
+      delete d_writeBlock;
+      d_writeBlock = NULL;
+    }
+  };
+
+public:
+  circular_buffer (UInt32 bufLen_I,
+                  bool doWriteBlock = true, bool doFullRead = false) {
+    if (bufLen_I == 0)
+      throw std::runtime_error ("circular_buffer(): "
+                               "Number of items to buffer must be > 0.\n");
+    d_bufLen_I = bufLen_I;
+    d_buffer = (T*) new T[d_bufLen_I];
+    d_doWriteBlock = doWriteBlock;
+    d_doFullRead = doFullRead;
+    d_internal = NULL;
+    d_readBlock = d_writeBlock = NULL;
+    reset ();
+    DEBUG (fprintf (stderr, "c_b(): buf len (items) = %ld, "
+                   "doWriteBlock = %s, doFullRead = %s\n", d_bufLen_I,
+                   (d_doWriteBlock ? "true" : "false"),
+                   (d_doFullRead ? "true" : "false")););
+  };
+
+  ~circular_buffer () {
+    delete_mutex_cond ();
+    delete [] d_buffer;
+  };
+
+  inline UInt32 n_avail_write_items () {
+    d_internal->lock ();
+    UInt32 retVal = d_n_avail_write_I;
+    d_internal->unlock ();
+    return (retVal);
+  };
+
+  inline UInt32 n_avail_read_items () {
+    d_internal->lock ();
+    UInt32 retVal = d_n_avail_read_I;
+    d_internal->unlock ();
+    return (retVal);
+  };
+
+  inline UInt32 buffer_length_items () {return (d_bufLen_I);};
+  inline bool do_write_block () {return (d_doWriteBlock);};
+  inline bool do_full_read () {return (d_doFullRead);};
+
+  void reset () {
+    d_doAbort = false;
+    bzero (d_buffer, d_bufLen_I * sizeof (T));
+    d_readNdx_I = d_writeNdx_I = d_n_avail_read_I = 0;
+    d_n_avail_write_I = d_bufLen_I;
+    delete_mutex_cond ();
+    // create a mutex to handle contention of shared resources;
+    // any routine needed access to shared resources uses lock()
+    // before doing anything, then unlock() when finished.
+    d_internal = new mld_mutex ();
+    // link the internal mutex to the read and write conditions;
+    // when wait() is called, the internal mutex will automatically
+    // be unlock()'ed.  Upon return (from a signal() to the condition),
+    // the internal mutex will be lock()'ed.
+    d_readBlock = new mld_condition (d_internal);
+    d_writeBlock = new mld_condition (d_internal);
+  };
+
+/*
+ * enqueue: add the given buffer of item-length to the queue,
+ *     first-in-first-out (FIFO).
+ *
+ * inputs:
+ *     buf: a pointer to the buffer holding the data
+ *
+ *     bufLen_I: the buffer length in items (of the instantiated type)
+ *
+ * returns:
+ *    -1: on overflow (write is not blocking, and data is being
+ *                     written faster than it is being read)
+ *     0: if nothing to do (0 length buffer)
+ *     1: if success
+ *     2: in the process of aborting, do doing nothing
+ *
+ * will throw runtime errors if inputs are improper:
+ *     buffer pointer is NULL
+ *     buffer length is larger than the instantiated buffer length
+ */
+
+  int enqueue (T* buf, UInt32 bufLen_I) {
+    DEBUG (fprintf (stderr, "enqueue: buf = %X, bufLen = %ld, #av_wr = %ld, "
+                   "#av_rd = %ld.\n", (unsigned int)buf, bufLen_I,
+                   d_n_avail_write_I, d_n_avail_read_I););
+    if (bufLen_I > d_bufLen_I) {
+      fprintf (stderr, "cannot add buffer longer (%ld"
+              ") than instantiated length (%ld"
+              ").\n", bufLen_I, d_bufLen_I);
+      throw std::runtime_error ("circular_buffer::enqueue()");
+    }
+
+    if (bufLen_I == 0)
+      return (0);
+    if (!buf)
+      throw std::runtime_error ("circular_buffer::enqueue(): "
+                               "input buffer is NULL.\n");
+    d_internal->lock ();
+    if (d_doAbort) {
+      d_internal->unlock ();
+      return (2);
+    }
+    // set the return value to 1: success; change if needed
+    int retval = 1;
+    if (bufLen_I > d_n_avail_write_I) {
+      if (d_doWriteBlock) {
+       while (bufLen_I > d_n_avail_write_I) {
+         DEBUG (fprintf (stderr, "enqueue: #len > #a, waiting.\n"););
+         // wait will automatically unlock() the internal mutex
+         d_writeBlock->wait ();
+         // and lock() it here.
+         if (d_doAbort) {
+           d_internal->unlock ();
+           DEBUG (fprintf (stderr, "enqueue: #len > #a, aborting.\n"););
+           return (2);
+         }
+         DEBUG (fprintf (stderr, "enqueue: #len > #a, done waiting.\n"););
+       }
+      } else {
+       d_n_avail_read_I = d_bufLen_I - bufLen_I;
+       d_n_avail_write_I = bufLen_I;
+       DEBUG (fprintf (stderr, "circular_buffer::enqueue: overflow\n"););
+       retval = -1;
+      }
+    }
+    UInt32 n_now_I = d_bufLen_I - d_writeNdx_I, n_start_I = 0;
+    if (n_now_I > bufLen_I)
+      n_now_I = bufLen_I;
+    else if (n_now_I < bufLen_I)
+      n_start_I = bufLen_I - n_now_I;
+    bcopy (buf, &(d_buffer[d_writeNdx_I]), n_now_I * sizeof (T));
+    if (n_start_I) {
+      bcopy (&(buf[n_now_I]), d_buffer, n_start_I * sizeof (T));
+      d_writeNdx_I = n_start_I;
+    } else
+      d_writeNdx_I += n_now_I;
+    d_n_avail_read_I += bufLen_I;
+    d_n_avail_write_I -= bufLen_I;
+    d_readBlock->signal ();
+    d_internal->unlock ();
+    return (retval);
+  };
+
+/*
+ * dequeue: removes from the queue the number of items requested, or
+ *     available, into the given buffer on a FIFO basis.
+ *
+ * inputs:
+ *     buf: a pointer to the buffer into which to copy the data
+ *
+ *     bufLen_I: pointer to the number of items to remove in items
+ *         (of the instantiated type)
+ *
+ * returns:
+ *     0: if nothing to do (0 length buffer)
+ *     1: if success
+ *     2: in the process of aborting, do doing nothing
+ *
+ * will throw runtime errors if inputs are improper:
+ *     buffer pointer is NULL
+ *     buffer length pointer is NULL
+ *     buffer length is larger than the instantiated buffer length
+ */
+
+  int dequeue (T* buf, UInt32* bufLen_I) {
+    DEBUG (fprintf (stderr, "dequeue: buf = %X, *bufLen = %ld, #av_wr = %ld, "
+                   "#av_rd = %ld.\n", (unsigned int)buf, *bufLen_I,
+                   d_n_avail_write_I, d_n_avail_read_I););
+    if (!bufLen_I)
+      throw std::runtime_error ("circular_buffer::dequeue(): "
+                               "input bufLen pointer is NULL.\n");
+    if (!buf)
+      throw std::runtime_error ("circular_buffer::dequeue(): "
+                               "input buffer pointer is NULL.\n");
+    UInt32 l_bufLen_I = *bufLen_I;
+    if (l_bufLen_I == 0)
+      return (0);
+    if (l_bufLen_I > d_bufLen_I) {
+      fprintf (stderr, "cannot remove buffer longer (%ld"
+              ") than instantiated length (%ld"
+              ").\n", l_bufLen_I, d_bufLen_I);
+      throw std::runtime_error ("circular_buffer::dequeue()");
+    }
+
+    d_internal->lock ();
+    if (d_doAbort) {
+      d_internal->unlock ();
+      return (2);
+    }
+    if (d_doFullRead) {
+      while (d_n_avail_read_I < l_bufLen_I) {
+       DEBUG (fprintf (stderr, "dequeue: #a < #len, waiting.\n"););
+       // wait will automatically unlock() the internal mutex
+       d_readBlock->wait ();
+       // and lock() it here.
+       if (d_doAbort) {
+         d_internal->unlock ();
+         DEBUG (fprintf (stderr, "dequeue: #a < #len, aborting.\n"););
+         return (2);
+       }
+       DEBUG (fprintf (stderr, "dequeue: #a < #len, done waiting.\n"););
+     }
+    } else {
+      while (d_n_avail_read_I == 0) {
+       DEBUG (fprintf (stderr, "dequeue: #a == 0, waiting.\n"););
+       // wait will automatically unlock() the internal mutex
+       d_readBlock->wait ();
+       // and lock() it here.
+       if (d_doAbort) {
+         d_internal->unlock ();
+         DEBUG (fprintf (stderr, "dequeue: #a == 0, aborting.\n"););
+         return (2);
+       }
+       DEBUG (fprintf (stderr, "dequeue: #a == 0, done waiting.\n"););
+      }
+    }
+    if (l_bufLen_I > d_n_avail_read_I)
+      l_bufLen_I = d_n_avail_read_I;
+    UInt32 n_now_I = d_bufLen_I - d_readNdx_I, n_start_I = 0;
+    if (n_now_I > l_bufLen_I)
+      n_now_I = l_bufLen_I;
+    else if (n_now_I < l_bufLen_I)
+      n_start_I = l_bufLen_I - n_now_I;
+    bcopy (&(d_buffer[d_readNdx_I]), buf, n_now_I * sizeof (T));
+    if (n_start_I) {
+      bcopy (d_buffer, &(buf[n_now_I]), n_start_I * sizeof (T));
+      d_readNdx_I = n_start_I;
+    } else
+      d_readNdx_I += n_now_I;
+    *bufLen_I = l_bufLen_I;
+    d_n_avail_read_I -= l_bufLen_I;
+    d_n_avail_write_I += l_bufLen_I;
+    d_writeBlock->signal ();
+    d_internal->unlock ();
+    return (1);
+  };
+
+  void abort () {
+    d_internal->lock ();
+    d_doAbort = true;
+    d_writeBlock->signal ();
+    d_readBlock->signal ();
+    d_internal->unlock ();
+  };
+};
+
+#endif /* _CIRCULAR_BUFFER_H_ */