Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
Spell check.
[simgrid.git] / teshsuite / msg / app-bittorrent / bittorrent-peer.c
1 /* Copyright (c) 2012-2019. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
2
3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
5
6 #include "bittorrent-peer.h"
7 #include "bittorrent-messages.h"
8 #include "connection.h"
9 #include "tracker.h"
10 #include <simgrid/msg.h>
11
12 #include <limits.h>
13 #include <stdio.h> /* snprintf */
14
15 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_CATEGORY(msg_peers, "Messages specific for the peers");
16
17 /*
18  * User parameters for transferred file data. For the test, the default values are :
19  * File size: 10 pieces * 5 blocks/piece * 16384 bytes/block = 819200 bytes
20  */
21 #define FILE_PIECES 10UL
22 #define PIECES_BLOCKS 5UL
23 #define BLOCK_SIZE 16384
24 static const unsigned long int FILE_SIZE = FILE_PIECES * PIECES_BLOCKS * BLOCK_SIZE;
25
26 /** Number of blocks asked by each request */
27 #define BLOCKS_REQUESTED 2
28
29 #define ENABLE_END_GAME_MODE 1
30 #define SLEEP_DURATION 1
31
32 int count_pieces(unsigned int bitfield)
33 {
34   int count      = 0;
35   unsigned int n = bitfield;
36   while (n) {
37     count += n & 1U;
38     n >>= 1U;
39   }
40   return count;
41 }
42
43 int peer_has_not_piece(peer_t peer, unsigned int piece)
44 {
45   return !(peer->bitfield & 1U << piece);
46 }
47
48 /** Check that a piece is not currently being download by the peer. */
49 int peer_is_not_downloading_piece(peer_t peer, unsigned int piece)
50 {
51   return !(peer->current_pieces & 1U << piece);
52 }
53
54 void get_status(char** status, unsigned int bitfield)
55 {
56   for (int i             = FILE_PIECES - 1; i >= 0; i--)
57     (*status)[i]         = (bitfield & (1U << i)) ? '1' : '0';
58   (*status)[FILE_PIECES] = '\0';
59 }
60
61 /** Peer main function */
62 int peer(int argc, char* argv[])
63 {
64   // Check arguments
65   xbt_assert(argc == 3 || argc == 4, "Wrong number of arguments");
66
67   // Build peer object
68   peer_t peer = peer_init(xbt_str_parse_int(argv[1], "Invalid ID: %s"), argc == 4 ? 1 : 0);
69
70   // Retrieve deadline
71   double deadline = xbt_str_parse_double(argv[2], "Invalid deadline: %s");
72   xbt_assert(deadline > 0, "Wrong deadline supplied");
73
74   char* status = xbt_malloc0(FILE_PIECES + 1);
75   get_status(&status, peer->bitfield);
76   XBT_INFO("Hi, I'm joining the network with id %d", peer->id);
77   // Getting peer data from the tracker.
78   if (get_peers_data(peer)) {
79     XBT_DEBUG("Got %d peers from the tracker. Current status is: %s", xbt_dict_length(peer->peers), status);
80     peer->begin_receive_time = MSG_get_clock();
81     MSG_mailbox_set_async(peer->mailbox);
82     if (has_finished(peer->bitfield)) {
83       send_handshake_all(peer);
84     } else {
85       leech_loop(peer, deadline);
86     }
87     seed_loop(peer, deadline);
88   } else {
89     XBT_INFO("Couldn't contact the tracker.");
90   }
91
92   get_status(&status, peer->bitfield);
93   XBT_INFO("Here is my current status: %s", status);
94   if (peer->comm_received) {
95     MSG_comm_destroy(peer->comm_received);
96   }
97
98   xbt_free(status);
99   peer_free(peer);
100   return 0;
101 }
102
103 /** @brief Peer main loop when it is leeching.
104  *  @param peer peer data
105  *  @param deadline time at which the peer has to leave
106  */
107 void leech_loop(peer_t peer, double deadline)
108 {
109   double next_choked_update = MSG_get_clock() + UPDATE_CHOKED_INTERVAL;
110   XBT_DEBUG("Start downloading.");
111
112   /* Send a "handshake" message to all the peers it got (since it couldn't have gotten more than 50 peers) */
113   send_handshake_all(peer);
114   XBT_DEBUG("Starting main leech loop");
115
116   while (MSG_get_clock() < deadline && count_pieces(peer->bitfield) < FILE_PIECES) {
117     if (peer->comm_received == NULL) {
118       peer->task_received = NULL;
119       peer->comm_received = MSG_task_irecv(&peer->task_received, peer->mailbox);
120     }
121     if (MSG_comm_test(peer->comm_received)) {
122       msg_error_t status = MSG_comm_get_status(peer->comm_received);
123       MSG_comm_destroy(peer->comm_received);
124       peer->comm_received = NULL;
125       if (status == MSG_OK) {
126         handle_message(peer, peer->task_received);
127       }
128     } else {
129       // We don't execute the choke algorithm if we don't already have a piece
130       if (MSG_get_clock() >= next_choked_update && count_pieces(peer->bitfield) > 0) {
131         update_choked_peers(peer);
132         next_choked_update += UPDATE_CHOKED_INTERVAL;
133       } else {
134         MSG_process_sleep(SLEEP_DURATION);
135       }
136     }
137   }
138   if (has_finished(peer->bitfield))
139     XBT_DEBUG("%d becomes a seeder", peer->id);
140 }
141
142 /** @brief Peer main loop when it is seeding
143  *  @param peer peer data
144  *  @param deadline time when the peer will leave
145  */
146 void seed_loop(peer_t peer, double deadline)
147 {
148   double next_choked_update = MSG_get_clock() + UPDATE_CHOKED_INTERVAL;
149   XBT_DEBUG("Start seeding.");
150   // start the main seed loop
151   while (MSG_get_clock() < deadline) {
152     if (peer->comm_received == NULL) {
153       peer->task_received = NULL;
154       peer->comm_received = MSG_task_irecv(&peer->task_received, peer->mailbox);
155     }
156     if (MSG_comm_test(peer->comm_received)) {
157       msg_error_t status = MSG_comm_get_status(peer->comm_received);
158       MSG_comm_destroy(peer->comm_received);
159       peer->comm_received = NULL;
160       if (status == MSG_OK) {
161         handle_message(peer, peer->task_received);
162       }
163     } else {
164       if (MSG_get_clock() >= next_choked_update) {
165         update_choked_peers(peer);
166         // TODO: Change the choked peer algorithm when seeding.
167         next_choked_update += UPDATE_CHOKED_INTERVAL;
168       } else {
169         MSG_process_sleep(SLEEP_DURATION);
170       }
171     }
172   }
173 }
174
175 /** @brief Retrieves the peer list from the tracker
176  *  @param peer current peer data
177  */
178 int get_peers_data(peer_t peer)
179 {
180   int success    = 0;
181   double timeout = MSG_get_clock() + GET_PEERS_TIMEOUT;
182
183   // Build the task to send to the tracker
184   tracker_task_data_t data =
185       tracker_task_data_new(MSG_host_get_name(MSG_host_self()), peer->mailbox_tracker, peer->id, 0, 0, FILE_SIZE);
186   msg_task_t task_send = MSG_task_create(NULL, 0, TRACKER_COMM_SIZE, data);
187   while ((success == 0) && MSG_get_clock() < timeout) {
188     XBT_DEBUG("Sending a peer request to the tracker.");
189     msg_error_t status = MSG_task_send_with_timeout(task_send, TRACKER_MAILBOX, GET_PEERS_TIMEOUT);
190     if (status == MSG_OK) {
191       success = 1;
192     }
193   }
194
195   success                  = 0;
196   msg_task_t task_received = NULL;
197   while ((success == 0) && MSG_get_clock() < timeout) {
198     msg_comm_t comm_received = MSG_task_irecv(&task_received, peer->mailbox_tracker);
199     msg_error_t status       = MSG_comm_wait(comm_received, GET_PEERS_TIMEOUT);
200     if (status == MSG_OK) {
201       tracker_task_data_t data = MSG_task_get_data(task_received);
202       unsigned i;
203       int peer_id;
204       // Add the peers the tracker gave us to our peer list.
205       xbt_dynar_foreach (data->peers, i, peer_id) {
206         if (peer_id != peer->id)
207           xbt_dict_set_ext(peer->peers, (char*)&peer_id, sizeof(int), connection_new(peer_id), NULL);
208       }
209       success = 1;
210       // free the communication and the task
211       MSG_comm_destroy(comm_received);
212       tracker_task_data_free(data);
213       MSG_task_destroy(task_received);
214     }
215   }
216
217   return success;
218 }
219
220 /** @brief Initialize the peer data.
221  *  @param peer peer data
222  *  @param id id of the peer to take in the network
223  *  @param seed indicates if the peer is a seed.
224  */
225 peer_t peer_init(int id, int seed)
226 {
227   peer_t peer    = xbt_new(s_peer_t, 1);
228   peer->id       = id;
229   peer->hostname = MSG_host_get_name(MSG_host_self());
230
231   snprintf(peer->mailbox, MAILBOX_SIZE - 1, "%d", id);
232   snprintf(peer->mailbox_tracker, MAILBOX_SIZE - 1, "tracker_%d", id);
233   peer->peers        = xbt_dict_new_homogeneous(NULL);
234   peer->active_peers = xbt_dict_new_homogeneous(NULL);
235
236   if (seed) {
237     peer->bitfield        = (1U << FILE_PIECES) - 1U;
238     peer->bitfield_blocks = (1ULL << (FILE_PIECES * PIECES_BLOCKS)) - 1ULL;
239   } else {
240     peer->bitfield        = 0;
241     peer->bitfield_blocks = 0;
242   }
243
244   peer->current_pieces = 0;
245
246   peer->pieces_count = xbt_new0(short, FILE_PIECES);
247
248   peer->comm_received = NULL;
249
250   peer->round = 0;
251
252   return peer;
253 }
254
255 /** Destroys a poor peer object. */
256 void peer_free(peer_t peer)
257 {
258   char* key;
259   connection_t connection;
260   xbt_dict_cursor_t cursor;
261   xbt_dict_foreach (peer->peers, cursor, key, connection) {
262     connection_free(connection);
263   }
264   xbt_dict_free(&peer->peers);
265   xbt_dict_free(&peer->active_peers);
266   xbt_free(peer->pieces_count);
267   xbt_free(peer);
268 }
269
270 /** @brief Returns if a peer has finished downloading the file
271  *  @param bitfield peer bitfield
272  */
273 int has_finished(unsigned int bitfield)
274 {
275   return bitfield == (1U << FILE_PIECES) - 1U;
276 }
277
278 int nb_interested_peers(peer_t peer)
279 {
280   xbt_dict_cursor_t cursor = NULL;
281   char* key;
282   connection_t connection;
283   int nb = 0;
284   xbt_dict_foreach (peer->peers, cursor, key, connection) {
285     if (connection->interested)
286       nb++;
287   }
288   return nb;
289 }
290
291 void update_active_peers_set(peer_t peer, connection_t remote_peer)
292 {
293   if ((remote_peer->interested != 0) && (remote_peer->choked_upload == 0)) {
294     // add in the active peers set
295     xbt_dict_set_ext(peer->active_peers, (char*)&remote_peer->id, sizeof(int), remote_peer, NULL);
296   } else if (xbt_dict_get_or_null_ext(peer->active_peers, (char*)&remote_peer->id, sizeof(int))) {
297     xbt_dict_remove_ext(peer->active_peers, (char*)&remote_peer->id, sizeof(int));
298   }
299 }
300
301 /** @brief Handle a received message sent by another peer
302  * @param peer Peer data
303  * @param task task received.
304  */
305 void handle_message(peer_t peer, msg_task_t task)
306 {
307   const char* type_names[10] = {"HANDSHAKE", "CHOKE",    "UNCHOKE", "INTERESTED", "NOTINTERESTED",
308                                 "HAVE",      "BITFIELD", "REQUEST", "PIECE",      "CANCEL"};
309   message_t message = MSG_task_get_data(task);
310   XBT_DEBUG("Received a %s message from %s (%s)", type_names[message->type], message->mailbox,
311             message->issuer_host_name);
312
313   connection_t remote_peer;
314   remote_peer = xbt_dict_get_or_null_ext(peer->peers, (char*)&message->peer_id, sizeof(int));
315
316   switch (message->type) {
317     case MESSAGE_HANDSHAKE:
318       // Check if the peer is in our connection list.
319       if (remote_peer == 0) {
320         xbt_dict_set_ext(peer->peers, (char*)&message->peer_id, sizeof(int), connection_new(message->peer_id), NULL);
321         send_handshake(peer, message->mailbox);
322       }
323       // Send our bitfield to the peer
324       send_bitfield(peer, message->mailbox);
325       break;
326     case MESSAGE_BITFIELD:
327       // Update the pieces list
328       update_pieces_count_from_bitfield(peer, message->bitfield);
329       // Store the bitfield
330       remote_peer->bitfield = message->bitfield;
331       xbt_assert(!remote_peer->am_interested, "Should not be interested at first");
332       if (is_interested(peer, remote_peer)) {
333         remote_peer->am_interested = 1;
334         send_interested(peer, message->mailbox);
335       }
336       break;
337     case MESSAGE_INTERESTED:
338       xbt_assert((remote_peer != NULL), "A non-in-our-list peer has sent us a message. WTH ?");
339       // Update the interested state of the peer.
340       remote_peer->interested = 1;
341       update_active_peers_set(peer, remote_peer);
342       break;
343     case MESSAGE_NOTINTERESTED:
344       xbt_assert((remote_peer != NULL), "A non-in-our-list peer has sent us a message. WTH ?");
345       remote_peer->interested = 0;
346       update_active_peers_set(peer, remote_peer);
347       break;
348     case MESSAGE_UNCHOKE:
349       xbt_assert((remote_peer != NULL), "A non-in-our-list peer has sent us a message. WTH ?");
350       xbt_assert(remote_peer->choked_download);
351       remote_peer->choked_download = 0;
352       // Send requests to the peer, since it has unchoked us
353       if (remote_peer->am_interested)
354         request_new_piece_to_peer(peer, remote_peer);
355       break;
356     case MESSAGE_CHOKE:
357       xbt_assert((remote_peer != NULL), "A non-in-our-list peer has sent us a message. WTH ?");
358       xbt_assert(!remote_peer->choked_download);
359       remote_peer->choked_download = 1;
360       if (remote_peer->current_piece != -1)
361         remove_current_piece(peer, remote_peer, remote_peer->current_piece);
362       break;
363     case MESSAGE_HAVE:
364       XBT_DEBUG("\t for piece %d", message->index);
365       xbt_assert((message->index >= 0 && message->index < FILE_PIECES), "Wrong HAVE message received");
366       remote_peer->bitfield = remote_peer->bitfield | (1U << message->index);
367       peer->pieces_count[message->index]++;
368       // If the piece is in our pieces, we tell the peer that we are interested.
369       if ((remote_peer->am_interested == 0) && peer_has_not_piece(peer, message->index)) {
370         remote_peer->am_interested = 1;
371         send_interested(peer, message->mailbox);
372         if (remote_peer->choked_download == 0)
373           request_new_piece_to_peer(peer, remote_peer);
374       }
375       break;
376     case MESSAGE_REQUEST:
377       xbt_assert(remote_peer->interested);
378       xbt_assert((message->index >= 0 && message->index < FILE_PIECES), "Wrong request received");
379       if (remote_peer->choked_upload == 0) {
380         XBT_DEBUG("\t for piece %d (%d,%d)", message->index, message->block_index,
381                   message->block_index + message->block_length);
382         if (!peer_has_not_piece(peer, message->index)) {
383           send_piece(peer, message->mailbox, message->index, message->block_index, message->block_length);
384         }
385       } else {
386         XBT_DEBUG("\t for piece %d but he is choked.", message->peer_id);
387       }
388       break;
389     case MESSAGE_PIECE:
390       XBT_DEBUG(" \t for piece %d (%d,%d)", message->index, message->block_index,
391                 message->block_index + message->block_length);
392       xbt_assert(!remote_peer->choked_download);
393       xbt_assert(remote_peer->am_interested || ENABLE_END_GAME_MODE,
394                  "Can't received a piece if I'm not interested wihtout end-game mode!"
395                  "piece (%d) bitfield(%u) remote bitfield(%u)",
396                  message->index, peer->bitfield, remote_peer->bitfield);
397       xbt_assert(remote_peer->choked_download != 1, "Can't received a piece if I'm choked !");
398       xbt_assert((message->index >= 0 && message->index < FILE_PIECES), "Wrong piece received");
399       // TODO: Execute à computation.
400       if (peer_has_not_piece(peer, message->index)) {
401         update_bitfield_blocks(peer, message->index, message->block_index, message->block_length);
402         if (piece_complete(peer, message->index)) {
403           // Removing the piece from our piece list
404           remove_current_piece(peer, remote_peer, message->index);
405           // Setting the fact that we have the piece
406           peer->bitfield = peer->bitfield | (1U << message->index);
407           char* status   = xbt_malloc0(FILE_PIECES + 1);
408           get_status(&status, peer->bitfield);
409           XBT_DEBUG("My status is now %s", status);
410           xbt_free(status);
411           // Sending the information to all the peers we are connected to
412           send_have(peer, message->index);
413           // sending UNINTERESTED to peers that do not have what we want.
414           update_interested_after_receive(peer);
415         } else {                                                   // piece not completed
416           send_request_to_peer(peer, remote_peer, message->index); // ask for the next block
417         }
418       } else {
419         XBT_DEBUG("However, we already have it");
420         xbt_assert(ENABLE_END_GAME_MODE, "Should not happen because we don't use end game mode !");
421         request_new_piece_to_peer(peer, remote_peer);
422       }
423       break;
424     case MESSAGE_CANCEL:
425       break;
426     default:
427       THROW_IMPOSSIBLE;
428   }
429   // Update the peer speed.
430   if (remote_peer) {
431     connection_add_speed_value(remote_peer, 1.0 / (MSG_get_clock() - peer->begin_receive_time));
432   }
433   peer->begin_receive_time = MSG_get_clock();
434
435   task_message_free(task);
436 }
437
438 /** Selects the appropriate piece to download and requests it to the remote_peer */
439 void request_new_piece_to_peer(peer_t peer, connection_t remote_peer)
440 {
441   int piece = select_piece_to_download(peer, remote_peer);
442   if (piece != -1) {
443     peer->current_pieces |= (1U << (unsigned int)piece);
444     send_request_to_peer(peer, remote_peer, piece);
445   }
446 }
447
448 /** remove current_piece from the list of currently downloaded pieces. */
449 void remove_current_piece(peer_t peer, connection_t remote_peer, unsigned int current_piece)
450 {
451   peer->current_pieces &= ~(1U << current_piece);
452   remote_peer->current_piece = -1;
453 }
454
455 /** @brief Updates the list of who has a piece from a bitfield
456  *  @param peer peer we want to update the list
457  *  @param bitfield bitfield
458  */
459 void update_pieces_count_from_bitfield(peer_t peer, unsigned int bitfield)
460 {
461   for (int i = 0; i < FILE_PIECES; i++) {
462     if (bitfield & (1U << i)) {
463       peer->pieces_count[i]++;
464     }
465   }
466 }
467
468 /** @brief Return the piece to be downloaded
469  * There are two cases (as described in "Bittorrent Architecture Protocol", Ryan Toole :
470  * If a piece is partially downloaded, this piece will be selected prioritarily
471  * If the peer has strictly less than 4 pieces, he chooses a piece at random.
472  * If the peer has more than pieces, he downloads the pieces that are the less replicated (rarest policy).
473  * If all pieces have been downloaded or requested, we select a random requested piece (endgame mode).
474  * @param peer: local peer
475  * @param remote_peer: information about the connection
476  * @return the piece to download if possible. -1 otherwise
477  */
478 int select_piece_to_download(peer_t peer, connection_t remote_peer)
479 {
480   int piece = partially_downloaded_piece(peer, remote_peer);
481   // strict priority policy
482   if (piece != -1)
483     return piece;
484
485   // end game mode
486   if (count_pieces(peer->current_pieces) >= (FILE_PIECES - count_pieces(peer->bitfield)) &&
487       (is_interested(peer, remote_peer) != 0)) {
488 #if ENABLE_END_GAME_MODE == 0
489     return -1;
490 #endif
491     int nb_interesting_pieces = 0;
492     // compute the number of interesting pieces
493     for (int i = 0; i < FILE_PIECES; i++) {
494       if (peer_has_not_piece(peer, i) && connection_has_piece(remote_peer, i)) {
495         nb_interesting_pieces++;
496       }
497     }
498     xbt_assert(nb_interesting_pieces != 0);
499     // get a random interesting piece
500     int random_piece_index = rand() % nb_interesting_pieces;
501     int current_index      = 0;
502     for (int i = 0; i < FILE_PIECES; i++) {
503       if (peer_has_not_piece(peer, i) && connection_has_piece(remote_peer, i)) {
504         if (random_piece_index == current_index) {
505           piece = i;
506           break;
507         }
508         current_index++;
509       }
510     }
511     xbt_assert(piece != -1);
512     return piece;
513   }
514   // Random first policy
515   if (count_pieces(peer->bitfield) < 4 && (is_interested_and_free(peer, remote_peer) != 0)) {
516     int nb_interesting_pieces = 0;
517     // compute the number of interesting pieces
518     for (int i = 0; i < FILE_PIECES; i++) {
519       if (peer_has_not_piece(peer, i) && connection_has_piece(remote_peer, i) &&
520           peer_is_not_downloading_piece(peer, i)) {
521         nb_interesting_pieces++;
522       }
523     }
524     xbt_assert(nb_interesting_pieces != 0);
525     // get a random interesting piece
526     int random_piece_index = rand() % nb_interesting_pieces;
527     int current_index      = 0;
528     for (int i = 0; i < FILE_PIECES; i++) {
529       if (peer_has_not_piece(peer, i) && connection_has_piece(remote_peer, i) &&
530           peer_is_not_downloading_piece(peer, i)) {
531         if (random_piece_index == current_index) {
532           piece = i;
533           break;
534         }
535         current_index++;
536       }
537     }
538     xbt_assert(piece != -1);
539     return piece;
540   } else { // Rarest first policy
541     short min         = SHRT_MAX;
542     int nb_min_pieces = 0;
543     int current_index = 0;
544     // compute the smallest number of copies of available pieces
545     for (int i = 0; i < FILE_PIECES; i++) {
546       if (peer->pieces_count[i] < min && peer_has_not_piece(peer, i) && connection_has_piece(remote_peer, i) &&
547           peer_is_not_downloading_piece(peer, i))
548         min = peer->pieces_count[i];
549     }
550     xbt_assert(min != SHRT_MAX || (is_interested_and_free(peer, remote_peer) == 0));
551     // compute the number of rarest pieces
552     for (int i = 0; i < FILE_PIECES; i++) {
553       if (peer->pieces_count[i] == min && peer_has_not_piece(peer, i) && connection_has_piece(remote_peer, i) &&
554           peer_is_not_downloading_piece(peer, i))
555         nb_min_pieces++;
556     }
557     xbt_assert(nb_min_pieces != 0 || (is_interested_and_free(peer, remote_peer) == 0));
558     // get a random rarest piece
559     int random_rarest_index = 0;
560     if (nb_min_pieces > 0) {
561       random_rarest_index = rand() % nb_min_pieces;
562     }
563     for (int i = 0; i < FILE_PIECES; i++) {
564       if (peer->pieces_count[i] == min && peer_has_not_piece(peer, i) && connection_has_piece(remote_peer, i) &&
565           peer_is_not_downloading_piece(peer, i)) {
566         if (random_rarest_index == current_index) {
567           piece = i;
568           break;
569         }
570         current_index++;
571       }
572     }
573     xbt_assert(piece != -1 || (is_interested_and_free(peer, remote_peer) == 0));
574     return piece;
575   }
576 }
577
578 /** @brief Update the list of current choked and unchoked peers, using the choke algorithm
579  *  @param peer the current peer
580  */
581 void update_choked_peers(peer_t peer)
582 {
583   if (nb_interested_peers(peer) == 0)
584     return;
585   XBT_DEBUG("(%d) update_choked peers %u active peers", peer->id, xbt_dict_size(peer->active_peers));
586   // update the current round
587   peer->round = (peer->round + 1) % 3;
588   char* key;
589   char* key_choked         = NULL;
590   connection_t peer_chosen = NULL;
591   connection_t peer_choked = NULL;
592   // remove a peer from the list
593   xbt_dict_cursor_t cursor = NULL;
594   xbt_dict_cursor_first(peer->active_peers, &cursor);
595   if (!xbt_dict_is_empty(peer->active_peers)) {
596     key_choked  = xbt_dict_cursor_get_key(cursor);
597     peer_choked = xbt_dict_cursor_get_data(cursor);
598   }
599   xbt_dict_cursor_free(&cursor);
600
601   /**If we are currently seeding, we unchoke the peer which has been unchoked the last time.*/
602   if (has_finished(peer->bitfield)) {
603     connection_t connection;
604     double unchoke_time = MSG_get_clock() + 1;
605
606     xbt_dict_foreach (peer->peers, cursor, key, connection) {
607       if (connection->last_unchoke < unchoke_time && (connection->interested != 0) &&
608           (connection->choked_upload != 0)) {
609         unchoke_time = connection->last_unchoke;
610         peer_chosen  = connection;
611       }
612     }
613   } else {
614     // Random optimistic unchoking
615     if (peer->round == 0) {
616       int j = 0;
617       do {
618         // We choose a random peer to unchoke.
619         int id_chosen = 0;
620         if (xbt_dict_length(peer->peers) > 0) {
621           id_chosen = rand() % xbt_dict_length(peer->peers);
622         }
623         int i         = 0;
624         connection_t connection;
625         xbt_dict_foreach (peer->peers, cursor, key, connection) {
626           if (i == id_chosen) {
627             peer_chosen = connection;
628             break;
629           }
630           i++;
631         }
632         xbt_dict_cursor_free(&cursor);
633         xbt_assert(peer_chosen != NULL, "A peer should have been selected at this point");
634         if ((peer_chosen->interested == 0) || (peer_chosen->choked_upload == 0))
635           peer_chosen = NULL;
636         else
637           XBT_DEBUG("Nothing to do, keep going");
638         j++;
639       } while (peer_chosen == NULL && j < MAXIMUM_PEERS);
640     } else {
641       // Use the "fastest download" policy.
642       connection_t connection;
643       double fastest_speed = 0.0;
644       xbt_dict_foreach (peer->peers, cursor, key, connection) {
645         if (connection->peer_speed > fastest_speed && (connection->choked_upload != 0) &&
646             (connection->interested != 0)) {
647           peer_chosen   = connection;
648           fastest_speed = connection->peer_speed;
649         }
650       }
651     }
652   }
653
654   if (peer_chosen != NULL)
655     XBT_DEBUG("(%d) update_choked peers unchoked (%d) ; int (%d) ; choked (%d) ", peer->id, peer_chosen->id,
656               peer_chosen->interested, peer_chosen->choked_upload);
657
658   if (peer_choked != peer_chosen) {
659     if (peer_choked != NULL) {
660       xbt_assert((!peer_choked->choked_upload), "Tries to choked a choked peer");
661       peer_choked->choked_upload = 1;
662       xbt_assert((*((int*)key_choked) == peer_choked->id));
663       update_active_peers_set(peer, peer_choked);
664       XBT_DEBUG("(%d) Sending a CHOKE to %d", peer->id, peer_choked->id);
665       send_choked(peer, peer_choked->mailbox);
666     }
667     if (peer_chosen != NULL) {
668       xbt_assert((peer_chosen->choked_upload), "Tries to unchoked an unchoked peer");
669       peer_chosen->choked_upload = 0;
670       xbt_dict_set_ext(peer->active_peers, (char*)&peer_chosen->id, sizeof(int), peer_chosen, NULL);
671       peer_chosen->last_unchoke = MSG_get_clock();
672       XBT_DEBUG("(%d) Sending a UNCHOKE to %d", peer->id, peer_chosen->id);
673       update_active_peers_set(peer, peer_chosen);
674       send_unchoked(peer, peer_chosen->mailbox);
675     }
676   }
677 }
678
679 /** @brief Update "interested" state of peers: send "not interested" to peers that don't have any more pieces we want.
680  *  @param peer our peer data
681  */
682 void update_interested_after_receive(peer_t peer)
683 {
684   char* key;
685   xbt_dict_cursor_t cursor;
686   connection_t connection;
687   xbt_dict_foreach (peer->peers, cursor, key, connection) {
688     if (connection->am_interested != 0) {
689       int interested = 0;
690       // Check if the peer still has a piece we want.
691       for (int i = 0; i < FILE_PIECES; i++) {
692         if (peer_has_not_piece(peer, i) && connection_has_piece(connection, i)) {
693           interested = 1;
694           break;
695         }
696       }
697       if (!interested) { // no more piece to download from connection
698         connection->am_interested = 0;
699         send_notinterested(peer, connection->mailbox);
700       }
701     }
702   }
703 }
704
705 void update_bitfield_blocks(peer_t peer, int index, int block_index, int block_length)
706 {
707   xbt_assert((index >= 0 && index <= FILE_PIECES), "Wrong piece.");
708   xbt_assert((block_index >= 0 && block_index <= PIECES_BLOCKS), "Wrong block : %d.", block_index);
709   for (int i = block_index; i < (block_index + block_length); i++) {
710     peer->bitfield_blocks |= (1ULL << (unsigned int)(index * PIECES_BLOCKS + i));
711   }
712 }
713
714 /** Returns if a peer has completed the download of a piece */
715 int piece_complete(peer_t peer, int index)
716 {
717   for (int i = 0; i < PIECES_BLOCKS; i++) {
718     if (!(peer->bitfield_blocks & 1ULL << (index * PIECES_BLOCKS + i))) {
719       return 0;
720     }
721   }
722   return 1;
723 }
724
725 /** Returns the first block that a peer doesn't have in a piece. If the peer has all blocks of the piece, returns -1. */
726 int get_first_block(peer_t peer, int piece)
727 {
728   for (int i = 0; i < PIECES_BLOCKS; i++) {
729     if (!(peer->bitfield_blocks & 1ULL << (piece * PIECES_BLOCKS + i))) {
730       return i;
731     }
732   }
733   return -1;
734 }
735
736 /** Indicates if the remote peer has a piece not stored by the local peer */
737 int is_interested(peer_t peer, connection_t remote_peer)
738 {
739   return remote_peer->bitfield & (peer->bitfield ^ ((1 << FILE_PIECES) - 1));
740 }
741
742 /** Indicates if the remote peer has a piece not stored by the local peer nor requested by the local peer */
743 int is_interested_and_free(peer_t peer, connection_t remote_peer)
744 {
745   for (int i = 0; i < FILE_PIECES; i++) {
746     if (peer_has_not_piece(peer, i) && connection_has_piece(remote_peer, i) && peer_is_not_downloading_piece(peer, i)) {
747       return 1;
748     }
749   }
750   return 0;
751 }
752
753 /** Returns a piece that is partially downloaded and stored by the remote peer if any -1 otherwise. */
754 int partially_downloaded_piece(peer_t peer, connection_t remote_peer)
755 {
756   for (int i = 0; i < FILE_PIECES; i++) {
757     if (peer_has_not_piece(peer, i) && connection_has_piece(remote_peer, i) && peer_is_not_downloading_piece(peer, i) &&
758         get_first_block(peer, i) > 0)
759       return i;
760   }
761   return -1;
762 }
763
764 /** @brief Send request messages to a peer that have unchoked us
765  *  @param peer peer
766  *  @param remote_peer peer data to the peer we want to send the request
767  */
768 void send_request_to_peer(peer_t peer, connection_t remote_peer, int piece)
769 {
770   remote_peer->current_piece = piece;
771   xbt_assert(connection_has_piece(remote_peer, piece));
772   int block_index = get_first_block(peer, piece);
773   if (block_index != -1) {
774     int block_length = MIN(BLOCKS_REQUESTED, PIECES_BLOCKS - block_index);
775     send_request(peer, remote_peer->mailbox, piece, block_index, block_length);
776   }
777 }
778
779 /***********************************************************
780  *
781  *  Low level message functions
782  *
783  ***********************************************************/
784
785 /** @brief Send a "interested" message to a peer
786  *  @param peer peer data
787  *  @param mailbox destination mailbox
788  */
789 void send_interested(peer_t peer, const char* mailbox)
790 {
791   msg_task_t task = task_message_new(MESSAGE_INTERESTED, peer->hostname, peer->mailbox, peer->id,
792                                      task_message_size(MESSAGE_INTERESTED));
793   MSG_task_dsend(task, mailbox, task_message_free);
794   XBT_DEBUG("Sending INTERESTED to %s", mailbox);
795 }
796
797 /** @brief Send a "not interested" message to a peer
798  *  @param peer peer data
799  *  @param mailbox destination mailbox
800  */
801 void send_notinterested(peer_t peer, const char* mailbox)
802 {
803   msg_task_t task = task_message_new(MESSAGE_NOTINTERESTED, peer->hostname, peer->mailbox, peer->id,
804                                      task_message_size(MESSAGE_NOTINTERESTED));
805   MSG_task_dsend(task, mailbox, task_message_free);
806   XBT_DEBUG("Sending NOTINTERESTED to %s", mailbox);
807 }
808
809 /** @brief Send a handshake message to all the peers the peer has.
810  *  @param peer peer data
811  */
812 void send_handshake_all(peer_t peer)
813 {
814   connection_t remote_peer;
815   xbt_dict_cursor_t cursor = NULL;
816   char* key;
817   xbt_dict_foreach (peer->peers, cursor, key, remote_peer) {
818     msg_task_t task = task_message_new(MESSAGE_HANDSHAKE, peer->hostname, peer->mailbox, peer->id,
819                                        task_message_size(MESSAGE_HANDSHAKE));
820     MSG_task_dsend(task, remote_peer->mailbox, task_message_free);
821     XBT_DEBUG("Sending a HANDSHAKE to %s", remote_peer->mailbox);
822   }
823 }
824
825 /** @brief Send a "handshake" message to an user
826  *  @param peer peer data
827  *  @param mailbox mailbox where to we send the message
828  */
829 void send_handshake(peer_t peer, const char* mailbox)
830 {
831   XBT_DEBUG("Sending a HANDSHAKE to %s", mailbox);
832   msg_task_t task = task_message_new(MESSAGE_HANDSHAKE, peer->hostname, peer->mailbox, peer->id,
833                                      task_message_size(MESSAGE_HANDSHAKE));
834   MSG_task_dsend(task, mailbox, task_message_free);
835 }
836
837 /** Send a "choked" message to a peer. */
838 void send_choked(peer_t peer, const char* mailbox)
839 {
840   XBT_DEBUG("Sending a CHOKE to %s", mailbox);
841   msg_task_t task =
842       task_message_new(MESSAGE_CHOKE, peer->hostname, peer->mailbox, peer->id, task_message_size(MESSAGE_CHOKE));
843   MSG_task_dsend(task, mailbox, task_message_free);
844 }
845
846 /** Send a "unchoked" message to a peer */
847 void send_unchoked(peer_t peer, const char* mailbox)
848 {
849   XBT_DEBUG("Sending a UNCHOKE to %s", mailbox);
850   msg_task_t task =
851       task_message_new(MESSAGE_UNCHOKE, peer->hostname, peer->mailbox, peer->id, task_message_size(MESSAGE_UNCHOKE));
852   MSG_task_dsend(task, mailbox, task_message_free);
853 }
854
855 /** Send a "HAVE" message to all peers we are connected to */
856 void send_have(peer_t peer, int piece)
857 {
858   XBT_DEBUG("Sending HAVE message to all my peers");
859   connection_t remote_peer;
860   xbt_dict_cursor_t cursor = NULL;
861   char* key;
862   xbt_dict_foreach (peer->peers, cursor, key, remote_peer) {
863     msg_task_t task = task_message_index_new(MESSAGE_HAVE, peer->hostname, peer->mailbox, peer->id, piece,
864                                              task_message_size(MESSAGE_HAVE));
865     MSG_task_dsend(task, remote_peer->mailbox, task_message_free);
866   }
867 }
868
869 /** @brief Send a bitfield message to all the peers the peer has.
870  *  @param peer peer data
871  */
872 void send_bitfield(peer_t peer, const char* mailbox)
873 {
874   XBT_DEBUG("Sending a BITFIELD to %s", mailbox);
875   msg_task_t task = task_message_bitfield_new(peer->hostname, peer->mailbox, peer->id, peer->bitfield, FILE_PIECES);
876   MSG_task_dsend(task, mailbox, task_message_free);
877 }
878
879 /** Send a "request" message to a pair, containing a request for a piece */
880 void send_request(peer_t peer, const char* mailbox, int piece, int block_index, int block_length)
881 {
882   XBT_DEBUG("Sending a REQUEST to %s for piece %d (%d,%d)", mailbox, piece, block_index, block_length);
883   msg_task_t task = task_message_request_new(peer->hostname, peer->mailbox, peer->id, piece, block_index, block_length);
884   MSG_task_dsend(task, mailbox, task_message_free);
885 }
886
887 /** Send a "piece" message to a pair, containing a piece of the file */
888 void send_piece(peer_t peer, const char* mailbox, int piece, int block_index, int block_length)
889 {
890   XBT_DEBUG("Sending the PIECE %d (%d,%d) to %s", piece, block_index, block_length, mailbox);
891   xbt_assert(piece >= 0, "Tried to send a piece that doesn't exist.");
892   xbt_assert(!peer_has_not_piece(peer, piece), "Tried to send a piece that we doesn't have.");
893   msg_task_t task =
894       task_message_piece_new(peer->hostname, peer->mailbox, peer->id, piece, block_index, block_length, BLOCK_SIZE);
895   MSG_task_dsend(task, mailbox, task_message_free);
896 }