engines/net.c

   1 /*
   2  * net engine
   3  *
   4  * IO engine that reads/writes to/from sockets.
   5  *
   6  */
   7 #include <stdio.h>
   8 #include <stdlib.h>
   9 #include <unistd.h>
  10 #include <signal.h>
  11 #include <errno.h>
  12 #include <assert.h>
  13 #include <netinet/in.h>
  14 #include <netinet/tcp.h>
  15 #include <arpa/inet.h>
  16 #include <netdb.h>
  17 #include <sys/poll.h>
  18 #include <sys/types.h>
  19 #include <sys/stat.h>
  20 #include <sys/socket.h>
  21 #include <sys/un.h>
  22
  23 #include "../fio.h"
  24
  25 struct netio_data {
  26         int listenfd;
  27         int use_splice;
  28         int pipes[2];
  29         struct sockaddr_in addr;
  30         struct sockaddr_un addr_un;
  31 };
  32
  33 struct netio_options {
  34         struct thread_data *td;
  35         unsigned int port;
  36         unsigned int proto;
  37         unsigned int listen;
  38         unsigned int pingpong;
  39         unsigned int nodelay;
  40 };
  41
  42 struct udp_close_msg {
  43         uint32_t magic;
  44         uint32_t cmd;
  45 };
  46
  47 enum {
  48         FIO_LINK_CLOSE = 0x89,
  49         FIO_LINK_OPEN_CLOSE_MAGIC = 0x6c696e6b,
  50         FIO_LINK_OPEN = 0x98,
  51
  52         FIO_TYPE_TCP    = 1,
  53         FIO_TYPE_UDP    = 2,
  54         FIO_TYPE_UNIX   = 3,
  55 };
  56
  57 static int str_hostname_cb(void *data, const char *input);
  58 static struct fio_option options[] = {
  59         {
  60                 .name   = "hostname",
  61                 .type   = FIO_OPT_STR_STORE,
  62                 .cb     = str_hostname_cb,
  63                 .help   = "Hostname for net IO engine",
  64                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
  65                 .group  = FIO_OPT_G_NETIO,
  66         },
  67         {
  68                 .name   = "port",
  69                 .type   = FIO_OPT_INT,
  70                 .off1   = offsetof(struct netio_options, port),
  71                 .minval = 1,
  72                 .maxval = 65535,
  73                 .help   = "Port to use for TCP or UDP net connections",
  74                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
  75                 .group  = FIO_OPT_G_NETIO,
  76         },
  77         {
  78                 .name   = "protocol",
  79                 .alias  = "proto",
  80                 .type   = FIO_OPT_STR,
  81                 .off1   = offsetof(struct netio_options, proto),
  82                 .help   = "Network protocol to use",
  83                 .def    = "tcp",
  84                 .posval = {
  85                           { .ival = "tcp",
  86                             .oval = FIO_TYPE_TCP,
  87                             .help = "Transmission Control Protocol",
  88                           },
  89                           { .ival = "udp",
  90                             .oval = FIO_TYPE_UDP,
  91                             .help = "User Datagram Protocol",
  92                           },
  93                           { .ival = "unix",
  94                             .oval = FIO_TYPE_UNIX,
  95                             .help = "UNIX domain socket",
  96                           },
  97                 },
  98                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
  99                 .group  = FIO_OPT_G_NETIO,
 100         },
 101 #ifdef CONFIG_TCP_NODELAY
 102         {
 103                 .name   = "nodelay",
 104                 .type   = FIO_OPT_BOOL,
 105                 .off1   = offsetof(struct netio_options, nodelay),
 106                 .help   = "Use TCP_NODELAY on TCP connections",
 107                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
 108                 .group  = FIO_OPT_G_NETIO,
 109         },
 110 #endif
 111         {
 112                 .name   = "listen",
 113                 .type   = FIO_OPT_STR_SET,
 114                 .off1   = offsetof(struct netio_options, listen),
 115                 .help   = "Listen for incoming TCP connections",
 116                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
 117                 .group  = FIO_OPT_G_NETIO,
 118         },
 119         {
 120                 .name   = "pingpong",
 121                 .type   = FIO_OPT_STR_SET,
 122                 .off1   = offsetof(struct netio_options, pingpong),
 123                 .help   = "Ping-pong IO requests",
 124                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
 125                 .group  = FIO_OPT_G_NETIO,
 126         },
 127         {
 128                 .name   = NULL,
 129         },
 130 };
 131
 132 /*
 133  * Return -1 for error and 'nr events' for a positive number
 134  * of events
 135  */
 136 static int poll_wait(struct thread_data *td, int fd, short events)
 137 {
 138         struct pollfd pfd;
 139         int ret;
 140
 141         while (!td->terminate) {
 142                 pfd.fd = fd;
 143                 pfd.events = events;
 144                 ret = poll(&pfd, 1, -1);
 145                 if (ret < 0) {
 146                         if (errno == EINTR)
 147                                 break;
 148
 149                         td_verror(td, errno, "poll");
 150                         return -1;
 151                 } else if (!ret)
 152                         continue;
 153
 154                 break;
 155         }
 156
 157         if (pfd.revents & events)
 158                 return 1;
 159
 160         return -1;
 161 }
 162
 163 static int fio_netio_prep(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 164 {
 165         struct netio_options *o = td->eo;
 166
 167         /*
 168          * Make sure we don't see spurious reads to a receiver, and vice versa
 169          */
 170         if (o->proto == FIO_TYPE_TCP)
 171                 return 0;
 172
 173         if ((o->listen && io_u->ddir == DDIR_WRITE) ||
 174             (!o->listen && io_u->ddir == DDIR_READ)) {
 175                 td_verror(td, EINVAL, "bad direction");
 176                 return 1;
 177         }
 178
 179         return 0;
 180 }
 181
 182 #ifdef CONFIG_LINUX_SPLICE
 183 static int splice_io_u(int fdin, int fdout, unsigned int len)
 184 {
 185         int bytes = 0;
 186
 187         while (len) {
 188                 int ret = splice(fdin, NULL, fdout, NULL, len, 0);
 189
 190                 if (ret < 0) {
 191                         if (!bytes)
 192                                 bytes = ret;
 193
 194                         break;
 195                 } else if (!ret)
 196                         break;
 197
 198                 bytes += ret;
 199                 len -= ret;
 200         }
 201
 202         return bytes;
 203 }
 204
 205 /*
 206  * Receive bytes from a socket and fill them into the internal pipe
 207  */
 208 static int splice_in(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 209 {
 210         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 211
 212         return splice_io_u(io_u->file->fd, nd->pipes[1], io_u->xfer_buflen);
 213 }
 214
 215 /*
 216  * Transmit 'len' bytes from the internal pipe
 217  */
 218 static int splice_out(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 219                       unsigned int len)
 220 {
 221         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 222
 223         return splice_io_u(nd->pipes[0], io_u->file->fd, len);
 224 }
 225
 226 static int vmsplice_io_u(struct io_u *io_u, int fd, unsigned int len)
 227 {
 228         struct iovec iov = {
 229                 .iov_base = io_u->xfer_buf,
 230                 .iov_len = len,
 231         };
 232         int bytes = 0;
 233
 234         while (iov.iov_len) {
 235                 int ret = vmsplice(fd, &iov, 1, SPLICE_F_MOVE);
 236
 237                 if (ret < 0) {
 238                         if (!bytes)
 239                                 bytes = ret;
 240                         break;
 241                 } else if (!ret)
 242                         break;
 243
 244                 iov.iov_len -= ret;
 245                 iov.iov_base += ret;
 246                 bytes += ret;
 247         }
 248
 249         return bytes;
 250
 251 }
 252
 253 /*
 254  * vmsplice() pipe to io_u buffer
 255  */
 256 static int vmsplice_io_u_out(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 257                              unsigned int len)
 258 {
 259         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 260
 261         return vmsplice_io_u(io_u, nd->pipes[0], len);
 262 }
 263
 264 /*
 265  * vmsplice() io_u to pipe
 266  */
 267 static int vmsplice_io_u_in(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 268 {
 269         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 270
 271         return vmsplice_io_u(io_u, nd->pipes[1], io_u->xfer_buflen);
 272 }
 273
 274 /*
 275  * splice receive - transfer socket data into a pipe using splice, then map
 276  * that pipe data into the io_u using vmsplice.
 277  */
 278 static int fio_netio_splice_in(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 279 {
 280         int ret;
 281
 282         ret = splice_in(td, io_u);
 283         if (ret > 0)
 284                 return vmsplice_io_u_out(td, io_u, ret);
 285
 286         return ret;
 287 }
 288
 289 /*
 290  * splice transmit - map data from the io_u into a pipe by using vmsplice,
 291  * then transfer that pipe to a socket using splice.
 292  */
 293 static int fio_netio_splice_out(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 294 {
 295         int ret;
 296
 297         ret = vmsplice_io_u_in(td, io_u);
 298         if (ret > 0)
 299                 return splice_out(td, io_u, ret);
 300
 301         return ret;
 302 }
 303 #else
 304 static int fio_netio_splice_in(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 305 {
 306         errno = EOPNOTSUPP;
 307         return -1;
 308 }
 309
 310 static int fio_netio_splice_out(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 311 {
 312         errno = EOPNOTSUPP;
 313         return -1;
 314 }
 315 #endif
 316
 317 static int fio_netio_send(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 318 {
 319         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 320         struct netio_options *o = td->eo;
 321         int ret, flags = 0;
 322
 323         do {
 324                 if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
 325                         struct sockaddr *to = (struct sockaddr *) &nd->addr;
 326
 327                         ret = sendto(io_u->file->fd, io_u->xfer_buf,
 328                                         io_u->xfer_buflen, flags, to,
 329                                         sizeof(*to));
 330                 } else {
 331                         /*
 332                          * if we are going to write more, set MSG_MORE
 333                          */
 334 #ifdef MSG_MORE
 335                         if ((td->this_io_bytes[DDIR_WRITE] + io_u->xfer_buflen <
 336                             td->o.size) && !o->pingpong)
 337                                 flags |= MSG_MORE;
 338 #endif
 339                         ret = send(io_u->file->fd, io_u->xfer_buf,
 340                                         io_u->xfer_buflen, flags);
 341                 }
 342                 if (ret > 0)
 343                         break;
 344
 345                 ret = poll_wait(td, io_u->file->fd, POLLOUT);
 346                 if (ret <= 0)
 347                         break;
 348         } while (1);
 349
 350         return ret;
 351 }
 352
 353 static int is_udp_close(struct io_u *io_u, int len)
 354 {
 355         struct udp_close_msg *msg;
 356
 357         if (len != sizeof(struct udp_close_msg))
 358                 return 0;
 359
 360         msg = io_u->xfer_buf;
 361         if (ntohl(msg->magic) != FIO_LINK_OPEN_CLOSE_MAGIC)
 362                 return 0;
 363         if (ntohl(msg->cmd) != FIO_LINK_CLOSE)
 364                 return 0;
 365
 366         return 1;
 367 }
 368
 369 static int fio_netio_recv(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 370 {
 371         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 372         struct netio_options *o = td->eo;
 373         int ret, flags = 0;
 374
 375         do {
 376                 if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
 377                         socklen_t len = sizeof(nd->addr);
 378                         struct sockaddr *from = (struct sockaddr *) &nd->addr;
 379
 380                         ret = recvfrom(io_u->file->fd, io_u->xfer_buf,
 381                                         io_u->xfer_buflen, flags, from, &len);
 382                         if (is_udp_close(io_u, ret)) {
 383                                 td->done = 1;
 384                                 return 0;
 385                         }
 386                 } else {
 387                         ret = recv(io_u->file->fd, io_u->xfer_buf,
 388                                         io_u->xfer_buflen, flags);
 389                 }
 390                 if (ret > 0)
 391                         break;
 392                 else if (!ret && (flags & MSG_WAITALL))
 393                         break;
 394
 395                 ret = poll_wait(td, io_u->file->fd, POLLIN);
 396                 if (ret <= 0)
 397                         break;
 398                 flags |= MSG_WAITALL;
 399         } while (1);
 400
 401         return ret;
 402 }
 403
 404 static int __fio_netio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 405                              enum fio_ddir ddir)
 406 {
 407         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 408         struct netio_options *o = td->eo;
 409         int ret;
 410
 411         if (ddir == DDIR_WRITE) {
 412                 if (!nd->use_splice || o->proto == FIO_TYPE_UDP ||
 413                     o->proto == FIO_TYPE_UNIX)
 414                         ret = fio_netio_send(td, io_u);
 415                 else
 416                         ret = fio_netio_splice_out(td, io_u);
 417         } else if (ddir == DDIR_READ) {
 418                 if (!nd->use_splice || o->proto == FIO_TYPE_UDP ||
 419                     o->proto == FIO_TYPE_UNIX)
 420                         ret = fio_netio_recv(td, io_u);
 421                 else
 422                         ret = fio_netio_splice_in(td, io_u);
 423         } else
 424                 ret = 0;        /* must be a SYNC */
 425
 426         if (ret != (int) io_u->xfer_buflen) {
 427                 if (ret >= 0) {
 428                         io_u->resid = io_u->xfer_buflen - ret;
 429                         io_u->error = 0;
 430                         return FIO_Q_COMPLETED;
 431                 } else {
 432                         int err = errno;
 433
 434                         if (ddir == DDIR_WRITE && err == EMSGSIZE)
 435                                 return FIO_Q_BUSY;
 436
 437                         io_u->error = err;
 438                 }
 439         }
 440
 441         if (io_u->error)
 442                 td_verror(td, io_u->error, "xfer");
 443
 444         return FIO_Q_COMPLETED;
 445 }
 446
 447 static int fio_netio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 448 {
 449         struct netio_options *o = td->eo;
 450         int ret;
 451
 452         fio_ro_check(td, io_u);
 453
 454         ret = __fio_netio_queue(td, io_u, io_u->ddir);
 455         if (!o->pingpong || ret != FIO_Q_COMPLETED)
 456                 return ret;
 457
 458         /*
 459          * For ping-pong mode, receive or send reply as needed
 460          */
 461         if (td_read(td) && io_u->ddir == DDIR_READ)
 462                 ret = __fio_netio_queue(td, io_u, DDIR_WRITE);
 463         else if (td_write(td) && io_u->ddir == DDIR_WRITE)
 464                 ret = __fio_netio_queue(td, io_u, DDIR_READ);
 465
 466         return ret;
 467 }
 468
 469 static int fio_netio_connect(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 470 {
 471         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 472         struct netio_options *o = td->eo;
 473         int type, domain;
 474
 475         if (o->proto == FIO_TYPE_TCP) {
 476                 domain = AF_INET;
 477                 type = SOCK_STREAM;
 478         } else if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
 479                 domain = AF_INET;
 480                 type = SOCK_DGRAM;
 481         } else if (o->proto == FIO_TYPE_UNIX) {
 482                 domain = AF_UNIX;
 483                 type = SOCK_STREAM;
 484         } else {
 485                 log_err("fio: bad network type %d\n", o->proto);
 486                 f->fd = -1;
 487                 return 1;
 488         }
 489
 490         f->fd = socket(domain, type, 0);
 491         if (f->fd < 0) {
 492                 td_verror(td, errno, "socket");
 493                 return 1;
 494         }
 495
 496 #ifdef CONFIG_TCP_NODELAY
 497         if (o->nodelay && o->proto == FIO_TYPE_TCP) {
 498                 int optval = 1;
 499
 500                 if (setsockopt(f->fd, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, (void *) &optval, sizeof(int)) < 0) {
 501                         log_err("fio: cannot set TCP_NODELAY option on socket (%s), disable with 'nodelay=0'\n", strerror(errno));
 502                         return 1;
 503                 }
 504         }
 505 #endif
 506
 507         if (o->proto == FIO_TYPE_UDP)
 508                 return 0;
 509         else if (o->proto == FIO_TYPE_TCP) {
 510                 socklen_t len = sizeof(nd->addr);
 511
 512                 if (connect(f->fd, (struct sockaddr *) &nd->addr, len) < 0) {
 513                         td_verror(td, errno, "connect");
 514                         close(f->fd);
 515                         return 1;
 516                 }
 517         } else {
 518                 struct sockaddr_un *addr = &nd->addr_un;
 519                 socklen_t len;
 520
 521                 len = sizeof(addr->sun_family) + strlen(addr->sun_path) + 1;
 522
 523                 if (connect(f->fd, (struct sockaddr *) addr, len) < 0) {
 524                         td_verror(td, errno, "connect");
 525                         close(f->fd);
 526                         return 1;
 527                 }
 528         }
 529
 530         return 0;
 531 }
 532
 533 static int fio_netio_accept(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 534 {
 535         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 536         struct netio_options *o = td->eo;
 537         socklen_t socklen = sizeof(nd->addr);
 538         int state;
 539
 540         if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
 541                 f->fd = nd->listenfd;
 542                 return 0;
 543         }
 544
 545         state = td->runstate;
 546         td_set_runstate(td, TD_SETTING_UP);
 547
 548         log_info("fio: waiting for connection\n");
 549
 550         if (poll_wait(td, nd->listenfd, POLLIN) < 0)
 551                 goto err;
 552
 553         f->fd = accept(nd->listenfd, (struct sockaddr *) &nd->addr, &socklen);
 554         if (f->fd < 0) {
 555                 td_verror(td, errno, "accept");
 556                 goto err;
 557         }
 558
 559 #ifdef CONFIG_TCP_NODELAY
 560         if (o->nodelay && o->proto == FIO_TYPE_TCP) {
 561                 int optval = 1;
 562
 563                 if (setsockopt(f->fd, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, (void *) &optval, sizeof(int)) < 0) {
 564                         log_err("fio: cannot set TCP_NODELAY option on socket (%s), disable with 'nodelay=0'\n", strerror(errno));
 565                         return 1;
 566                 }
 567         }
 568 #endif
 569
 570         reset_all_stats(td);
 571         td_set_runstate(td, state);
 572         return 0;
 573 err:
 574         td_set_runstate(td, state);
 575         return 1;
 576 }
 577
 578 static void fio_netio_udp_close(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 579 {
 580         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 581         struct udp_close_msg msg;
 582         struct sockaddr *to = (struct sockaddr *) &nd->addr;
 583         int ret;
 584
 585         msg.magic = htonl(FIO_LINK_OPEN_CLOSE_MAGIC);
 586         msg.cmd = htonl(FIO_LINK_CLOSE);
 587
 588         ret = sendto(f->fd, (void *) &msg, sizeof(msg), MSG_WAITALL, to,
 589                         sizeof(nd->addr));
 590         if (ret < 0)
 591                 td_verror(td, errno, "sendto udp link close");
 592 }
 593
 594 static int fio_netio_close_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 595 {
 596         struct netio_options *o = td->eo;
 597
 598         /*
 599          * If this is an UDP connection, notify the receiver that we are
 600          * closing down the link
 601          */
 602         if (o->proto == FIO_TYPE_UDP)
 603                 fio_netio_udp_close(td, f);
 604
 605         return generic_close_file(td, f);
 606 }
 607
 608 static int fio_netio_udp_recv_open(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 609 {
 610         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 611         struct udp_close_msg msg;
 612         struct sockaddr *to = (struct sockaddr *) &nd->addr;
 613         socklen_t len = sizeof(nd->addr);
 614         int ret;
 615
 616         ret = recvfrom(f->fd, (void *) &msg, sizeof(msg), MSG_WAITALL, to, &len);
 617         if (ret < 0) {
 618                 td_verror(td, errno, "sendto udp link open");
 619                 return ret;
 620         }
 621
 622         if (ntohl(msg.magic) != FIO_LINK_OPEN_CLOSE_MAGIC ||
 623             ntohl(msg.cmd) != FIO_LINK_OPEN) {
 624                 log_err("fio: bad udp open magic %x/%x\n", ntohl(msg.magic),
 625                                                                 ntohl(msg.cmd));
 626                 return -1;
 627         }
 628
 629         return 0;
 630 }
 631
 632 static int fio_netio_udp_send_open(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 633 {
 634         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 635         struct udp_close_msg msg;
 636         struct sockaddr *to = (struct sockaddr *) &nd->addr;
 637         int ret;
 638
 639         msg.magic = htonl(FIO_LINK_OPEN_CLOSE_MAGIC);
 640         msg.cmd = htonl(FIO_LINK_OPEN);
 641
 642         ret = sendto(f->fd, (void *) &msg, sizeof(msg), MSG_WAITALL, to,
 643                         sizeof(nd->addr));
 644         if (ret < 0) {
 645                 td_verror(td, errno, "sendto udp link open");
 646                 return ret;
 647         }
 648
 649         return 0;
 650 }
 651
 652 static int fio_netio_open_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 653 {
 654         int ret;
 655         struct netio_options *o = td->eo;
 656
 657         if (o->listen)
 658                 ret = fio_netio_accept(td, f);
 659         else
 660                 ret = fio_netio_connect(td, f);
 661
 662         if (ret) {
 663                 f->fd = -1;
 664                 return ret;
 665         }
 666
 667         if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
 668                 if (td_write(td))
 669                         ret = fio_netio_udp_send_open(td, f);
 670                 else {
 671                         int state;
 672
 673                         state = td->runstate;
 674                         td_set_runstate(td, TD_SETTING_UP);
 675                         ret = fio_netio_udp_recv_open(td, f);
 676                         td_set_runstate(td, state);
 677                 }
 678         }
 679
 680         if (ret)
 681                 fio_netio_close_file(td, f);
 682
 683         return ret;
 684 }
 685
 686 static int fio_netio_setup_connect_inet(struct thread_data *td,
 687                                         const char *host, unsigned short port)
 688 {
 689         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 690
 691         if (!host) {
 692                 log_err("fio: connect with no host to connect to.\n");
 693                 if (td_read(td))
 694                         log_err("fio: did you forget to set 'listen'?\n");
 695
 696                 td_verror(td, EINVAL, "no hostname= set");
 697                 return 1;
 698         }
 699
 700         nd->addr.sin_family = AF_INET;
 701         nd->addr.sin_port = htons(port);
 702
 703         if (inet_aton(host, &nd->addr.sin_addr) != 1) {
 704                 struct hostent *hent;
 705
 706                 hent = gethostbyname(host);
 707                 if (!hent) {
 708                         td_verror(td, errno, "gethostbyname");
 709                         return 1;
 710                 }
 711
 712                 memcpy(&nd->addr.sin_addr, hent->h_addr, 4);
 713         }
 714
 715         return 0;
 716 }
 717
 718 static int fio_netio_setup_connect_unix(struct thread_data *td,
 719                                         const char *path)
 720 {
 721         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 722         struct sockaddr_un *soun = &nd->addr_un;
 723
 724         soun->sun_family = AF_UNIX;
 725         strcpy(soun->sun_path, path);
 726         return 0;
 727 }
 728
 729 static int fio_netio_setup_connect(struct thread_data *td)
 730 {
 731         struct netio_options *o = td->eo;
 732
 733         if (o->proto == FIO_TYPE_UDP || o->proto == FIO_TYPE_TCP)
 734                 return fio_netio_setup_connect_inet(td, td->o.filename,o->port);
 735         else
 736                 return fio_netio_setup_connect_unix(td, td->o.filename);
 737 }
 738
 739 static int fio_netio_setup_listen_unix(struct thread_data *td, const char *path)
 740 {
 741         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 742         struct sockaddr_un *addr = &nd->addr_un;
 743         mode_t mode;
 744         int len, fd;
 745
 746         fd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
 747         if (fd < 0) {
 748                 log_err("fio: socket: %s\n", strerror(errno));
 749                 return -1;
 750         }
 751
 752         mode = umask(000);
 753
 754         memset(addr, 0, sizeof(*addr));
 755         addr->sun_family = AF_UNIX;
 756         strcpy(addr->sun_path, path);
 757         unlink(path);
 758
 759         len = sizeof(addr->sun_family) + strlen(path) + 1;
 760
 761         if (bind(fd, (struct sockaddr *) addr, len) < 0) {
 762                 log_err("fio: bind: %s\n", strerror(errno));
 763                 close(fd);
 764                 return -1;
 765         }
 766
 767         umask(mode);
 768         nd->listenfd = fd;
 769         return 0;
 770 }
 771
 772 static int fio_netio_setup_listen_inet(struct thread_data *td, short port)
 773 {
 774         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 775         struct netio_options *o = td->eo;
 776         int fd, opt, type;
 777
 778         if (o->proto == FIO_TYPE_TCP)
 779                 type = SOCK_STREAM;
 780         else
 781                 type = SOCK_DGRAM;
 782
 783         fd = socket(AF_INET, type, 0);
 784         if (fd < 0) {
 785                 td_verror(td, errno, "socket");
 786                 return 1;
 787         }
 788
 789         opt = 1;
 790         if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *) &opt, sizeof(opt)) < 0) {
 791                 td_verror(td, errno, "setsockopt");
 792                 return 1;
 793         }
 794 #ifdef SO_REUSEPORT
 795         if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, (void *) &opt, sizeof(opt)) < 0) {
 796                 td_verror(td, errno, "setsockopt");
 797                 return 1;
 798         }
 799 #endif
 800
 801         nd->addr.sin_family = AF_INET;
 802         nd->addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
 803         nd->addr.sin_port = htons(port);
 804
 805         if (bind(fd, (struct sockaddr *) &nd->addr, sizeof(nd->addr)) < 0) {
 806                 td_verror(td, errno, "bind");
 807                 return 1;
 808         }
 809
 810         nd->listenfd = fd;
 811         return 0;
 812 }
 813
 814 static int fio_netio_setup_listen(struct thread_data *td)
 815 {
 816         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 817         struct netio_options *o = td->eo;
 818         int ret;
 819
 820         if (o->proto == FIO_TYPE_UDP || o->proto == FIO_TYPE_TCP)
 821                 ret = fio_netio_setup_listen_inet(td, o->port);
 822         else
 823                 ret = fio_netio_setup_listen_unix(td, td->o.filename);
 824
 825         if (ret)
 826                 return ret;
 827         if (o->proto == FIO_TYPE_UDP)
 828                 return 0;
 829
 830         if (listen(nd->listenfd, 10) < 0) {
 831                 td_verror(td, errno, "listen");
 832                 nd->listenfd = -1;
 833                 return 1;
 834         }
 835
 836         return 0;
 837 }
 838
 839 static int fio_netio_init(struct thread_data *td)
 840 {
 841         struct netio_options *o = td->eo;
 842         int ret;
 843
 844 #ifdef WIN32
 845         WSADATA wsd;
 846         WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsd);
 847 #endif
 848
 849         if (td_random(td)) {
 850                 log_err("fio: network IO can't be random\n");
 851                 return 1;
 852         }
 853
 854         if (o->proto == FIO_TYPE_UNIX && o->port) {
 855                 log_err("fio: network IO port not valid with unix socket\n");
 856                 return 1;
 857         } else if (o->proto != FIO_TYPE_UNIX && !o->port) {
 858                 log_err("fio: network IO requires port for tcp or udp\n");
 859                 return 1;
 860         }
 861
 862         if (o->proto != FIO_TYPE_TCP) {
 863                 if (o->listen) {
 864                         log_err("fio: listen only valid for TCP proto IO\n");
 865                         return 1;
 866                 }
 867                 if (td_rw(td)) {
 868                         log_err("fio: datagram network connections must be"
 869                                    " read OR write\n");
 870                         return 1;
 871                 }
 872                 if (o->proto == FIO_TYPE_UNIX && !td->o.filename) {
 873                         log_err("fio: UNIX sockets need host/filename\n");
 874                         return 1;
 875                 }
 876                 o->listen = td_read(td);
 877         }
 878
 879         if (o->proto != FIO_TYPE_UNIX && o->listen && td->o.filename) {
 880                 log_err("fio: hostname not valid for inbound network IO\n");
 881                 return 1;
 882         }
 883
 884         if (o->listen)
 885                 ret = fio_netio_setup_listen(td);
 886         else
 887                 ret = fio_netio_setup_connect(td);
 888
 889         return ret;
 890 }
 891
 892 static void fio_netio_cleanup(struct thread_data *td)
 893 {
 894         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 895
 896         if (nd) {
 897                 if (nd->listenfd != -1)
 898                         close(nd->listenfd);
 899                 if (nd->pipes[0] != -1)
 900                         close(nd->pipes[0]);
 901                 if (nd->pipes[1] != -1)
 902                         close(nd->pipes[1]);
 903
 904                 free(nd);
 905         }
 906 }
 907
 908 static int fio_netio_setup(struct thread_data *td)
 909 {
 910         struct netio_data *nd;
 911
 912         if (!td->files_index) {
 913                 add_file(td, td->o.filename ?: "net");
 914                 td->o.nr_files = td->o.nr_files ?: 1;
 915         }
 916
 917         if (!td->io_ops->data) {
 918                 nd = malloc(sizeof(*nd));;
 919
 920                 memset(nd, 0, sizeof(*nd));
 921                 nd->listenfd = -1;
 922                 nd->pipes[0] = nd->pipes[1] = -1;
 923                 td->io_ops->data = nd;
 924         }
 925
 926         return 0;
 927 }
 928
 929 static void fio_netio_terminate(struct thread_data *td)
 930 {
 931         kill(td->pid, SIGUSR2);
 932 }
 933
 934 #ifdef CONFIG_LINUX_SPLICE
 935 static int fio_netio_setup_splice(struct thread_data *td)
 936 {
 937         struct netio_data *nd;
 938
 939         fio_netio_setup(td);
 940
 941         nd = td->io_ops->data;
 942         if (nd) {
 943                 if (pipe(nd->pipes) < 0)
 944                         return 1;
 945
 946                 nd->use_splice = 1;
 947                 return 0;
 948         }
 949
 950         return 1;
 951 }
 952
 953 static struct ioengine_ops ioengine_splice = {
 954         .name                   = "netsplice",
 955         .version                = FIO_IOOPS_VERSION,
 956         .prep                   = fio_netio_prep,
 957         .queue                  = fio_netio_queue,
 958         .setup                  = fio_netio_setup_splice,
 959         .init                   = fio_netio_init,
 960         .cleanup                = fio_netio_cleanup,
 961         .open_file              = fio_netio_open_file,
 962         .close_file             = fio_netio_close_file,
 963         .terminate              = fio_netio_terminate,
 964         .options                = options,
 965         .option_struct_size     = sizeof(struct netio_options),
 966         .flags                  = FIO_SYNCIO | FIO_DISKLESSIO | FIO_UNIDIR |
 967                                   FIO_PIPEIO,
 968 };
 969 #endif
 970
 971 static struct ioengine_ops ioengine_rw = {
 972         .name                   = "net",
 973         .version                = FIO_IOOPS_VERSION,
 974         .prep                   = fio_netio_prep,
 975         .queue                  = fio_netio_queue,
 976         .setup                  = fio_netio_setup,
 977         .init                   = fio_netio_init,
 978         .cleanup                = fio_netio_cleanup,
 979         .open_file              = fio_netio_open_file,
 980         .close_file             = fio_netio_close_file,
 981         .terminate              = fio_netio_terminate,
 982         .options                = options,
 983         .option_struct_size     = sizeof(struct netio_options),
 984         .flags                  = FIO_SYNCIO | FIO_DISKLESSIO | FIO_UNIDIR |
 985                                   FIO_PIPEIO | FIO_BIT_BASED,
 986 };
 987
 988 static int str_hostname_cb(void *data, const char *input)
 989 {
 990         struct netio_options *o = data;
 991
 992         if (o->td->o.filename)
 993                 free(o->td->o.filename);
 994         o->td->o.filename = strdup(input);
 995         return 0;
 996 }
 997
 998 static void fio_init fio_netio_register(void)
 999 {
1000         register_ioengine(&ioengine_rw);
1001 #ifdef CONFIG_LINUX_SPLICE
1002         register_ioengine(&ioengine_splice);
1003 #endif
1004 }
1005
1006 static void fio_exit fio_netio_unregister(void)
1007 {
1008         unregister_ioengine(&ioengine_rw);
1009 #ifdef CONFIG_LINUX_SPLICE
1010         unregister_ioengine(&ioengine_splice);
1011 #endif
1012 }