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