engines/net.c

   1 /*
   2  * Transfer data over the net.
   3  */
   4 #include <stdio.h>
   5 #include <stdlib.h>
   6 #include <unistd.h>
   7 #include <errno.h>
   8 #include <assert.h>
   9 #include <netinet/in.h>
  10 #include <arpa/inet.h>
  11 #include <netdb.h>
  12
  13 #include "../fio.h"
  14 #include "../os.h"
  15
  16 struct net_data {
  17         int send_to_net;
  18         struct io_u *last_io_u;
  19 };
  20
  21 static int fio_netio_getevents(struct thread_data *td, int fio_unused min,
  22                                 int max, struct timespec fio_unused *t)
  23 {
  24         assert(max <= 1);
  25
  26         /*
  27          * we can only have one finished io_u for sync io, since the depth
  28          * is always 1
  29          */
  30         if (list_empty(&td->io_u_busylist))
  31                 return 0;
  32
  33         return 1;
  34 }
  35
  36 static struct io_u *fio_netio_event(struct thread_data *td, int event)
  37 {
  38         struct net_data *nd = td->io_ops->data;
  39
  40         assert(event == 0);
  41
  42         return nd->last_io_u;
  43 }
  44
  45 static int fio_netio_prep(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  46 {
  47         struct net_data *nd = td->io_ops->data;
  48         struct fio_file *f = io_u->file;
  49
  50         /*
  51          * Make sure we don't see spurious reads to a receiver, and vice versa
  52          */
  53         if ((nd->send_to_net && io_u->ddir == DDIR_READ) ||
  54             (!nd->send_to_net && io_u->ddir == DDIR_WRITE)) {
  55                 printf("boo!\n");
  56                 td_verror(td, EINVAL);
  57                 return 1;
  58         }
  59
  60         if (io_u->ddir == DDIR_SYNC)
  61                 return 0;
  62         if (io_u->offset == f->last_completed_pos)
  63                 return 0;
  64
  65         /*
  66          * If offset is different from last end position, it's a seek.
  67          * As network io is purely sequential, we don't allow seeks.
  68          */
  69         td_verror(td, EINVAL);
  70         return 1;
  71 }
  72
  73 static int fio_netio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  74 {
  75         struct net_data *nd = td->io_ops->data;
  76         struct fio_file *f = io_u->file;
  77         int ret, flags = 0;
  78
  79         if (io_u->ddir == DDIR_WRITE) {
  80                 /*
  81                  * if we are going to write more, set MSG_MORE
  82                  */
  83                 if (td->this_io_bytes[DDIR_WRITE] + io_u->xfer_buflen <
  84                     td->io_size)
  85                         flags = MSG_MORE;
  86
  87                 ret = send(f->fd, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen, flags);
  88         } else if (io_u->ddir == DDIR_READ) {
  89                 flags = MSG_WAITALL;
  90                 ret = recv(f->fd, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen, flags);
  91         } else
  92                 ret = 0;        /* must be a SYNC */
  93
  94         if (ret != (int) io_u->xfer_buflen) {
  95                 if (ret > 0) {
  96                         io_u->resid = io_u->xfer_buflen - ret;
  97                         io_u->error = 0;
  98                         return ret;
  99                 } else
 100                         io_u->error = errno;
 101         }
 102
 103         if (!io_u->error)
 104                 nd->last_io_u = io_u;
 105         else
 106                 td_verror(td, io_u->error);
 107
 108         return io_u->error;
 109 }
 110
 111 static int fio_netio_setup_connect(struct thread_data *td, const char *host,
 112                                    unsigned short port)
 113 {
 114         struct sockaddr_in addr;
 115         struct fio_file *f;
 116         int i;
 117
 118         memset(&addr, 0, sizeof(addr));
 119         addr.sin_family = AF_INET;
 120         addr.sin_port = htons(port);
 121
 122         if (inet_aton(host, &addr.sin_addr) != 1) {
 123                 struct hostent *hent;
 124
 125                 hent = gethostbyname(host);
 126                 if (!hent) {
 127                         td_verror(td, errno);
 128                         return 1;
 129                 }
 130
 131                 memcpy(&addr.sin_addr, hent->h_addr, 4);
 132         }
 133
 134         for_each_file(td, f, i) {
 135                 f->fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
 136                 if (f->fd < 0) {
 137                         td_verror(td, errno);
 138                         return 1;
 139                 }
 140
 141                 if (connect(f->fd, (struct sockaddr *) &addr, sizeof(addr)) < 0) {
 142                         td_verror(td, errno);
 143                         return 1;
 144                 }
 145         }
 146
 147         return 0;
 148
 149 }
 150
 151 static int fio_netio_setup_listen(struct thread_data *td, unsigned short port)
 152 {
 153         struct sockaddr_in addr;
 154         socklen_t socklen;
 155         struct fio_file *f;
 156         int fd, opt, i;
 157
 158         fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
 159         if (fd < 0) {
 160                 td_verror(td, errno);
 161                 return 1;
 162         }
 163
 164         opt = 1;
 165         if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt)) < 0) {
 166                 td_verror(td, errno);
 167                 return 1;
 168         }
 169 #ifdef SO_REUSEPORT
 170         if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, &opt, sizeof(opt)) < 0) {
 171                 td_verror(td, errno);
 172                 return 1;
 173         }
 174 #endif
 175
 176         memset(&addr, 0, sizeof(addr));
 177         addr.sin_family = AF_INET;
 178         addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
 179         addr.sin_port = htons(port);
 180
 181         if (bind(fd, (struct sockaddr *) &addr, sizeof(addr)) < 0) {
 182                 td_verror(td, errno);
 183                 return 1;
 184         }
 185         if (listen(fd, 1) < 0) {
 186                 td_verror(td, errno);
 187                 return 1;
 188         }
 189
 190         fprintf(f_out, "fio: waiting for %u connections\n", td->nr_files);
 191
 192         socklen = sizeof(addr);
 193         for_each_file(td, f, i) {
 194                 f->fd = accept(fd, (struct sockaddr *) &addr, &socklen);
 195                 if (f->fd < 0) {
 196                         td_verror(td, errno);
 197                         return 1;
 198                 }
 199         }
 200
 201         return 0;
 202 }
 203
 204 static int fio_netio_setup(struct thread_data *td)
 205 {
 206         char host[64], buf[128];
 207         struct net_data *nd;
 208         unsigned short port;
 209         struct fio_file *f;
 210         char *sep;
 211         int ret, i;
 212
 213         if (!td->total_file_size) {
 214                 log_err("fio: need size= set\n");
 215                 return 1;
 216         }
 217
 218         /*
 219          * work around for late init call
 220          */
 221         if (td->io_ops->init(td))
 222                 return 1;
 223
 224         nd = td->io_ops->data;
 225
 226         if (td->iomix) {
 227                 log_err("fio: network connections must be read OR write\n");
 228                 return 1;
 229         }
 230
 231         strcpy(buf, td->filename);
 232
 233         sep = strchr(buf, ':');
 234         if (!sep) {
 235                 log_err("fio: bad network host:port <<%s>>\n", td->filename);
 236                 return 1;
 237         }
 238
 239         *sep = '\0';
 240         sep++;
 241         strcpy(host, buf);
 242         port = atoi(sep);
 243
 244         if (td->ddir == DDIR_READ) {
 245                 nd->send_to_net = 0;
 246                 ret = fio_netio_setup_listen(td, port);
 247         } else {
 248                 nd->send_to_net = 1;
 249                 ret = fio_netio_setup_connect(td, host, port);
 250         }
 251
 252         if (ret)
 253                 return ret;
 254
 255         td->io_size = td->total_file_size;
 256         td->total_io_size = td->io_size;
 257
 258         for_each_file(td, f, i) {
 259                 f->file_size = td->total_file_size / td->nr_files;
 260                 f->real_file_size = f->file_size;
 261         }
 262
 263         return 0;
 264 }
 265
 266 static void fio_netio_cleanup(struct thread_data *td)
 267 {
 268         if (td->io_ops->data) {
 269                 free(td->io_ops->data);
 270                 td->io_ops->data = NULL;
 271         }
 272 }
 273
 274 static int fio_netio_init(struct thread_data *td)
 275 {
 276         struct net_data *nd;
 277
 278         /*
 279          * Hack to work-around the ->setup() function calling init on its
 280          * own, since it needs ->io_ops->data to be set up.
 281          */
 282         if (td->io_ops->data)
 283                 return 0;
 284
 285         nd  = malloc(sizeof(*nd));
 286         nd->last_io_u = NULL;
 287         td->io_ops->data = nd;
 288         return 0;
 289 }
 290
 291 static struct ioengine_ops ioengine = {
 292         .name           = "net",
 293         .version        = FIO_IOOPS_VERSION,
 294         .init           = fio_netio_init,
 295         .prep           = fio_netio_prep,
 296         .queue          = fio_netio_queue,
 297         .getevents      = fio_netio_getevents,
 298         .event          = fio_netio_event,
 299         .cleanup        = fio_netio_cleanup,
 300         .setup          = fio_netio_setup,
 301         .flags          = FIO_SYNCIO | FIO_NETIO,
 302 };
 303
 304 static void fio_init fio_netio_register(void)
 305 {
 306         register_ioengine(&ioengine);
 307 }
 308
 309 static void fio_exit fio_netio_unregister(void)
 310 {
 311         unregister_ioengine(&ioengine);
 312 }