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