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