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_ENGINE,
  66                 .group  = FIO_OPT_G_NETIO,
  67         },
  68         {
  69                 .name   = "port",
  70                 .lname  = "net engine port",
  71                 .type   = FIO_OPT_INT,
  72                 .off1   = offsetof(struct netio_options, port),
  73                 .minval = 1,
  74                 .maxval = 65535,
  75                 .help   = "Port to use for TCP or UDP net connections",
  76                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
  77                 .group  = FIO_OPT_G_NETIO,
  78         },
  79         {
  80                 .name   = "protocol",
  81                 .lname  = "net engine protocol",
  82                 .alias  = "proto",
  83                 .type   = FIO_OPT_STR,
  84                 .off1   = offsetof(struct netio_options, proto),
  85                 .help   = "Network protocol to use",
  86                 .def    = "tcp",
  87                 .category = FIO_OPT_C_IO,
  88                 .posval = {
  89                           { .ival = "tcp",
  90                             .oval = FIO_TYPE_TCP,
  91                             .help = "Transmission Control Protocol",
  92                           },
  93                           { .ival = "udp",
  94                             .oval = FIO_TYPE_UDP,
  95                             .help = "User Datagram Protocol",
  96                           },
  97                           { .ival = "unix",
  98                             .oval = FIO_TYPE_UNIX,
  99                             .help = "UNIX domain socket",
 100                           },
 101                 },
 102                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
 103                 .group  = FIO_OPT_G_NETIO,
 104         },
 105 #ifdef CONFIG_TCP_NODELAY
 106         {
 107                 .name   = "nodelay",
 108                 .type   = FIO_OPT_BOOL,
 109                 .off1   = offsetof(struct netio_options, nodelay),
 110                 .help   = "Use TCP_NODELAY on TCP connections",
 111                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
 112                 .group  = FIO_OPT_G_NETIO,
 113         },
 114 #endif
 115         {
 116                 .name   = "listen",
 117                 .lname  = "net engine listen",
 118                 .type   = FIO_OPT_STR_SET,
 119                 .off1   = offsetof(struct netio_options, listen),
 120                 .help   = "Listen for incoming TCP connections",
 121                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
 122                 .group  = FIO_OPT_G_NETIO,
 123         },
 124         {
 125                 .name   = "pingpong",
 126                 .type   = FIO_OPT_STR_SET,
 127                 .off1   = offsetof(struct netio_options, pingpong),
 128                 .help   = "Ping-pong IO requests",
 129                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
 130                 .group  = FIO_OPT_G_NETIO,
 131         },
 132         {
 133                 .name   = NULL,
 134         },
 135 };
 136
 137 /*
 138  * Return -1 for error and 'nr events' for a positive number
 139  * of events
 140  */
 141 static int poll_wait(struct thread_data *td, int fd, short events)
 142 {
 143         struct pollfd pfd;
 144         int ret;
 145
 146         while (!td->terminate) {
 147                 pfd.fd = fd;
 148                 pfd.events = events;
 149                 ret = poll(&pfd, 1, -1);
 150                 if (ret < 0) {
 151                         if (errno == EINTR)
 152                                 break;
 153
 154                         td_verror(td, errno, "poll");
 155                         return -1;
 156                 } else if (!ret)
 157                         continue;
 158
 159                 break;
 160         }
 161
 162         if (pfd.revents & events)
 163                 return 1;
 164
 165         return -1;
 166 }
 167
 168 static int fio_netio_prep(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 169 {
 170         struct netio_options *o = td->eo;
 171
 172         /*
 173          * Make sure we don't see spurious reads to a receiver, and vice versa
 174          */
 175         if (o->proto == FIO_TYPE_TCP)
 176                 return 0;
 177
 178         if ((o->listen && io_u->ddir == DDIR_WRITE) ||
 179             (!o->listen && io_u->ddir == DDIR_READ)) {
 180                 td_verror(td, EINVAL, "bad direction");
 181                 return 1;
 182         }
 183
 184         return 0;
 185 }
 186
 187 #ifdef CONFIG_LINUX_SPLICE
 188 static int splice_io_u(int fdin, int fdout, unsigned int len)
 189 {
 190         int bytes = 0;
 191
 192         while (len) {
 193                 int ret = splice(fdin, NULL, fdout, NULL, len, 0);
 194
 195                 if (ret < 0) {
 196                         if (!bytes)
 197                                 bytes = ret;
 198
 199                         break;
 200                 } else if (!ret)
 201                         break;
 202
 203                 bytes += ret;
 204                 len -= ret;
 205         }
 206
 207         return bytes;
 208 }
 209
 210 /*
 211  * Receive bytes from a socket and fill them into the internal pipe
 212  */
 213 static int splice_in(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 214 {
 215         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 216
 217         return splice_io_u(io_u->file->fd, nd->pipes[1], io_u->xfer_buflen);
 218 }
 219
 220 /*
 221  * Transmit 'len' bytes from the internal pipe
 222  */
 223 static int splice_out(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 224                       unsigned int len)
 225 {
 226         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 227
 228         return splice_io_u(nd->pipes[0], io_u->file->fd, len);
 229 }
 230
 231 static int vmsplice_io_u(struct io_u *io_u, int fd, unsigned int len)
 232 {
 233         struct iovec iov = {
 234                 .iov_base = io_u->xfer_buf,
 235                 .iov_len = len,
 236         };
 237         int bytes = 0;
 238
 239         while (iov.iov_len) {
 240                 int ret = vmsplice(fd, &iov, 1, SPLICE_F_MOVE);
 241
 242                 if (ret < 0) {
 243                         if (!bytes)
 244                                 bytes = ret;
 245                         break;
 246                 } else if (!ret)
 247                         break;
 248
 249                 iov.iov_len -= ret;
 250                 iov.iov_base += ret;
 251                 bytes += ret;
 252         }
 253
 254         return bytes;
 255
 256 }
 257
 258 /*
 259  * vmsplice() pipe to io_u buffer
 260  */
 261 static int vmsplice_io_u_out(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 262                              unsigned int len)
 263 {
 264         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 265
 266         return vmsplice_io_u(io_u, nd->pipes[0], len);
 267 }
 268
 269 /*
 270  * vmsplice() io_u to pipe
 271  */
 272 static int vmsplice_io_u_in(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 273 {
 274         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 275
 276         return vmsplice_io_u(io_u, nd->pipes[1], io_u->xfer_buflen);
 277 }
 278
 279 /*
 280  * splice receive - transfer socket data into a pipe using splice, then map
 281  * that pipe data into the io_u using vmsplice.
 282  */
 283 static int fio_netio_splice_in(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 284 {
 285         int ret;
 286
 287         ret = splice_in(td, io_u);
 288         if (ret > 0)
 289                 return vmsplice_io_u_out(td, io_u, ret);
 290
 291         return ret;
 292 }
 293
 294 /*
 295  * splice transmit - map data from the io_u into a pipe by using vmsplice,
 296  * then transfer that pipe to a socket using splice.
 297  */
 298 static int fio_netio_splice_out(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 299 {
 300         int ret;
 301
 302         ret = vmsplice_io_u_in(td, io_u);
 303         if (ret > 0)
 304                 return splice_out(td, io_u, ret);
 305
 306         return ret;
 307 }
 308 #else
 309 static int fio_netio_splice_in(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 310 {
 311         errno = EOPNOTSUPP;
 312         return -1;
 313 }
 314
 315 static int fio_netio_splice_out(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 316 {
 317         errno = EOPNOTSUPP;
 318         return -1;
 319 }
 320 #endif
 321
 322 static int fio_netio_send(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 323 {
 324         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 325         struct netio_options *o = td->eo;
 326         int ret, flags = 0;
 327
 328         do {
 329                 if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
 330                         struct sockaddr *to = (struct sockaddr *) &nd->addr;
 331
 332                         ret = sendto(io_u->file->fd, io_u->xfer_buf,
 333                                         io_u->xfer_buflen, flags, to,
 334                                         sizeof(*to));
 335                 } else {
 336                         /*
 337                          * if we are going to write more, set MSG_MORE
 338                          */
 339 #ifdef MSG_MORE
 340                         if ((td->this_io_bytes[DDIR_WRITE] + io_u->xfer_buflen <
 341                             td->o.size) && !o->pingpong)
 342                                 flags |= MSG_MORE;
 343 #endif
 344                         ret = send(io_u->file->fd, io_u->xfer_buf,
 345                                         io_u->xfer_buflen, flags);
 346                 }
 347                 if (ret > 0)
 348                         break;
 349
 350                 ret = poll_wait(td, io_u->file->fd, POLLOUT);
 351                 if (ret <= 0)
 352                         break;
 353         } while (1);
 354
 355         return ret;
 356 }
 357
 358 static int is_udp_close(struct io_u *io_u, int len)
 359 {
 360         struct udp_close_msg *msg;
 361
 362         if (len != sizeof(struct udp_close_msg))
 363                 return 0;
 364
 365         msg = io_u->xfer_buf;
 366         if (ntohl(msg->magic) != FIO_LINK_OPEN_CLOSE_MAGIC)
 367                 return 0;
 368         if (ntohl(msg->cmd) != FIO_LINK_CLOSE)
 369                 return 0;
 370
 371         return 1;
 372 }
 373
 374 static int fio_netio_recv(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 375 {
 376         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 377         struct netio_options *o = td->eo;
 378         int ret, flags = 0;
 379
 380         do {
 381                 if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
 382                         socklen_t len = sizeof(nd->addr);
 383                         struct sockaddr *from = (struct sockaddr *) &nd->addr;
 384
 385                         ret = recvfrom(io_u->file->fd, io_u->xfer_buf,
 386                                         io_u->xfer_buflen, flags, from, &len);
 387                         if (is_udp_close(io_u, ret)) {
 388                                 td->done = 1;
 389                                 return 0;
 390                         }
 391                 } else {
 392                         ret = recv(io_u->file->fd, io_u->xfer_buf,
 393                                         io_u->xfer_buflen, flags);
 394                 }
 395                 if (ret > 0)
 396                         break;
 397                 else if (!ret && (flags & MSG_WAITALL))
 398                         break;
 399
 400                 ret = poll_wait(td, io_u->file->fd, POLLIN);
 401                 if (ret <= 0)
 402                         break;
 403                 flags |= MSG_WAITALL;
 404         } while (1);
 405
 406         return ret;
 407 }
 408
 409 static int __fio_netio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 410                              enum fio_ddir ddir)
 411 {
 412         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 413         struct netio_options *o = td->eo;
 414         int ret;
 415
 416         if (ddir == DDIR_WRITE) {
 417                 if (!nd->use_splice || o->proto == FIO_TYPE_UDP ||
 418                     o->proto == FIO_TYPE_UNIX)
 419                         ret = fio_netio_send(td, io_u);
 420                 else
 421                         ret = fio_netio_splice_out(td, io_u);
 422         } else if (ddir == DDIR_READ) {
 423                 if (!nd->use_splice || o->proto == FIO_TYPE_UDP ||
 424                     o->proto == FIO_TYPE_UNIX)
 425                         ret = fio_netio_recv(td, io_u);
 426                 else
 427                         ret = fio_netio_splice_in(td, io_u);
 428         } else
 429                 ret = 0;        /* must be a SYNC */
 430
 431         if (ret != (int) io_u->xfer_buflen) {
 432                 if (ret >= 0) {
 433                         io_u->resid = io_u->xfer_buflen - ret;
 434                         io_u->error = 0;
 435                         return FIO_Q_COMPLETED;
 436                 } else {
 437                         int err = errno;
 438
 439                         if (ddir == DDIR_WRITE && err == EMSGSIZE)
 440                                 return FIO_Q_BUSY;
 441
 442                         io_u->error = err;
 443                 }
 444         }
 445
 446         if (io_u->error)
 447                 td_verror(td, io_u->error, "xfer");
 448
 449         return FIO_Q_COMPLETED;
 450 }
 451
 452 static int fio_netio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 453 {
 454         struct netio_options *o = td->eo;
 455         int ret;
 456
 457         fio_ro_check(td, io_u);
 458
 459         ret = __fio_netio_queue(td, io_u, io_u->ddir);
 460         if (!o->pingpong || ret != FIO_Q_COMPLETED)
 461                 return ret;
 462
 463         /*
 464          * For ping-pong mode, receive or send reply as needed
 465          */
 466         if (td_read(td) && io_u->ddir == DDIR_READ)
 467                 ret = __fio_netio_queue(td, io_u, DDIR_WRITE);
 468         else if (td_write(td) && io_u->ddir == DDIR_WRITE)
 469                 ret = __fio_netio_queue(td, io_u, DDIR_READ);
 470
 471         return ret;
 472 }
 473
 474 static int fio_netio_connect(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 475 {
 476         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 477         struct netio_options *o = td->eo;
 478         int type, domain;
 479
 480         if (o->proto == FIO_TYPE_TCP) {
 481                 domain = AF_INET;
 482                 type = SOCK_STREAM;
 483         } else if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
 484                 domain = AF_INET;
 485                 type = SOCK_DGRAM;
 486         } else if (o->proto == FIO_TYPE_UNIX) {
 487                 domain = AF_UNIX;
 488                 type = SOCK_STREAM;
 489         } else {
 490                 log_err("fio: bad network type %d\n", o->proto);
 491                 f->fd = -1;
 492                 return 1;
 493         }
 494
 495         f->fd = socket(domain, type, 0);
 496         if (f->fd < 0) {
 497                 td_verror(td, errno, "socket");
 498                 return 1;
 499         }
 500
 501 #ifdef CONFIG_TCP_NODELAY
 502         if (o->nodelay && o->proto == FIO_TYPE_TCP) {
 503                 int optval = 1;
 504
 505                 if (setsockopt(f->fd, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, (void *) &optval, sizeof(int)) < 0) {
 506                         log_err("fio: cannot set TCP_NODELAY option on socket (%s), disable with 'nodelay=0'\n", strerror(errno));
 507                         return 1;
 508                 }
 509         }
 510 #endif
 511
 512         if (o->proto == FIO_TYPE_UDP)
 513                 return 0;
 514         else if (o->proto == FIO_TYPE_TCP) {
 515                 socklen_t len = sizeof(nd->addr);
 516
 517                 if (connect(f->fd, (struct sockaddr *) &nd->addr, len) < 0) {
 518                         td_verror(td, errno, "connect");
 519                         close(f->fd);
 520                         return 1;
 521                 }
 522         } else {
 523                 struct sockaddr_un *addr = &nd->addr_un;
 524                 socklen_t len;
 525
 526                 len = sizeof(addr->sun_family) + strlen(addr->sun_path) + 1;
 527
 528                 if (connect(f->fd, (struct sockaddr *) addr, len) < 0) {
 529                         td_verror(td, errno, "connect");
 530                         close(f->fd);
 531                         return 1;
 532                 }
 533         }
 534
 535         return 0;
 536 }
 537
 538 static int fio_netio_accept(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 539 {
 540         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 541         struct netio_options *o = td->eo;
 542         socklen_t socklen = sizeof(nd->addr);
 543         int state;
 544
 545         if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
 546                 f->fd = nd->listenfd;
 547                 return 0;
 548         }
 549
 550         state = td->runstate;
 551         td_set_runstate(td, TD_SETTING_UP);
 552
 553         log_info("fio: waiting for connection\n");
 554
 555         if (poll_wait(td, nd->listenfd, POLLIN) < 0)
 556                 goto err;
 557
 558         f->fd = accept(nd->listenfd, (struct sockaddr *) &nd->addr, &socklen);
 559         if (f->fd < 0) {
 560                 td_verror(td, errno, "accept");
 561                 goto err;
 562         }
 563
 564 #ifdef CONFIG_TCP_NODELAY
 565         if (o->nodelay && o->proto == FIO_TYPE_TCP) {
 566                 int optval = 1;
 567
 568                 if (setsockopt(f->fd, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, (void *) &optval, sizeof(int)) < 0) {
 569                         log_err("fio: cannot set TCP_NODELAY option on socket (%s), disable with 'nodelay=0'\n", strerror(errno));
 570                         return 1;
 571                 }
 572         }
 573 #endif
 574
 575         reset_all_stats(td);
 576         td_set_runstate(td, state);
 577         return 0;
 578 err:
 579         td_set_runstate(td, state);
 580         return 1;
 581 }
 582
 583 static void fio_netio_udp_close(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 584 {
 585         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 586         struct udp_close_msg msg;
 587         struct sockaddr *to = (struct sockaddr *) &nd->addr;
 588         int ret;
 589
 590         msg.magic = htonl(FIO_LINK_OPEN_CLOSE_MAGIC);
 591         msg.cmd = htonl(FIO_LINK_CLOSE);
 592
 593         ret = sendto(f->fd, (void *) &msg, sizeof(msg), MSG_WAITALL, to,
 594                         sizeof(nd->addr));
 595         if (ret < 0)
 596                 td_verror(td, errno, "sendto udp link close");
 597 }
 598
 599 static int fio_netio_close_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 600 {
 601         struct netio_options *o = td->eo;
 602
 603         /*
 604          * If this is an UDP connection, notify the receiver that we are
 605          * closing down the link
 606          */
 607         if (o->proto == FIO_TYPE_UDP)
 608                 fio_netio_udp_close(td, f);
 609
 610         return generic_close_file(td, f);
 611 }
 612
 613 static int fio_netio_udp_recv_open(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 614 {
 615         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 616         struct udp_close_msg msg;
 617         struct sockaddr *to = (struct sockaddr *) &nd->addr;
 618         socklen_t len = sizeof(nd->addr);
 619         int ret;
 620
 621         ret = recvfrom(f->fd, (void *) &msg, sizeof(msg), MSG_WAITALL, to, &len);
 622         if (ret < 0) {
 623                 td_verror(td, errno, "sendto udp link open");
 624                 return ret;
 625         }
 626
 627         if (ntohl(msg.magic) != FIO_LINK_OPEN_CLOSE_MAGIC ||
 628             ntohl(msg.cmd) != FIO_LINK_OPEN) {
 629                 log_err("fio: bad udp open magic %x/%x\n", ntohl(msg.magic),
 630                                                                 ntohl(msg.cmd));
 631                 return -1;
 632         }
 633
 634         return 0;
 635 }
 636
 637 static int fio_netio_udp_send_open(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 638 {
 639         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 640         struct udp_close_msg msg;
 641         struct sockaddr *to = (struct sockaddr *) &nd->addr;
 642         int ret;
 643
 644         msg.magic = htonl(FIO_LINK_OPEN_CLOSE_MAGIC);
 645         msg.cmd = htonl(FIO_LINK_OPEN);
 646
 647         ret = sendto(f->fd, (void *) &msg, sizeof(msg), MSG_WAITALL, to,
 648                         sizeof(nd->addr));
 649         if (ret < 0) {
 650                 td_verror(td, errno, "sendto udp link open");
 651                 return ret;
 652         }
 653
 654         return 0;
 655 }
 656
 657 static int fio_netio_open_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 658 {
 659         int ret;
 660         struct netio_options *o = td->eo;
 661
 662         if (o->listen)
 663                 ret = fio_netio_accept(td, f);
 664         else
 665                 ret = fio_netio_connect(td, f);
 666
 667         if (ret) {
 668                 f->fd = -1;
 669                 return ret;
 670         }
 671
 672         if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
 673                 if (td_write(td))
 674                         ret = fio_netio_udp_send_open(td, f);
 675                 else {
 676                         int state;
 677
 678                         state = td->runstate;
 679                         td_set_runstate(td, TD_SETTING_UP);
 680                         ret = fio_netio_udp_recv_open(td, f);
 681                         td_set_runstate(td, state);
 682                 }
 683         }
 684
 685         if (ret)
 686                 fio_netio_close_file(td, f);
 687
 688         return ret;
 689 }
 690
 691 static int fio_netio_setup_connect_inet(struct thread_data *td,
 692                                         const char *host, unsigned short port)
 693 {
 694         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 695
 696         if (!host) {
 697                 log_err("fio: connect with no host to connect to.\n");
 698                 if (td_read(td))
 699                         log_err("fio: did you forget to set 'listen'?\n");
 700
 701                 td_verror(td, EINVAL, "no hostname= set");
 702                 return 1;
 703         }
 704
 705         nd->addr.sin_family = AF_INET;
 706         nd->addr.sin_port = htons(port);
 707
 708         if (inet_aton(host, &nd->addr.sin_addr) != 1) {
 709                 struct hostent *hent;
 710
 711                 hent = gethostbyname(host);
 712                 if (!hent) {
 713                         td_verror(td, errno, "gethostbyname");
 714                         return 1;
 715                 }
 716
 717                 memcpy(&nd->addr.sin_addr, hent->h_addr, 4);
 718         }
 719
 720         return 0;
 721 }
 722
 723 static int fio_netio_setup_connect_unix(struct thread_data *td,
 724                                         const char *path)
 725 {
 726         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 727         struct sockaddr_un *soun = &nd->addr_un;
 728
 729         soun->sun_family = AF_UNIX;
 730         strcpy(soun->sun_path, path);
 731         return 0;
 732 }
 733
 734 static int fio_netio_setup_connect(struct thread_data *td)
 735 {
 736         struct netio_options *o = td->eo;
 737
 738         if (o->proto == FIO_TYPE_UDP || o->proto == FIO_TYPE_TCP)
 739                 return fio_netio_setup_connect_inet(td, td->o.filename,o->port);
 740         else
 741                 return fio_netio_setup_connect_unix(td, td->o.filename);
 742 }
 743
 744 static int fio_netio_setup_listen_unix(struct thread_data *td, const char *path)
 745 {
 746         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 747         struct sockaddr_un *addr = &nd->addr_un;
 748         mode_t mode;
 749         int len, fd;
 750
 751         fd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
 752         if (fd < 0) {
 753                 log_err("fio: socket: %s\n", strerror(errno));
 754                 return -1;
 755         }
 756
 757         mode = umask(000);
 758
 759         memset(addr, 0, sizeof(*addr));
 760         addr->sun_family = AF_UNIX;
 761         strcpy(addr->sun_path, path);
 762         unlink(path);
 763
 764         len = sizeof(addr->sun_family) + strlen(path) + 1;
 765
 766         if (bind(fd, (struct sockaddr *) addr, len) < 0) {
 767                 log_err("fio: bind: %s\n", strerror(errno));
 768                 close(fd);
 769                 return -1;
 770         }
 771
 772         umask(mode);
 773         nd->listenfd = fd;
 774         return 0;
 775 }
 776
 777 static int fio_netio_setup_listen_inet(struct thread_data *td, short port)
 778 {
 779         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 780         struct netio_options *o = td->eo;
 781         int fd, opt, type;
 782
 783         if (o->proto == FIO_TYPE_TCP)
 784                 type = SOCK_STREAM;
 785         else
 786                 type = SOCK_DGRAM;
 787
 788         fd = socket(AF_INET, type, 0);
 789         if (fd < 0) {
 790                 td_verror(td, errno, "socket");
 791                 return 1;
 792         }
 793
 794         opt = 1;
 795         if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *) &opt, sizeof(opt)) < 0) {
 796                 td_verror(td, errno, "setsockopt");
 797                 return 1;
 798         }
 799 #ifdef SO_REUSEPORT
 800         if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, (void *) &opt, sizeof(opt)) < 0) {
 801                 td_verror(td, errno, "setsockopt");
 802                 return 1;
 803         }
 804 #endif
 805
 806         nd->addr.sin_family = AF_INET;
 807         nd->addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
 808         nd->addr.sin_port = htons(port);
 809
 810         if (bind(fd, (struct sockaddr *) &nd->addr, sizeof(nd->addr)) < 0) {
 811                 td_verror(td, errno, "bind");
 812                 return 1;
 813         }
 814
 815         nd->listenfd = fd;
 816         return 0;
 817 }
 818
 819 static int fio_netio_setup_listen(struct thread_data *td)
 820 {
 821         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 822         struct netio_options *o = td->eo;
 823         int ret;
 824
 825         if (o->proto == FIO_TYPE_UDP || o->proto == FIO_TYPE_TCP)
 826                 ret = fio_netio_setup_listen_inet(td, o->port);
 827         else
 828                 ret = fio_netio_setup_listen_unix(td, td->o.filename);
 829
 830         if (ret)
 831                 return ret;
 832         if (o->proto == FIO_TYPE_UDP)
 833                 return 0;
 834
 835         if (listen(nd->listenfd, 10) < 0) {
 836                 td_verror(td, errno, "listen");
 837                 nd->listenfd = -1;
 838                 return 1;
 839         }
 840
 841         return 0;
 842 }
 843
 844 static int fio_netio_init(struct thread_data *td)
 845 {
 846         struct netio_options *o = td->eo;
 847         int ret;
 848
 849 #ifdef WIN32
 850         WSADATA wsd;
 851         WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsd);
 852 #endif
 853
 854         if (td_random(td)) {
 855                 log_err("fio: network IO can't be random\n");
 856                 return 1;
 857         }
 858
 859         if (o->proto == FIO_TYPE_UNIX && o->port) {
 860                 log_err("fio: network IO port not valid with unix socket\n");
 861                 return 1;
 862         } else if (o->proto != FIO_TYPE_UNIX && !o->port) {
 863                 log_err("fio: network IO requires port for tcp or udp\n");
 864                 return 1;
 865         }
 866
 867         if (o->proto != FIO_TYPE_TCP) {
 868                 if (o->listen) {
 869                         log_err("fio: listen only valid for TCP proto IO\n");
 870                         return 1;
 871                 }
 872                 if (td_rw(td)) {
 873                         log_err("fio: datagram network connections must be"
 874                                    " read OR write\n");
 875                         return 1;
 876                 }
 877                 if (o->proto == FIO_TYPE_UNIX && !td->o.filename) {
 878                         log_err("fio: UNIX sockets need host/filename\n");
 879                         return 1;
 880                 }
 881                 o->listen = td_read(td);
 882         }
 883
 884         if (o->proto != FIO_TYPE_UNIX && o->listen && td->o.filename) {
 885                 log_err("fio: hostname not valid for inbound network IO\n");
 886                 return 1;
 887         }
 888
 889         if (o->listen)
 890                 ret = fio_netio_setup_listen(td);
 891         else
 892                 ret = fio_netio_setup_connect(td);
 893
 894         return ret;
 895 }
 896
 897 static void fio_netio_cleanup(struct thread_data *td)
 898 {
 899         struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 900
 901         if (nd) {
 902                 if (nd->listenfd != -1)
 903                         close(nd->listenfd);
 904                 if (nd->pipes[0] != -1)
 905                         close(nd->pipes[0]);
 906                 if (nd->pipes[1] != -1)
 907                         close(nd->pipes[1]);
 908
 909                 free(nd);
 910         }
 911 }
 912
 913 static int fio_netio_setup(struct thread_data *td)
 914 {
 915         struct netio_data *nd;
 916
 917         if (!td->files_index) {
 918                 add_file(td, td->o.filename ?: "net");
 919                 td->o.nr_files = td->o.nr_files ?: 1;
 920         }
 921
 922         if (!td->io_ops->data) {
 923                 nd = malloc(sizeof(*nd));;
 924
 925                 memset(nd, 0, sizeof(*nd));
 926                 nd->listenfd = -1;
 927                 nd->pipes[0] = nd->pipes[1] = -1;
 928                 td->io_ops->data = nd;
 929         }
 930
 931         return 0;
 932 }
 933
 934 static void fio_netio_terminate(struct thread_data *td)
 935 {
 936         kill(td->pid, SIGUSR2);
 937 }
 938
 939 #ifdef CONFIG_LINUX_SPLICE
 940 static int fio_netio_setup_splice(struct thread_data *td)
 941 {
 942         struct netio_data *nd;
 943
 944         fio_netio_setup(td);
 945
 946         nd = td->io_ops->data;
 947         if (nd) {
 948                 if (pipe(nd->pipes) < 0)
 949                         return 1;
 950
 951                 nd->use_splice = 1;
 952                 return 0;
 953         }
 954
 955         return 1;
 956 }
 957
 958 static struct ioengine_ops ioengine_splice = {
 959         .name                   = "netsplice",
 960         .version                = FIO_IOOPS_VERSION,
 961         .prep                   = fio_netio_prep,
 962         .queue                  = fio_netio_queue,
 963         .setup                  = fio_netio_setup_splice,
 964         .init                   = fio_netio_init,
 965         .cleanup                = fio_netio_cleanup,
 966         .open_file              = fio_netio_open_file,
 967         .close_file             = fio_netio_close_file,
 968         .terminate              = fio_netio_terminate,
 969         .options                = options,
 970         .option_struct_size     = sizeof(struct netio_options),
 971         .flags                  = FIO_SYNCIO | FIO_DISKLESSIO | FIO_UNIDIR |
 972                                   FIO_PIPEIO,
 973 };
 974 #endif
 975
 976 static struct ioengine_ops ioengine_rw = {
 977         .name                   = "net",
 978         .version                = FIO_IOOPS_VERSION,
 979         .prep                   = fio_netio_prep,
 980         .queue                  = fio_netio_queue,
 981         .setup                  = fio_netio_setup,
 982         .init                   = fio_netio_init,
 983         .cleanup                = fio_netio_cleanup,
 984         .open_file              = fio_netio_open_file,
 985         .close_file             = fio_netio_close_file,
 986         .terminate              = fio_netio_terminate,
 987         .options                = options,
 988         .option_struct_size     = sizeof(struct netio_options),
 989         .flags                  = FIO_SYNCIO | FIO_DISKLESSIO | FIO_UNIDIR |
 990                                   FIO_PIPEIO | FIO_BIT_BASED,
 991 };
 992
 993 static int str_hostname_cb(void *data, const char *input)
 994 {
 995         struct netio_options *o = data;
 996
 997         if (o->td->o.filename)
 998                 free(o->td->o.filename);
 999         o->td->o.filename = strdup(input);
1000         return 0;
1001 }
1002
1003 static void fio_init fio_netio_register(void)
1004 {
1005         register_ioengine(&ioengine_rw);
1006 #ifdef CONFIG_LINUX_SPLICE
1007         register_ioengine(&ioengine_splice);
1008 #endif
1009 }
1010
1011 static void fio_exit fio_netio_unregister(void)
1012 {
1013         unregister_ioengine(&ioengine_rw);
1014 #ifdef CONFIG_LINUX_SPLICE
1015         unregister_ioengine(&ioengine_splice);
1016 #endif
1017 }