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