server: idle loop support
[fio.git] / server.c
1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3 #include <stdarg.h>
4 #include <unistd.h>
5 #include <limits.h>
6 #include <errno.h>
7 #include <fcntl.h>
8 #include <sys/poll.h>
9 #include <sys/types.h>
10 #include <sys/wait.h>
11 #include <sys/mman.h>
12 #include <netinet/in.h>
13 #include <arpa/inet.h>
14 #include <netdb.h>
15 #include <syslog.h>
16
17 #include "fio.h"
18 #include "server.h"
19 #include "crc/crc16.h"
20
21 int fio_net_port = 8765;
22
23 int exit_backend = 0;
24
25 static int server_fd = -1;
26
27 int fio_send_data(int sk, const void *p, unsigned int len)
28 {
29         assert(len <= sizeof(struct fio_net_cmd) + FIO_SERVER_MAX_PDU);
30
31         do {
32                 int ret = send(sk, p, len, 0);
33
34                 if (ret > 0) {
35                         len -= ret;
36                         if (!len)
37                                 break;
38                         p += ret;
39                         continue;
40                 } else if (!ret)
41                         break;
42                 else if (errno == EAGAIN || errno == EINTR)
43                         continue;
44         } while (!exit_backend);
45
46         if (!len)
47                 return 0;
48
49         return 1;
50 }
51
52 int fio_recv_data(int sk, void *p, unsigned int len)
53 {
54         do {
55                 int ret = recv(sk, p, len, MSG_WAITALL);
56
57                 if (ret > 0) {
58                         len -= ret;
59                         if (!len)
60                                 break;
61                         p += ret;
62                         continue;
63                 } else if (!ret)
64                         break;
65                 else if (errno == EAGAIN || errno == EINTR)
66                         continue;
67         } while (!exit_backend);
68
69         if (!len)
70                 return 0;
71
72         return -1;
73 }
74
75 static int verify_convert_cmd(struct fio_net_cmd *cmd)
76 {
77         uint16_t crc;
78
79         cmd->cmd_crc16 = le16_to_cpu(cmd->cmd_crc16);
80         cmd->pdu_crc16 = le16_to_cpu(cmd->pdu_crc16);
81
82         crc = crc16(cmd, FIO_NET_CMD_CRC_SZ);
83         if (crc != cmd->cmd_crc16) {
84                 log_err("fio: server bad crc on command (got %x, wanted %x)\n",
85                                 cmd->cmd_crc16, crc);
86                 return 1;
87         }
88
89         cmd->version    = le16_to_cpu(cmd->version);
90         cmd->opcode     = le16_to_cpu(cmd->opcode);
91         cmd->flags      = le32_to_cpu(cmd->flags);
92         cmd->serial     = le64_to_cpu(cmd->serial);
93         cmd->pdu_len    = le32_to_cpu(cmd->pdu_len);
94
95         switch (cmd->version) {
96         case FIO_SERVER_VER1:
97                 break;
98         default:
99                 log_err("fio: bad server cmd version %d\n", cmd->version);
100                 return 1;
101         }
102
103         if (cmd->pdu_len > FIO_SERVER_MAX_PDU) {
104                 log_err("fio: command payload too large: %u\n", cmd->pdu_len);
105                 return 1;
106         }
107
108         return 0;
109 }
110
111 /*
112  * Read (and defragment, if necessary) incoming commands
113  */
114 struct fio_net_cmd *fio_net_recv_cmd(int sk, int block)
115 {
116         struct fio_net_cmd cmd, *cmdret = NULL;
117         size_t cmd_size = 0, pdu_offset = 0;
118         uint16_t crc;
119         int ret, first = 1;
120         void *pdu = NULL;
121
122         do {
123                 struct pollfd pfd;
124
125                 pfd.fd = sk;
126                 pfd.events = POLLIN;
127                 ret = 0;
128                 do {
129                         int timeo = block ? 100 : 10;
130
131                         ret = poll(&pfd, 1, timeo);
132                         if (ret < 0) {
133                                 if (errno == EINTR)
134                                         break;
135                                 log_err("fio: poll: %s\n", strerror(errno));
136                                 break;
137                         } else if (!ret) {
138                                 if (!block)
139                                         return NULL;
140                                 continue;
141                         }
142
143                         if (pfd.revents & POLLIN)
144                                 break;
145                         if (pfd.revents & (POLLERR|POLLHUP)) {
146                                 ret = 1;
147                                 break;
148                         }
149                 } while (ret >= 0 && block);
150
151                 if (ret < 0)
152                         break;
153
154                 ret = fio_recv_data(sk, &cmd, sizeof(cmd));
155                 if (ret)
156                         break;
157
158                 /* We have a command, verify it and swap if need be */
159                 ret = verify_convert_cmd(&cmd);
160                 if (ret)
161                         break;
162
163                 if (first)
164                         cmd_size = sizeof(cmd) + cmd.pdu_len;
165                 else
166                         cmd_size += cmd.pdu_len;
167
168                 cmdret = realloc(cmdret, cmd_size);
169
170                 if (first)
171                         memcpy(cmdret, &cmd, sizeof(cmd));
172                 else
173                         assert(cmdret->opcode == cmd.opcode);
174
175                 if (!cmd.pdu_len)
176                         break;
177
178                 /* There's payload, get it */
179                 pdu = (void *) cmdret->payload + pdu_offset;
180                 ret = fio_recv_data(sk, pdu, cmd.pdu_len);
181                 if (ret)
182                         break;
183
184                 /* Verify payload crc */
185                 crc = crc16(pdu, cmd.pdu_len);
186                 if (crc != cmd.pdu_crc16) {
187                         log_err("fio: server bad crc on payload ");
188                         log_err("(got %x, wanted %x)\n", cmd.pdu_crc16, crc);
189                         ret = 1;
190                         break;
191                 }
192
193                 pdu_offset += cmd.pdu_len;
194                 if (!first)
195                         cmdret->pdu_len += cmd.pdu_len;
196                 first = 0;
197         } while (cmd.flags & FIO_NET_CMD_F_MORE);
198
199         if (ret) {
200                 free(cmdret);
201                 cmdret = NULL;
202         } else if (cmdret)
203                 cmdret->flags &= ~FIO_NET_CMD_F_MORE;
204
205         return cmdret;
206 }
207
208 void fio_net_cmd_crc(struct fio_net_cmd *cmd)
209 {
210         uint32_t pdu_len;
211
212         cmd->cmd_crc16 = __cpu_to_le16(crc16(cmd, FIO_NET_CMD_CRC_SZ));
213
214         pdu_len = le32_to_cpu(cmd->pdu_len);
215         if (pdu_len)
216                 cmd->pdu_crc16 = __cpu_to_le16(crc16(cmd->payload, pdu_len));
217 }
218
219 int fio_net_send_cmd(int fd, uint16_t opcode, const void *buf, off_t size)
220 {
221         struct fio_net_cmd *cmd;
222         size_t this_len;
223         int ret;
224
225         do {
226                 this_len = size;
227                 if (this_len > FIO_SERVER_MAX_PDU)
228                         this_len = FIO_SERVER_MAX_PDU;
229
230                 cmd = malloc(sizeof(*cmd) + this_len);
231
232                 fio_init_net_cmd(cmd, opcode, buf, this_len);
233
234                 if (this_len < size)
235                         cmd->flags = __cpu_to_le32(FIO_NET_CMD_F_MORE);
236
237                 fio_net_cmd_crc(cmd);
238
239                 ret = fio_send_data(fd, cmd, sizeof(*cmd) + this_len);
240                 free(cmd);
241                 size -= this_len;
242                 buf += this_len;
243         } while (!ret && size);
244
245         return ret;
246 }
247
248 int fio_net_send_simple_cmd(int sk, uint16_t opcode, uint64_t serial)
249 {
250         struct fio_net_cmd cmd = {
251                 .version        = __cpu_to_le16(FIO_SERVER_VER1),
252                 .opcode         = cpu_to_le16(opcode),
253                 .serial         = cpu_to_le64(serial),
254         };
255
256         fio_net_cmd_crc(&cmd);
257
258         return fio_send_data(sk, &cmd, sizeof(cmd));
259 }
260
261 static int send_quit_command(void)
262 {
263         dprint(FD_NET, "server: sending quit\n");
264         return fio_net_send_simple_cmd(server_fd, FIO_NET_CMD_QUIT, 0);
265 }
266
267 static int handle_cur_job(struct fio_net_cmd *cmd)
268 {
269         void *buf = cmd->payload;
270         int ret;
271
272         parse_jobs_ini(buf, 1, 0);
273         ret = exec_run();
274         send_quit_command();
275         reset_fio_state();
276         return ret;
277 }
278
279 static int handle_probe_cmd(struct fio_net_cmd *cmd)
280 {
281         struct cmd_probe_pdu probe;
282
283         memset(&probe, 0, sizeof(probe));
284         gethostname((char *) probe.hostname, sizeof(probe.hostname));
285         probe.fio_major = 1;
286         probe.fio_minor = 58;
287         probe.fio_patch = 0;
288
289         return fio_net_send_cmd(server_fd, FIO_NET_CMD_PROBE, &probe, sizeof(probe));
290 }
291
292 static int handle_command(struct fio_net_cmd *cmd)
293 {
294         int ret;
295
296         dprint(FD_NET, "server: got opcode %d\n", cmd->opcode);
297
298         switch (cmd->opcode) {
299         case FIO_NET_CMD_QUIT:
300                 fio_terminate_threads(TERMINATE_ALL);
301                 return -1;
302         case FIO_NET_CMD_EXIT:
303                 exit_backend = 1;
304                 return -1;
305         case FIO_NET_CMD_JOB:
306                 ret = handle_cur_job(cmd);
307                 break;
308         case FIO_NET_CMD_PROBE:
309                 ret = handle_probe_cmd(cmd);
310                 break;
311         default:
312                 log_err("fio: unknown opcode: %d\n", cmd->opcode);
313                 ret = 1;
314         }
315
316         return ret;
317 }
318
319 static int handle_connection(int sk, int block)
320 {
321         struct fio_net_cmd *cmd = NULL;
322         int ret = 0;
323
324         /* read forever */
325         while (!exit_backend) {
326                 cmd = fio_net_recv_cmd(sk, block);
327                 if (!cmd) {
328                         ret = -1;
329                         break;
330                 }
331
332                 ret = handle_command(cmd);
333                 if (ret)
334                         break;
335
336                 free(cmd);
337                 cmd = NULL;
338         }
339
340         if (cmd)
341                 free(cmd);
342
343         return ret;
344 }
345
346 void fio_server_idle_loop(void)
347 {
348         if (server_fd != -1)
349                 handle_connection(server_fd, 0);
350 }
351
352 static int accept_loop(int listen_sk)
353 {
354         struct sockaddr addr;
355         unsigned int len = sizeof(addr);
356         struct pollfd pfd;
357         int ret, sk, flags, exitval = 0;
358
359         flags = fcntl(listen_sk, F_GETFL);
360         flags |= O_NONBLOCK;
361         fcntl(listen_sk, F_SETFL, flags);
362 again:
363         pfd.fd = listen_sk;
364         pfd.events = POLLIN;
365         do {
366                 ret = poll(&pfd, 1, 100);
367                 if (ret < 0) {
368                         if (errno == EINTR)
369                                 break;
370                         log_err("fio: poll: %s\n", strerror(errno));
371                         goto out;
372                 } else if (!ret)
373                         continue;
374
375                 if (pfd.revents & POLLIN)
376                         break;
377         } while (!exit_backend);
378
379         if (exit_backend)
380                 goto out;
381
382         sk = accept(listen_sk, &addr, &len);
383         if (sk < 0) {
384                 log_err("fio: accept: %s\n", strerror(errno));
385                 return -1;
386         }
387
388         dprint(FD_NET, "server got a connection\n");
389
390         server_fd = sk;
391
392         exitval = handle_connection(sk, 1);
393
394         server_fd = -1;
395         close(sk);
396
397         if (!exit_backend)
398                 goto again;
399
400 out:
401         return exitval;
402 }
403
404 static int fio_server(void)
405 {
406         struct sockaddr_in saddr_in;
407         struct sockaddr addr;
408         unsigned int len;
409         int sk, opt, ret;
410
411         dprint(FD_NET, "starting server\n");
412
413         sk = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
414         if (sk < 0) {
415                 log_err("fio: socket: %s\n", strerror(errno));
416                 return -1;
417         }
418
419         opt = 1;
420         if (setsockopt(sk, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt)) < 0) {
421                 log_err("fio: setsockopt: %s\n", strerror(errno));
422                 return -1;
423         }
424 #ifdef SO_REUSEPORT
425         if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, &opt, sizeof(opt)) < 0) {
426                 log_err("fio: setsockopt: %s\n", strerror(errno));
427                 return -1;
428         }
429 #endif
430
431         saddr_in.sin_family = AF_INET;
432         saddr_in.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
433         saddr_in.sin_port = htons(fio_net_port);
434
435         if (bind(sk, (struct sockaddr *) &saddr_in, sizeof(saddr_in)) < 0) {
436                 log_err("fio: bind: %s\n", strerror(errno));
437                 return -1;
438         }
439
440         if (listen(sk, 1) < 0) {
441                 log_err("fio: listen: %s\n", strerror(errno));
442                 return -1;
443         }
444
445         len = sizeof(addr);
446         if (getsockname(sk, &addr, &len) < 0) {
447                 log_err("fio: getsockname: %s\n", strerror(errno));
448                 return -1;
449         }
450
451         ret = accept_loop(sk);
452         close(sk);
453         return ret;
454 }
455
456 int fio_server_text_output(const char *buf, unsigned int len)
457 {
458         if (server_fd != -1)
459                 return fio_net_send_cmd(server_fd, FIO_NET_CMD_TEXT, buf, len);
460
461         return 0;
462 }
463
464 static void convert_io_stat(struct io_stat *dst, struct io_stat *src)
465 {
466         dst->max_val    = cpu_to_le64(src->max_val);
467         dst->min_val    = cpu_to_le64(src->min_val);
468         dst->samples    = cpu_to_le64(src->samples);
469         /* FIXME */
470         dst->mean       = __cpu_to_le64(src->mean);
471         dst->S          = __cpu_to_le64(src->S);
472 }
473
474 static void convert_gs(struct group_run_stats *dst, struct group_run_stats *src)
475 {
476         int i;
477
478         for (i = 0; i < 2; i++) {
479                 dst->max_run[i]         = cpu_to_le64(src->max_run[i]);
480                 dst->min_run[i]         = cpu_to_le64(src->min_run[i]);
481                 dst->max_bw[i]          = cpu_to_le64(src->max_bw[i]);
482                 dst->min_bw[i]          = cpu_to_le64(src->min_bw[i]);
483                 dst->io_kb[i]           = cpu_to_le64(src->io_kb[i]);
484                 dst->agg[i]             = cpu_to_le64(src->agg[i]);
485         }
486
487         dst->kb_base    = cpu_to_le32(src->kb_base);
488         dst->groupid    = cpu_to_le32(src->groupid);
489 }
490
491 /*
492  * Send a CMD_TS, which packs struct thread_stat and group_run_stats
493  * into a single payload.
494  */
495 void fio_server_send_ts(struct thread_stat *ts, struct group_run_stats *rs)
496 {
497         struct cmd_ts_pdu p;
498         int i, j;
499
500         memset(&p, 0, sizeof(p));
501
502         strcpy(p.ts.name, ts->name);
503         strcpy(p.ts.verror, ts->verror);
504         strcpy(p.ts.description, ts->description);
505
506         p.ts.error      = cpu_to_le32(ts->error);
507         p.ts.groupid    = cpu_to_le32(ts->groupid);
508         p.ts.pid        = cpu_to_le32(ts->pid);
509         p.ts.members    = cpu_to_le32(ts->members);
510
511         for (i = 0; i < 2; i++) {
512                 convert_io_stat(&p.ts.clat_stat[i], &ts->clat_stat[i]);
513                 convert_io_stat(&p.ts.slat_stat[i], &ts->slat_stat[i]);
514                 convert_io_stat(&p.ts.lat_stat[i], &ts->lat_stat[i]);
515                 convert_io_stat(&p.ts.bw_stat[i], &ts->bw_stat[i]);
516         }
517
518         p.ts.usr_time           = cpu_to_le64(ts->usr_time);
519         p.ts.sys_time           = cpu_to_le64(ts->sys_time);
520         p.ts.ctx                = cpu_to_le64(ts->ctx);
521         p.ts.minf               = cpu_to_le64(ts->minf);
522         p.ts.majf               = cpu_to_le64(ts->majf);
523         p.ts.clat_percentiles   = cpu_to_le64(ts->clat_percentiles);
524         p.ts.percentile_list    = NULL;
525
526         for (i = 0; i < FIO_IO_U_MAP_NR; i++) {
527                 p.ts.io_u_map[i]        = cpu_to_le32(ts->io_u_map[i]);
528                 p.ts.io_u_submit[i]     = cpu_to_le32(ts->io_u_submit[i]);
529                 p.ts.io_u_complete[i]   = cpu_to_le32(ts->io_u_complete[i]);
530         }
531
532         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_U_NR; i++) {
533                 p.ts.io_u_lat_u[i]      = cpu_to_le32(ts->io_u_lat_u[i]);
534                 p.ts.io_u_lat_m[i]      = cpu_to_le32(ts->io_u_lat_m[i]);
535         }
536
537         for (i = 0; i < 2; i++)
538                 for (j = 0; j < FIO_IO_U_PLAT_NR; j++)
539                         p.ts.io_u_plat[i][j] = cpu_to_le32(ts->io_u_plat[i][j]);
540
541         for (i = 0; i < 3; i++) {
542                 p.ts.total_io_u[i]      = cpu_to_le64(ts->total_io_u[i]);
543                 p.ts.short_io_u[i]      = cpu_to_le64(ts->short_io_u[i]);
544         }
545
546         p.ts.total_submit       = cpu_to_le64(ts->total_submit);
547         p.ts.total_complete     = cpu_to_le64(ts->total_complete);
548
549         for (i = 0; i < 2; i++) {
550                 p.ts.io_bytes[i]        = cpu_to_le64(ts->io_bytes[i]);
551                 p.ts.runtime[i]         = cpu_to_le64(ts->runtime[i]);
552         }
553
554         p.ts.total_run_time     = cpu_to_le64(ts->total_run_time);
555         p.ts.continue_on_error  = cpu_to_le16(ts->continue_on_error);
556         p.ts.total_err_count    = cpu_to_le64(ts->total_err_count);
557         p.ts.first_error        = cpu_to_le32(ts->first_error);
558         p.ts.kb_base            = cpu_to_le32(ts->kb_base);
559
560         convert_gs(&p.rs, rs);
561
562         fio_net_send_cmd(server_fd, FIO_NET_CMD_TS, &p, sizeof(p));
563 }
564
565 void fio_server_send_gs(struct group_run_stats *rs)
566 {
567         struct group_run_stats gs;
568
569         convert_gs(&gs, rs);
570         fio_net_send_cmd(server_fd, FIO_NET_CMD_GS, &gs, sizeof(gs));
571 }
572
573 void fio_server_send_status(void)
574 {
575         struct jobs_eta *je;
576         size_t size;
577         void *buf;
578         int i;
579
580         size = sizeof(*je) + thread_number * sizeof(char);
581         buf = malloc(size);
582         memset(buf, 0, size);
583         je = buf;
584
585         if (!calc_thread_status(je)) {
586                 free(je);
587                 return;
588         }
589
590         je->nr_running          = cpu_to_le32(je->nr_running);
591         je->nr_ramp             = cpu_to_le32(je->nr_ramp);
592         je->nr_pending          = cpu_to_le32(je->nr_pending);
593         je->files_open          = cpu_to_le32(je->files_open);
594         je->m_rate              = cpu_to_le32(je->m_rate);
595         je->t_rate              = cpu_to_le32(je->t_rate);
596         je->m_iops              = cpu_to_le32(je->m_iops);
597         je->t_iops              = cpu_to_le32(je->t_iops);
598
599         for (i = 0; i < 2; i++) {
600                 je->rate[i]     = cpu_to_le32(je->rate[i]);
601                 je->iops[i]     = cpu_to_le32(je->iops[i]);
602         }
603
604         je->elapsed_sec         = cpu_to_le32(je->nr_running);
605         je->eta_sec             = cpu_to_le64(je->eta_sec);
606
607         fio_net_send_cmd(server_fd, FIO_NET_CMD_ETA, buf, size);
608         free(je);
609 }
610
611 int fio_server_log(const char *format, ...)
612 {
613         char buffer[1024];
614         va_list args;
615         size_t len;
616
617         va_start(args, format);
618         len = vsnprintf(buffer, sizeof(buffer), format, args);
619         va_end(args);
620
621         return fio_server_text_output(buffer, len);
622 }
623
624 int fio_start_server(int daemonize)
625 {
626         pid_t pid;
627
628         if (!daemonize)
629                 return fio_server();
630
631         openlog("fio", LOG_NDELAY|LOG_NOWAIT|LOG_PID, LOG_USER);
632         pid = fork();
633         if (pid < 0) {
634                 syslog(LOG_ERR, "failed server fork");
635                 return -1;
636         } else if (pid)
637                 exit(0);
638
639         setsid();
640         close(STDIN_FILENO);
641         close(STDOUT_FILENO);
642         close(STDERR_FILENO);
643         f_out = NULL;
644         f_err = NULL;
645         log_syslog = 1;
646         return fio_server();
647 }