Merge branch 'master' into gfio
[fio.git] / engines / net.c
index 636939ea932c86025a8aa733a1327a313e374b92..a70e56e6d5095b01455a6f2ca234448dbe7635f0 100644 (file)
@@ -7,9 +7,11 @@
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <unistd.h>
+#include <signal.h>
 #include <errno.h>
 #include <assert.h>
 #include <netinet/in.h>
+#include <netinet/tcp.h>
 #include <arpa/inet.h>
 #include <netdb.h>
 #include <sys/poll.h>
@@ -33,6 +35,8 @@ struct netio_options {
        unsigned int port;
        unsigned int proto;
        unsigned int listen;
+       unsigned int pingpong;
+       unsigned int nodelay;
 };
 
 struct udp_close_msg {
@@ -42,7 +46,8 @@ struct udp_close_msg {
 
 enum {
        FIO_LINK_CLOSE = 0x89,
-       FIO_LINK_CLOSE_MAGIC = 0x6c696e6b,
+       FIO_LINK_OPEN_CLOSE_MAGIC = 0x6c696e6b,
+       FIO_LINK_OPEN = 0x98,
 
        FIO_TYPE_TCP    = 1,
        FIO_TYPE_UDP    = 2,
@@ -85,7 +90,7 @@ static struct fio_option options[] = {
                          },
                          { .ival = "udp",
                            .oval = FIO_TYPE_UDP,
-                           .help = "Unreliable Datagram Protocol",
+                           .help = "User Datagram Protocol",
                          },
                          { .ival = "unix",
                            .oval = FIO_TYPE_UNIX,
@@ -93,6 +98,14 @@ static struct fio_option options[] = {
                          },
                },
        },
+#ifdef CONFIG_TCP_NODELAY
+       {
+               .name   = "nodelay",
+               .type   = FIO_OPT_BOOL,
+               .off1   = offsetof(struct netio_options, nodelay),
+               .help   = "Use TCP_NODELAY on TCP connections",
+       },
+#endif
        {
                .name   = "listen",
                .lname  = "net engine listen",
@@ -101,6 +114,12 @@ static struct fio_option options[] = {
                .help   = "Listen for incoming TCP connections",
                .category = FIO_OPT_C_IO,
        },
+       {
+               .name   = "pingpong",
+               .type   = FIO_OPT_STR_SET,
+               .off1   = offsetof(struct netio_options, pingpong),
+               .help   = "Ping-pong IO requests",
+       },
        {
                .name   = NULL,
        },
@@ -152,11 +171,11 @@ static int fio_netio_prep(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
                td_verror(td, EINVAL, "bad direction");
                return 1;
        }
-               
+
        return 0;
 }
 
-#ifdef FIO_HAVE_SPLICE
+#ifdef CONFIG_LINUX_SPLICE
 static int splice_io_u(int fdin, int fdout, unsigned int len)
 {
        int bytes = 0;
@@ -295,7 +314,7 @@ static int fio_netio_send(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
        struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
        struct netio_options *o = td->eo;
-       int ret, flags = OS_MSG_DONTWAIT;
+       int ret, flags = 0;
 
        do {
                if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
@@ -309,8 +328,8 @@ static int fio_netio_send(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
                         * if we are going to write more, set MSG_MORE
                         */
 #ifdef MSG_MORE
-                       if (td->this_io_bytes[DDIR_WRITE] + io_u->xfer_buflen <
-                           td->o.size)
+                       if ((td->this_io_bytes[DDIR_WRITE] + io_u->xfer_buflen <
+                           td->o.size) && !o->pingpong)
                                flags |= MSG_MORE;
 #endif
                        ret = send(io_u->file->fd, io_u->xfer_buf,
@@ -322,8 +341,6 @@ static int fio_netio_send(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
                ret = poll_wait(td, io_u->file->fd, POLLOUT);
                if (ret <= 0)
                        break;
-
-               flags &= ~OS_MSG_DONTWAIT;
        } while (1);
 
        return ret;
@@ -337,7 +354,7 @@ static int is_udp_close(struct io_u *io_u, int len)
                return 0;
 
        msg = io_u->xfer_buf;
-       if (ntohl(msg->magic) != FIO_LINK_CLOSE_MAGIC)
+       if (ntohl(msg->magic) != FIO_LINK_OPEN_CLOSE_MAGIC)
                return 0;
        if (ntohl(msg->cmd) != FIO_LINK_CLOSE)
                return 0;
@@ -349,11 +366,11 @@ static int fio_netio_recv(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
        struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
        struct netio_options *o = td->eo;
-       int ret, flags = OS_MSG_DONTWAIT;
+       int ret, flags = 0;
 
        do {
                if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
-                       fio_socklen_t len = sizeof(nd->addr);
+                       socklen_t len = sizeof(nd->addr);
                        struct sockaddr *from = (struct sockaddr *) &nd->addr;
 
                        ret = recvfrom(io_u->file->fd, io_u->xfer_buf,
@@ -368,32 +385,32 @@ static int fio_netio_recv(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
                }
                if (ret > 0)
                        break;
+               else if (!ret && (flags & MSG_WAITALL))
+                       break;
 
                ret = poll_wait(td, io_u->file->fd, POLLIN);
                if (ret <= 0)
                        break;
-               flags &= ~OS_MSG_DONTWAIT;
                flags |= MSG_WAITALL;
        } while (1);
 
        return ret;
 }
 
-static int fio_netio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
+static int __fio_netio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
+                            enum fio_ddir ddir)
 {
        struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
        struct netio_options *o = td->eo;
        int ret;
 
-       fio_ro_check(td, io_u);
-
-       if (io_u->ddir == DDIR_WRITE) {
+       if (ddir == DDIR_WRITE) {
                if (!nd->use_splice || o->proto == FIO_TYPE_UDP ||
                    o->proto == FIO_TYPE_UNIX)
                        ret = fio_netio_send(td, io_u);
                else
                        ret = fio_netio_splice_out(td, io_u);
-       } else if (io_u->ddir == DDIR_READ) {
+       } else if (ddir == DDIR_READ) {
                if (!nd->use_splice || o->proto == FIO_TYPE_UDP ||
                    o->proto == FIO_TYPE_UNIX)
                        ret = fio_netio_recv(td, io_u);
@@ -410,7 +427,7 @@ static int fio_netio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
                } else {
                        int err = errno;
 
-                       if (io_u->ddir == DDIR_WRITE && err == EMSGSIZE)
+                       if (ddir == DDIR_WRITE && err == EMSGSIZE)
                                return FIO_Q_BUSY;
 
                        io_u->error = err;
@@ -423,6 +440,28 @@ static int fio_netio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        return FIO_Q_COMPLETED;
 }
 
+static int fio_netio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
+{
+       struct netio_options *o = td->eo;
+       int ret;
+
+       fio_ro_check(td, io_u);
+
+       ret = __fio_netio_queue(td, io_u, io_u->ddir);
+       if (!o->pingpong || ret != FIO_Q_COMPLETED)
+               return ret;
+
+       /*
+        * For ping-pong mode, receive or send reply as needed
+        */
+       if (td_read(td) && io_u->ddir == DDIR_READ)
+               ret = __fio_netio_queue(td, io_u, DDIR_WRITE);
+       else if (td_write(td) && io_u->ddir == DDIR_WRITE)
+               ret = __fio_netio_queue(td, io_u, DDIR_READ);
+
+       return ret;
+}
+
 static int fio_netio_connect(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 {
        struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
@@ -450,10 +489,21 @@ static int fio_netio_connect(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
                return 1;
        }
 
+#ifdef CONFIG_TCP_NODELAY
+       if (o->nodelay && o->proto == FIO_TYPE_TCP) {
+               int optval = 1;
+
+               if (setsockopt(f->fd, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, (void *) &optval, sizeof(int)) < 0) {
+                       log_err("fio: cannot set TCP_NODELAY option on socket (%s), disable with 'nodelay=0'\n", strerror(errno));
+                       return 1;
+               }
+       }
+#endif
+
        if (o->proto == FIO_TYPE_UDP)
                return 0;
        else if (o->proto == FIO_TYPE_TCP) {
-               fio_socklen_t len = sizeof(nd->addr);
+               socklen_t len = sizeof(nd->addr);
 
                if (connect(f->fd, (struct sockaddr *) &nd->addr, len) < 0) {
                        td_verror(td, errno, "connect");
@@ -462,7 +512,7 @@ static int fio_netio_connect(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
                }
        } else {
                struct sockaddr_un *addr = &nd->addr_un;
-               fio_socklen_t len;
+               socklen_t len;
 
                len = sizeof(addr->sun_family) + strlen(addr->sun_path) + 1;
 
@@ -480,40 +530,45 @@ static int fio_netio_accept(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 {
        struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
        struct netio_options *o = td->eo;
-       fio_socklen_t socklen = sizeof(nd->addr);
+       socklen_t socklen = sizeof(nd->addr);
+       int state;
 
        if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
                f->fd = nd->listenfd;
                return 0;
        }
 
+       state = td->runstate;
+       td_set_runstate(td, TD_SETTING_UP);
+
        log_info("fio: waiting for connection\n");
 
        if (poll_wait(td, nd->listenfd, POLLIN) < 0)
-               return 1;
+               goto err;
 
        f->fd = accept(nd->listenfd, (struct sockaddr *) &nd->addr, &socklen);
        if (f->fd < 0) {
                td_verror(td, errno, "accept");
-               return 1;
+               goto err;
        }
 
-       return 0;
-}
+#ifdef CONFIG_TCP_NODELAY
+       if (o->nodelay && o->proto == FIO_TYPE_TCP) {
+               int optval = 1;
 
-static int fio_netio_open_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
-{
-       int ret;
-       struct netio_options *o = td->eo;
-
-       if (o->listen)
-               ret = fio_netio_accept(td, f);
-       else
-               ret = fio_netio_connect(td, f);
+               if (setsockopt(f->fd, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, (void *) &optval, sizeof(int)) < 0) {
+                       log_err("fio: cannot set TCP_NODELAY option on socket (%s), disable with 'nodelay=0'\n", strerror(errno));
+                       return 1;
+               }
+       }
+#endif
 
-       if (ret)
-               f->fd = -1;
-       return ret;
+       reset_all_stats(td);
+       td_set_runstate(td, state);
+       return 0;
+err:
+       td_set_runstate(td, state);
+       return 1;
 }
 
 static void fio_netio_udp_close(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
@@ -523,10 +578,10 @@ static void fio_netio_udp_close(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
        struct sockaddr *to = (struct sockaddr *) &nd->addr;
        int ret;
 
-       msg.magic = htonl(FIO_LINK_CLOSE_MAGIC);
+       msg.magic = htonl(FIO_LINK_OPEN_CLOSE_MAGIC);
        msg.cmd = htonl(FIO_LINK_CLOSE);
 
-       ret = sendto(f->fd, &msg, sizeof(msg), MSG_WAITALL, to,
+       ret = sendto(f->fd, (void *) &msg, sizeof(msg), MSG_WAITALL, to,
                        sizeof(nd->addr));
        if (ret < 0)
                td_verror(td, errno, "sendto udp link close");
@@ -546,11 +601,98 @@ static int fio_netio_close_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
        return generic_close_file(td, f);
 }
 
+static int fio_netio_udp_recv_open(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
+{
+       struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
+       struct udp_close_msg msg;
+       struct sockaddr *to = (struct sockaddr *) &nd->addr;
+       socklen_t len = sizeof(nd->addr);
+       int ret;
+
+       ret = recvfrom(f->fd, (void *) &msg, sizeof(msg), MSG_WAITALL, to, &len);
+       if (ret < 0) {
+               td_verror(td, errno, "sendto udp link open");
+               return ret;
+       }
+
+       if (ntohl(msg.magic) != FIO_LINK_OPEN_CLOSE_MAGIC ||
+           ntohl(msg.cmd) != FIO_LINK_OPEN) {
+               log_err("fio: bad udp open magic %x/%x\n", ntohl(msg.magic),
+                                                               ntohl(msg.cmd));
+               return -1;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+static int fio_netio_udp_send_open(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
+{
+       struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
+       struct udp_close_msg msg;
+       struct sockaddr *to = (struct sockaddr *) &nd->addr;
+       int ret;
+
+       msg.magic = htonl(FIO_LINK_OPEN_CLOSE_MAGIC);
+       msg.cmd = htonl(FIO_LINK_OPEN);
+
+       ret = sendto(f->fd, (void *) &msg, sizeof(msg), MSG_WAITALL, to,
+                       sizeof(nd->addr));
+       if (ret < 0) {
+               td_verror(td, errno, "sendto udp link open");
+               return ret;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+static int fio_netio_open_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
+{
+       int ret;
+       struct netio_options *o = td->eo;
+
+       if (o->listen)
+               ret = fio_netio_accept(td, f);
+       else
+               ret = fio_netio_connect(td, f);
+
+       if (ret) {
+               f->fd = -1;
+               return ret;
+       }
+
+       if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
+               if (td_write(td))
+                       ret = fio_netio_udp_send_open(td, f);
+               else {
+                       int state;
+
+                       state = td->runstate;
+                       td_set_runstate(td, TD_SETTING_UP);
+                       ret = fio_netio_udp_recv_open(td, f);
+                       td_set_runstate(td, state);
+               }
+       }
+
+       if (ret)
+               fio_netio_close_file(td, f);
+
+       return ret;
+}
+
 static int fio_netio_setup_connect_inet(struct thread_data *td,
                                        const char *host, unsigned short port)
 {
        struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
 
+       if (!host) {
+               log_err("fio: connect with no host to connect to.\n");
+               if (td_read(td))
+                       log_err("fio: did you forget to set 'listen'?\n");
+
+               td_verror(td, EINVAL, "no hostname= set");
+               return 1;
+       }
+
        nd->addr.sin_family = AF_INET;
        nd->addr.sin_port = htons(port);
 
@@ -641,12 +783,12 @@ static int fio_netio_setup_listen_inet(struct thread_data *td, short port)
        }
 
        opt = 1;
-       if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt)) < 0) {
+       if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *) &opt, sizeof(opt)) < 0) {
                td_verror(td, errno, "setsockopt");
                return 1;
        }
 #ifdef SO_REUSEPORT
-       if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, &opt, sizeof(opt)) < 0) {
+       if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, (void *) &opt, sizeof(opt)) < 0) {
                td_verror(td, errno, "setsockopt");
                return 1;
        }
@@ -695,6 +837,11 @@ static int fio_netio_init(struct thread_data *td)
        struct netio_options *o = td->eo;
        int ret;
 
+#ifdef WIN32
+       WSADATA wsd;
+       WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsd);
+#endif
+
        if (td_random(td)) {
                log_err("fio: network IO can't be random\n");
                return 1;
@@ -775,7 +922,12 @@ static int fio_netio_setup(struct thread_data *td)
        return 0;
 }
 
-#ifdef FIO_HAVE_SPLICE
+static void fio_netio_terminate(struct thread_data *td)
+{
+       kill(td->pid, SIGUSR2);
+}
+
+#ifdef CONFIG_LINUX_SPLICE
 static int fio_netio_setup_splice(struct thread_data *td)
 {
        struct netio_data *nd;
@@ -803,11 +955,12 @@ static struct ioengine_ops ioengine_splice = {
        .init                   = fio_netio_init,
        .cleanup                = fio_netio_cleanup,
        .open_file              = fio_netio_open_file,
-       .close_file             = generic_close_file,
+       .close_file             = fio_netio_close_file,
+       .terminate              = fio_netio_terminate,
        .options                = options,
        .option_struct_size     = sizeof(struct netio_options),
        .flags                  = FIO_SYNCIO | FIO_DISKLESSIO | FIO_UNIDIR |
-                                 FIO_SIGTERM | FIO_PIPEIO,
+                                 FIO_PIPEIO,
 };
 #endif
 
@@ -821,10 +974,11 @@ static struct ioengine_ops ioengine_rw = {
        .cleanup                = fio_netio_cleanup,
        .open_file              = fio_netio_open_file,
        .close_file             = fio_netio_close_file,
+       .terminate              = fio_netio_terminate,
        .options                = options,
        .option_struct_size     = sizeof(struct netio_options),
        .flags                  = FIO_SYNCIO | FIO_DISKLESSIO | FIO_UNIDIR |
-                                 FIO_SIGTERM | FIO_PIPEIO,
+                                 FIO_PIPEIO,
 };
 
 static int str_hostname_cb(void *data, const char *input)
@@ -840,7 +994,7 @@ static int str_hostname_cb(void *data, const char *input)
 static void fio_init fio_netio_register(void)
 {
        register_ioengine(&ioengine_rw);
-#ifdef FIO_HAVE_SPLICE
+#ifdef CONFIG_LINUX_SPLICE
        register_ioengine(&ioengine_splice);
 #endif
 }
@@ -848,7 +1002,7 @@ static void fio_init fio_netio_register(void)
 static void fio_exit fio_netio_unregister(void)
 {
        unregister_ioengine(&ioengine_rw);
-#ifdef FIO_HAVE_SPLICE
+#ifdef CONFIG_LINUX_SPLICE
        unregister_ioengine(&ioengine_splice);
 #endif
 }