src/vlib/unix/mc_socket.c

   1 /*
   2  * mc_socket.c: socket based multicast for vlib mc
   3  *
   4  * Copyright (c) 2010 Cisco and/or its affiliates.
   5  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   6  * you may not use this file except in compliance with the License.
   7  * You may obtain a copy of the License at:
   8  *
   9  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  10  *
  11  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  12  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  13  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  14  * See the License for the specific language governing permissions and
  15  * limitations under the License.
  16  */
  17
  18 #include <vlib/vlib.h>
  19 #include <vlib/unix/mc_socket.h>
  20
  21 #include <sys/ioctl.h>          /* for FIONBIO */
  22 #include <netinet/tcp.h>        /* for TCP_NODELAY */
  23 #include <net/if.h>             /* for struct ifreq */
  24
  25 static u8 *
  26 format_socket_peer_id (u8 * s, va_list * args)
  27 {
  28   u64 peer_id_as_u64 = va_arg (*args, u64);
  29   mc_peer_id_t peer_id;
  30   peer_id.as_u64 = peer_id_as_u64;
  31   u32 a = mc_socket_peer_id_get_address (peer_id);
  32   u32 p = mc_socket_peer_id_get_port (peer_id);
  33
  34   s = format (s, "%U:%04x", format_network_address, AF_INET, &a, ntohs (p));
  35
  36   return s;
  37 }
  38
  39 typedef void (mc_msg_handler_t) (mc_main_t * mcm, void *msg,
  40                                  u32 buffer_index);
  41
  42 always_inline void
  43 msg_handler (mc_main_t * mcm,
  44              u32 buffer_index, u32 handler_frees_buffer, void *_h)
  45 {
  46   vlib_main_t *vm = mcm->vlib_main;
  47   mc_msg_handler_t *h = _h;
  48   vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (vm, buffer_index);
  49   void *the_msg = vlib_buffer_get_current (b);
  50
  51   h (mcm, the_msg, buffer_index);
  52   if (!handler_frees_buffer)
  53     vlib_buffer_free_one (vm, buffer_index);
  54 }
  55
  56 static uword
  57 append_buffer_index_to_iovec (vlib_main_t * vm,
  58                               u32 buffer_index, struct iovec **iovs_return)
  59 {
  60   struct iovec *i;
  61   vlib_buffer_t *b;
  62   u32 bi = buffer_index;
  63   u32 l = 0;
  64
  65   while (1)
  66     {
  67       b = vlib_get_buffer (vm, bi);
  68       vec_add2 (*iovs_return, i, 1);
  69       i->iov_base = vlib_buffer_get_current (b);
  70       i->iov_len = b->current_length;
  71       l += i->iov_len;
  72       if (!(b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
  73         break;
  74       bi = b->next_buffer;
  75     }
  76
  77   return l;
  78 }
  79
  80 static clib_error_t *
  81 sendmsg_helper (mc_socket_main_t * msm,
  82                 int socket, struct sockaddr_in *tx_addr, u32 buffer_index)
  83 {
  84   vlib_main_t *vm = msm->mc_main.vlib_main;
  85   struct msghdr h;
  86   word n_bytes, n_bytes_tx, n_retries;
  87
  88   memset (&h, 0, sizeof (h));
  89   h.msg_name = tx_addr;
  90   h.msg_namelen = sizeof (tx_addr[0]);
  91
  92   if (msm->iovecs)
  93     _vec_len (msm->iovecs) = 0;
  94
  95   n_bytes = append_buffer_index_to_iovec (vm, buffer_index, &msm->iovecs);
  96   ASSERT (n_bytes <= msm->mc_main.transport.max_packet_size);
  97   if (n_bytes > msm->mc_main.transport.max_packet_size)
  98     clib_error ("sending packet larger than interace MTU %d bytes", n_bytes);
  99
 100   h.msg_iov = msm->iovecs;
 101   h.msg_iovlen = vec_len (msm->iovecs);
 102
 103   n_retries = 0;
 104   while ((n_bytes_tx = sendmsg (socket, &h, /* flags */ 0)) != n_bytes
 105          && errno == EAGAIN)
 106     n_retries++;
 107   if (n_bytes_tx != n_bytes)
 108     {
 109       clib_unix_warning ("sendmsg");
 110       return 0;
 111     }
 112   if (n_retries)
 113     {
 114       ELOG_TYPE_DECLARE (e) =
 115       {
 116       .format = "sendmsg-helper: %d retries",.format_args = "i4",};
 117       struct
 118       {
 119         u32 retries;
 120       } *ed = 0;
 121
 122       ed = ELOG_DATA (&vm->elog_main, e);
 123       ed->retries = n_retries;
 124     }
 125   return 0;
 126 }
 127
 128 static clib_error_t *
 129 tx_buffer (void *transport, mc_transport_type_t type, u32 buffer_index)
 130 {
 131   mc_socket_main_t *msm = (mc_socket_main_t *) transport;
 132   vlib_main_t *vm = msm->mc_main.vlib_main;
 133   mc_multicast_socket_t *ms = &msm->multicast_sockets[type];
 134   clib_error_t *error;
 135   error = sendmsg_helper (msm, ms->socket, &ms->tx_addr, buffer_index);
 136   if (type != MC_TRANSPORT_USER_REQUEST_TO_RELAY)
 137     vlib_buffer_free_one (vm, buffer_index);
 138   return error;
 139 }
 140
 141 static clib_error_t *
 142 tx_ack (void *transport, mc_peer_id_t dest_peer_id, u32 buffer_index)
 143 {
 144   struct sockaddr_in tx_addr;
 145   mc_socket_main_t *msm = (mc_socket_main_t *) transport;
 146   vlib_main_t *vm = msm->mc_main.vlib_main;
 147   clib_error_t *error;
 148
 149   memset (&tx_addr, 0, sizeof (tx_addr));
 150   tx_addr.sin_family = AF_INET;
 151   tx_addr.sin_addr.s_addr = mc_socket_peer_id_get_address (dest_peer_id);
 152   tx_addr.sin_port = mc_socket_peer_id_get_port (dest_peer_id);
 153
 154   error = sendmsg_helper (msm, msm->ack_socket, &tx_addr, buffer_index);
 155   vlib_buffer_free_one (vm, buffer_index);
 156   return error;
 157 }
 158
 159 static clib_error_t *
 160 recvmsg_helper (mc_socket_main_t * msm,
 161                 int socket,
 162                 struct sockaddr_in *rx_addr,
 163                 u32 * buffer_index, u32 drop_message)
 164 {
 165   vlib_main_t *vm = msm->mc_main.vlib_main;
 166   vlib_buffer_t *b;
 167   uword n_left, n_alloc, n_mtu, i, i_rx;
 168   const uword buffer_size = VLIB_BUFFER_DEFAULT_FREE_LIST_BYTES;
 169   word n_bytes_left;
 170
 171   /* Make sure we have at least a MTU worth of buffers. */
 172   n_mtu = msm->rx_mtu_n_buffers;
 173   n_left = vec_len (msm->rx_buffers);
 174   if (n_left < n_mtu)
 175     {
 176       uword max_alloc = 8 * n_mtu;
 177       vec_validate (msm->rx_buffers, max_alloc - 1);
 178       n_alloc =
 179         vlib_buffer_alloc (vm, msm->rx_buffers + n_left, max_alloc - n_left);
 180       _vec_len (msm->rx_buffers) = n_left + n_alloc;
 181     }
 182
 183   ASSERT (vec_len (msm->rx_buffers) >= n_mtu);
 184   vec_validate (msm->iovecs, n_mtu - 1);
 185
 186   /* Allocate RX buffers from end of rx_buffers.
 187      Turn them into iovecs to pass to readv. */
 188   i_rx = vec_len (msm->rx_buffers) - 1;
 189   for (i = 0; i < n_mtu; i++)
 190     {
 191       b = vlib_get_buffer (vm, msm->rx_buffers[i_rx - i]);
 192       msm->iovecs[i].iov_base = b->data;
 193       msm->iovecs[i].iov_len = buffer_size;
 194     }
 195   _vec_len (msm->iovecs) = n_mtu;
 196
 197   {
 198     struct msghdr h;
 199
 200     memset (&h, 0, sizeof (h));
 201     if (rx_addr)
 202       {
 203         h.msg_name = rx_addr;
 204         h.msg_namelen = sizeof (rx_addr[0]);
 205       }
 206     h.msg_iov = msm->iovecs;
 207     h.msg_iovlen = vec_len (msm->iovecs);
 208
 209     n_bytes_left = recvmsg (socket, &h, 0);
 210     if (n_bytes_left < 0)
 211       return clib_error_return_unix (0, "recvmsg");
 212   }
 213
 214   if (drop_message)
 215     {
 216       *buffer_index = ~0;
 217       return 0;
 218     }
 219
 220   *buffer_index = msm->rx_buffers[i_rx];
 221   while (1)
 222     {
 223       b = vlib_get_buffer (vm, msm->rx_buffers[i_rx]);
 224
 225       b->flags = 0;
 226       b->current_data = 0;
 227       b->current_length =
 228         n_bytes_left < buffer_size ? n_bytes_left : buffer_size;
 229
 230       n_bytes_left -= buffer_size;
 231
 232       if (n_bytes_left <= 0)
 233         break;
 234
 235       i_rx--;
 236       b->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 237       b->next_buffer = msm->rx_buffers[i_rx];
 238     }
 239
 240   _vec_len (msm->rx_buffers) = i_rx;
 241
 242   return 0 /* no error */ ;
 243 }
 244
 245 static clib_error_t *
 246 mastership_socket_read_ready (clib_file_t * uf)
 247 {
 248   mc_socket_main_t *msm = (mc_socket_main_t *) uf->private_data;
 249   mc_main_t *mcm = &msm->mc_main;
 250   mc_multicast_socket_t *ms =
 251     &msm->multicast_sockets[MC_TRANSPORT_MASTERSHIP];
 252   clib_error_t *error;
 253   u32 bi = 0;
 254
 255   error = recvmsg_helper (msm, ms->socket, /* rx_addr */ 0, &bi,        /* drop_message */
 256                           0);
 257   if (!error)
 258     msg_handler (mcm, bi,
 259                  /* handler_frees_buffer */ 0,
 260                  mc_msg_master_assert_handler);
 261
 262   return error;
 263 }
 264
 265 static clib_error_t *
 266 to_relay_socket_read_ready (clib_file_t * uf)
 267 {
 268   mc_socket_main_t *msm = (mc_socket_main_t *) uf->private_data;
 269   mc_main_t *mcm = &msm->mc_main;
 270   vlib_main_t *vm = msm->mc_main.vlib_main;
 271   mc_multicast_socket_t *ms_to_relay =
 272     &msm->multicast_sockets[MC_TRANSPORT_USER_REQUEST_TO_RELAY];
 273   mc_multicast_socket_t *ms_from_relay =
 274     &msm->multicast_sockets[MC_TRANSPORT_USER_REQUEST_FROM_RELAY];
 275   clib_error_t *error;
 276   u32 bi = 0;
 277   u32 is_master = mcm->relay_state == MC_RELAY_STATE_MASTER;
 278
 279   /* Not the ordering master? Turf the msg */
 280   error = recvmsg_helper (msm, ms_to_relay->socket, /* rx_addr */ 0, &bi,
 281                           /* drop_message */ !is_master);
 282
 283   /* If we are the master, number and rebroadcast the msg. */
 284   if (!error && is_master)
 285     {
 286       vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (vm, bi);
 287       mc_msg_user_request_t *mp = vlib_buffer_get_current (b);
 288       mp->global_sequence = clib_host_to_net_u32 (mcm->relay_global_sequence);
 289       mcm->relay_global_sequence++;
 290       error =
 291         sendmsg_helper (msm, ms_from_relay->socket, &ms_from_relay->tx_addr,
 292                         bi);
 293       vlib_buffer_free_one (vm, bi);
 294     }
 295
 296   return error;
 297 }
 298
 299 static clib_error_t *
 300 from_relay_socket_read_ready (clib_file_t * uf)
 301 {
 302   mc_socket_main_t *msm = (mc_socket_main_t *) uf->private_data;
 303   mc_main_t *mcm = &msm->mc_main;
 304   mc_multicast_socket_t *ms =
 305     &msm->multicast_sockets[MC_TRANSPORT_USER_REQUEST_FROM_RELAY];
 306   clib_error_t *error;
 307   u32 bi = 0;
 308
 309   error = recvmsg_helper (msm, ms->socket, /* rx_addr */ 0, &bi,        /* drop_message */
 310                           0);
 311   if (!error)
 312     {
 313       msg_handler (mcm, bi, /* handler_frees_buffer */ 1,
 314                    mc_msg_user_request_handler);
 315     }
 316   return error;
 317 }
 318
 319 static clib_error_t *
 320 join_socket_read_ready (clib_file_t * uf)
 321 {
 322   mc_socket_main_t *msm = (mc_socket_main_t *) uf->private_data;
 323   mc_main_t *mcm = &msm->mc_main;
 324   vlib_main_t *vm = mcm->vlib_main;
 325   mc_multicast_socket_t *ms = &msm->multicast_sockets[MC_TRANSPORT_JOIN];
 326   clib_error_t *error;
 327   u32 bi = 0;
 328
 329   error = recvmsg_helper (msm, ms->socket, /* rx_addr */ 0, &bi,        /* drop_message */
 330                           0);
 331   if (!error)
 332     {
 333       vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (vm, bi);
 334       mc_msg_join_or_leave_request_t *mp = vlib_buffer_get_current (b);
 335
 336       switch (clib_host_to_net_u32 (mp->type))
 337         {
 338         case MC_MSG_TYPE_join_or_leave_request:
 339           msg_handler (mcm, bi, /* handler_frees_buffer */ 0,
 340                        mc_msg_join_or_leave_request_handler);
 341           break;
 342
 343         case MC_MSG_TYPE_join_reply:
 344           msg_handler (mcm, bi, /* handler_frees_buffer */ 0,
 345                        mc_msg_join_reply_handler);
 346           break;
 347
 348         default:
 349           ASSERT (0);
 350           break;
 351         }
 352     }
 353   return error;
 354 }
 355
 356 static clib_error_t *
 357 ack_socket_read_ready (clib_file_t * uf)
 358 {
 359   mc_socket_main_t *msm = (mc_socket_main_t *) uf->private_data;
 360   mc_main_t *mcm = &msm->mc_main;
 361   clib_error_t *error;
 362   u32 bi = 0;
 363
 364   error = recvmsg_helper (msm, msm->ack_socket, /* rx_addr */ 0, &bi,
 365                           /* drop_message */ 0);
 366   if (!error)
 367     msg_handler (mcm, bi, /* handler_frees_buffer */ 0,
 368                  mc_msg_user_ack_handler);
 369   return error;
 370 }
 371
 372 static void
 373 catchup_cleanup (mc_socket_main_t * msm,
 374                  mc_socket_catchup_t * c, clib_file_main_t * um,
 375                  clib_file_t * uf)
 376 {
 377   hash_unset (msm->catchup_index_by_file_descriptor, uf->file_descriptor);
 378   clib_file_del (um, uf);
 379   vec_free (c->input_vector);
 380   vec_free (c->output_vector);
 381   pool_put (msm->catchups, c);
 382 }
 383
 384 static mc_socket_catchup_t *
 385 find_catchup_from_file_descriptor (mc_socket_main_t * msm,
 386                                    int file_descriptor)
 387 {
 388   uword *p =
 389     hash_get (msm->catchup_index_by_file_descriptor, file_descriptor);
 390   return p ? pool_elt_at_index (msm->catchups, p[0]) : 0;
 391 }
 392
 393 static clib_error_t *
 394 catchup_socket_read_ready (clib_file_t * uf, int is_server)
 395 {
 396   clib_file_main_t *um = &file_main;
 397   mc_socket_main_t *msm = (mc_socket_main_t *) uf->private_data;
 398   mc_main_t *mcm = &msm->mc_main;
 399   mc_socket_catchup_t *c =
 400     find_catchup_from_file_descriptor (msm, uf->file_descriptor);
 401   word l, n, is_eof;
 402
 403   l = vec_len (c->input_vector);
 404   vec_resize (c->input_vector, 4096);
 405   n =
 406     read (uf->file_descriptor, c->input_vector + l,
 407           vec_len (c->input_vector) - l);
 408   is_eof = n == 0;
 409
 410   if (n < 0)
 411     {
 412       if (errno == EAGAIN)
 413         n = 0;
 414       else
 415         {
 416           catchup_cleanup (msm, c, um, uf);
 417           return clib_error_return_unix (0, "read");
 418         }
 419     }
 420
 421   _vec_len (c->input_vector) = l + n;
 422
 423   if (is_eof && vec_len (c->input_vector) > 0)
 424     {
 425       if (is_server)
 426         {
 427           mc_msg_catchup_request_handler (mcm, (void *) c->input_vector,
 428                                           c - msm->catchups);
 429           _vec_len (c->input_vector) = 0;
 430         }
 431       else
 432         {
 433           mc_msg_catchup_reply_handler (mcm, (void *) c->input_vector,
 434                                         c - msm->catchups);
 435           c->input_vector = 0;  /* reply handler is responsible for freeing vector */
 436           catchup_cleanup (msm, c, um, uf);
 437         }
 438     }
 439
 440   return 0 /* no error */ ;
 441 }
 442
 443 static clib_error_t *
 444 catchup_server_read_ready (clib_file_t * uf)
 445 {
 446   return catchup_socket_read_ready (uf, /* is_server */ 1);
 447 }
 448
 449 static clib_error_t *
 450 catchup_client_read_ready (clib_file_t * uf)
 451 {
 452   if (MC_EVENT_LOGGING)
 453     {
 454       mc_socket_main_t *msm = (mc_socket_main_t *) uf->private_data;
 455       vlib_main_t *vm = msm->mc_main.vlib_main;
 456
 457       ELOG_TYPE (e, "catchup_client_read_ready");
 458       ELOG (&vm->elog_main, e, 0);
 459     }
 460   return catchup_socket_read_ready (uf, /* is_server */ 0);
 461 }
 462
 463 static clib_error_t *
 464 catchup_socket_write_ready (clib_file_t * uf, int is_server)
 465 {
 466   clib_file_main_t *um = &file_main;
 467   mc_socket_main_t *msm = (mc_socket_main_t *) uf->private_data;
 468   mc_socket_catchup_t *c =
 469     find_catchup_from_file_descriptor (msm, uf->file_descriptor);
 470   clib_error_t *error = 0;
 471   int n;
 472
 473   if (c->connect_in_progress)
 474     {
 475       u32 len, value;
 476
 477       c->connect_in_progress = 0;
 478       len = sizeof (value);
 479       if (getsockopt (c->socket, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &value, &len) < 0)
 480         {
 481           error = clib_error_return_unix (0, "getsockopt SO_ERROR");
 482           goto error_quit;
 483         }
 484       if (value != 0)
 485         {
 486           error =
 487             clib_error_return_code (0, value, CLIB_ERROR_ERRNO_VALID,
 488                                     "connect fails");
 489           goto error_quit;
 490         }
 491     }
 492
 493   while (1)
 494     {
 495       u32 n_this_write;
 496
 497       n_this_write =
 498         clib_min (vec_len (c->output_vector) - c->output_vector_n_written,
 499                   msm->rx_mtu_n_bytes -
 500                   64 /* ip + tcp + option allowance */ );
 501
 502       if (n_this_write <= 0)
 503         break;
 504
 505       do
 506         {
 507           n = write (uf->file_descriptor,
 508                      c->output_vector + c->output_vector_n_written,
 509                      n_this_write);
 510         }
 511       while (n < 0 && errno == EAGAIN);
 512
 513       if (n < 0)
 514         {
 515           error = clib_error_return_unix (0, "write");
 516           goto error_quit;
 517         }
 518       c->output_vector_n_written += n;
 519     }
 520
 521   if (c->output_vector_n_written >= vec_len (c->output_vector))
 522     {
 523       if (!is_server)
 524         {
 525           uf->flags &= ~UNIX_FILE_DATA_AVAILABLE_TO_WRITE;
 526           file_main.file_update (uf, UNIX_FILE_UPDATE_MODIFY);
 527           /* Send EOF to other side. */
 528           shutdown (uf->file_descriptor, SHUT_WR);
 529           return error;
 530         }
 531       else
 532         {
 533         error_quit:
 534           catchup_cleanup (msm, c, um, uf);
 535         }
 536     }
 537   return error;
 538 }
 539
 540 static clib_error_t *
 541 catchup_server_write_ready (clib_file_t * uf)
 542 {
 543   return catchup_socket_write_ready (uf, /* is_server */ 1);
 544 }
 545
 546 static clib_error_t *
 547 catchup_client_write_ready (clib_file_t * uf)
 548 {
 549   return catchup_socket_write_ready (uf, /* is_server */ 0);
 550 }
 551
 552 static clib_error_t *
 553 catchup_socket_error_ready (clib_file_t * uf)
 554 {
 555   clib_file_main_t *um = &file_main;
 556   mc_socket_main_t *msm = (mc_socket_main_t *) uf->private_data;
 557   mc_socket_catchup_t *c =
 558     find_catchup_from_file_descriptor (msm, uf->file_descriptor);
 559   catchup_cleanup (msm, c, um, uf);
 560   return clib_error_return (0, "error");
 561 }
 562
 563 static clib_error_t *
 564 catchup_listen_read_ready (clib_file_t * uf)
 565 {
 566   mc_socket_main_t *msm = (mc_socket_main_t *) uf->private_data;
 567   struct sockaddr_in client_addr;
 568   int client_len;
 569   mc_socket_catchup_t *c;
 570   clib_file_t template = { 0 };
 571
 572   pool_get (msm->catchups, c);
 573   memset (c, 0, sizeof (c[0]));
 574
 575   client_len = sizeof (client_addr);
 576
 577   /* Acquires the non-blocking attrib from the server socket. */
 578   c->socket = accept (uf->file_descriptor,
 579                       (struct sockaddr *) &client_addr,
 580                       (socklen_t *) & client_len);
 581
 582   if (c->socket < 0)
 583     {
 584       pool_put (msm->catchups, c);
 585       return clib_error_return_unix (0, "accept");
 586     }
 587
 588   if (MC_EVENT_LOGGING)
 589     {
 590       mc_main_t *mcm = &msm->mc_main;
 591       vlib_main_t *vm = mcm->vlib_main;
 592
 593       ELOG_TYPE_DECLARE (e) =
 594       {
 595       .format = "catchup accepted from 0x%lx",.format_args = "i4",};
 596       struct
 597       {
 598         u32 addr;
 599       } *ed = 0;
 600
 601       ed = ELOG_DATA (&vm->elog_main, e);
 602       ed->addr = ntohl (client_addr.sin_addr.s_addr);
 603     }
 604
 605   /* Disable the Nagle algorithm, ship catchup pkts immediately */
 606   {
 607     int one = 1;
 608     if ((setsockopt (c->socket, IPPROTO_TCP,
 609                      TCP_NODELAY, (void *) &one, sizeof (one))) < 0)
 610       {
 611         clib_unix_warning ("catchup socket: set TCP_NODELAY");
 612       }
 613   }
 614
 615   template.read_function = catchup_server_read_ready;
 616   template.write_function = catchup_server_write_ready;
 617   template.error_function = catchup_socket_error_ready;
 618   template.file_descriptor = c->socket;
 619   template.private_data = pointer_to_uword (msm);
 620   c->clib_file_index = clib_file_add (&file_main, &template);
 621   hash_set (msm->catchup_index_by_file_descriptor, c->socket,
 622             c - msm->catchups);
 623
 624   return 0;
 625 }
 626
 627 /* Return and bind to an unused port. */
 628 static word
 629 find_and_bind_to_free_port (word sock, word port)
 630 {
 631   for (; port < 1 << 16; port++)
 632     {
 633       struct sockaddr_in a;
 634
 635       memset (&a, 0, sizeof (a));       /* Warnings be gone */
 636
 637       a.sin_family = PF_INET;
 638       a.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
 639       a.sin_port = htons (port);
 640
 641       if (bind (sock, (struct sockaddr *) &a, sizeof (a)) >= 0)
 642         break;
 643     }
 644
 645   return port < 1 << 16 ? port : -1;
 646 }
 647
 648 static clib_error_t *
 649 setup_mutlicast_socket (mc_socket_main_t * msm,
 650                         mc_multicast_socket_t * ms,
 651                         char *type, uword udp_port)
 652 {
 653   int one = 1;
 654   struct ip_mreq mcast_req;
 655
 656   if (!msm->multicast_ttl)
 657     msm->multicast_ttl = 1;
 658
 659   /* mastership (multicast) TX socket */
 660   if ((ms->socket = socket (PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP)) < 0)
 661     return clib_error_return_unix (0, "%s socket", type);
 662
 663   {
 664     u8 ttl = msm->multicast_ttl;
 665
 666     if ((setsockopt (ms->socket, IPPROTO_IP,
 667                      IP_MULTICAST_TTL, (void *) &ttl, sizeof (ttl))) < 0)
 668       return clib_error_return_unix (0, "%s set multicast ttl", type);
 669   }
 670
 671   if (setsockopt (ms->socket, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &one, sizeof (one)) <
 672       0)
 673     return clib_error_return_unix (0, "%s setsockopt SO_REUSEADDR", type);
 674
 675   memset (&ms->tx_addr, 0, sizeof (ms->tx_addr));
 676   ms->tx_addr.sin_family = AF_INET;
 677   ms->tx_addr.sin_addr.s_addr =
 678     htonl (msm->multicast_tx_ip4_address_host_byte_order);
 679   ms->tx_addr.sin_port = htons (udp_port);
 680
 681   if (bind (ms->socket, (struct sockaddr *) &ms->tx_addr,
 682             sizeof (ms->tx_addr)) < 0)
 683     return clib_error_return_unix (0, "%s bind", type);
 684
 685   memset (&mcast_req, 0, sizeof (mcast_req));
 686   mcast_req.imr_multiaddr.s_addr =
 687     htonl (msm->multicast_tx_ip4_address_host_byte_order);
 688   mcast_req.imr_interface.s_addr = msm->if_ip4_address_net_byte_order;
 689
 690   if ((setsockopt (ms->socket, IPPROTO_IP,
 691                    IP_ADD_MEMBERSHIP, (void *) &mcast_req,
 692                    sizeof (mcast_req))) < 0)
 693     return clib_error_return_unix (0, "%s IP_ADD_MEMBERSHIP setsockopt",
 694                                    type);
 695
 696   if (ioctl (ms->socket, FIONBIO, &one) < 0)
 697     return clib_error_return_unix (0, "%s set FIONBIO", type);
 698
 699   /* FIXME remove this when we support tx_ready. */
 700   {
 701     u32 len = 1 << 20;
 702     socklen_t sl = sizeof (len);
 703     if (setsockopt (ms->socket, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &len, sl) < 0)
 704       clib_unix_error ("setsockopt");
 705   }
 706
 707   return 0;
 708 }
 709
 710 static clib_error_t *
 711 socket_setup (mc_socket_main_t * msm)
 712 {
 713   int one = 1;
 714   clib_error_t *error;
 715   u32 port;
 716
 717   if (!msm->base_multicast_udp_port_host_byte_order)
 718     msm->base_multicast_udp_port_host_byte_order =
 719       0xffff - ((MC_N_TRANSPORT_TYPE + 2 /* ack socket, catchup socket */ )
 720                 - 1);
 721
 722   port = msm->base_multicast_udp_port_host_byte_order;
 723
 724   error = setup_mutlicast_socket (msm,
 725                                   &msm->multicast_sockets
 726                                   [MC_TRANSPORT_MASTERSHIP], "mastership",
 727                                   port++);
 728   if (error)
 729     return error;
 730
 731   error = setup_mutlicast_socket (msm,
 732                                   &msm->multicast_sockets[MC_TRANSPORT_JOIN],
 733                                   "join", port++);
 734   if (error)
 735     return error;
 736
 737   error = setup_mutlicast_socket (msm,
 738                                   &msm->multicast_sockets
 739                                   [MC_TRANSPORT_USER_REQUEST_TO_RELAY],
 740                                   "to relay", port++);
 741   if (error)
 742     return error;
 743
 744   error = setup_mutlicast_socket (msm,
 745                                   &msm->multicast_sockets
 746                                   [MC_TRANSPORT_USER_REQUEST_FROM_RELAY],
 747                                   "from relay", port++);
 748   if (error)
 749     return error;
 750
 751   /* ACK rx socket */
 752   msm->ack_socket = socket (PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
 753   if (msm->ack_socket < 0)
 754     return clib_error_return_unix (0, "ack socket");
 755
 756   msm->ack_udp_port = find_and_bind_to_free_port (msm->ack_socket, port++);
 757
 758   if (ioctl (msm->ack_socket, FIONBIO, &one) < 0)
 759     return clib_error_return_unix (0, "ack socket FIONBIO");
 760
 761   msm->catchup_server_socket = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 762   if (msm->catchup_server_socket < 0)
 763     return clib_error_return_unix (0, "catchup server socket");
 764
 765   msm->catchup_tcp_port =
 766     find_and_bind_to_free_port (msm->catchup_server_socket, port++);
 767
 768   if (ioctl (msm->catchup_server_socket, FIONBIO, &one) < 0)
 769     return clib_error_return_unix (0, "catchup server socket FIONBIO");
 770
 771   if (listen (msm->catchup_server_socket, 5) < 0)
 772     return clib_error_return_unix (0, "catchup server socket listen");
 773
 774   /* epoll setup for multicast mastership socket */
 775   {
 776     clib_file_t template = { 0 };
 777
 778     template.read_function = mastership_socket_read_ready;
 779     template.file_descriptor =
 780       msm->multicast_sockets[MC_TRANSPORT_MASTERSHIP].socket;
 781     template.private_data = (uword) msm;
 782     clib_file_add (&file_main, &template);
 783
 784     /* epoll setup for multicast to_relay socket */
 785     template.read_function = to_relay_socket_read_ready;
 786     template.file_descriptor =
 787       msm->multicast_sockets[MC_TRANSPORT_USER_REQUEST_TO_RELAY].socket;
 788     template.private_data = (uword) msm;
 789     clib_file_add (&file_main, &template);
 790
 791     /* epoll setup for multicast from_relay socket */
 792     template.read_function = from_relay_socket_read_ready;
 793     template.file_descriptor =
 794       msm->multicast_sockets[MC_TRANSPORT_USER_REQUEST_FROM_RELAY].socket;
 795     template.private_data = (uword) msm;
 796     clib_file_add (&file_main, &template);
 797
 798     template.read_function = join_socket_read_ready;
 799     template.file_descriptor =
 800       msm->multicast_sockets[MC_TRANSPORT_JOIN].socket;
 801     template.private_data = (uword) msm;
 802     clib_file_add (&file_main, &template);
 803
 804     /* epoll setup for ack rx socket */
 805     template.read_function = ack_socket_read_ready;
 806     template.file_descriptor = msm->ack_socket;
 807     template.private_data = (uword) msm;
 808     clib_file_add (&file_main, &template);
 809
 810     /* epoll setup for TCP catchup server */
 811     template.read_function = catchup_listen_read_ready;
 812     template.file_descriptor = msm->catchup_server_socket;
 813     template.private_data = (uword) msm;
 814     clib_file_add (&file_main, &template);
 815   }
 816
 817   return 0;
 818 }
 819
 820 static void *
 821 catchup_add_pending_output (mc_socket_catchup_t * c, uword n_bytes,
 822                             u8 * set_output_vector)
 823 {
 824   clib_file_t *uf = pool_elt_at_index (file_main.file_pool,
 825                                        c->clib_file_index);
 826   u8 *result = 0;
 827
 828   if (set_output_vector)
 829     c->output_vector = set_output_vector;
 830   else
 831     vec_add2 (c->output_vector, result, n_bytes);
 832   if (vec_len (c->output_vector) > 0)
 833     {
 834       int skip_update = 0 != (uf->flags & UNIX_FILE_DATA_AVAILABLE_TO_WRITE);
 835       uf->flags |= UNIX_FILE_DATA_AVAILABLE_TO_WRITE;
 836       if (!skip_update)
 837         file_main.file_update (uf, UNIX_FILE_UPDATE_MODIFY);
 838     }
 839   return result;
 840 }
 841
 842 static uword
 843 catchup_request_fun (void *transport_main,
 844                      u32 stream_index, mc_peer_id_t catchup_peer_id)
 845 {
 846   mc_socket_main_t *msm = (mc_socket_main_t *) transport_main;
 847   mc_main_t *mcm = &msm->mc_main;
 848   vlib_main_t *vm = mcm->vlib_main;
 849   mc_socket_catchup_t *c;
 850   struct sockaddr_in addr;
 851   clib_file_main_t *um = &file_main;
 852   int one = 1;
 853
 854   pool_get (msm->catchups, c);
 855   memset (c, 0, sizeof (*c));
 856
 857   c->socket = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 858   if (c->socket < 0)
 859     {
 860       clib_unix_warning ("socket");
 861       return 0;
 862     }
 863
 864   if (ioctl (c->socket, FIONBIO, &one) < 0)
 865     {
 866       clib_unix_warning ("FIONBIO");
 867       return 0;
 868     }
 869
 870   memset (&addr, 0, sizeof (addr));
 871   addr.sin_family = AF_INET;
 872   addr.sin_addr.s_addr = mc_socket_peer_id_get_address (catchup_peer_id);
 873   addr.sin_port = mc_socket_peer_id_get_port (catchup_peer_id);
 874
 875   c->connect_in_progress = 1;
 876
 877   if (MC_EVENT_LOGGING)
 878     {
 879       ELOG_TYPE_DECLARE (e) =
 880       {
 881       .format = "connecting to peer 0x%Lx",.format_args = "i8",};
 882       struct
 883       {
 884         u64 peer;
 885       } *ed;
 886       ed = ELOG_DATA (&vm->elog_main, e);
 887       ed->peer = catchup_peer_id.as_u64;
 888     }
 889
 890   if (connect (c->socket, (const void *) &addr, sizeof (addr))
 891       < 0 && errno != EINPROGRESS)
 892     {
 893       clib_unix_warning ("connect to %U fails",
 894                          format_socket_peer_id, catchup_peer_id);
 895       return 0;
 896     }
 897
 898   {
 899     clib_file_t template = { 0 };
 900
 901     template.read_function = catchup_client_read_ready;
 902     template.write_function = catchup_client_write_ready;
 903     template.error_function = catchup_socket_error_ready;
 904     template.file_descriptor = c->socket;
 905     template.private_data = (uword) msm;
 906     c->clib_file_index = clib_file_add (um, &template);
 907
 908     hash_set (msm->catchup_index_by_file_descriptor, c->socket,
 909               c - msm->catchups);
 910   }
 911
 912   {
 913     mc_msg_catchup_request_t *mp;
 914     mp = catchup_add_pending_output (c, sizeof (mp[0]), /* set_output_vector */
 915                                      0);
 916     mp->peer_id = msm->mc_main.transport.our_catchup_peer_id;
 917     mp->stream_index = stream_index;
 918     mc_byte_swap_msg_catchup_request (mp);
 919   }
 920
 921   return c - msm->catchups;
 922 }
 923
 924 static void
 925 catchup_send_fun (void *transport_main, uword opaque, u8 * data)
 926 {
 927   mc_socket_main_t *msm = (mc_socket_main_t *) transport_main;
 928   mc_socket_catchup_t *c = pool_elt_at_index (msm->catchups, opaque);
 929   catchup_add_pending_output (c, 0, data);
 930 }
 931
 932 static int
 933 find_interface_ip4_address (char *if_name, u32 * ip4_address, u32 * mtu)
 934 {
 935   int fd;
 936   struct ifreq ifr;
 937   struct sockaddr_in *sa;
 938
 939   /* Dig up our IP address */
 940   fd = socket (PF_INET, AF_INET, 0);
 941   if (fd < 0)
 942     {
 943       clib_unix_error ("socket");
 944       return -1;
 945     }
 946
 947   ifr.ifr_addr.sa_family = AF_INET;
 948   strncpy (ifr.ifr_name, if_name, sizeof (ifr.ifr_name) - 1);
 949   if (ioctl (fd, SIOCGIFADDR, &ifr) < 0)
 950     {
 951       clib_unix_error ("ioctl(SIOCFIGADDR)");
 952       close (fd);
 953       return -1;
 954     }
 955
 956   sa = (void *) &ifr.ifr_addr;
 957   clib_memcpy (ip4_address, &sa->sin_addr.s_addr, sizeof (ip4_address[0]));
 958
 959   if (ioctl (fd, SIOCGIFMTU, &ifr) < 0)
 960     {
 961       close (fd);
 962       return -1;
 963     }
 964   if (mtu)
 965     *mtu = ifr.ifr_mtu - ( /* IP4 header */ 20 + /* UDP header */ 8);
 966
 967   close (fd);
 968
 969   return 0;
 970 }
 971
 972 clib_error_t *
 973 mc_socket_main_init (mc_socket_main_t * msm, char **intfc_probe_list,
 974                      int n_intfcs_to_probe)
 975 {
 976   clib_error_t *error;
 977   mc_main_t *mcm;
 978   u32 mtu;
 979
 980   mcm = &msm->mc_main;
 981
 982   /* 239.255.0.7 */
 983   if (!msm->multicast_tx_ip4_address_host_byte_order)
 984     msm->multicast_tx_ip4_address_host_byte_order = 0xefff0007;
 985
 986   {
 987     u32 i, a, win;
 988
 989     win = 0;
 990     if (msm->multicast_interface_name)
 991       {
 992         win =
 993           !find_interface_ip4_address (msm->multicast_interface_name, &a,
 994                                        &mtu);
 995       }
 996     else
 997       {
 998         for (i = 0; i < n_intfcs_to_probe; i++)
 999           if (!find_interface_ip4_address (intfc_probe_list[i], &a, &mtu))
1000             {
1001               win = 1;
1002               msm->multicast_interface_name = intfc_probe_list[i];
1003               break;
1004             }
1005       }
1006
1007     if (!win)
1008       return clib_error_return (0, "can't find interface ip4 address");
1009
1010     msm->if_ip4_address_net_byte_order = a;
1011   }
1012
1013   msm->rx_mtu_n_bytes = mtu;
1014   msm->rx_mtu_n_buffers =
1015     msm->rx_mtu_n_bytes / VLIB_BUFFER_DEFAULT_FREE_LIST_BYTES;
1016   msm->rx_mtu_n_buffers +=
1017     (msm->rx_mtu_n_bytes % VLIB_BUFFER_DEFAULT_FREE_LIST_BYTES) != 0;
1018
1019   error = socket_setup (msm);
1020   if (error)
1021     return error;
1022
1023   mcm->transport.our_ack_peer_id =
1024     mc_socket_set_peer_id (msm->if_ip4_address_net_byte_order,
1025                            msm->ack_udp_port);
1026
1027   mcm->transport.our_catchup_peer_id =
1028     mc_socket_set_peer_id (msm->if_ip4_address_net_byte_order,
1029                            msm->catchup_tcp_port);
1030
1031   mcm->transport.tx_buffer = tx_buffer;
1032   mcm->transport.tx_ack = tx_ack;
1033   mcm->transport.catchup_request_fun = catchup_request_fun;
1034   mcm->transport.catchup_send_fun = catchup_send_fun;
1035   mcm->transport.format_peer_id = format_socket_peer_id;
1036   mcm->transport.opaque = msm;
1037   mcm->transport.max_packet_size = mtu;
1038
1039   mc_main_init (mcm, "socket");
1040
1041   return error;
1042 }
1043
1044 /*
1045  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1046  *
1047  * Local Variables:
1048  * eval: (c-set-style "gnu")
1049  * End:
1050  */