socket api: multiple fds in one msg
[vpp.git] / src / vlibmemory / socket_client.c
1 /*
2  *------------------------------------------------------------------
3  * socket_client.c - API message handling over sockets, client code.
4  *
5  * Copyright (c) 2017 Cisco and/or its affiliates.
6  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
7  * you may not use this file except in compliance with the License.
8  * You may obtain a copy of the License at:
9  *
10  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
11  *
12  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
13  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
14  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
15  * See the License for the specific language governing permissions and
16  * limitations under the License.
17  *------------------------------------------------------------------
18  */
19
20 #include <stdio.h>
21 #define __USE_GNU
22 #include <sys/socket.h>
23
24 #include <svm/ssvm.h>
25 #include <vlibmemory/socket_client.h>
26 #include <vlibmemory/memory_client.h>
27
28 #include <vlibmemory/vl_memory_msg_enum.h>
29
30 #define vl_typedefs             /* define message structures */
31 #include <vlibmemory/vl_memory_api_h.h>
32 #undef vl_typedefs
33
34 #define vl_endianfun            /* define message structures */
35 #include <vlibmemory/vl_memory_api_h.h>
36 #undef vl_endianfun
37
38 /* instantiate all the print functions we know about */
39 #define vl_print(handle, ...) clib_warning (__VA_ARGS__)
40 #define vl_printfun
41 #include <vlibmemory/vl_memory_api_h.h>
42 #undef vl_printfun
43
44 socket_client_main_t socket_client_main;
45
46 /* Debug aid */
47 u32 vl (void *p) __attribute__ ((weak));
48
49 u32
50 vl (void *p)
51 {
52   return vec_len (p);
53 }
54
55 int
56 vl_socket_client_read (int wait)
57 {
58   socket_client_main_t *scm = &socket_client_main;
59   int n, current_rx_index;
60   msgbuf_t *mbp = 0;
61   f64 timeout;
62
63   if (scm->socket_fd == 0)
64     return -1;
65
66   if (wait)
67     timeout = clib_time_now (&scm->clib_time) + wait;
68
69   while (1)
70     {
71       current_rx_index = vec_len (scm->socket_rx_buffer);
72       while (vec_len (scm->socket_rx_buffer) <
73              sizeof (*mbp) + 2 /* msg id */ )
74         {
75           vec_validate (scm->socket_rx_buffer, current_rx_index
76                         + scm->socket_buffer_size - 1);
77           _vec_len (scm->socket_rx_buffer) = current_rx_index;
78           n = read (scm->socket_fd, scm->socket_rx_buffer + current_rx_index,
79                     scm->socket_buffer_size);
80           if (n < 0)
81             {
82               clib_unix_warning ("socket_read");
83               return -1;
84             }
85           _vec_len (scm->socket_rx_buffer) += n;
86         }
87
88 #if CLIB_DEBUG > 1
89       if (n > 0)
90         clib_warning ("read %d bytes", n);
91 #endif
92
93       if (mbp == 0)
94         mbp = (msgbuf_t *) (scm->socket_rx_buffer);
95
96       if (vec_len (scm->socket_rx_buffer) >= ntohl (mbp->data_len)
97           + sizeof (*mbp))
98         {
99           vl_msg_api_socket_handler ((void *) (mbp->data));
100
101           if (vec_len (scm->socket_rx_buffer) == ntohl (mbp->data_len)
102               + sizeof (*mbp))
103             _vec_len (scm->socket_rx_buffer) = 0;
104           else
105             vec_delete (scm->socket_rx_buffer, ntohl (mbp->data_len)
106                         + sizeof (*mbp), 0);
107           mbp = 0;
108
109           /* Quit if we're out of data, and not expecting a ping reply */
110           if (vec_len (scm->socket_rx_buffer) == 0
111               && scm->control_pings_outstanding == 0)
112             break;
113         }
114
115       if (wait && clib_time_now (&scm->clib_time) >= timeout)
116         return -1;
117     }
118   return 0;
119 }
120
121 int
122 vl_socket_client_write (void)
123 {
124   socket_client_main_t *scm = &socket_client_main;
125   int n;
126
127   msgbuf_t msgbuf = {
128     .q = 0,
129     .gc_mark_timestamp = 0,
130     .data_len = htonl (scm->socket_tx_nbytes),
131   };
132
133   n = write (scm->socket_fd, &msgbuf, sizeof (msgbuf));
134   if (n < sizeof (msgbuf))
135     {
136       clib_unix_warning ("socket write (msgbuf)");
137       return -1;
138     }
139
140   n = write (scm->socket_fd, scm->socket_tx_buffer, scm->socket_tx_nbytes);
141   if (n < scm->socket_tx_nbytes)
142     {
143       clib_unix_warning ("socket write (msg)");
144       return -1;
145     }
146
147   return n;
148 }
149
150 void *
151 vl_socket_client_msg_alloc (int nbytes)
152 {
153   socket_client_main.socket_tx_nbytes = nbytes;
154   return ((void *) socket_client_main.socket_tx_buffer);
155 }
156
157 void
158 vl_socket_client_disconnect (void)
159 {
160   socket_client_main_t *scm = &socket_client_main;
161
162   if (vl_mem_client_is_connected ())
163     {
164       vl_client_disconnect_from_vlib_no_unmap ();
165       ssvm_delete_memfd (&scm->memfd_segment);
166     }
167   if (scm->socket_fd && (close (scm->socket_fd) < 0))
168     clib_unix_warning ("close");
169   scm->socket_fd = 0;
170 }
171
172 void
173 vl_socket_client_enable_disable (int enable)
174 {
175   socket_client_main_t *scm = &socket_client_main;
176   scm->socket_enable = enable;
177 }
178
179 clib_error_t *
180 vl_sock_api_recv_fd_msg (int socket_fd, int fds[], int n_fds, u32 wait)
181 {
182   socket_client_main_t *scm = &socket_client_main;
183   char msgbuf[16];
184   char ctl[CMSG_SPACE (sizeof (int) * n_fds)
185            + CMSG_SPACE (sizeof (struct ucred))];
186   struct msghdr mh = { 0 };
187   struct iovec iov[1];
188   ssize_t size = 0;
189   struct ucred *cr = 0;
190   struct cmsghdr *cmsg;
191   pid_t pid __attribute__ ((unused));
192   uid_t uid __attribute__ ((unused));
193   gid_t gid __attribute__ ((unused));
194   f64 timeout;
195
196   iov[0].iov_base = msgbuf;
197   iov[0].iov_len = 5;
198   mh.msg_iov = iov;
199   mh.msg_iovlen = 1;
200   mh.msg_control = ctl;
201   mh.msg_controllen = sizeof (ctl);
202
203   memset (ctl, 0, sizeof (ctl));
204
205   if (wait != ~0)
206     {
207       timeout = clib_time_now (&scm->clib_time) + wait;
208       while (size != 5 && clib_time_now (&scm->clib_time) < timeout)
209         size = recvmsg (socket_fd, &mh, MSG_DONTWAIT);
210     }
211   else
212     size = recvmsg (socket_fd, &mh, 0);
213
214   if (size != 5)
215     {
216       return (size == 0) ? clib_error_return (0, "disconnected") :
217         clib_error_return_unix (0, "recvmsg: malformed message (fd %d)",
218                                 socket_fd);
219     }
220
221   cmsg = CMSG_FIRSTHDR (&mh);
222   while (cmsg)
223     {
224       if (cmsg->cmsg_level == SOL_SOCKET)
225         {
226           if (cmsg->cmsg_type == SCM_CREDENTIALS)
227             {
228               cr = (struct ucred *) CMSG_DATA (cmsg);
229               uid = cr->uid;
230               gid = cr->gid;
231               pid = cr->pid;
232             }
233           else if (cmsg->cmsg_type == SCM_RIGHTS)
234             {
235               clib_memcpy (fds, CMSG_DATA (cmsg), sizeof (int) * n_fds);
236             }
237         }
238       cmsg = CMSG_NXTHDR (&mh, cmsg);
239     }
240   return 0;
241 }
242
243 static void vl_api_sock_init_shm_reply_t_handler
244   (vl_api_sock_init_shm_reply_t * mp)
245 {
246   socket_client_main_t *scm = &socket_client_main;
247   ssvm_private_t *memfd = &scm->memfd_segment;
248   i32 retval = ntohl (mp->retval);
249   api_main_t *am = &api_main;
250   clib_error_t *error;
251   int my_fd = -1;
252   u8 *new_name;
253
254   if (retval)
255     {
256       clib_warning ("failed to init shmem");
257       return;
258     }
259
260   /*
261    * Check the socket for the magic fd
262    */
263   error = vl_sock_api_recv_fd_msg (scm->socket_fd, &my_fd, 1, 5);
264   if (error)
265     {
266       clib_error_report (error);
267       retval = -99;
268       return;
269     }
270
271   memset (memfd, 0, sizeof (*memfd));
272   memfd->fd = my_fd;
273
274   /* Note: this closes memfd.fd */
275   retval = ssvm_slave_init_memfd (memfd);
276   if (retval)
277     clib_warning ("WARNING: segment map returned %d", retval);
278
279   /*
280    * Pivot to the memory client segment that vpp just created
281    */
282   am->vlib_rp = (void *) (memfd->requested_va + MMAP_PAGESIZE);
283   am->shmem_hdr = (void *) am->vlib_rp->user_ctx;
284
285   new_name = format (0, "%v[shm]%c", scm->name, 0);
286   vl_client_install_client_message_handlers ();
287   vl_client_connect_to_vlib_no_map ("pvt", (char *) new_name,
288                                     32 /* input_queue_length */ );
289   vl_socket_client_enable_disable (0);
290   vec_free (new_name);
291 }
292
293 static void
294 vl_api_sockclnt_create_reply_t_handler (vl_api_sockclnt_create_reply_t * mp)
295 {
296   socket_client_main_t *scm = &socket_client_main;
297   if (!mp->response)
298     scm->socket_enable = 1;
299 }
300
301 #define foreach_sock_client_api_msg                             \
302 _(SOCKCLNT_CREATE_REPLY, sockclnt_create_reply)                 \
303 _(SOCK_INIT_SHM_REPLY, sock_init_shm_reply)                     \
304
305 static void
306 noop_handler (void *notused)
307 {
308 }
309
310 void
311 vl_sock_client_install_message_handlers (void)
312 {
313
314 #define _(N,n)                                                  \
315     vl_msg_api_set_handlers(VL_API_##N, #n,                     \
316                             vl_api_##n##_t_handler,             \
317                             noop_handler,                       \
318                             vl_api_##n##_t_endian,              \
319                             vl_api_##n##_t_print,               \
320                             sizeof(vl_api_##n##_t), 1);
321   foreach_sock_client_api_msg;
322 #undef _
323 }
324
325 int
326 vl_socket_client_connect (char *socket_path, char *client_name,
327                           u32 socket_buffer_size)
328 {
329   socket_client_main_t *scm = &socket_client_main;
330   vl_api_sockclnt_create_t *mp;
331   clib_socket_t *sock;
332   clib_error_t *error;
333
334   /* Already connected? */
335   if (scm->socket_fd)
336     return (-2);
337
338   /* bogus call? */
339   if (socket_path == 0 || client_name == 0)
340     return (-3);
341
342   sock = &scm->client_socket;
343   sock->config = socket_path;
344   sock->flags = CLIB_SOCKET_F_IS_CLIENT | CLIB_SOCKET_F_SEQPACKET;
345
346   if ((error = clib_socket_init (sock)))
347     {
348       clib_error_report (error);
349       return (-1);
350     }
351
352   vl_sock_client_install_message_handlers ();
353
354   scm->socket_fd = sock->fd;
355   scm->socket_buffer_size = socket_buffer_size ? socket_buffer_size :
356     SOCKET_CLIENT_DEFAULT_BUFFER_SIZE;
357   vec_validate (scm->socket_tx_buffer, scm->socket_buffer_size - 1);
358   vec_validate (scm->socket_rx_buffer, scm->socket_buffer_size - 1);
359   _vec_len (scm->socket_rx_buffer) = 0;
360   _vec_len (scm->socket_tx_buffer) = 0;
361   scm->name = format (0, "%s", client_name);
362
363   mp = vl_socket_client_msg_alloc (sizeof (*mp));
364   mp->_vl_msg_id = htons (VL_API_SOCKCLNT_CREATE);
365   strncpy ((char *) mp->name, client_name, sizeof (mp->name) - 1);
366   mp->name[sizeof (mp->name) - 1] = 0;
367   mp->context = 0xfeedface;
368
369   if (vl_socket_client_write () <= 0)
370     return (-1);
371
372   if (vl_socket_client_read (1))
373     return (-1);
374
375   clib_time_init (&scm->clib_time);
376   return (0);
377 }
378
379 int
380 vl_socket_client_init_shm (vl_api_shm_elem_config_t * config)
381 {
382   vl_api_sock_init_shm_t *mp;
383   int rv, i;
384   u64 *cfg;
385
386   mp = vl_socket_client_msg_alloc (sizeof (*mp) +
387                                    vec_len (config) * sizeof (u64));
388   memset (mp, 0, sizeof (*mp));
389   mp->_vl_msg_id = clib_host_to_net_u16 (VL_API_SOCK_INIT_SHM);
390   mp->client_index = ~0;
391   mp->requested_size = 64 << 20;
392
393   if (config)
394     {
395       for (i = 0; i < vec_len (config); i++)
396         {
397           cfg = (u64 *) & config[i];
398           mp->configs[i] = *cfg;
399         }
400       mp->nitems = vec_len (config);
401     }
402   rv = vl_socket_client_write ();
403   if (rv <= 0)
404     return rv;
405
406   if (vl_socket_client_read (1))
407     return -1;
408
409   return 0;
410 }
411
412 clib_error_t *
413 vl_socket_client_recv_fd_msg (int fds[], int n_fds, u32 wait)
414 {
415   socket_client_main_t *scm = &socket_client_main;
416   if (!scm->socket_fd)
417     return clib_error_return (0, "no socket");
418   return vl_sock_api_recv_fd_msg (scm->client_socket.fd, fds, n_fds, wait);
419 }
420
421 /*
422  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
423  *
424  * Local Variables:
425  * eval: (c-set-style "gnu")
426  * End:
427  */