session: add support for memfd segments
[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 *my_fd, u32 wait)
181 {
182   socket_client_main_t *scm = &socket_client_main;
183   char msgbuf[16];
184   char ctl[CMSG_SPACE (sizeof (int)) + CMSG_SPACE (sizeof (struct ucred))];
185   struct msghdr mh = { 0 };
186   struct iovec iov[1];
187   ssize_t size = 0;
188   struct ucred *cr = 0;
189   struct cmsghdr *cmsg;
190   pid_t pid __attribute__ ((unused));
191   uid_t uid __attribute__ ((unused));
192   gid_t gid __attribute__ ((unused));
193   f64 timeout;
194
195   iov[0].iov_base = msgbuf;
196   iov[0].iov_len = 5;
197   mh.msg_iov = iov;
198   mh.msg_iovlen = 1;
199   mh.msg_control = ctl;
200   mh.msg_controllen = sizeof (ctl);
201
202   memset (ctl, 0, sizeof (ctl));
203
204   if (wait != ~0)
205     {
206       timeout = clib_time_now (&scm->clib_time) + wait;
207       while (size != 5 && clib_time_now (&scm->clib_time) < timeout)
208         size = recvmsg (socket_fd, &mh, MSG_DONTWAIT);
209     }
210   else
211     size = recvmsg (socket_fd, &mh, 0);
212
213   if (size != 5)
214     {
215       return (size == 0) ? clib_error_return (0, "disconnected") :
216         clib_error_return_unix (0, "recvmsg: malformed message (fd %d)",
217                                 socket_fd);
218     }
219
220   cmsg = CMSG_FIRSTHDR (&mh);
221   while (cmsg)
222     {
223       if (cmsg->cmsg_level == SOL_SOCKET)
224         {
225           if (cmsg->cmsg_type == SCM_CREDENTIALS)
226             {
227               cr = (struct ucred *) CMSG_DATA (cmsg);
228               uid = cr->uid;
229               gid = cr->gid;
230               pid = cr->pid;
231             }
232           else if (cmsg->cmsg_type == SCM_RIGHTS)
233             {
234               clib_memcpy (my_fd, CMSG_DATA (cmsg), sizeof (int));
235             }
236         }
237       cmsg = CMSG_NXTHDR (&mh, cmsg);
238     }
239   return 0;
240 }
241
242 static void vl_api_sock_init_shm_reply_t_handler
243   (vl_api_sock_init_shm_reply_t * mp)
244 {
245   socket_client_main_t *scm = &socket_client_main;
246   ssvm_private_t *memfd = &scm->memfd_segment;
247   i32 retval = ntohl (mp->retval);
248   api_main_t *am = &api_main;
249   clib_error_t *error;
250   int my_fd = -1;
251   u8 *new_name;
252
253   if (retval)
254     {
255       clib_warning ("failed to init shmem");
256       return;
257     }
258
259   /*
260    * Check the socket for the magic fd
261    */
262   error = vl_sock_api_recv_fd_msg (scm->socket_fd, &my_fd, 5);
263   if (error)
264     {
265       clib_error_report (error);
266       retval = -99;
267       return;
268     }
269
270   memset (memfd, 0, sizeof (*memfd));
271   memfd->fd = my_fd;
272
273   /* Note: this closes memfd.fd */
274   retval = ssvm_slave_init_memfd (memfd);
275   if (retval)
276     clib_warning ("WARNING: segment map returned %d", retval);
277
278   /*
279    * Pivot to the memory client segment that vpp just created
280    */
281   am->vlib_rp = (void *) (memfd->requested_va + MMAP_PAGESIZE);
282   am->shmem_hdr = (void *) am->vlib_rp->user_ctx;
283
284   new_name = format (0, "%v[shm]%c", scm->name, 0);
285   vl_client_install_client_message_handlers ();
286   vl_client_connect_to_vlib_no_map ("pvt", (char *) new_name,
287                                     32 /* input_queue_length */ );
288   vl_socket_client_enable_disable (0);
289   vec_free (new_name);
290 }
291
292 static void
293 vl_api_sockclnt_create_reply_t_handler (vl_api_sockclnt_create_reply_t * mp)
294 {
295   socket_client_main_t *scm = &socket_client_main;
296   if (!mp->response)
297     scm->socket_enable = 1;
298 }
299
300 #define foreach_sock_client_api_msg                             \
301 _(SOCKCLNT_CREATE_REPLY, sockclnt_create_reply)                 \
302 _(SOCK_INIT_SHM_REPLY, sock_init_shm_reply)                     \
303
304 static void
305 noop_handler (void *notused)
306 {
307 }
308
309 void
310 vl_sock_client_install_message_handlers (void)
311 {
312
313 #define _(N,n)                                                  \
314     vl_msg_api_set_handlers(VL_API_##N, #n,                     \
315                             vl_api_##n##_t_handler,             \
316                             noop_handler,                       \
317                             vl_api_##n##_t_endian,              \
318                             vl_api_##n##_t_print,               \
319                             sizeof(vl_api_##n##_t), 1);
320   foreach_sock_client_api_msg;
321 #undef _
322 }
323
324 int
325 vl_socket_client_connect (char *socket_path, char *client_name,
326                           u32 socket_buffer_size)
327 {
328   socket_client_main_t *scm = &socket_client_main;
329   vl_api_sockclnt_create_t *mp;
330   clib_socket_t *sock;
331   clib_error_t *error;
332
333   /* Already connected? */
334   if (scm->socket_fd)
335     return (-2);
336
337   /* bogus call? */
338   if (socket_path == 0 || client_name == 0)
339     return (-3);
340
341   sock = &scm->client_socket;
342   sock->config = socket_path;
343   sock->flags = CLIB_SOCKET_F_IS_CLIENT | CLIB_SOCKET_F_SEQPACKET;
344
345   if ((error = clib_socket_init (sock)))
346     {
347       clib_error_report (error);
348       return (-1);
349     }
350
351   vl_sock_client_install_message_handlers ();
352
353   scm->socket_fd = sock->fd;
354   scm->socket_buffer_size = socket_buffer_size ? socket_buffer_size :
355     SOCKET_CLIENT_DEFAULT_BUFFER_SIZE;
356   vec_validate (scm->socket_tx_buffer, scm->socket_buffer_size - 1);
357   vec_validate (scm->socket_rx_buffer, scm->socket_buffer_size - 1);
358   _vec_len (scm->socket_rx_buffer) = 0;
359   _vec_len (scm->socket_tx_buffer) = 0;
360   scm->name = format (0, "%s", client_name);
361
362   mp = vl_socket_client_msg_alloc (sizeof (*mp));
363   mp->_vl_msg_id = htons (VL_API_SOCKCLNT_CREATE);
364   strncpy ((char *) mp->name, client_name, sizeof (mp->name) - 1);
365   mp->name[sizeof (mp->name) - 1] = 0;
366   mp->context = 0xfeedface;
367
368   if (vl_socket_client_write () <= 0)
369     return (-1);
370
371   if (vl_socket_client_read (1))
372     return (-1);
373
374   clib_time_init (&scm->clib_time);
375   return (0);
376 }
377
378 int
379 vl_socket_client_init_shm (vl_api_shm_elem_config_t * config)
380 {
381   vl_api_sock_init_shm_t *mp;
382   int rv, i;
383   u64 *cfg;
384
385   mp = vl_socket_client_msg_alloc (sizeof (*mp) +
386                                    vec_len (config) * sizeof (u64));
387   memset (mp, 0, sizeof (*mp));
388   mp->_vl_msg_id = clib_host_to_net_u16 (VL_API_SOCK_INIT_SHM);
389   mp->client_index = ~0;
390   mp->requested_size = 64 << 20;
391
392   if (config)
393     {
394       for (i = 0; i < vec_len (config); i++)
395         {
396           cfg = (u64 *) & config[i];
397           mp->configs[i] = *cfg;
398         }
399       mp->nitems = vec_len (config);
400     }
401   rv = vl_socket_client_write ();
402   if (rv <= 0)
403     return rv;
404
405   if (vl_socket_client_read (1))
406     return -1;
407
408   return 0;
409 }
410
411 clib_error_t *
412 vl_socket_client_recv_fd_msg (int *fd_to_recv, u32 wait)
413 {
414   socket_client_main_t *scm = &socket_client_main;
415   if (!scm->socket_fd)
416     return clib_error_return (0, "no socket");
417   return vl_sock_api_recv_fd_msg (scm->client_socket.fd, fd_to_recv, wait);
418 }
419
420 /*
421  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
422  *
423  * Local Variables:
424  * eval: (c-set-style "gnu")
425  * End:
426  */