libcfs/libcfs/linux/linux-tcpip.c

   1 /*
   2  * GPL HEADER START
   3  *
   4  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
   8  * as published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  14  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * version 2 along with this program; If not, see
  18  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
  19  *
  20  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
  21  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
  22  * have any questions.
  23  *
  24  * GPL HEADER END
  25  */
  26 /*
  27  * Copyright (c) 2008, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  28  * Use is subject to license terms.
  29  *
  30  * Copyright (c) 2012, Intel Corporation.
  31  */
  32 /*
  33  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  34  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  35  */
  36 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LNET
  37
  38 #include <libcfs/libcfs.h>
  39 #include <libcfs/libcfs.h>
  40
  41 #include <linux/if.h>
  42 #include <linux/in.h>
  43 #include <linux/file.h>
  44 /* For sys_open & sys_close */
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46
  47 #ifndef HAVE_SK_SLEEP
  48 static inline wait_queue_head_t *sk_sleep(struct sock *sk)
  49 {
  50         return sk->sk_sleep;
  51 }
  52 #endif
  53
  54 static int
  55 libcfs_sock_ioctl(int cmd, unsigned long arg)
  56 {
  57         mm_segment_t    oldmm = get_fs();
  58         struct socket  *sock;
  59         int             fd = -1;
  60         int             rc;
  61         struct file    *sock_filp;
  62
  63         rc = sock_create (PF_INET, SOCK_STREAM, 0, &sock);
  64         if (rc != 0) {
  65                 CERROR ("Can't create socket: %d\n", rc);
  66                 return rc;
  67         }
  68
  69 #if !defined(HAVE_SOCK_ALLOC_FILE) && !defined(HAVE_SOCK_ALLOC_FILE_3ARGS)
  70         fd = sock_map_fd(sock, 0);
  71         if (fd < 0) {
  72                 rc = fd;
  73                 sock_release(sock);
  74                 goto out;
  75         }
  76         sock_filp = fget(fd);
  77 #else
  78 # ifdef HAVE_SOCK_ALLOC_FILE_3ARGS
  79         sock_filp = sock_alloc_file(sock, 0, NULL);
  80 # else
  81         sock_filp = sock_alloc_file(sock, 0);
  82 # endif
  83 #endif
  84         if (!sock_filp) {
  85                 rc = -ENOMEM;
  86                 sock_release(sock);
  87                 goto out;
  88         }
  89
  90         set_fs(KERNEL_DS);
  91         if (sock_filp->f_op->unlocked_ioctl)
  92                 rc = sock_filp->f_op->unlocked_ioctl(sock_filp, cmd, arg);
  93         set_fs(oldmm);
  94
  95         fput(sock_filp);
  96
  97  out:
  98         if (fd >= 0)
  99                 sys_close(fd);
 100
 101         return rc;
 102 }
 103
 104 int
 105 libcfs_ipif_query (char *name, int *up, __u32 *ip, __u32 *mask)
 106 {
 107         struct ifreq   ifr;
 108         int            nob;
 109         int            rc;
 110         __u32          val;
 111
 112         nob = strnlen(name, IFNAMSIZ);
 113         if (nob == IFNAMSIZ) {
 114                 CERROR("Interface name %s too long\n", name);
 115                 return -EINVAL;
 116         }
 117
 118         CLASSERT (sizeof(ifr.ifr_name) >= IFNAMSIZ);
 119
 120         if (strlen(name) > sizeof(ifr.ifr_name)-1)
 121                 return -E2BIG;
 122         strncpy(ifr.ifr_name, name, sizeof(ifr.ifr_name));
 123
 124         rc = libcfs_sock_ioctl(SIOCGIFFLAGS, (unsigned long)&ifr);
 125
 126         if (rc != 0) {
 127                 CERROR("Can't get flags for interface %s\n", name);
 128                 return rc;
 129         }
 130
 131         if ((ifr.ifr_flags & IFF_UP) == 0) {
 132                 CDEBUG(D_NET, "Interface %s down\n", name);
 133                 *up = 0;
 134                 *ip = *mask = 0;
 135                 return 0;
 136         }
 137
 138         *up = 1;
 139
 140         if (strlen(name) > sizeof(ifr.ifr_name)-1)
 141                 return -E2BIG;
 142         strncpy(ifr.ifr_name, name, sizeof(ifr.ifr_name));
 143
 144         ifr.ifr_addr.sa_family = AF_INET;
 145         rc = libcfs_sock_ioctl(SIOCGIFADDR, (unsigned long)&ifr);
 146
 147         if (rc != 0) {
 148                 CERROR("Can't get IP address for interface %s\n", name);
 149                 return rc;
 150         }
 151
 152         val = ((struct sockaddr_in *)&ifr.ifr_addr)->sin_addr.s_addr;
 153         *ip = ntohl(val);
 154
 155         if (strlen(name) > sizeof(ifr.ifr_name)-1)
 156                 return -E2BIG;
 157         strncpy(ifr.ifr_name, name, sizeof(ifr.ifr_name));
 158
 159         ifr.ifr_addr.sa_family = AF_INET;
 160         rc = libcfs_sock_ioctl(SIOCGIFNETMASK, (unsigned long)&ifr);
 161
 162         if (rc != 0) {
 163                 CERROR("Can't get netmask for interface %s\n", name);
 164                 return rc;
 165         }
 166
 167         val = ((struct sockaddr_in *)&ifr.ifr_netmask)->sin_addr.s_addr;
 168         *mask = ntohl(val);
 169
 170         return 0;
 171 }
 172
 173 EXPORT_SYMBOL(libcfs_ipif_query);
 174
 175 int
 176 libcfs_ipif_enumerate (char ***namesp)
 177 {
 178         /* Allocate and fill in 'names', returning # interfaces/error */
 179         char           **names;
 180         int             toobig;
 181         int             nalloc;
 182         int             nfound;
 183         struct ifreq   *ifr;
 184         struct ifconf   ifc;
 185         int             rc;
 186         int             nob;
 187         int             i;
 188
 189
 190         nalloc = 16;        /* first guess at max interfaces */
 191         toobig = 0;
 192         for (;;) {
 193                 if (nalloc * sizeof(*ifr) > PAGE_CACHE_SIZE) {
 194                         toobig = 1;
 195                         nalloc = PAGE_CACHE_SIZE/sizeof(*ifr);
 196                         CWARN("Too many interfaces: only enumerating first %d\n",
 197                               nalloc);
 198                 }
 199
 200                 LIBCFS_ALLOC(ifr, nalloc * sizeof(*ifr));
 201                 if (ifr == NULL) {
 202                         CERROR ("ENOMEM enumerating up to %d interfaces\n", nalloc);
 203                         rc = -ENOMEM;
 204                         goto out0;
 205                 }
 206
 207                 ifc.ifc_buf = (char *)ifr;
 208                 ifc.ifc_len = nalloc * sizeof(*ifr);
 209
 210                 rc = libcfs_sock_ioctl(SIOCGIFCONF, (unsigned long)&ifc);
 211
 212                 if (rc < 0) {
 213                         CERROR ("Error %d enumerating interfaces\n", rc);
 214                         goto out1;
 215                 }
 216
 217                 LASSERT (rc == 0);
 218
 219                 nfound = ifc.ifc_len/sizeof(*ifr);
 220                 LASSERT (nfound <= nalloc);
 221
 222                 if (nfound < nalloc || toobig)
 223                         break;
 224
 225                 LIBCFS_FREE(ifr, nalloc * sizeof(*ifr));
 226                 nalloc *= 2;
 227         }
 228
 229         if (nfound == 0)
 230                 goto out1;
 231
 232         LIBCFS_ALLOC(names, nfound * sizeof(*names));
 233         if (names == NULL) {
 234                 rc = -ENOMEM;
 235                 goto out1;
 236         }
 237
 238         for (i = 0; i < nfound; i++) {
 239
 240                 nob = strnlen (ifr[i].ifr_name, IFNAMSIZ);
 241                 if (nob == IFNAMSIZ) {
 242                         /* no space for terminating NULL */
 243                         CERROR("interface name %.*s too long (%d max)\n",
 244                                nob, ifr[i].ifr_name, IFNAMSIZ);
 245                         rc = -ENAMETOOLONG;
 246                         goto out2;
 247                 }
 248
 249                 LIBCFS_ALLOC(names[i], IFNAMSIZ);
 250                 if (names[i] == NULL) {
 251                         rc = -ENOMEM;
 252                         goto out2;
 253                 }
 254
 255                 memcpy(names[i], ifr[i].ifr_name, nob);
 256                 names[i][nob] = 0;
 257         }
 258
 259         *namesp = names;
 260         rc = nfound;
 261
 262  out2:
 263         if (rc < 0)
 264                 libcfs_ipif_free_enumeration(names, nfound);
 265  out1:
 266         LIBCFS_FREE(ifr, nalloc * sizeof(*ifr));
 267  out0:
 268         return rc;
 269 }
 270
 271 EXPORT_SYMBOL(libcfs_ipif_enumerate);
 272
 273 void
 274 libcfs_ipif_free_enumeration (char **names, int n)
 275 {
 276         int      i;
 277
 278         LASSERT (n > 0);
 279
 280         for (i = 0; i < n && names[i] != NULL; i++)
 281                 LIBCFS_FREE(names[i], IFNAMSIZ);
 282
 283         LIBCFS_FREE(names, n * sizeof(*names));
 284 }
 285
 286 EXPORT_SYMBOL(libcfs_ipif_free_enumeration);
 287
 288 int
 289 libcfs_sock_write (struct socket *sock, void *buffer, int nob, int timeout)
 290 {
 291         int             rc;
 292         mm_segment_t    oldmm = get_fs();
 293         long            jiffies_left = timeout * msecs_to_jiffies(MSEC_PER_SEC);
 294         unsigned long   then;
 295         struct timeval  tv;
 296
 297         LASSERT(nob > 0);
 298         /* Caller may pass a zero timeout if she thinks the socket buffer is
 299          * empty enough to take the whole message immediately */
 300
 301         for (;;) {
 302                 struct kvec  iov = {
 303                         .iov_base = buffer,
 304                         .iov_len  = nob
 305                 };
 306                 struct msghdr msg = {
 307                         .msg_flags      = (timeout == 0) ? MSG_DONTWAIT : 0
 308                 };
 309
 310                 if (timeout != 0) {
 311                         /* Set send timeout to remaining time */
 312                         tv = (struct timeval) {
 313                                 .tv_sec = jiffies_left /
 314                                           msecs_to_jiffies(MSEC_PER_SEC),
 315                                 .tv_usec = ((jiffies_left %
 316                                             msecs_to_jiffies(MSEC_PER_SEC)) *
 317                                             USEC_PER_SEC) /
 318                                             msecs_to_jiffies(MSEC_PER_SEC)
 319                         };
 320                         set_fs(KERNEL_DS);
 321                         rc = sock_setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO,
 322                                              (char *)&tv, sizeof(tv));
 323                         set_fs(oldmm);
 324                         if (rc != 0) {
 325                                 CERROR("Can't set socket send timeout "
 326                                        "%ld.%06d: %d\n",
 327                                        (long)tv.tv_sec, (int)tv.tv_usec, rc);
 328                                 return rc;
 329                         }
 330                 }
 331
 332                 then = jiffies;
 333                 rc = kernel_sendmsg(sock, &msg, &iov, 1, nob);
 334                 jiffies_left -= jiffies - then;
 335
 336                 if (rc == nob)
 337                         return 0;
 338
 339                 if (rc < 0)
 340                         return rc;
 341
 342                 if (rc == 0) {
 343                         CERROR ("Unexpected zero rc\n");
 344                         return (-ECONNABORTED);
 345                 }
 346
 347                 if (jiffies_left <= 0)
 348                         return -EAGAIN;
 349
 350                 buffer = ((char *)buffer) + rc;
 351                 nob -= rc;
 352         }
 353
 354         return (0);
 355 }
 356 EXPORT_SYMBOL(libcfs_sock_write);
 357
 358 int
 359 libcfs_sock_read (struct socket *sock, void *buffer, int nob, int timeout)
 360 {
 361         int             rc;
 362         mm_segment_t    oldmm = get_fs();
 363         long            jiffies_left = timeout * msecs_to_jiffies(MSEC_PER_SEC);
 364         unsigned long   then;
 365         struct timeval  tv;
 366
 367         LASSERT(nob > 0);
 368         LASSERT(jiffies_left > 0);
 369
 370         for (;;) {
 371                 struct kvec  iov = {
 372                         .iov_base = buffer,
 373                         .iov_len  = nob
 374                 };
 375                 struct msghdr msg = {
 376                         .msg_flags      = 0
 377                 };
 378
 379                 /* Set receive timeout to remaining time */
 380                 tv = (struct timeval) {
 381                         .tv_sec = jiffies_left / msecs_to_jiffies(MSEC_PER_SEC),
 382                         .tv_usec = ((jiffies_left %
 383                                     msecs_to_jiffies(MSEC_PER_SEC)) *
 384                                     USEC_PER_SEC) /
 385                                     msecs_to_jiffies(MSEC_PER_SEC)
 386                 };
 387                 set_fs(KERNEL_DS);
 388                 rc = sock_setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO,
 389                                      (char *)&tv, sizeof(tv));
 390                 set_fs(oldmm);
 391                 if (rc != 0) {
 392                         CERROR("Can't set socket recv timeout %ld.%06d: %d\n",
 393                                (long)tv.tv_sec, (int)tv.tv_usec, rc);
 394                         return rc;
 395                 }
 396
 397                 then = jiffies;
 398                 rc = kernel_recvmsg(sock, &msg, &iov, 1, nob, 0);
 399                 jiffies_left -= jiffies - then;
 400
 401                 if (rc < 0)
 402                         return rc;
 403
 404                 if (rc == 0)
 405                         return -ECONNRESET;
 406
 407                 buffer = ((char *)buffer) + rc;
 408                 nob -= rc;
 409
 410                 if (nob == 0)
 411                         return 0;
 412
 413                 if (jiffies_left <= 0)
 414                         return -ETIMEDOUT;
 415         }
 416 }
 417
 418 EXPORT_SYMBOL(libcfs_sock_read);
 419
 420 static int
 421 libcfs_sock_create (struct socket **sockp, int *fatal,
 422                     __u32 local_ip, int local_port)
 423 {
 424         struct sockaddr_in  locaddr;
 425         struct socket      *sock;
 426         int                 rc;
 427         int                 option;
 428         mm_segment_t        oldmm = get_fs();
 429
 430         /* All errors are fatal except bind failure if the port is in use */
 431         *fatal = 1;
 432
 433         rc = sock_create (PF_INET, SOCK_STREAM, 0, &sock);
 434         *sockp = sock;
 435         if (rc != 0) {
 436                 CERROR ("Can't create socket: %d\n", rc);
 437                 return (rc);
 438         }
 439
 440         set_fs (KERNEL_DS);
 441         option = 1;
 442         rc = sock_setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
 443                              (char *)&option, sizeof (option));
 444         set_fs (oldmm);
 445         if (rc != 0) {
 446                 CERROR("Can't set SO_REUSEADDR for socket: %d\n", rc);
 447                 goto failed;
 448         }
 449
 450         if (local_ip != 0 || local_port != 0) {
 451                 memset(&locaddr, 0, sizeof(locaddr));
 452                 locaddr.sin_family = AF_INET;
 453                 locaddr.sin_port = htons(local_port);
 454                 locaddr.sin_addr.s_addr = (local_ip == 0) ?
 455                                           INADDR_ANY : htonl(local_ip);
 456
 457                 rc = sock->ops->bind(sock, (struct sockaddr *)&locaddr,
 458                                      sizeof(locaddr));
 459                 if (rc == -EADDRINUSE) {
 460                         CDEBUG(D_NET, "Port %d already in use\n", local_port);
 461                         *fatal = 0;
 462                         goto failed;
 463                 }
 464                 if (rc != 0) {
 465                         CERROR("Error trying to bind to port %d: %d\n",
 466                                local_port, rc);
 467                         goto failed;
 468                 }
 469         }
 470
 471         return 0;
 472
 473  failed:
 474         sock_release(sock);
 475         return rc;
 476 }
 477
 478 int
 479 libcfs_sock_setbuf (struct socket *sock, int txbufsize, int rxbufsize)
 480 {
 481         mm_segment_t        oldmm = get_fs();
 482         int                 option;
 483         int                 rc;
 484
 485         if (txbufsize != 0) {
 486                 option = txbufsize;
 487                 set_fs (KERNEL_DS);
 488                 rc = sock_setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF,
 489                                      (char *)&option, sizeof (option));
 490                 set_fs (oldmm);
 491                 if (rc != 0) {
 492                         CERROR ("Can't set send buffer %d: %d\n",
 493                                 option, rc);
 494                         return (rc);
 495                 }
 496         }
 497
 498         if (rxbufsize != 0) {
 499                 option = rxbufsize;
 500                 set_fs (KERNEL_DS);
 501                 rc = sock_setsockopt (sock, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF,
 502                                       (char *)&option, sizeof (option));
 503                 set_fs (oldmm);
 504                 if (rc != 0) {
 505                         CERROR ("Can't set receive buffer %d: %d\n",
 506                                 option, rc);
 507                         return (rc);
 508                 }
 509         }
 510
 511         return 0;
 512 }
 513
 514 EXPORT_SYMBOL(libcfs_sock_setbuf);
 515
 516 int
 517 libcfs_sock_getaddr (struct socket *sock, int remote, __u32 *ip, int *port)
 518 {
 519         struct sockaddr_in sin;
 520         int                len = sizeof (sin);
 521         int                rc;
 522
 523         rc = sock->ops->getname (sock, (struct sockaddr *)&sin, &len,
 524                                  remote ? 2 : 0);
 525         if (rc != 0) {
 526                 CERROR ("Error %d getting sock %s IP/port\n",
 527                         rc, remote ? "peer" : "local");
 528                 return rc;
 529         }
 530
 531         if (ip != NULL)
 532                 *ip = ntohl (sin.sin_addr.s_addr);
 533
 534         if (port != NULL)
 535                 *port = ntohs (sin.sin_port);
 536
 537         return 0;
 538 }
 539
 540 EXPORT_SYMBOL(libcfs_sock_getaddr);
 541
 542 int
 543 libcfs_sock_getbuf (struct socket *sock, int *txbufsize, int *rxbufsize)
 544 {
 545
 546         if (txbufsize != NULL) {
 547                 *txbufsize = sock->sk->sk_sndbuf;
 548         }
 549
 550         if (rxbufsize != NULL) {
 551                 *rxbufsize = sock->sk->sk_rcvbuf;
 552         }
 553
 554         return 0;
 555 }
 556
 557 EXPORT_SYMBOL(libcfs_sock_getbuf);
 558
 559 int
 560 libcfs_sock_listen (struct socket **sockp,
 561                     __u32 local_ip, int local_port, int backlog)
 562 {
 563         int      fatal;
 564         int      rc;
 565
 566         rc = libcfs_sock_create(sockp, &fatal, local_ip, local_port);
 567         if (rc != 0) {
 568                 if (!fatal)
 569                         CERROR("Can't create socket: port %d already in use\n",
 570                                local_port);
 571                 return rc;
 572         }
 573
 574         rc = (*sockp)->ops->listen(*sockp, backlog);
 575         if (rc == 0)
 576                 return 0;
 577
 578         CERROR("Can't set listen backlog %d: %d\n", backlog, rc);
 579         sock_release(*sockp);
 580         return rc;
 581 }
 582
 583 EXPORT_SYMBOL(libcfs_sock_listen);
 584
 585 int
 586 libcfs_sock_accept (struct socket **newsockp, struct socket *sock)
 587 {
 588         wait_queue_t   wait;
 589         struct socket *newsock;
 590         int            rc;
 591
 592         init_waitqueue_entry(&wait, current);
 593
 594         /* XXX this should add a ref to sock->ops->owner, if
 595          * TCP could be a module */
 596         rc = sock_create_lite(PF_PACKET, sock->type, IPPROTO_TCP, &newsock);
 597         if (rc) {
 598                 CERROR("Can't allocate socket\n");
 599                 return rc;
 600         }
 601
 602         newsock->ops = sock->ops;
 603
 604         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
 605         add_wait_queue(sk_sleep(sock->sk), &wait);
 606
 607         rc = sock->ops->accept(sock, newsock, O_NONBLOCK);
 608         if (rc == -EAGAIN) {
 609                 /* Nothing ready, so wait for activity */
 610                 schedule();
 611                 rc = sock->ops->accept(sock, newsock, O_NONBLOCK);
 612         }
 613
 614         remove_wait_queue(sk_sleep(sock->sk), &wait);
 615         set_current_state(TASK_RUNNING);
 616
 617         if (rc != 0)
 618                 goto failed;
 619
 620         *newsockp = newsock;
 621         return 0;
 622
 623  failed:
 624         sock_release(newsock);
 625         return rc;
 626 }
 627
 628 EXPORT_SYMBOL(libcfs_sock_accept);
 629
 630 void
 631 libcfs_sock_abort_accept (struct socket *sock)
 632 {
 633         wake_up_all(sk_sleep(sock->sk));
 634 }
 635
 636 EXPORT_SYMBOL(libcfs_sock_abort_accept);
 637
 638 int
 639 libcfs_sock_connect (struct socket **sockp, int *fatal,
 640                      __u32 local_ip, int local_port,
 641                      __u32 peer_ip, int peer_port)
 642 {
 643         struct sockaddr_in  srvaddr;
 644         int                 rc;
 645
 646         rc = libcfs_sock_create(sockp, fatal, local_ip, local_port);
 647         if (rc != 0)
 648                 return rc;
 649
 650         memset (&srvaddr, 0, sizeof (srvaddr));
 651         srvaddr.sin_family = AF_INET;
 652         srvaddr.sin_port = htons(peer_port);
 653         srvaddr.sin_addr.s_addr = htonl(peer_ip);
 654
 655         rc = (*sockp)->ops->connect(*sockp,
 656                                     (struct sockaddr *)&srvaddr, sizeof(srvaddr),
 657                                     0);
 658         if (rc == 0)
 659                 return 0;
 660
 661         /* EADDRNOTAVAIL probably means we're already connected to the same
 662          * peer/port on the same local port on a differently typed
 663          * connection.  Let our caller retry with a different local
 664          * port... */
 665         *fatal = !(rc == -EADDRNOTAVAIL);
 666
 667         CDEBUG_LIMIT(*fatal ? D_NETERROR : D_NET,
 668                "Error %d connecting %u.%u.%u.%u/%d -> %u.%u.%u.%u/%d\n", rc,
 669                HIPQUAD(local_ip), local_port, HIPQUAD(peer_ip), peer_port);
 670
 671         sock_release(*sockp);
 672         return rc;
 673 }
 674
 675 EXPORT_SYMBOL(libcfs_sock_connect);
 676
 677 void
 678 libcfs_sock_release (struct socket *sock)
 679 {
 680         sock_release(sock);
 681 }
 682
 683 EXPORT_SYMBOL(libcfs_sock_release);