git.sesse.net Git - cubemap/blob - cubemap.cpp

   1 #include <stdio.h>
   2 #include <string.h>
   3 #include <stdint.h>
   4 #include <assert.h>
   5 #include <arpa/inet.h>
   6 #include <curl/curl.h>
   7 #include <sys/socket.h>
   8 #include <pthread.h>
   9 #include <sys/types.h>
  10 #include <sys/ioctl.h>
  11 #include <sys/epoll.h>
  12 #include <signal.h>
  13 #include <errno.h>
  14 #include <ctype.h>
  15 #include <vector>
  16 #include <string>
  17 #include <map>
  18
  19 #include "metacube.h"
  20 #include "server.h"
  21 #include "serverpool.h"
  22 #include "input.h"
  23 #include "state.pb.h"
  24
  25 #define STREAM_ID "stream"
  26 #define STREAM_URL "http://gruessi.zrh.sesse.net:4013/"
  27
  28 using namespace std;
  29
  30 ServerPool *servers = NULL;
  31 volatile bool hupped = false;
  32
  33 void hup(int ignored)
  34 {
  35         hupped = true;
  36 }
  37
  38 int create_server_socket(int port)
  39 {
  40         int server_sock = socket(PF_INET6, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
  41         if (server_sock == -1) {
  42                 perror("socket");
  43                 exit(1);
  44         }
  45
  46         int one = 1;
  47         if (setsockopt(server_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &one, sizeof(one)) == -1) {
  48                 perror("setsockopt(SO_REUSEADDR)");
  49                 exit(1);
  50         }
  51
  52         // We want dual-stack sockets. (Sorry, OpenBSD and Windows XP...)
  53         int zero = 0;
  54         if (setsockopt(server_sock, IPPROTO_IPV6, IPV6_V6ONLY, &zero, sizeof(zero)) == -1) {
  55                 perror("setsockopt(IPV6_V6ONLY)");
  56                 exit(1);
  57         }
  58
  59         sockaddr_in6 addr;
  60         memset(&addr, 0, sizeof(addr));
  61         addr.sin6_family = AF_INET6;
  62         addr.sin6_port = htons(port);
  63
  64         if (bind(server_sock, reinterpret_cast<sockaddr *>(&addr), sizeof(addr)) == -1) {
  65                 perror("bind");
  66                 exit(1);
  67         }
  68
  69         if (listen(server_sock, 128) == -1) {
  70                 perror("listen");
  71                 exit(1);
  72         }
  73
  74         return server_sock;
  75 }
  76
  77 void *acceptor_thread_run(void *arg)
  78 {
  79         int server_sock = int(intptr_t(arg));
  80         int num_accepted = 0;
  81         for ( ;; ) {
  82                 sockaddr_in6 addr;
  83                 socklen_t addrlen = sizeof(addr);
  84
  85                 // Get a new socket.
  86                 int sock = accept(server_sock, reinterpret_cast<sockaddr *>(&addr), &addrlen);
  87                 if (sock == -1 && errno == EINTR) {
  88                         continue;
  89                 }
  90                 if (sock == -1) {
  91                         perror("accept");
  92                         exit(1);
  93                 }
  94
  95                 // Set the socket as nonblocking.
  96                 int one = 1;
  97                 if (ioctl(sock, FIONBIO, &one) == -1) {
  98                         perror("FIONBIO");
  99                         exit(1);
 100                 }
 101
 102                 // Pick a server, round-robin, and hand over the socket to it.
 103                 servers->add_client(sock);
 104                 ++num_accepted;
 105         }
 106 }
 107
 108 // Serialize the given state to a file descriptor, and return the (still open)
 109 // descriptor.
 110 int make_tempfile(const CubemapStateProto &state)
 111 {
 112         char tmpl[] = "/tmp/cubemapstate.XXXXXX";
 113         int state_fd = mkstemp(tmpl);
 114         if (state_fd == -1) {
 115                 perror("mkstemp");
 116                 exit(1);
 117         }
 118
 119         string serialized;
 120         state.SerializeToString(&serialized);
 121
 122         const char *ptr = serialized.data();
 123         size_t to_write = serialized.size();
 124         while (to_write > 0) {
 125                 ssize_t ret = write(state_fd, ptr, to_write);
 126                 if (ret == -1) {
 127                         perror("write");
 128                         exit(1);
 129                 }
 130
 131                 ptr += ret;
 132                 to_write -= ret;
 133         }
 134
 135         return state_fd;
 136 }
 137
 138 // Read the state back from the file descriptor made by make_tempfile,
 139 // and close it.
 140 CubemapStateProto read_tempfile(int state_fd)
 141 {
 142         if (lseek(state_fd, 0, SEEK_SET) == -1) {
 143                 perror("lseek");
 144                 exit(1);
 145         }
 146
 147         string serialized;
 148         char buf[4096];
 149         for ( ;; ) {
 150                 ssize_t ret = read(state_fd, buf, sizeof(buf));
 151                 if (ret == -1) {
 152                         perror("read");
 153                         exit(1);
 154                 }
 155                 if (ret == 0) {
 156                         // EOF.
 157                         break;
 158                 }
 159
 160                 serialized.append(string(buf, buf + ret));
 161         }
 162
 163         close(state_fd);  // Implicitly deletes the file.
 164
 165         CubemapStateProto state;
 166         if (!state.ParseFromString(serialized)) {
 167                 fprintf(stderr, "PANIC: Failed deserialization of state.\n");
 168                 exit(1);
 169         }
 170
 171         return state;
 172 }
 173
 174 // Split a line on whitespace, e.g. "foo  bar baz" -> {"foo", "bar", "baz"}.
 175 vector<string> split_tokens(const string &line)
 176 {
 177         vector<string> ret;
 178         string current_token;
 179
 180         for (size_t i = 0; i < line.size(); ++i) {
 181                 if (isspace(line[i])) {
 182                         if (!current_token.empty()) {
 183                                 ret.push_back(current_token);
 184                         }
 185                         current_token.clear();
 186                 } else {
 187                         current_token.push_back(line[i]);
 188                 }
 189         }
 190         if (!current_token.empty()) {
 191                 ret.push_back(current_token);
 192         }
 193         return ret;
 194 }
 195
 196 struct ConfigLine {
 197         string keyword;
 198         vector<string> arguments;
 199         map<string, string> parameters;
 200 };
 201
 202 // Parse the configuration file.
 203 vector<ConfigLine> parse_config(const string &filename)
 204 {
 205         vector<ConfigLine> ret;
 206
 207         FILE *fp = fopen(filename.c_str(), "r");
 208         if (fp == NULL) {
 209                 perror(filename.c_str());
 210                 exit(1);
 211         }
 212
 213         char buf[4096];
 214         while (!feof(fp)) {
 215                 if (fgets(buf, sizeof(buf), fp) == NULL) {
 216                         break;
 217                 }
 218
 219                 // Chop off the string at the first #, \r or \n.
 220                 buf[strcspn(buf, "#\r\n")] = 0;
 221
 222                 // Remove all whitespace from the end of the string.
 223                 size_t len = strlen(buf);
 224                 while (len > 0 && isspace(buf[len - 1])) {
 225                         buf[--len] = 0;
 226                 }
 227
 228                 // If the line is now all blank, ignore it.
 229                 if (len == 0) {
 230                         continue;
 231                 }
 232
 233                 vector<string> tokens = split_tokens(buf);
 234                 assert(!tokens.empty());
 235
 236                 ConfigLine line;
 237                 line.keyword = tokens[0];
 238
 239                 for (size_t i = 1; i < tokens.size(); ++i) {
 240                         // foo=bar is a parameter; anything else is an argument.
 241                         size_t equals_pos = tokens[i].find_first_of('=');
 242                         if (equals_pos == string::npos) {
 243                                 line.arguments.push_back(tokens[i]);
 244                         } else {
 245                                 string key = tokens[i].substr(0, equals_pos);
 246                                 string value = tokens[i].substr(equals_pos + 1, string::npos);
 247                                 line.parameters.insert(make_pair(key, value));
 248                         }
 249                 }
 250
 251                 ret.push_back(line);
 252         }
 253
 254         fclose(fp);
 255         return ret;
 256 }
 257
 258 // Note: Limits are inclusive.
 259 int fetch_config_int(const vector<ConfigLine> &config, const string &keyword, int min_limit, int max_limit)
 260 {
 261         bool value_found = false;
 262         int value = -1;
 263         for (unsigned i = 0; i < config.size(); ++i) {
 264                 if (config[i].keyword != keyword) {
 265                         continue;
 266                 }
 267                 if (config[i].parameters.size() > 0 ||
 268                     config[i].arguments.size() != 1) {
 269                         fprintf(stderr, "ERROR: '%s' takes one argument and no parameters\n", keyword.c_str());
 270                         exit(1);
 271                 }
 272                 value_found = true;
 273                 value = atoi(config[i].arguments[0].c_str());  // TODO: verify int validity.
 274         }
 275         if (!value_found) {
 276                 fprintf(stderr, "ERROR: Missing '%s' statement in config file.\n",
 277                         keyword.c_str());
 278                 exit(1);
 279         }
 280         if (value < min_limit || value > max_limit) {
 281                 fprintf(stderr, "ERROR: '%s' is set to %d, must be in [%d,%d]\n",
 282                         keyword.c_str(), value, min_limit, max_limit);
 283                 exit(1);
 284         }
 285         return value;
 286 }
 287
 288 int main(int argc, char **argv)
 289 {
 290         fprintf(stderr, "\nCubemap starting.\n");
 291
 292         string config_filename = (argc == 1) ? "cubemap.config" : argv[1];
 293         vector<ConfigLine> config = parse_config(config_filename);
 294
 295         int port = fetch_config_int(config, "port", 1, 65535);
 296         int num_servers = fetch_config_int(config, "num_servers", 1, 20000);  // Insanely high max limit.
 297
 298         servers = new ServerPool(num_servers);
 299
 300         int server_sock = -1, old_port = -1;
 301         if (argc == 4 && strcmp(argv[2], "-state") == 0) {
 302                 fprintf(stderr, "Deserializing state from previous process... ");
 303                 int state_fd = atoi(argv[3]);
 304                 CubemapStateProto loaded_state = read_tempfile(state_fd);
 305
 306                 // Deserialize the streams.
 307                 for (int i = 0; i < loaded_state.streams_size(); ++i) {
 308                         servers->add_stream_from_serialized(loaded_state.streams(i));
 309                 }
 310
 311                 // Put back the existing clients. It doesn't matter which server we
 312                 // allocate them to, so just do round-robin.
 313                 for (int i = 0; i < loaded_state.clients_size(); ++i) {
 314                         servers->add_client_from_serialized(loaded_state.clients(i));
 315                 }
 316
 317                 // Deserialize the server socket.
 318                 server_sock = loaded_state.server_sock();
 319                 old_port = loaded_state.port();
 320
 321                 fprintf(stderr, "done.\n");
 322         } else{
 323                 // TODO: This should come from the config file.
 324                 servers->add_stream(STREAM_ID);
 325         }
 326
 327         // Open a new server socket if we do not already have one, or if we changed ports.
 328         if (server_sock != -1 && port != old_port) {
 329                 fprintf(stderr, "NOTE: Port changed from %d to %d; opening new socket.\n", old_port, port);
 330                 close(server_sock);
 331                 server_sock = -1;
 332         }
 333         if (server_sock == -1) {
 334                 server_sock = create_server_socket(port);
 335         }
 336
 337         servers->run();
 338
 339         pthread_t acceptor_thread;
 340         pthread_create(&acceptor_thread, NULL, acceptor_thread_run, reinterpret_cast<void *>(server_sock));
 341
 342         // TODO: This should come from the config file.
 343         Input input(STREAM_ID, STREAM_URL);
 344         input.run();
 345
 346         signal(SIGHUP, hup);
 347
 348         while (!hupped) {
 349                 usleep(100000);
 350         }
 351
 352         input.stop();
 353
 354         CubemapStateProto state;
 355         state.set_server_sock(server_sock);
 356         state.set_port(port);
 357         for (int i = 0; i < num_servers; ++i) {
 358                 servers->get_server(i)->stop();
 359
 360                 CubemapStateProto local_state = servers->get_server(i)->serialize();
 361
 362                 // The stream state should be identical between the servers, so we only store it once.
 363                 if (i == 0) {
 364                         state.mutable_streams()->MergeFrom(local_state.streams());
 365                 }
 366                 for (int j = 0; j < local_state.clients_size(); ++j) {
 367                         state.add_clients()->MergeFrom(local_state.clients(j));
 368                 }
 369         }
 370         delete servers;
 371
 372         fprintf(stderr, "Serializing state and re-execing...\n");
 373         int state_fd = make_tempfile(state);
 374
 375         char buf[16];
 376         sprintf(buf, "%d", state_fd);
 377
 378         for ( ;; ) {
 379                 execlp(argv[0], argv[0], config_filename.c_str(), "-state", buf, NULL);
 380                 perror("execlp");
 381                 fprintf(stderr, "PANIC: re-exec of %s failed. Waiting 0.2 seconds and trying again...\n", argv[0]);
 382                 usleep(200000);
 383         }
 384 }