ed615a876574a8334757bd226529f58814e3ef70
[cubemap] / 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 <vector>
15 #include <string>
16 #include <map>
17
18 #include "metacube.h"
19 #include "server.h"
20 #include "input.h"
21 #include "state.pb.h"
22
23 #define NUM_SERVERS 4
24 #define STREAM_ID "stream"
25 #define STREAM_URL "http://gruessi.zrh.sesse.net:4013/"
26 #define PORT 9094
27
28 using namespace std;
29
30 Server *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[num_accepted % NUM_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 int main(int argc, char **argv)
175 {
176         fprintf(stderr, "\nCubemap starting.\n");
177                 
178         servers = new Server[NUM_SERVERS];
179
180         int server_sock;
181         if (argc == 3 && strcmp(argv[1], "-state") == 0) {
182                 fprintf(stderr, "Deserializing state from previous process... ");
183                 int state_fd = atoi(argv[2]);
184                 CubemapStateProto loaded_state = read_tempfile(state_fd);
185
186                 // Deserialize the streams.
187                 for (int i = 0; i < loaded_state.streams_size(); ++i) {
188                         for (int j = 0; j < NUM_SERVERS; ++j) {
189                                 servers[j].add_stream_from_serialized(loaded_state.streams(i));
190                         }
191                 }
192
193                 // Put back the existing clients. It doesn't matter which server we
194                 // allocate them to, so just do round-robin.
195                 for (int i = 0; i < loaded_state.clients_size(); ++i) {
196                         servers[i % NUM_SERVERS].add_client_from_serialized(loaded_state.clients(i));
197                 }
198
199                 // Deserialize the server socket.
200                 server_sock = loaded_state.server_sock();
201
202                 fprintf(stderr, "done.\n");
203         } else {
204                 // TODO: This should come from a config file.
205                 server_sock = create_server_socket(PORT);
206                 for (int i = 0; i < NUM_SERVERS; ++i) {
207                         servers[i].add_stream(STREAM_ID);
208                 }
209         }
210
211         for (int i = 0; i < NUM_SERVERS; ++i) {
212                 servers[i].run();
213         }
214
215         pthread_t acceptor_thread;
216         pthread_create(&acceptor_thread, NULL, acceptor_thread_run, reinterpret_cast<void *>(server_sock));
217
218         Input input(STREAM_ID, STREAM_URL);
219         input.run();
220
221         signal(SIGHUP, hup);
222
223         while (!hupped) {
224                 usleep(100000);
225         }
226
227         input.stop();
228
229         CubemapStateProto state;
230         state.set_server_sock(server_sock);
231         for (int i = 0; i < NUM_SERVERS; ++i) {
232                 servers[i].stop();
233
234                 CubemapStateProto local_state = servers[i].serialize();
235
236                 // The stream state should be identical between the servers, so we only store it once.
237                 if (i == 0) {
238                         state.mutable_streams()->MergeFrom(local_state.streams());
239                 }
240                 for (int j = 0; j < local_state.clients_size(); ++j) {
241                         state.add_clients()->MergeFrom(local_state.clients(j));
242                 }
243         }
244         delete[] servers;
245
246         fprintf(stderr, "Serializing state and re-execing...\n");
247         int state_fd = make_tempfile(state);
248
249         char buf[16];
250         sprintf(buf, "%d", state_fd);
251
252         for ( ;; ) {
253                 execlp(argv[0], argv[0], "-state", buf, NULL);
254                 perror("execlp");
255                 fprintf(stderr, "PANIC: re-exec of %s failed. Waiting 0.2 seconds and trying again...\n", argv[0]);
256                 usleep(200000);
257         }
258 }