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

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