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 <fcntl.h>
  15 #include <vector>
  16 #include <string>
  17 #include <map>
  18 #include <set>
  19
  20 #include "metacube.h"
  21 #include "parse.h"
  22 #include "server.h"
  23 #include "serverpool.h"
  24 #include "input.h"
  25 #include "state.pb.h"
  26
  27 #define STREAM_ID "stream"
  28 #define STREAM_URL "http://gruessi.zrh.sesse.net:4013/"
  29
  30 using namespace std;
  31
  32 ServerPool *servers = NULL;
  33 volatile bool hupped = false;
  34
  35 void hup(int ignored)
  36 {
  37         hupped = true;
  38 }
  39
  40 int create_server_socket(int port)
  41 {
  42         int server_sock = socket(PF_INET6, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
  43         if (server_sock == -1) {
  44                 perror("socket");
  45                 exit(1);
  46         }
  47
  48         int one = 1;
  49         if (setsockopt(server_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &one, sizeof(one)) == -1) {
  50                 perror("setsockopt(SO_REUSEADDR)");
  51                 exit(1);
  52         }
  53
  54         // We want dual-stack sockets. (Sorry, OpenBSD and Windows XP...)
  55         int zero = 0;
  56         if (setsockopt(server_sock, IPPROTO_IPV6, IPV6_V6ONLY, &zero, sizeof(zero)) == -1) {
  57                 perror("setsockopt(IPV6_V6ONLY)");
  58                 exit(1);
  59         }
  60
  61         // Set as non-blocking, so the acceptor thread can notice that we want to shut it down.
  62         if (ioctl(server_sock, FIONBIO, &one) == -1) {
  63                 perror("ioctl(FIONBIO)");
  64                 exit(1);
  65         }
  66
  67         sockaddr_in6 addr;
  68         memset(&addr, 0, sizeof(addr));
  69         addr.sin6_family = AF_INET6;
  70         addr.sin6_port = htons(port);
  71
  72         if (bind(server_sock, reinterpret_cast<sockaddr *>(&addr), sizeof(addr)) == -1) {
  73                 perror("bind");
  74                 exit(1);
  75         }
  76
  77         if (listen(server_sock, 128) == -1) {
  78                 perror("listen");
  79                 exit(1);
  80         }
  81
  82         return server_sock;
  83 }
  84
  85 void *acceptor_thread_run(void *arg)
  86 {
  87         int server_sock = int(intptr_t(arg));
  88         while (!hupped) {
  89                 // Since we are non-blocking, we need to wait for the right state first.
  90                 // Wait up to 50 ms, then check hupped.
  91                 pollfd pfd;
  92                 pfd.fd = server_sock;
  93                 pfd.events = POLLIN;
  94
  95                 int nfds = poll(&pfd, 1, 50);
  96                 if (nfds == 0 || (nfds == -1 && errno == EAGAIN)) {
  97                         continue;
  98                 }
  99                 if (nfds == -1) {
 100                         perror("poll");
 101                         usleep(100000);
 102                         continue;
 103                 }
 104
 105                 sockaddr_in6 addr;
 106                 socklen_t addrlen = sizeof(addr);
 107
 108                 // Get a new socket.
 109                 int sock = accept(server_sock, reinterpret_cast<sockaddr *>(&addr), &addrlen);
 110                 if (sock == -1 && errno == EINTR) {
 111                         continue;
 112                 }
 113                 if (sock == -1) {
 114                         perror("accept");
 115                         usleep(100000);
 116                         continue;
 117                 }
 118
 119                 // Set the socket as nonblocking.
 120                 int one = 1;
 121                 if (ioctl(sock, FIONBIO, &one) == -1) {
 122                         perror("FIONBIO");
 123                         exit(1);
 124                 }
 125
 126                 // Pick a server, round-robin, and hand over the socket to it.
 127                 servers->add_client(sock);
 128         }
 129         return NULL;
 130 }
 131
 132 struct StatsThreadParameters {
 133         string stats_file;
 134         int stats_interval;
 135 };
 136
 137 void *stats_thread_run(void *arg)
 138 {
 139         const StatsThreadParameters *parms = reinterpret_cast<StatsThreadParameters *>(arg);
 140         while (!hupped) {
 141                 int fd;
 142                 FILE *fp;
 143                 time_t now;
 144                 vector<ClientStats> client_stats;
 145
 146                 // Open a new, temporary file.
 147                 char *filename = strdup((parms->stats_file + ".new.XXXXXX").c_str());
 148                 fd = mkostemp(filename, O_WRONLY);
 149                 if (fd == -1) {
 150                         perror(filename);
 151                         free(filename);
 152                         goto sleep;
 153                 }
 154
 155                 fp = fdopen(fd, "w");
 156                 if (fp == NULL) {
 157                         perror("fdopen");
 158                         close(fd);
 159                         unlink(filename);
 160                         free(filename);
 161                         goto sleep;
 162                 }
 163
 164                 now = time(NULL);
 165                 client_stats = servers->get_client_stats();
 166                 for (size_t i = 0; i < client_stats.size(); ++i) {
 167                         fprintf(fp, "%s %s %d %llu\n",
 168                                 client_stats[i].remote_addr.c_str(),
 169                                 client_stats[i].stream_id.c_str(),
 170                                 int(now - client_stats[i].connect_time),
 171                                 (long long unsigned)(client_stats[i].bytes_sent));
 172                 }
 173                 if (fclose(fp) == EOF) {
 174                         perror("fclose");
 175                         unlink(filename);
 176                         free(filename);
 177                         goto sleep;
 178                 }
 179
 180                 if (rename(filename, parms->stats_file.c_str()) == -1) {
 181                         perror("rename");
 182                         unlink(filename);
 183                 }
 184
 185 sleep:
 186                 int left_to_sleep = parms->stats_interval;
 187                 do {
 188                         left_to_sleep = sleep(left_to_sleep);
 189                 } while (left_to_sleep > 0);
 190         }
 191         return NULL;
 192 }
 193
 194 // Serialize the given state to a file descriptor, and return the (still open)
 195 // descriptor.
 196 int make_tempfile(const CubemapStateProto &state)
 197 {
 198         char tmpl[] = "/tmp/cubemapstate.XXXXXX";
 199         int state_fd = mkstemp(tmpl);
 200         if (state_fd == -1) {
 201                 perror("mkstemp");
 202                 exit(1);
 203         }
 204
 205         string serialized;
 206         state.SerializeToString(&serialized);
 207
 208         const char *ptr = serialized.data();
 209         size_t to_write = serialized.size();
 210         while (to_write > 0) {
 211                 ssize_t ret = write(state_fd, ptr, to_write);
 212                 if (ret == -1) {
 213                         perror("write");
 214                         exit(1);
 215                 }
 216
 217                 ptr += ret;
 218                 to_write -= ret;
 219         }
 220
 221         return state_fd;
 222 }
 223
 224 // Read the state back from the file descriptor made by make_tempfile,
 225 // and close it.
 226 CubemapStateProto read_tempfile(int state_fd)
 227 {
 228         if (lseek(state_fd, 0, SEEK_SET) == -1) {
 229                 perror("lseek");
 230                 exit(1);
 231         }
 232
 233         string serialized;
 234         char buf[4096];
 235         for ( ;; ) {
 236                 ssize_t ret = read(state_fd, buf, sizeof(buf));
 237                 if (ret == -1) {
 238                         perror("read");
 239                         exit(1);
 240                 }
 241                 if (ret == 0) {
 242                         // EOF.
 243                         break;
 244                 }
 245
 246                 serialized.append(string(buf, buf + ret));
 247         }
 248
 249         close(state_fd);  // Implicitly deletes the file.
 250
 251         CubemapStateProto state;
 252         if (!state.ParseFromString(serialized)) {
 253                 fprintf(stderr, "PANIC: Failed deserialization of state.\n");
 254                 exit(1);
 255         }
 256
 257         return state;
 258 }
 259
 260 int main(int argc, char **argv)
 261 {
 262         fprintf(stderr, "\nCubemap starting.\n");
 263
 264         string config_filename = (argc == 1) ? "cubemap.config" : argv[1];
 265         vector<ConfigLine> config = parse_config(config_filename);
 266
 267         int port = fetch_config_int(config, "port", 1, 65535, PARAMATER_MANDATORY);
 268         int num_servers = fetch_config_int(config, "num_servers", 1, 20000, PARAMATER_MANDATORY);  // Insanely high max limit.
 269
 270         servers = new ServerPool(num_servers);
 271
 272         int server_sock = -1, old_port = -1;
 273         set<string> deserialized_stream_ids;
 274         map<string, Input *> deserialized_inputs;
 275         if (argc == 4 && strcmp(argv[2], "-state") == 0) {
 276                 fprintf(stderr, "Deserializing state from previous process... ");
 277                 int state_fd = atoi(argv[3]);
 278                 CubemapStateProto loaded_state = read_tempfile(state_fd);
 279
 280                 // Deserialize the streams.
 281                 for (int i = 0; i < loaded_state.streams_size(); ++i) {
 282                         servers->add_stream_from_serialized(loaded_state.streams(i));
 283                         deserialized_stream_ids.insert(loaded_state.streams(i).stream_id());
 284                 }
 285
 286                 // Put back the existing clients. It doesn't matter which server we
 287                 // allocate them to, so just do round-robin.
 288                 for (int i = 0; i < loaded_state.clients_size(); ++i) {
 289                         servers->add_client_from_serialized(loaded_state.clients(i));
 290                 }
 291
 292                 // Deserialize the inputs. Note that we don't actually add them to any state yet.
 293                 for (int i = 0; i < loaded_state.inputs_size(); ++i) {
 294                         deserialized_inputs.insert(make_pair(
 295                                 loaded_state.inputs(i).stream_id(),
 296                                 new Input(loaded_state.inputs(i))));
 297                 }
 298
 299                 // Deserialize the server socket.
 300                 server_sock = loaded_state.server_sock();
 301                 old_port = loaded_state.port();
 302
 303                 fprintf(stderr, "done.\n");
 304         }
 305
 306         // Find all streams in the configuration file, and create them.
 307         set<string> expecting_stream_ids = deserialized_stream_ids;
 308         for (unsigned i = 0; i < config.size(); ++i) {
 309                 if (config[i].keyword != "stream") {
 310                         continue;
 311                 }
 312                 if (config[i].arguments.size() != 1) {
 313                         fprintf(stderr, "ERROR: 'stream' takes exactly one argument\n");
 314                         exit(1);
 315                 }
 316                 string stream_id = config[i].arguments[0];
 317                 if (deserialized_stream_ids.count(stream_id) == 0) {
 318                         servers->add_stream(stream_id);
 319                 }
 320                 expecting_stream_ids.erase(stream_id);
 321         }
 322
 323         // Warn about any servers we've lost.
 324         // TODO: Make an option (delete=yes?) to actually shut down streams.
 325         for (set<string>::const_iterator stream_it = expecting_stream_ids.begin();
 326              stream_it != expecting_stream_ids.end();
 327              ++stream_it) {
 328                 string stream_id = *stream_it;
 329                 fprintf(stderr, "WARNING: stream '%s' disappeared from the configuration file.\n",
 330                         stream_id.c_str());
 331                 fprintf(stderr, "         It will not be deleted, but clients will not get any new inputs.\n");
 332                 if (deserialized_inputs.count(stream_id) != 0) {
 333                         delete deserialized_inputs[stream_id];
 334                         deserialized_inputs.erase(stream_id);
 335                 }
 336         }
 337
 338         // Open a new server socket if we do not already have one, or if we changed ports.
 339         if (server_sock != -1 && port != old_port) {
 340                 fprintf(stderr, "NOTE: Port changed from %d to %d; opening new socket.\n", old_port, port);
 341                 close(server_sock);
 342                 server_sock = -1;
 343         }
 344         if (server_sock == -1) {
 345                 server_sock = create_server_socket(port);
 346         }
 347
 348         // See if the user wants stats.
 349         string stats_file = fetch_config_string(config, "stats_file", PARAMETER_OPTIONAL);
 350         int stats_interval = fetch_config_int(config, "stats_interval", 1, INT_MAX, PARAMETER_OPTIONAL, -1);
 351         if (stats_interval != -1 && stats_file.empty()) {
 352                 fprintf(stderr, "WARNING: 'stats_interval' given, but no 'stats_file'. No statistics will be written.\n");
 353         }
 354
 355         servers->run();
 356
 357         pthread_t acceptor_thread;
 358         pthread_create(&acceptor_thread, NULL, acceptor_thread_run, reinterpret_cast<void *>(server_sock));
 359
 360         // Find all streams in the configuration file, and create inputs for them.
 361         vector<Input *> inputs;
 362         for (unsigned i = 0; i < config.size(); ++i) {
 363                 if (config[i].keyword != "stream") {
 364                         continue;
 365                 }
 366                 assert(config[i].arguments.size() == 1);
 367                 string stream_id = config[i].arguments[0];
 368
 369                 if (config[i].parameters.count("src") == 0) {
 370                         fprintf(stderr, "WARNING: stream '%s' has no src= attribute, clients will not get any data.\n",
 371                                 stream_id.c_str());
 372                         continue;
 373                 }
 374
 375                 string src = config[i].parameters["src"];
 376                 Input *input = NULL;
 377                 if (deserialized_inputs.count(stream_id) != 0) {
 378                         input = deserialized_inputs[stream_id];
 379                         if (input->get_url() != src) {
 380                                 fprintf(stderr, "INFO: Stream '%s' has changed URL from '%s' to '%s', restarting input.\n",
 381                                         stream_id.c_str(), input->get_url().c_str(), src.c_str());
 382                                 delete input;
 383                                 input = NULL;
 384                         }
 385                         deserialized_inputs.erase(stream_id);
 386                 }
 387                 if (input == NULL) {
 388                         input = new Input(stream_id, src);
 389                 }
 390                 input->run();
 391                 inputs.push_back(input);
 392         }
 393
 394         // All deserialized inputs should now have been taken care of, one way or the other.
 395         assert(deserialized_inputs.empty());
 396
 397         // Start writing statistics.
 398         pthread_t stats_thread;
 399         StatsThreadParameters stats_parameters;  // Must live for as long as the stats thread does.
 400         if (!stats_file.empty()) {
 401                 stats_parameters.stats_file = stats_file;
 402                 stats_parameters.stats_interval = stats_interval;
 403                 pthread_create(&stats_thread, NULL, stats_thread_run, &stats_parameters);
 404         }
 405
 406         signal(SIGHUP, hup);
 407
 408         while (!hupped) {
 409                 usleep(100000);
 410         }
 411
 412         // OK, we've been HUPed. Time to shut down everything, serialize, and re-exec.
 413         if (!stats_file.empty()) {
 414                 if (pthread_join(stats_thread, NULL) == -1) {
 415                         perror("pthread_join");
 416                         exit(1);
 417                 }
 418         }
 419         if (pthread_join(acceptor_thread, NULL) == -1) {
 420                 perror("pthread_join");
 421                 exit(1);
 422         }
 423
 424         CubemapStateProto state;
 425         state.set_server_sock(server_sock);
 426         state.set_port(port);
 427
 428         for (size_t i = 0; i < inputs.size(); ++i) {
 429                 inputs[i]->stop();
 430                 state.add_inputs()->MergeFrom(inputs[i]->serialize());
 431         }
 432
 433         for (int i = 0; i < num_servers; ++i) {
 434                 servers->get_server(i)->stop();
 435
 436                 CubemapStateProto local_state = servers->get_server(i)->serialize();
 437
 438                 // The stream state should be identical between the servers, so we only store it once.
 439                 if (i == 0) {
 440                         state.mutable_streams()->MergeFrom(local_state.streams());
 441                 }
 442                 for (int j = 0; j < local_state.clients_size(); ++j) {
 443                         state.add_clients()->MergeFrom(local_state.clients(j));
 444                 }
 445         }
 446         delete servers;
 447
 448         fprintf(stderr, "Serializing state and re-execing...\n");
 449         int state_fd = make_tempfile(state);
 450
 451         char buf[16];
 452         sprintf(buf, "%d", state_fd);
 453
 454         for ( ;; ) {
 455                 execlp(argv[0], argv[0], config_filename.c_str(), "-state", buf, NULL);
 456                 perror("execlp");
 457                 fprintf(stderr, "PANIC: re-exec of %s failed. Waiting 0.2 seconds and trying again...\n", argv[0]);
 458                 usleep(200000);
 459         }
 460 }