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 <sys/time.h>
  12 #include <signal.h>
  13 #include <errno.h>
  14 #include <ctype.h>
  15 #include <fcntl.h>
  16 #include <vector>
  17 #include <string>
  18 #include <map>
  19 #include <set>
  20
  21 #include "acceptor.h"
  22 #include "markpool.h"
  23 #include "metacube.h"
  24 #include "parse.h"
  25 #include "server.h"
  26 #include "serverpool.h"
  27 #include "input.h"
  28 #include "state.pb.h"
  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 struct StatsThreadParameters {
  41         string stats_file;
  42         int stats_interval;
  43 };
  44
  45 void *stats_thread_run(void *arg)
  46 {
  47         const StatsThreadParameters *parms = reinterpret_cast<StatsThreadParameters *>(arg);
  48         while (!hupped) {
  49                 int fd;
  50                 FILE *fp;
  51                 time_t now;
  52                 vector<ClientStats> client_stats;
  53
  54                 // Open a new, temporary file.
  55                 char *filename = strdup((parms->stats_file + ".new.XXXXXX").c_str());
  56                 fd = mkostemp(filename, O_WRONLY);
  57                 if (fd == -1) {
  58                         perror(filename);
  59                         free(filename);
  60                         goto sleep;
  61                 }
  62
  63                 fp = fdopen(fd, "w");
  64                 if (fp == NULL) {
  65                         perror("fdopen");
  66                         close(fd);
  67                         unlink(filename);
  68                         free(filename);
  69                         goto sleep;
  70                 }
  71
  72                 now = time(NULL);
  73                 client_stats = servers->get_client_stats();
  74                 for (size_t i = 0; i < client_stats.size(); ++i) {
  75                         fprintf(fp, "%s %s %d %llu\n",
  76                                 client_stats[i].remote_addr.c_str(),
  77                                 client_stats[i].stream_id.c_str(),
  78                                 int(now - client_stats[i].connect_time),
  79                                 (long long unsigned)(client_stats[i].bytes_sent));
  80                 }
  81                 if (fclose(fp) == EOF) {
  82                         perror("fclose");
  83                         unlink(filename);
  84                         free(filename);
  85                         goto sleep;
  86                 }
  87
  88                 if (rename(filename, parms->stats_file.c_str()) == -1) {
  89                         perror("rename");
  90                         unlink(filename);
  91                 }
  92
  93 sleep:
  94                 int left_to_sleep = parms->stats_interval;
  95                 do {
  96                         left_to_sleep = sleep(left_to_sleep);
  97                 } while (left_to_sleep > 0 && !hupped);
  98         }
  99         return NULL;
 100 }
 101
 102 // Serialize the given state to a file descriptor, and return the (still open)
 103 // descriptor.
 104 int make_tempfile(const CubemapStateProto &state)
 105 {
 106         char tmpl[] = "/tmp/cubemapstate.XXXXXX";
 107         int state_fd = mkstemp(tmpl);
 108         if (state_fd == -1) {
 109                 perror("mkstemp");
 110                 exit(1);
 111         }
 112
 113         string serialized;
 114         state.SerializeToString(&serialized);
 115
 116         const char *ptr = serialized.data();
 117         size_t to_write = serialized.size();
 118         while (to_write > 0) {
 119                 ssize_t ret = write(state_fd, ptr, to_write);
 120                 if (ret == -1) {
 121                         perror("write");
 122                         exit(1);
 123                 }
 124
 125                 ptr += ret;
 126                 to_write -= ret;
 127         }
 128
 129         return state_fd;
 130 }
 131
 132 // Read the state back from the file descriptor made by make_tempfile,
 133 // and close it.
 134 CubemapStateProto read_tempfile(int state_fd)
 135 {
 136         if (lseek(state_fd, 0, SEEK_SET) == -1) {
 137                 perror("lseek");
 138                 exit(1);
 139         }
 140
 141         string serialized;
 142         char buf[4096];
 143         for ( ;; ) {
 144                 ssize_t ret = read(state_fd, buf, sizeof(buf));
 145                 if (ret == -1) {
 146                         perror("read");
 147                         exit(1);
 148                 }
 149                 if (ret == 0) {
 150                         // EOF.
 151                         break;
 152                 }
 153
 154                 serialized.append(string(buf, buf + ret));
 155         }
 156
 157         close(state_fd);  // Implicitly deletes the file.
 158
 159         CubemapStateProto state;
 160         if (!state.ParseFromString(serialized)) {
 161                 fprintf(stderr, "PANIC: Failed deserialization of state.\n");
 162                 exit(1);
 163         }
 164
 165         return state;
 166 }
 167
 168 // Reuse mark pools if one already exists.
 169 MarkPool *get_mark_pool(map<pair<int, int>, MarkPool *> *mark_pools, int from, int to)
 170 {
 171         pair<int, int> mark_range(from, to);
 172         if (mark_pools->count(mark_range) != 0) {
 173                 return (*mark_pools)[mark_range];
 174         }
 175
 176         // Check if we're overlapping some other mark pool.
 177         for (map<pair<int, int>, MarkPool *>::const_iterator mp_it = mark_pools->begin();
 178              mp_it != mark_pools->end();
 179              ++mp_it) {
 180                 int other_from = mp_it->first.first;
 181                 int other_to = mp_it->first.second;
 182                 if ((from >= other_from && from < other_to) ||
 183                     (to >= other_from && to < other_to)) {
 184                         fprintf(stderr, "WARNING: Mark pool %d-%d partially overlaps with %d-%d, you may get duplicate marks.\n",
 185                                 from, to, other_from, other_to);
 186                         fprintf(stderr, "         Mark pools must either be completely disjunct, or completely overlapping.\n");
 187                 }
 188         }
 189
 190         MarkPool *mark_pool = new MarkPool(from, to);
 191         mark_pools->insert(make_pair(mark_range, mark_pool));
 192         return mark_pool;
 193 }
 194
 195 MarkPool *parse_mark_pool(map<pair<int, int>, MarkPool *> *mark_pools, const string &mark_str)
 196 {
 197         size_t split = mark_str.find_first_of('-');
 198         if (split == string::npos) {
 199                 fprintf(stderr, "WARNING: Invalid mark specification '%s' (expected 'X-Y'), ignoring.\n",
 200                         mark_str.c_str());
 201                 return NULL;
 202         }
 203
 204         string from_str(mark_str.begin(), mark_str.begin() + split);
 205         string to_str(mark_str.begin() + split + 1, mark_str.end());
 206         int from = atoi(from_str.c_str());
 207         int to = atoi(to_str.c_str());
 208
 209         if (from <= 0 || from >= 65536 || to <= 0 || to >= 65536) {
 210                 fprintf(stderr, "WARNING: Mark pool range %d-%d is outside legal range [1,65536>, ignoring.\n",
 211                         from, to);
 212                 return NULL;
 213         }
 214
 215         return get_mark_pool(mark_pools, from, to);
 216 }
 217
 218 int main(int argc, char **argv)
 219 {
 220         fprintf(stderr, "\nCubemap starting.\n");
 221
 222         struct timeval serialize_start;
 223         bool is_reexec = false;
 224
 225         string config_filename = (argc == 1) ? "cubemap.config" : argv[1];
 226         vector<ConfigLine> config = parse_config(config_filename);
 227
 228         int port = fetch_config_int(config, "port", 1, 65535, PARAMATER_MANDATORY);
 229         int num_servers = fetch_config_int(config, "num_servers", 1, 20000, PARAMATER_MANDATORY);  // Insanely high max limit.
 230
 231         servers = new ServerPool(num_servers);
 232
 233         CubemapStateProto loaded_state;
 234         int server_sock = -1, old_port = -1;
 235         set<string> deserialized_stream_ids;
 236         map<string, Input *> deserialized_inputs;
 237         if (argc == 4 && strcmp(argv[2], "-state") == 0) {
 238                 is_reexec = true;
 239
 240                 fprintf(stderr, "Deserializing state from previous process... ");
 241                 int state_fd = atoi(argv[3]);
 242                 loaded_state = read_tempfile(state_fd);
 243
 244                 serialize_start.tv_sec = loaded_state.serialize_start_sec();
 245                 serialize_start.tv_usec = loaded_state.serialize_start_usec();
 246
 247                 // Deserialize the streams.
 248                 for (int i = 0; i < loaded_state.streams_size(); ++i) {
 249                         servers->add_stream_from_serialized(loaded_state.streams(i));
 250                         deserialized_stream_ids.insert(loaded_state.streams(i).stream_id());
 251                 }
 252
 253                 // Deserialize the inputs. Note that we don't actually add them to any state yet.
 254                 for (int i = 0; i < loaded_state.inputs_size(); ++i) {
 255                         deserialized_inputs.insert(make_pair(
 256                                 loaded_state.inputs(i).stream_id(),
 257                                 new Input(loaded_state.inputs(i))));
 258                 }
 259
 260                 // Deserialize the server socket.
 261                 server_sock = loaded_state.server_sock();
 262                 old_port = loaded_state.port();
 263
 264                 fprintf(stderr, "done.\n");
 265         }
 266
 267         // Find all streams in the configuration file, and create them.
 268         set<string> expecting_stream_ids = deserialized_stream_ids;
 269         map<pair<int, int>, MarkPool *> mark_pools;
 270         for (unsigned i = 0; i < config.size(); ++i) {
 271                 if (config[i].keyword != "stream") {
 272                         continue;
 273                 }
 274                 if (config[i].arguments.size() != 1) {
 275                         fprintf(stderr, "ERROR: 'stream' takes exactly one argument\n");
 276                         exit(1);
 277                 }
 278                 string stream_id = config[i].arguments[0];
 279                 if (deserialized_stream_ids.count(stream_id) == 0) {
 280                         servers->add_stream(stream_id);
 281                 }
 282                 expecting_stream_ids.erase(stream_id);
 283
 284                 // Set up marks, if so desired.
 285                 if (config[i].parameters.count("mark")) {
 286                         MarkPool *mark_pool = parse_mark_pool(&mark_pools, config[i].parameters["mark"]);
 287                         servers->set_mark_pool(stream_id, mark_pool);
 288                 }
 289         }
 290
 291         // Warn about any servers we've lost.
 292         // TODO: Make an option (delete=yes?) to actually shut down streams.
 293         for (set<string>::const_iterator stream_it = expecting_stream_ids.begin();
 294              stream_it != expecting_stream_ids.end();
 295              ++stream_it) {
 296                 string stream_id = *stream_it;
 297                 fprintf(stderr, "WARNING: stream '%s' disappeared from the configuration file.\n",
 298                         stream_id.c_str());
 299                 fprintf(stderr, "         It will not be deleted, but clients will not get any new inputs.\n");
 300                 if (deserialized_inputs.count(stream_id) != 0) {
 301                         delete deserialized_inputs[stream_id];
 302                         deserialized_inputs.erase(stream_id);
 303                 }
 304         }
 305
 306         // Open a new server socket if we do not already have one, or if we changed ports.
 307         if (server_sock != -1 && port != old_port) {
 308                 fprintf(stderr, "NOTE: Port changed from %d to %d; opening new socket.\n", old_port, port);
 309                 close(server_sock);
 310                 server_sock = -1;
 311         }
 312         if (server_sock == -1) {
 313                 server_sock = create_server_socket(port);
 314         }
 315
 316         // See if the user wants stats.
 317         string stats_file = fetch_config_string(config, "stats_file", PARAMETER_OPTIONAL);
 318         int stats_interval = fetch_config_int(config, "stats_interval", 1, INT_MAX, PARAMETER_OPTIONAL, -1);
 319         if (stats_interval != -1 && stats_file.empty()) {
 320                 fprintf(stderr, "WARNING: 'stats_interval' given, but no 'stats_file'. No statistics will be written.\n");
 321         }
 322
 323         servers->run();
 324
 325         pthread_t acceptor_thread;
 326         pthread_create(&acceptor_thread, NULL, acceptor_thread_run, reinterpret_cast<void *>(server_sock));
 327
 328         // Find all streams in the configuration file, and create inputs for them.
 329         vector<Input *> inputs;
 330         for (unsigned i = 0; i < config.size(); ++i) {
 331                 if (config[i].keyword != "stream") {
 332                         continue;
 333                 }
 334                 assert(config[i].arguments.size() == 1);
 335                 string stream_id = config[i].arguments[0];
 336
 337                 if (config[i].parameters.count("src") == 0) {
 338                         fprintf(stderr, "WARNING: stream '%s' has no src= attribute, clients will not get any data.\n",
 339                                 stream_id.c_str());
 340                         continue;
 341                 }
 342
 343                 string src = config[i].parameters["src"];
 344                 Input *input = NULL;
 345                 if (deserialized_inputs.count(stream_id) != 0) {
 346                         input = deserialized_inputs[stream_id];
 347                         if (input->get_url() != src) {
 348                                 fprintf(stderr, "INFO: Stream '%s' has changed URL from '%s' to '%s', restarting input.\n",
 349                                         stream_id.c_str(), input->get_url().c_str(), src.c_str());
 350                                 delete input;
 351                                 input = NULL;
 352                         }
 353                         deserialized_inputs.erase(stream_id);
 354                 }
 355                 if (input == NULL) {
 356                         input = new Input(stream_id, src);
 357                 }
 358                 input->run();
 359                 inputs.push_back(input);
 360         }
 361
 362         if (is_reexec) {
 363                 // Put back the existing clients. It doesn't matter which server we
 364                 // allocate them to, so just do round-robin. However, we need to add
 365                 // them after the mark pools have been set up.
 366                 for (int i = 0; i < loaded_state.clients_size(); ++i) {
 367                         servers->add_client_from_serialized(loaded_state.clients(i));
 368                 }
 369         }
 370
 371         // All deserialized inputs should now have been taken care of, one way or the other.
 372         assert(deserialized_inputs.empty());
 373
 374         // Start writing statistics.
 375         pthread_t stats_thread;
 376         StatsThreadParameters stats_parameters;  // Must live for as long as the stats thread does.
 377         if (!stats_file.empty()) {
 378                 stats_parameters.stats_file = stats_file;
 379                 stats_parameters.stats_interval = stats_interval;
 380                 pthread_create(&stats_thread, NULL, stats_thread_run, &stats_parameters);
 381         }
 382
 383         signal(SIGHUP, hup);
 384
 385         struct timeval server_start;
 386         gettimeofday(&server_start, NULL);
 387         if (is_reexec) {
 388                 // Measure time from we started deserializing (below) to now, when basically everything
 389                 // is up and running. This is, in other words, a conservative estimate of how long our
 390                 // “glitch” period was, not counting of course reconnects if the configuration changed.
 391                 double glitch_time = server_start.tv_sec - serialize_start.tv_sec +
 392                         1e-6 * (server_start.tv_usec - serialize_start.tv_usec);
 393                 fprintf(stderr, "Re-exec happened in approx. %.0f ms.\n", glitch_time * 1000.0);
 394         }
 395
 396         while (!hupped) {
 397                 usleep(100000);
 398         }
 399
 400         // OK, we've been HUPed. Time to shut down everything, serialize, and re-exec.
 401         gettimeofday(&serialize_start, NULL);
 402
 403         if (!stats_file.empty()) {
 404                 pthread_kill(stats_thread, SIGHUP);
 405                 if (pthread_join(stats_thread, NULL) == -1) {
 406                         perror("pthread_join");
 407                         exit(1);
 408                 }
 409         }
 410         pthread_kill(acceptor_thread, SIGHUP);
 411         if (pthread_join(acceptor_thread, NULL) == -1) {
 412                 perror("pthread_join");
 413                 exit(1);
 414         }
 415
 416         CubemapStateProto state;
 417         state.set_serialize_start_sec(serialize_start.tv_sec);
 418         state.set_serialize_start_usec(serialize_start.tv_usec);
 419         state.set_server_sock(server_sock);
 420         state.set_port(port);
 421
 422         for (size_t i = 0; i < inputs.size(); ++i) {
 423                 inputs[i]->stop();
 424                 state.add_inputs()->MergeFrom(inputs[i]->serialize());
 425         }
 426
 427         for (int i = 0; i < num_servers; ++i) {
 428                 servers->get_server(i)->stop();
 429
 430                 CubemapStateProto local_state = servers->get_server(i)->serialize();
 431
 432                 // The stream state should be identical between the servers, so we only store it once.
 433                 if (i == 0) {
 434                         state.mutable_streams()->MergeFrom(local_state.streams());
 435                 }
 436                 for (int j = 0; j < local_state.clients_size(); ++j) {
 437                         state.add_clients()->MergeFrom(local_state.clients(j));
 438                 }
 439         }
 440         delete servers;
 441
 442         fprintf(stderr, "Serializing state and re-execing...\n");
 443         int state_fd = make_tempfile(state);
 444
 445         char buf[16];
 446         sprintf(buf, "%d", state_fd);
 447
 448         for ( ;; ) {
 449                 execlp(argv[0], argv[0], config_filename.c_str(), "-state", buf, NULL);
 450                 perror("execlp");
 451                 fprintf(stderr, "PANIC: re-exec of %s failed. Waiting 0.2 seconds and trying again...\n", argv[0]);
 452                 usleep(200000);
 453         }
 454 }