]> git.sesse.net Git - cubemap/blobdiff - server.h
Support HTTP/1.1 persistent connections (not that useful yet).
[cubemap] / server.h
index 6311c68095c6ef9558bbb7518fb5e8d9a2caae02..6007626dd57d5e14953b4f9b905e94fbc08d74c9 100644 (file)
--- a/server.h
+++ b/server.h
 #ifndef _SERVER_H
 #define _SERVER_H 1
 
+#include <stddef.h>
 #include <stdint.h>
-#include <pthread.h>
-#include <string>
+#include <sys/epoll.h>
+#include <sys/types.h>
+#include <time.h>
 #include <map>
+#include <memory>
+#include <mutex>
+#include <queue>
+#include <string>
+#include <vector>
 
-#define NUM_SERVERS 4
-#define BACKLOG_SIZE 1048576
-#define EPOLL_MAX_EVENTS 8192
-#define EPOLL_TIMEOUT_MS 20
-#define MAX_CLIENT_REQUEST 16384
-
-struct Client {
-       Client() {}
-       Client(int sock);
-
-       // The file descriptor associated with this socket.
-       int sock;
-
-       enum State { READING_REQUEST, SENDING_HEADER, SENDING_DATA };
-       State state;
-
-       // The HTTP request, as sent by the client. If we are in READING_REQUEST,
-       // this might not be finished.
-       std::string request;
-
-       // What stream we're connecting to; parsed from <request>.
-       // Not relevant for READING_REQUEST.
-       std::string stream_id;
-
-       // The header we want to send. This is nominally a copy of Stream::header,
-       // but since that might change on reconnects etc., we keep a local copy here.
-       // Only relevant for SENDING_HEADER; blank otherwise.
-       std::string header;
-
-       // Number of bytes we've sent of the header. Only relevant for SENDING_HEADER.
-       size_t header_bytes_sent;
+#include "tlse.h"
 
-       // Number of bytes we've sent of data. Only relevant for SENDING_DATA.
-       size_t bytes_sent;
-};
+#include "client.h"
+#include "stream.h"
+#include "thread.h"
 
-struct Stream {
-       // The HTTP response header, plus the video stream header (if any).
-       std::string header;
+class Acceptor;
+class ClientProto;
+struct Stream;
 
-       // The stream data itself, stored in a circular buffer.
-       char data[BACKLOG_SIZE];
+#define EPOLL_MAX_EVENTS 8192
+#define EPOLL_TIMEOUT_MS 20
+#define MAX_CLIENT_REQUEST 16384
+#define REQUEST_READ_TIMEOUT_SEC 60
 
-       // How many bytes <data> contains. Can very well be larger than BACKLOG_SIZE,
-       // since the buffer wraps.
-       size_t data_size;
-};
+class CubemapStateProto;
+class StreamProto;
 
-class Server {
+class Server : public Thread {
 public:
        Server();
-
-       // Start a new thread that handles clients.
-       void run();
-
-       // Stop the thread.
-       void stop();
-
-       void add_client(int sock);
-       void add_stream(const std::string &stream_id);
-       void set_header(const std::string &stream_id, const std::string &header);
-       void add_data(const std::string &stream_id, const char *data, size_t bytes);
+       ~Server();
+
+       // Get the list of all currently connected clients.     
+       std::vector<ClientStats> get_client_stats() const;
+
+       // Set header (both HTTP header and any stream headers) for the given stream.
+       void set_header(int stream_index,
+                       const std::string &http_header,
+                       const std::string &stream_header);
+
+       // Set that the given stream should use the given max pacing rate from now on.
+       // NOTE: This should be set before any clients are connected!
+       void set_pacing_rate(int stream_index, uint32_t pacing_rate);
+
+       // These will be deferred until the next time an iteration in do_work() happens,
+       // and the order between them are undefined.
+       // XXX: header should ideally be ordered with respect to data.
+       void add_client_deferred(int sock, Acceptor *acceptor);
+       void add_data_deferred(int stream_index, const char *data, size_t bytes, uint16_t metacube_flags);
+
+       // These should not be called while running, since that would violate
+       // threading assumptions (ie., that epoll is only called from one thread
+       // at the same time).
+       CubemapStateProto serialize();
+       void add_client_from_serialized(const ClientProto &client);
+       int add_stream(const std::string &url, size_t bytes_received, size_t prebuffering_bytes, Stream::Encoding encoding, Stream::Encoding src_encoding);
+       int add_stream_from_serialized(const StreamProto &stream, int data_fd);
+       int lookup_stream_by_url(const std::string &url) const;
+       void set_backlog_size(int stream_index, size_t new_size);
+       void set_prebuffering_bytes(int stream_index, size_t new_amount);
+       void set_encoding(int stream_index, Stream::Encoding encoding);
+       void set_src_encoding(int stream_index, Stream::Encoding encoding);
+       void add_gen204(const std::string &url, const std::string &allow_origin);
+       void create_tls_context_for_acceptor(const Acceptor *acceptor);
 
 private:
-       pthread_t worker_thread;
+       // Mutex protecting queued_add_clients.
+       // Note that if you want to hold both this and <mu> below,
+       // you will need to take <mu> before this one.
+       mutable std::mutex queued_clients_mutex;
+
+       // Deferred commands that should be run from the do_work() thread as soon as possible.
+       // We defer these for two reasons:
+       //
+       //  - We only want to fiddle with epoll from one thread at any given time,
+       //    and doing add_client() from the acceptor thread would violate that.
+       //  - We don't want the input thread(s) hanging on <mu> when doing
+       //    add_data(), since they want to do add_data() rather often, and <mu>
+       //    can be taken a lot of the time.
+       //      
+       // Protected by <queued_clients_mutex>.
+       std::vector<std::pair<int, Acceptor *>> queued_add_clients;
 
        // All variables below this line are protected by the mutex.
-       pthread_mutex_t mutex;
+       mutable std::mutex mu;
 
-       // If the thread should stop or not.
-       bool should_stop;       
+       // All streams.
+       std::vector<std::unique_ptr<Stream>> streams;
 
-       // Map from stream ID to stream.
-       std::map<std::string, Stream> streams;
+       // Map from URL to index into <streams>.
+       std::map<std::string, int> stream_url_map;
+
+       // Map from URL to CORS Allow-Origin header (or empty string).
+       std::map<std::string, std::string> ping_url_map;
 
        // Map from file descriptor to client.
        std::map<int, Client> clients;
 
+       // A list of all clients, ordered by the time they connected (first element),
+       // and their file descriptor (second element). It is ordered by connection time
+       // (and thus also by read timeout time) so that we can read clients from the
+       // start and stop processing once we get to one that isn't ready to be
+       // timed out yet (which means we only have to look at each client exactly once,
+       // save for the first element of the queue, which is always checked).
+       //
+       // Note that when we delete a client, we don't update this queue.
+       // This means that when reading it, we need to check if the client it
+       // describes is still exists (ie., that the fd still exists, and that
+       // the timespec matches).
+       std::queue<std::pair<timespec, int>> clients_ordered_by_connect_time;
+
        // Used for epoll implementation (obviously).
        int epoll_fd;
        epoll_event events[EPOLL_MAX_EVENTS];
 
-       // Clients that are in SENDING_DATA, but that we don't listen on,
-       // because we currently don't have any data for them.
-       // See put_client_to_sleep() and wake_up_all_clients().
-       std::vector<int> sleeping_clients;
-
-       // Recover the this pointer, and call do_work().
-       static void *do_work_thunk(void *arg);
+       // For each TLS-enabled acceptor, our private server context for its key pair.
+       std::map<const Acceptor *, TLSContext *> tls_server_contexts;
 
        // The actual worker thread.
-       void do_work();
-
+       virtual void do_work();
+
+       // Process a client; read and write data as far as we can.
+       // After this call, one of these four is true:
+       //
+       //  1. The socket is closed, and the client deleted.
+       //  2. We are still waiting for more data from the client.
+       //  3. We've sent all the data we have to the client,
+       //     and put it in <sleeping_clients>.
+       //  4. The socket buffer is full (which means we still have
+       //     data outstanding).
+       //
+       // For #2, we listen for EPOLLIN events. For #3 and #4, we listen
+       // for EPOLLOUT in edge-triggered mode; it will never fire for #3,
+       // but it's cheaper than taking it in and out all the time.
        void process_client(Client *client);
 
+       // If the TLS library wants to write anything to this client,
+       // output it. Returns true if the processing should go to sleep
+       // (an error, or lack of outgoing buffer space).
+       bool send_pending_tls_data(Client *client);
+
+       // Reads regular data fro ma socket. Returns -1 if the processing
+       // should go to sleep (an error, or no data available yet), otherwise
+       // the number of bytes read.
+       int read_nontls_data(Client *client, char *buf, size_t max_size);
+
+       // Reads (decrypted) data from a TLS socket. Returns -1 if the processing
+       // should go to sleep (an error, or no data available yet), otherwise
+       // the number of bytes read. The buffer will be used as scratch space
+       // for TLS data, so it can be overwritten by more bytes than what is returned.
+       int read_tls_data(Client *client, char *buf, size_t max_size);
+
        // Close a given client socket, and clean up after it.
        void close_client(Client *client);
 
-       // Parse the HTTP request, construct the header, and set the client into
+       // Listen for a different set of epoll events.
+       void change_epoll_events(Client *client, uint32_t events);
+
+       // If we're supposed to listen for more requests (persistent HTTP connections),
+       // puts the client back into READING_REQUEST, changes its epoll flags and returns
+       // true.
+       bool more_requests(Client *client);
+
+       // Parse the HTTP request. Returns a HTTP status code (200/204/400/404).
+       int parse_request(Client *client);
+
+       // Construct the HTTP header, and set the client into
        // the SENDING_HEADER state.
-       void parse_request(Client *client);
+       void construct_header(Client *client);
+
+       // Construct a generic error with the given line, and set the client into
+       // the SENDING_SHORT_RESPONSE state.
+       void construct_error(Client *client, int error_code);
+
+       // Construct a 204, and set the client into the SENDING_SHORT_RESPONSE state.
+       void construct_204(Client *client);
 
-       // Put client to sleep, since there is no more data for it; we will on
-       // longer listen on POLLOUT until we get more data. Also, it will be put
-       // in the list of clients to wake up when we do.
-       void put_client_to_sleep(Client *client);
+       void process_queued_data();
+       void skip_lost_data(Client *client);
 
-       // We have more data, so mark all clients that are sleeping as ready to go.
-       void wake_up_all_clients();
+       void add_client(int sock, Acceptor *acceptor);
 };
 
 #endif  // !defined(_SERVER_H)