Implement one to manny transmission. Also modify the test files.
[swifty.git] / src / kernel / swift.c
old mode 100755 (executable)
new mode 100644 (file)
index 80059f7..1df2d58
@@ -1,10 +1,12 @@
 #include <linux/module.h>
+#include <linux/version.h>
 #include <net/sock.h>
 #include <net/protocol.h>
 #include <net/ip.h>
 #include <net/route.h>
 
 #include "swift.h"
+#include "debug.h"
 
 MODULE_DESCRIPTION("Swift Transport Protocol");
 MODULE_AUTHOR("Adrian Bondrescu/Cornel Mercan");
@@ -13,9 +15,8 @@ MODULE_LICENSE("GPL");
 struct swift_sock {
        struct inet_sock sock;
        /* swift socket speciffic data */
-       __be16 src;
-       __be16 dst;
-       __be16 len;
+       uint8_t src;
+       uint8_t dst;
 };
 
 static struct swift_sock * sock_port_map[MAX_SWIFT_PORT];
@@ -30,7 +31,7 @@ static inline struct swifthdr * swift_hdr(const struct sk_buff * skb)
        return (struct swifthdr *) skb_transport_header(skb);
 }
 
-static inline __be16 get_next_free_port(void)
+static inline uint8_t get_next_free_port(void)
 {
        int i;
        for (i = MIN_SWIFT_PORT; i < MAX_SWIFT_PORT; i ++)
@@ -39,17 +40,17 @@ static inline __be16 get_next_free_port(void)
        return 0;
 }
 
-static inline void swift_unhash(__be16 port)
+static inline void swift_unhash(uint8_t port)
 {
        sock_port_map[port] = NULL;
 }
 
-static inline void swift_hash(__be16 port, struct swift_sock *ssh)
+static inline void swift_hash(uint8_t port, struct swift_sock *ssh)
 {
        sock_port_map[port] = ssh;
 }
 
-static inline struct swift_sock * swift_lookup(__be16 port)
+static inline struct swift_sock * swift_lookup(uint8_t port)
 {
        return sock_port_map[port];
 }
@@ -59,7 +60,7 @@ static int swift_release(struct socket *sock)
        struct sock *sk = sock->sk;
        struct swift_sock * ssk = swift_sk(sk);
 
-       if (!sk)
+       if (unlikely(!sk))
                return 0;
 
        swift_unhash(ssk->src);
@@ -73,7 +74,7 @@ static int swift_release(struct socket *sock)
 
        skb_queue_purge(&sk->sk_receive_queue);
 
-       printk(KERN_DEBUG "swift_release sock=%p\n", sk);
+       log_debug("swift_release sock=%p\n", sk);
        sock_put(sk);
 
        return 0;
@@ -84,33 +85,27 @@ static int swift_bind(struct socket *sock, struct sockaddr *addr, int addr_len)
        struct sockaddr_swift *swift_addr;
        struct swift_sock *ssk;
        int err;
-       __be16 port;
+       uint8_t port;
 
-       err = -EINVAL;
-       if (addr_len < sizeof(struct sockaddr_swift)) {
-               printk(KERN_ERR "Invalid size for sockaddr\n");
+       if (unlikely(addr_len < sizeof(struct sockaddr_swift))) {
+               log_error("Invalid size for sockaddr\n");
+               err = -EINVAL;
                goto out;
        }
 
        swift_addr = (struct sockaddr_swift *) addr;
 
-       err = -EINVAL;
-       if (swift_addr->sin_family != AF_INET) {
-               printk(KERN_ERR "Invalid family for sockaddr\n");
-               goto out;
-       }
+       port = swift_addr->dests[0].port;
 
-       port = ntohs(swift_addr->sin_port);
-
-       err = -EINVAL;
-       if (port == 0 || port >= MAX_SWIFT_PORT) {
-               printk(KERN_ERR "Invalid value for sockaddr port (%u)\n", port);
+       if (unlikely(port == 0 || port >= MAX_SWIFT_PORT)) {
+               log_error("Invalid value for sockaddr port (%u)\n", port);
+               err = -EINVAL;
                goto out;
        }
        
-       err = -EADDRINUSE;
-       if (swift_lookup(port) != NULL) {
-               printk(KERN_ERR "Port %u already in use\n", port);
+       if (unlikely(swift_lookup(port) != NULL)) {
+               log_error("Port %u already in use\n", port);
+               err = -EADDRINUSE;
                goto out;
        }
 
@@ -119,138 +114,228 @@ static int swift_bind(struct socket *sock, struct sockaddr *addr, int addr_len)
 
        swift_hash(port, ssk);
 
-       printk(KERN_DEBUG "Socket %p bound to port %u\n", ssk, port);
+       log_debug("Socket %p bound to port %u\n", ssk, port);
        
        return 0;
 
 out:
-       return -EINVAL;
+       return err;
 }
 
 static int swift_connect(struct socket *sock, struct sockaddr *addr, int addr_len, int flags)
-{
-       printk(KERN_DEBUG "swift_connect\n");
-       return 0;
-}
-
-static int swift_sendmsg(struct kiocb *iocb, struct socket *sock, struct msghdr *msg, size_t len)
 {
        int err;
-       __be16 dport;
-       __be32 daddr;
-       __be16 sport;
-       struct sk_buff * skb;
        struct sock * sk; 
        struct inet_sock * isk;
        struct swift_sock * ssk;
-       struct swifthdr * shdr;
-       int connected = 0;
-       int totlen;
-       struct rtable * rt = NULL;
-       
-       err = -EINVAL;
-       if (sock == NULL) {
-               printk(KERN_ERR "Sock is NULL\n");
-               goto out;
-       }
-       sk = sock->sk;
 
-       err = -EINVAL;
-       if (sk == NULL) {
-               printk(KERN_ERR "Sock->sk is NULL\n");
+       log_debug("swift_connect\n");
+
+       if (unlikely(sock == NULL)) {
+               log_error("Sock is NULL\n");
+               err = -EINVAL;
                goto out;
        }
+       sk = sock->sk;
 
-       err = -ENOMEM;
-       sport = get_next_free_port();
-       if (sport == 0) {
-               printk(KERN_ERR "No free ports\n");
+       if (unlikely(sk == NULL)) {
+               log_error("Sock->sk is NULL\n");
+               err = -EINVAL;
                goto out;
        }
 
        isk = inet_sk(sk);
        ssk = swift_sk(sk);
 
-       if (msg->msg_name) {
-               struct sockaddr_swift * swift_addr = (struct sockaddr_swift *) msg->msg_name;
-               
+       if (unlikely(ssk->src != 0)) {
+               log_error("ssk->src is not NULL\n");
                err = -EINVAL;
-               if (msg->msg_namelen < sizeof(*swift_addr) || swift_addr->sin_family != AF_INET) {
-                       printk(KERN_ERR "Invalid size or address family\n");
+               goto out;
+       }
+       
+       if (likely(addr)) {
+               struct sockaddr_swift * swift_addr = (struct sockaddr_swift *) addr;
+               
+        if (unlikely(addr_len < sizeof(*swift_addr) || 
+                     addr_len < swift_addr->count * sizeof(struct swift_dest) || 
+                     swift_addr->count <= 0)) {
+                       log_error("Invalid size or address family\n");
+                       err = -EINVAL;
                        goto out;
                }
-               
-               dport = ntohs(swift_addr->sin_port);
-               if (dport == 0 || dport >= MAX_SWIFT_PORT) {
-                       printk(KERN_ERR "Invalid value for destination port(%u)\n", dport);
+               ssk->dst = swift_addr->dests[0].port;
+               if (unlikely(ssk->dst == 0 || ssk->dst >= MAX_SWIFT_PORT)) {
+                       log_error("Invalid value for destination port(%u)\n", ssk->dst);
+                       err = -EINVAL;
                        goto out;
                }       
-
-               daddr = swift_addr->sin_addr.s_addr;
-               printk(KERN_DEBUG "Received from user space destination port=%u and address=%u\n", dport, daddr);
+       
+               isk->inet_daddr = swift_addr->dests[0].addr;
+               log_debug("Received from user space destination port=%u and address=%u\n", ssk->dst, isk->inet_daddr);
        } else {
-               err = -EDESTADDRREQ;
-               if (!ssk->dst || !isk->inet_daddr) {
-                       printk(KERN_ERR "No destination port/address\n");
-                       goto out;
-               }
-               dport = ssk->dst;
-               daddr = isk->inet_daddr;
-
-               printk(KERN_DEBUG "Got from socket destination port=%u and address=%u\n", dport, daddr);
-               connected = 1;
+               log_error("Invalid swift_addr (NULL)\n");
+               err = -EINVAL;
+               goto out;
        }
-
-       totlen = len + sizeof(struct swifthdr) + sizeof(struct iphdr);
-       skb = sock_alloc_send_skb(sk, totlen, msg->msg_flags & MSG_DONTWAIT, &err);
-       if (!skb) {
-               printk(KERN_ERR "sock_alloc_send_skb failed\n");
+       
+       ssk->src = get_next_free_port();
+       if (unlikely(ssk->src == 0)) {
+               log_error("No free ports\n");
+               err = -ENOMEM;
                goto out;
        }
-       printk(KERN_DEBUG "Allocated %u bytes for skb (payload size=%u)\n", totlen, len);
-
-       skb_reset_network_header(skb);
-       skb_reserve(skb, sizeof(struct iphdr));
-       printk(KERN_DEBUG "Reseted network header\n");
-       skb_reset_transport_header(skb);
-       skb_put(skb, sizeof(struct swifthdr));
-       printk(KERN_DEBUG "Reseted transport header\n");
+       
+       swift_hash(ssk->src, ssk);
 
-       shdr = (struct swifthdr *) skb_transport_header(skb);
-       shdr->dst = ntohs(dport);
-       shdr->src = ntohs(sport);
-       shdr->len = ntohs(len + sizeof(struct swifthdr));
+       return 0;
 
-       printk(KERN_DEBUG "payload=%p\n", skb_put(skb, len));
+out:
+       return err;
+}
 
-       err = skb_copy_datagram_from_iovec(skb, sizeof(struct swifthdr), msg->msg_iov, 0, len);
-       if (err) {
-               printk(KERN_ERR "skb_copy_datagram_from_iovec failed\n");
-               goto out_free;
-       }
-       printk(KERN_DEBUG "Copied %u bytes into the skb\n", len);
-
-       if (connected)
-               rt = (struct rtable *) __sk_dst_check(sk, 0);
-
-       if (rt == NULL) {
-               struct flowi fl = { .fl4_dst = daddr,
-                                   .proto = sk->sk_protocol,
-                                   .flags = inet_sk_flowi_flags(sk),
-                                 };
-               err = ip_route_output_flow(sock_net(sk), &rt, &fl, sk, 0);
-               if (err) {
-                       printk(KERN_ERR "Route lookup failed\n");
-                       goto out_free;
-               }
-               sk_dst_set(sk, dst_clone(&rt->dst));
-       }
-       
-       err = ip_queue_xmit(skb);
-       if (!err)
-               printk(KERN_DEBUG "Sent %u bytes on wire\n", len);
-       else
-               printk(KERN_ERR "ip_queue_xmit failed\n");
+static int swift_sendmsg(struct kiocb *iocb, struct socket *sock, struct msghdr *msg, size_t len)
+{
+       int err;
+       uint8_t dport;
+    __be32 daddr;
+    uint8_t sport;
+    struct sk_buff * skb;
+    struct sock * sk; 
+    struct inet_sock * isk;
+    struct swift_sock * ssk;
+    struct swifthdr * shdr;
+    int connected = 0;
+    int totlen;
+    struct rtable * rt = NULL;
+    int dests = 0;
+    int i;
+    struct sockaddr_swift * swift_addr = NULL;
+
+    if (unlikely(sock == NULL)) {
+        log_error("Sock is NULL\n");
+        err = -EINVAL;
+        goto out;
+    }
+    sk = sock->sk;
+
+    if (unlikely(sk == NULL)) {
+        log_error("Sock->sk is NULL\n");
+        err = -EINVAL;
+        goto out;
+    }
+
+    isk = inet_sk(sk);
+    ssk = swift_sk(sk);
+
+    sport = ssk->src;
+    if (sport == 0) {
+        sport = get_next_free_port();
+        if (unlikely(sport == 0)) {
+            log_error("No free ports\n");
+            err = -ENOMEM;
+            goto out;
+        }
+    }
+
+    if (msg->msg_name) {
+        swift_addr = (struct sockaddr_swift *) msg->msg_name;
+
+        if (unlikely(msg->msg_namelen < sizeof(*swift_addr) || 
+                     msg->msg_namelen < swift_addr->count * sizeof(struct swift_dest) || 
+                     swift_addr->count <= 0)) {
+            log_error("Invalid size for msg_name\n");
+            err = -EINVAL;
+            goto out;
+        }
+
+        dests = swift_addr->count;
+    } else {
+        BUG();
+        if (unlikely(!ssk->dst || !isk->inet_daddr)) {
+            log_error("No destination port/address\n");
+            err = -EDESTADDRREQ;
+            goto out;
+        }
+        dport = ssk->dst;
+        daddr = isk->inet_daddr;
+
+        log_debug("Got from socket destination port=%u and address=%u\n", dport, daddr);
+        connected = 1;
+    }
+
+    if (msg->msg_iovlen < dests)
+        dests = msg->msg_iovlen;
+
+    for (i = 0; i < dests; i++) {
+        struct swift_dest *dest = &swift_addr->dests[i];
+        struct iovec *iov = &msg->msg_iov[i];
+
+        dport = dest->port;
+        if (unlikely(dport == 0 || dport >= MAX_SWIFT_PORT)) {
+            log_error("Invalid value for destination port(%u)\n", dport);
+            err = -EINVAL;
+            goto out;
+        }      
+
+        daddr = dest->addr;
+        log_debug("Received from user space destination port=%u and address=%u\n", dport, daddr);
+
+        len = iov->iov_len;
+        totlen = len + sizeof(struct swifthdr) + sizeof(struct iphdr);
+        skb = sock_alloc_send_skb(sk, totlen, msg->msg_flags & MSG_DONTWAIT, &err);
+        if (unlikely(!skb)) {
+            log_error("sock_alloc_send_skb failed\n");
+            goto out;
+        }
+        log_debug("Allocated %u bytes for skb (payload size=%u)\n", totlen, len);
+
+        skb_reset_network_header(skb);
+        skb_reserve(skb, sizeof(struct iphdr));
+        log_debug("Reseted network header\n");
+        skb_reset_transport_header(skb);
+        skb_put(skb, sizeof(struct swifthdr));
+        log_debug("Reseted transport header\n");
+
+        shdr = (struct swifthdr *) skb_transport_header(skb);
+        shdr->dst = dport;
+        shdr->src = sport;
+        shdr->len = ntohs(len + sizeof(struct swifthdr));
+
+        log_debug("payload=%p\n", skb_put(skb, len));
+
+        err = skb_copy_datagram_from_iovec(skb, sizeof(struct swifthdr), iov, 0, len);
+        if (unlikely(err)) {
+            log_error("skb_copy_datagram_from_iovec failed\n");
+            goto out_free;
+        }
+        log_debug("Copied %u bytes into the skb\n", len);
+
+        if (connected)
+            rt = (struct rtable *) __sk_dst_check(sk, 0);
+
+        if (rt == NULL) {
+            struct flowi fl = { .fl4_dst = daddr,
+                .proto = sk->sk_protocol,
+                .flags = inet_sk_flowi_flags(sk),
+            };
+            err = ip_route_output_flow(sock_net(sk), &rt, &fl, sk, 0);
+            if (unlikely(err)) {
+                log_error("Route lookup failed\n");
+                goto out_free;
+            }
+#if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2, 6, 36)
+            sk_dst_set(sk, dst_clone(&rt->u.dst));
+#else
+            sk_dst_set(sk, dst_clone(&rt->dst));
+#endif
+        }
+
+        err = ip_queue_xmit(skb);
+        if (likely(!err))
+            log_debug("Sent %u bytes on wire\n", len);
+        else
+            log_error("ip_queue_xmit failed\n");
+    }
 
        return err;
 
@@ -268,13 +353,15 @@ static int swift_recvmsg(struct kiocb *iocb, struct socket *sock, struct msghdr
        struct sock * sk = sock->sk;
        int err, copied;
 
+    log_debug("Trying to receive sock=%p sk=%p flags=%d\n", sock, sk, flags);
+
        skb = skb_recv_datagram(sk, flags, flags & MSG_DONTWAIT, &err);
-       if (!skb) {
-               printk(KERN_ERR "skb_recv_datagram\n");
+       if (unlikely(!skb)) {
+               log_error("skb_recv_datagram\n");
                goto out;
        }
 
-       printk(KERN_DEBUG "Received skb %p\n", skb);
+       log_debug("Received skb %p\n", skb);
 
        swift_addr = (struct sockaddr_swift *) skb->cb;
        msg->msg_namelen = sizeof(struct sockaddr_swift);
@@ -286,8 +373,8 @@ static int swift_recvmsg(struct kiocb *iocb, struct socket *sock, struct msghdr
        }
 
        err = skb_copy_datagram_iovec(skb, 0, msg->msg_iov, copied);
-       if (err) {
-               printk(KERN_ERR "skb_copy_datagram_iovec\n");
+       if (unlikely(err)) {
+               log_error("skb_copy_datagram_iovec\n");
                goto out_free;
        }
 
@@ -310,32 +397,32 @@ static int swift_rcv(struct sk_buff *skb)
        struct swifthdr *shdr;
        struct swift_sock *ssk;
        __be16 len;
-       __be16 src, dst;
+       uint8_t src, dst;
        struct sockaddr_swift * swift_addr;
        int err;
 
-       if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct swifthdr))) {
-               printk(KERN_ERR "Insufficient space for header\n");
+       if (unlikely(!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct swifthdr)))) {
+               log_error("Insufficient space for header\n");
                goto drop;
        }
        
        shdr = (struct swifthdr *) skb->data;
        len = ntohs(shdr->len);
 
-       if (skb->len < len) {
-               printk(KERN_ERR "Malformed packet (packet_len=%u, skb_len=%u)\n", len, skb->len);
+       if (unlikely(skb->len < len)) {
+               log_error("Malformed packet (packet_len=%u, skb_len=%u)\n", len, skb->len);
                goto drop;
        }
 
-       if (len < sizeof(struct swifthdr)) {
-               printk(KERN_ERR "Malformed packet (packet_len=%u sizeof(swifthdr)=%u\n", len, sizeof(struct swifthdr));
+       if (unlikely(len < sizeof(struct swifthdr))) {
+               log_error("Malformed packet (packet_len=%u sizeof(swifthdr)=%u\n", len, sizeof(struct swifthdr));
                goto drop;
        }
        
-       src = ntohs(shdr->src);
-       dst = ntohs(shdr->dst);
-       if (src == 0 || dst == 0 || src >= MAX_SWIFT_PORT || dst >= MAX_SWIFT_PORT) {
-               printk(KERN_ERR "Malformed packet (src=%u, dst=%u)\n", shdr->src, shdr->dst);
+       src = shdr->src;
+       dst = shdr->dst;
+       if (unlikely(src == 0 || dst == 0 || src >= MAX_SWIFT_PORT || dst >= MAX_SWIFT_PORT)) {
+               log_error("Malformed packet (src=%u, dst=%u)\n", shdr->src, shdr->dst);
                goto drop;
        }
 
@@ -344,26 +431,25 @@ static int swift_rcv(struct sk_buff *skb)
 
        pskb_trim(skb, len);
 
-       printk(KERN_DEBUG "Received %u bytes from from port=%u to port=%u\n", len - sizeof(struct swifthdr), src, dst);
+       log_debug("Received %u bytes from from port=%u to port=%u\n", len - sizeof(struct swifthdr), src, dst);
 
        ssk = swift_lookup(dst); 
        if (ssk == NULL) {
-               printk(KERN_ERR "Swift lookup failed for port %u\n", dst);
+               log_error("Swift lookup failed for port %u\n", dst);
                goto drop;
        }
 
        BUILD_BUG_ON(sizeof(struct sockaddr_swift) > sizeof(skb->cb));
        
        swift_addr = (struct sockaddr_swift *) skb->cb;
-       swift_addr->sin_family = AF_INET;
-       swift_addr->sin_port = shdr->src;
-       swift_addr->sin_addr.s_addr = ip_hdr(skb)->saddr;
+       swift_addr->dests[0].port = shdr->src;
+       swift_addr->dests[0].addr = ip_hdr(skb)->saddr;
 
-       printk(KERN_DEBUG "Setting sin_port=%u, sin_addr=%u\n", ntohs(shdr->src), swift_addr->sin_addr.s_addr);
+       log_debug("Setting sin_port=%u, sin_addr=%u\n", ntohs(shdr->src), swift_addr->dests[0].addr);
 
        err = ip_queue_rcv_skb((struct sock *) &ssk->sock, skb);
-       if (err) {
-               printk(KERN_ERR "ip_queu_rcv_skb\n");
+       if (unlikely(err)) {
+               log_error("ip_queu_rcv_skb\n");
                consume_skb(skb);
        }
        return NET_RX_SUCCESS;
@@ -419,19 +505,19 @@ static int __init swift_init(void)
        int rc;
 
        rc = proto_register(&swift_prot, 1);
-       if (rc) {
-               printk(KERN_ERR "Error registering swift protocol\n");
+       if (unlikely(rc)) {
+               log_error("Error registering swift protocol\n");
                goto out;
        }
 
        rc = inet_add_protocol(&swift_protocol, IPPROTO_SWIFT);
-       if (rc) {
-               printk(KERN_ERR "Error adding swift protocol\n");
+       if (unlikely(rc)) {
+               log_error("Error adding swift protocol\n");
                goto out_unregister;
        }
 
        inet_register_protosw(&swift_protosw);
-       printk(KERN_DEBUG "Swift entered\n");
+       log_debug("Swift entered\n");
 
        return 0;
 
@@ -450,7 +536,7 @@ static void __exit swift_exit(void)
 
        proto_unregister(&swift_prot);
 
-       printk(KERN_DEBUG "Swift exited\n");
+       log_debug("Swift exited\n");
 }
 
 module_init(swift_init);