usr.sbin/timed/timed/measure.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1985, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by the University of
  16  *      California, Berkeley and its contributors.
  17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  * @(#)measure.c        8.1 (Berkeley) 6/6/93
  34  * $FreeBSD: src/usr.sbin/timed/timed/measure.c,v 1.6 1999/08/28 01:20:17 peter Exp $
  35  * $DragonFly: src/usr.sbin/timed/timed/measure.c,v 1.2 2003/06/17 04:30:03 dillon Exp $
  36  */
  37
  38 #include "globals.h"
  39 #include <netinet/in_systm.h>
  40 #include <netinet/ip.h>
  41 #include <netinet/ip_icmp.h>
  42
  43 #define MSEC_DAY        (SECDAY*1000)
  44
  45 #define PACKET_IN       1024
  46
  47 #define MSGS            5               /* timestamps to average */
  48 #define TRIALS          10              /* max # of timestamps sent */
  49
  50 extern int sock_raw;
  51
  52 int measure_delta;
  53
  54 static n_short seqno = 0;
  55
  56 /*
  57  * Measures the differences between machines' clocks using
  58  * ICMP timestamp messages.
  59  */
  60 int                                     /* status val defined in globals.h */
  61 measure(maxmsec, wmsec, hname, addr, print)
  62         u_long maxmsec;                 /* wait this many msec at most */
  63         u_long wmsec;                   /* msec to wait for an answer */
  64         char *hname;
  65         struct sockaddr_in *addr;
  66         int print;                      /* print complaints on stderr */
  67 {
  68         int length;
  69         int measure_status;
  70         int rcvcount, trials;
  71         int cc, count;
  72         fd_set ready;
  73         long sendtime, recvtime, histime1, histime2;
  74         long idelta, odelta, total;
  75         long min_idelta, min_odelta;
  76         struct timeval tdone, tcur, ttrans, twait, tout;
  77         u_char packet[PACKET_IN], opacket[64];
  78         register struct icmp *icp = (struct icmp *) packet;
  79         register struct icmp *oicp = (struct icmp *) opacket;
  80         struct ip *ip = (struct ip *) packet;
  81
  82         min_idelta = min_odelta = 0x7fffffff;
  83         measure_status = HOSTDOWN;
  84         measure_delta = HOSTDOWN;
  85         errno = 0;
  86
  87         /* open raw socket used to measure time differences */
  88         if (sock_raw < 0) {
  89                 sock_raw = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);
  90                 if (sock_raw < 0)  {
  91                         syslog(LOG_ERR, "opening raw socket: %m");
  92                         goto quit;
  93                 }
  94         }
  95
  96
  97         /*
  98          * empty the icmp input queue
  99          */
 100         FD_ZERO(&ready);
 101         for (;;) {
 102                 tout.tv_sec = tout.tv_usec = 0;
 103                 FD_SET(sock_raw, &ready);
 104                 if (select(sock_raw+1, &ready, 0,0, &tout)) {
 105                         length = sizeof(struct sockaddr_in);
 106                         cc = recvfrom(sock_raw, (char *)packet, PACKET_IN, 0,
 107                                       0,&length);
 108                         if (cc < 0)
 109                                 goto quit;
 110                         continue;
 111                 }
 112                 break;
 113         }
 114
 115         /*
 116          * Choose the smallest transmission time in each of the two
 117          * directions. Use these two latter quantities to compute the delta
 118          * between the two clocks.
 119          */
 120
 121         oicp->icmp_type = ICMP_TSTAMP;
 122         oicp->icmp_code = 0;
 123         oicp->icmp_id = getpid();
 124         oicp->icmp_rtime = 0;
 125         oicp->icmp_ttime = 0;
 126         oicp->icmp_seq = seqno;
 127
 128         FD_ZERO(&ready);
 129
 130 #ifdef sgi
 131         sginap(1);                      /* start at a clock tick */
 132 #endif /* sgi */
 133
 134         (void)gettimeofday(&tdone, 0);
 135         mstotvround(&tout, maxmsec);
 136         timevaladd(&tdone, &tout);              /* when we give up */
 137
 138         mstotvround(&twait, wmsec);
 139
 140         rcvcount = 0;
 141         trials = 0;
 142         while (rcvcount < MSGS) {
 143                 (void)gettimeofday(&tcur, 0);
 144
 145                 /*
 146                  * keep sending until we have sent the max
 147                  */
 148                 if (trials < TRIALS) {
 149                         trials++;
 150                         oicp->icmp_otime = htonl((tcur.tv_sec % SECDAY) * 1000
 151                                                  + tcur.tv_usec / 1000);
 152                         oicp->icmp_cksum = 0;
 153                         oicp->icmp_cksum = in_cksum((u_short*)oicp,
 154                                                     sizeof(*oicp));
 155
 156                         count = sendto(sock_raw, opacket, sizeof(*oicp), 0,
 157                                        (struct sockaddr*)addr,
 158                                        sizeof(struct sockaddr));
 159                         if (count < 0) {
 160                                 if (measure_status == HOSTDOWN)
 161                                         measure_status = UNREACHABLE;
 162                                 goto quit;
 163                         }
 164                         ++oicp->icmp_seq;
 165
 166                         ttrans = tcur;
 167                         timevaladd(&ttrans, &twait);
 168                 } else {
 169                         ttrans = tdone;
 170                 }
 171
 172                 while (rcvcount < trials) {
 173                         timevalsub(&tout, &ttrans, &tcur);
 174                         if (tout.tv_sec < 0)
 175                                 tout.tv_sec = 0;
 176
 177                         FD_SET(sock_raw, &ready);
 178                         count = select(sock_raw+1, &ready, (fd_set *)0,
 179                                        (fd_set *)0, &tout);
 180                         (void)gettimeofday(&tcur, (struct timezone *)0);
 181                         if (count <= 0)
 182                                 break;
 183
 184                         length = sizeof(struct sockaddr_in);
 185                         cc = recvfrom(sock_raw, (char *)packet, PACKET_IN, 0,
 186                                       0,&length);
 187                         if (cc < 0)
 188                                 goto quit;
 189
 190                         /*
 191                          * got something.  See if it is ours
 192                          */
 193                         icp = (struct icmp *)(packet + (ip->ip_hl << 2));
 194                         if (cc < sizeof(*ip)
 195                             || icp->icmp_type != ICMP_TSTAMPREPLY
 196                             || icp->icmp_id != oicp->icmp_id
 197                             || icp->icmp_seq < seqno
 198                             || icp->icmp_seq >= oicp->icmp_seq)
 199                                 continue;
 200
 201
 202                         sendtime = ntohl(icp->icmp_otime);
 203                         recvtime = ((tcur.tv_sec % SECDAY) * 1000 +
 204                                     tcur.tv_usec / 1000);
 205
 206                         total = recvtime-sendtime;
 207                         if (total < 0)  /* do not hassle midnight */
 208                                 continue;
 209
 210                         rcvcount++;
 211                         histime1 = ntohl(icp->icmp_rtime);
 212                         histime2 = ntohl(icp->icmp_ttime);
 213                         /*
 214                          * a host using a time format different from
 215                          * msec. since midnight UT (as per RFC792) should
 216                          * set the high order bit of the 32-bit time
 217                          * value it transmits.
 218                          */
 219                         if ((histime1 & 0x80000000) != 0) {
 220                                 measure_status = NONSTDTIME;
 221                                 goto quit;
 222                         }
 223                         measure_status = GOOD;
 224
 225                         idelta = recvtime-histime2;
 226                         odelta = histime1-sendtime;
 227
 228                         /* do not be confused by midnight */
 229                         if (idelta < -MSEC_DAY/2) idelta += MSEC_DAY;
 230                         else if (idelta > MSEC_DAY/2) idelta -= MSEC_DAY;
 231
 232                         if (odelta < -MSEC_DAY/2) odelta += MSEC_DAY;
 233                         else if (odelta > MSEC_DAY/2) odelta -= MSEC_DAY;
 234
 235                         /* save the quantization error so that we can get a
 236                          * measurement finer than our system clock.
 237                          */
 238                         if (total < MIN_ROUND) {
 239                                 measure_delta = (odelta - idelta)/2;
 240                                 goto quit;
 241                         }
 242
 243                         if (idelta < min_idelta)
 244                                 min_idelta = idelta;
 245                         if (odelta < min_odelta)
 246                                 min_odelta = odelta;
 247
 248                         measure_delta = (min_odelta - min_idelta)/2;
 249                 }
 250
 251                 if (tcur.tv_sec > tdone.tv_sec
 252                     || (tcur.tv_sec == tdone.tv_sec
 253                         && tcur.tv_usec >= tdone.tv_usec))
 254                         break;
 255         }
 256
 257 quit:
 258         seqno += TRIALS;                /* allocate our sequence numbers */
 259
 260         /*
 261          * If no answer is received for TRIALS consecutive times,
 262          * the machine is assumed to be down
 263          */
 264         if (measure_status == GOOD) {
 265                 if (trace) {
 266                         fprintf(fd,
 267                                 "measured delta %4d, %d trials to %-15s %s\n",
 268                                 measure_delta, trials,
 269                                 inet_ntoa(addr->sin_addr), hname);
 270                 }
 271         } else if (print) {
 272                 if (errno != 0)
 273                         warn("measure %s", hname);
 274         } else {
 275                 if (errno != 0) {
 276                         syslog(LOG_ERR, "measure %s: %m", hname);
 277                 } else {
 278                         syslog(LOG_ERR, "measure: %s did not respond", hname);
 279                 }
 280                 if (trace) {
 281                         fprintf(fd,
 282                                 "measure: %s failed after %d trials\n",
 283                                 hname, trials);
 284                         (void)fflush(fd);
 285                 }
 286         }
 287
 288         return(measure_status);
 289 }
 290
 291
 292
 293
 294
 295 /*
 296  * round a number of milliseconds into a struct timeval
 297  */
 298 void
 299 mstotvround(res, x)
 300         struct timeval *res;
 301         long x;
 302 {
 303 #ifndef sgi
 304         if (x < 0)
 305                 x = -((-x + 3)/5);
 306         else
 307                 x = (x+3)/5;
 308         x *= 5;
 309 #endif /* sgi */
 310         res->tv_sec = x/1000;
 311         res->tv_usec = (x-res->tv_sec*1000)*1000;
 312         if (res->tv_usec < 0) {
 313                 res->tv_usec += 1000000;
 314                 res->tv_sec--;
 315         }
 316 }
 317
 318 void
 319 timevaladd(tv1, tv2)
 320         struct timeval *tv1, *tv2;
 321 {
 322         tv1->tv_sec += tv2->tv_sec;
 323         tv1->tv_usec += tv2->tv_usec;
 324         if (tv1->tv_usec >= 1000000) {
 325                 tv1->tv_sec++;
 326                 tv1->tv_usec -= 1000000;
 327         }
 328         if (tv1->tv_usec < 0) {
 329                 tv1->tv_sec--;
 330                 tv1->tv_usec += 1000000;
 331         }
 332 }
 333
 334 void
 335 timevalsub(res, tv1, tv2)
 336         struct timeval *res, *tv1, *tv2;
 337 {
 338         res->tv_sec = tv1->tv_sec - tv2->tv_sec;
 339         res->tv_usec = tv1->tv_usec - tv2->tv_usec;
 340         if (res->tv_usec >= 1000000) {
 341                 res->tv_sec++;
 342                 res->tv_usec -= 1000000;
 343         }
 344         if (res->tv_usec < 0) {
 345                 res->tv_sec--;
 346                 res->tv_usec += 1000000;
 347         }
 348 }