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. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  * @(#)measure.c        8.1 (Berkeley) 6/6/93
  30  * $FreeBSD: src/usr.sbin/timed/timed/measure.c,v 1.6 1999/08/28 01:20:17 peter Exp $
  31  * $DragonFly: src/usr.sbin/timed/timed/measure.c,v 1.7 2004/09/05 02:20:15 dillon Exp $
  32  */
  33
  34 #include "globals.h"
  35 #include <netinet/in_systm.h>
  36 #include <netinet/ip.h>
  37 #include <netinet/ip_icmp.h>
  38
  39 #define MSEC_DAY        (SECDAY*1000)
  40
  41 #define PACKET_IN       1024
  42
  43 #define MSGS            5               /* timestamps to average */
  44 #define TRIALS          10              /* max # of timestamps sent */
  45
  46 extern int sock_raw;
  47
  48 int measure_delta;
  49
  50 static n_short seqno = 0;
  51
  52 /*
  53  * Measures the differences between machines' clocks using
  54  * ICMP timestamp messages.
  55  */
  56 int                                     /* status val defined in globals.h */
  57 measure(u_long maxmsec,                 /* wait this many msec at most */
  58         u_long wmsec,                   /* msec to wait for an answer */
  59         char *hname, struct sockaddr_in *addr,
  60         int printerr)                   /* print complaints on stderr */
  61 {
  62         int length;
  63         int measure_status;
  64         int rcvcount, trials;
  65         int cc, count;
  66         fd_set ready;
  67         long sendtime, recvtime, histime1, histime2;
  68         long idelta, odelta, total;
  69         long min_idelta, min_odelta;
  70         struct timeval tdone, tcur, ttrans, twait, tout;
  71         u_char packet[PACKET_IN], opacket[64];
  72         struct icmp *icp = (struct icmp *)packet;
  73         struct icmp *oicp = (struct icmp *)opacket;
  74         struct ip *ip = (struct ip *)packet;
  75
  76         min_idelta = min_odelta = 0x7fffffff;
  77         measure_status = HOSTDOWN;
  78         measure_delta = HOSTDOWN;
  79         errno = 0;
  80         trials = 0;     /* avoid compiler warning due to goto quit below */
  81
  82         /* open raw socket used to measure time differences */
  83         if (sock_raw < 0) {
  84                 sock_raw = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);
  85                 if (sock_raw < 0)  {
  86                         syslog(LOG_ERR, "opening raw socket: %m");
  87                         goto quit;
  88                 }
  89         }
  90
  91
  92         /*
  93          * empty the icmp input queue
  94          */
  95         FD_ZERO(&ready);
  96         for (;;) {
  97                 tout.tv_sec = tout.tv_usec = 0;
  98                 FD_SET(sock_raw, &ready);
  99                 if (select(sock_raw+1, &ready, 0,0, &tout)) {
 100                         length = sizeof(struct sockaddr_in);
 101                         cc = recvfrom(sock_raw, (char *)packet, PACKET_IN, 0,
 102                                       0,&length);
 103                         if (cc < 0)
 104                                 goto quit;
 105                         continue;
 106                 }
 107                 break;
 108         }
 109
 110         /*
 111          * Choose the smallest transmission time in each of the two
 112          * directions. Use these two latter quantities to compute the delta
 113          * between the two clocks.
 114          */
 115
 116         oicp->icmp_type = ICMP_TSTAMP;
 117         oicp->icmp_code = 0;
 118         oicp->icmp_id = getpid();
 119         oicp->icmp_rtime = 0;
 120         oicp->icmp_ttime = 0;
 121         oicp->icmp_seq = seqno;
 122
 123         FD_ZERO(&ready);
 124
 125         gettimeofday(&tdone, 0);
 126         mstotvround(&tout, maxmsec);
 127         timevaladd(&tdone, &tout);              /* when we give up */
 128
 129         mstotvround(&twait, wmsec);
 130
 131         rcvcount = 0;
 132         trials = 0;
 133         while (rcvcount < MSGS) {
 134                 gettimeofday(&tcur, 0);
 135
 136                 /*
 137                  * keep sending until we have sent the max
 138                  */
 139                 if (trials < TRIALS) {
 140                         trials++;
 141                         oicp->icmp_otime = htonl((tcur.tv_sec % SECDAY) * 1000
 142                                                  + tcur.tv_usec / 1000);
 143                         oicp->icmp_cksum = 0;
 144                         oicp->icmp_cksum = in_cksum((u_short*)oicp,
 145                                                     sizeof(*oicp));
 146
 147                         count = sendto(sock_raw, opacket, sizeof(*oicp), 0,
 148                                        (struct sockaddr*)addr,
 149                                        sizeof(struct sockaddr));
 150                         if (count < 0) {
 151                                 if (measure_status == HOSTDOWN)
 152                                         measure_status = UNREACHABLE;
 153                                 goto quit;
 154                         }
 155                         ++oicp->icmp_seq;
 156
 157                         ttrans = tcur;
 158                         timevaladd(&ttrans, &twait);
 159                 } else {
 160                         ttrans = tdone;
 161                 }
 162
 163                 while (rcvcount < trials) {
 164                         timevalsub(&tout, &ttrans, &tcur);
 165                         if (tout.tv_sec < 0)
 166                                 tout.tv_sec = 0;
 167
 168                         FD_SET(sock_raw, &ready);
 169                         count = select(sock_raw+1, &ready, NULL, NULL, &tout);
 170                         gettimeofday(&tcur, NULL);
 171                         if (count <= 0)
 172                                 break;
 173
 174                         length = sizeof(struct sockaddr_in);
 175                         cc = recvfrom(sock_raw, (char *)packet, PACKET_IN, 0,
 176                                       0,&length);
 177                         if (cc < 0)
 178                                 goto quit;
 179
 180                         /*
 181                          * got something.  See if it is ours
 182                          */
 183                         icp = (struct icmp *)(packet + (ip->ip_hl << 2));
 184                         if (cc < (int)sizeof(*ip)
 185                             || icp->icmp_type != ICMP_TSTAMPREPLY
 186                             || icp->icmp_id != oicp->icmp_id
 187                             || icp->icmp_seq < seqno
 188                             || icp->icmp_seq >= oicp->icmp_seq)
 189                                 continue;
 190
 191
 192                         sendtime = ntohl(icp->icmp_otime);
 193                         recvtime = ((tcur.tv_sec % SECDAY) * 1000 +
 194                                     tcur.tv_usec / 1000);
 195
 196                         total = recvtime-sendtime;
 197                         if (total < 0)  /* do not hassle midnight */
 198                                 continue;
 199
 200                         rcvcount++;
 201                         histime1 = ntohl(icp->icmp_rtime);
 202                         histime2 = ntohl(icp->icmp_ttime);
 203                         /*
 204                          * a host using a time format different from
 205                          * msec. since midnight UT (as per RFC792) should
 206                          * set the high order bit of the 32-bit time
 207                          * value it transmits.
 208                          */
 209                         if ((histime1 & 0x80000000) != 0) {
 210                                 measure_status = NONSTDTIME;
 211                                 goto quit;
 212                         }
 213                         measure_status = GOOD;
 214
 215                         idelta = recvtime-histime2;
 216                         odelta = histime1-sendtime;
 217
 218                         /* do not be confused by midnight */
 219                         if (idelta < -MSEC_DAY/2) idelta += MSEC_DAY;
 220                         else if (idelta > MSEC_DAY/2) idelta -= MSEC_DAY;
 221
 222                         if (odelta < -MSEC_DAY/2) odelta += MSEC_DAY;
 223                         else if (odelta > MSEC_DAY/2) odelta -= MSEC_DAY;
 224
 225                         /* save the quantization error so that we can get a
 226                          * measurement finer than our system clock.
 227                          */
 228                         if (total < MIN_ROUND) {
 229                                 measure_delta = (odelta - idelta)/2;
 230                                 goto quit;
 231                         }
 232
 233                         if (idelta < min_idelta)
 234                                 min_idelta = idelta;
 235                         if (odelta < min_odelta)
 236                                 min_odelta = odelta;
 237
 238                         measure_delta = (min_odelta - min_idelta)/2;
 239                 }
 240
 241                 if (tcur.tv_sec > tdone.tv_sec
 242                     || (tcur.tv_sec == tdone.tv_sec
 243                         && tcur.tv_usec >= tdone.tv_usec))
 244                         break;
 245         }
 246
 247 quit:
 248         seqno += TRIALS;                /* allocate our sequence numbers */
 249
 250         /*
 251          * If no answer is received for TRIALS consecutive times,
 252          * the machine is assumed to be down
 253          */
 254         if (measure_status == GOOD) {
 255                 if (trace) {
 256                         fprintf(fd,
 257                                 "measured delta %4d, %d trials to %-15s %s\n",
 258                                 measure_delta, trials,
 259                                 inet_ntoa(addr->sin_addr), hname);
 260                 }
 261         } else if (printerr) {
 262                 if (errno != 0)
 263                         warn("measure %s", hname);
 264         } else {
 265                 if (errno != 0) {
 266                         syslog(LOG_ERR, "measure %s: %m", hname);
 267                 } else {
 268                         syslog(LOG_ERR, "measure: %s did not respond", hname);
 269                 }
 270                 if (trace) {
 271                         fprintf(fd,
 272                                 "measure: %s failed after %d trials\n",
 273                                 hname, trials);
 274                         fflush(fd);
 275                 }
 276         }
 277
 278         return(measure_status);
 279 }
 280
 281
 282
 283
 284
 285 /*
 286  * round a number of milliseconds into a struct timeval
 287  */
 288 void
 289 mstotvround(struct timeval *res, long x)
 290 {
 291
 292         if (x < 0)
 293                 x = -((-x + 3)/5);
 294         else
 295                 x = (x+3)/5;
 296         x *= 5;
 297
 298         res->tv_sec = x/1000;
 299         res->tv_usec = (x-res->tv_sec*1000)*1000;
 300         if (res->tv_usec < 0) {
 301                 res->tv_usec += 1000000;
 302                 res->tv_sec--;
 303         }
 304 }
 305
 306 void
 307 timevaladd(struct timeval *tv1, struct timeval *tv2)
 308 {
 309
 310         tv1->tv_sec += tv2->tv_sec;
 311         tv1->tv_usec += tv2->tv_usec;
 312         if (tv1->tv_usec >= 1000000) {
 313                 tv1->tv_sec++;
 314                 tv1->tv_usec -= 1000000;
 315         }
 316         if (tv1->tv_usec < 0) {
 317                 tv1->tv_sec--;
 318                 tv1->tv_usec += 1000000;
 319         }
 320 }
 321
 322 void
 323 timevalsub(struct timeval *res, struct timeval *tv1, struct timeval *tv2)
 324 {
 325
 326         res->tv_sec = tv1->tv_sec - tv2->tv_sec;
 327         res->tv_usec = tv1->tv_usec - tv2->tv_usec;
 328         if (res->tv_usec >= 1000000) {
 329                 res->tv_sec++;
 330                 res->tv_usec -= 1000000;
 331         }
 332         if (res->tv_usec < 0) {
 333                 res->tv_sec--;
 334                 res->tv_usec += 1000000;
 335         }
 336 }