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 1.4 2004/09/05 02:02:25 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(u_long maxmsec,                 /* wait this many msec at most */
  62         u_long wmsec,                   /* msec to wait for an answer */
  63         char *hname, struct sockaddr_in *addr,
  64         int printerr)                   /* print complaints on stderr */
  65 {
  66         int length;
  67         int measure_status;
  68         int rcvcount, trials;
  69         int cc, count;
  70         fd_set ready;
  71         long sendtime, recvtime, histime1, histime2;
  72         long idelta, odelta, total;
  73         long min_idelta, min_odelta;
  74         struct timeval tdone, tcur, ttrans, twait, tout;
  75         u_char packet[PACKET_IN], opacket[64];
  76         struct icmp *icp = (struct icmp *)packet;
  77         struct icmp *oicp = (struct icmp *)opacket;
  78         struct ip *ip = (struct ip *)packet;
  79
  80         min_idelta = min_odelta = 0x7fffffff;
  81         measure_status = HOSTDOWN;
  82         measure_delta = HOSTDOWN;
  83         errno = 0;
  84
  85         /* open raw socket used to measure time differences */
  86         if (sock_raw < 0) {
  87                 sock_raw = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);
  88                 if (sock_raw < 0)  {
  89                         syslog(LOG_ERR, "opening raw socket: %m");
  90                         goto quit;
  91                 }
  92         }
  93
  94
  95         /*
  96          * empty the icmp input queue
  97          */
  98         FD_ZERO(&ready);
  99         for (;;) {
 100                 tout.tv_sec = tout.tv_usec = 0;
 101                 FD_SET(sock_raw, &ready);
 102                 if (select(sock_raw+1, &ready, 0,0, &tout)) {
 103                         length = sizeof(struct sockaddr_in);
 104                         cc = recvfrom(sock_raw, (char *)packet, PACKET_IN, 0,
 105                                       0,&length);
 106                         if (cc < 0)
 107                                 goto quit;
 108                         continue;
 109                 }
 110                 break;
 111         }
 112
 113         /*
 114          * Choose the smallest transmission time in each of the two
 115          * directions. Use these two latter quantities to compute the delta
 116          * between the two clocks.
 117          */
 118
 119         oicp->icmp_type = ICMP_TSTAMP;
 120         oicp->icmp_code = 0;
 121         oicp->icmp_id = getpid();
 122         oicp->icmp_rtime = 0;
 123         oicp->icmp_ttime = 0;
 124         oicp->icmp_seq = seqno;
 125
 126         FD_ZERO(&ready);
 127
 128 #ifdef sgi
 129         sginap(1);                      /* start at a clock tick */
 130 #endif /* sgi */
 131
 132         (void)gettimeofday(&tdone, 0);
 133         mstotvround(&tout, maxmsec);
 134         timevaladd(&tdone, &tout);              /* when we give up */
 135
 136         mstotvround(&twait, wmsec);
 137
 138         rcvcount = 0;
 139         trials = 0;
 140         while (rcvcount < MSGS) {
 141                 (void)gettimeofday(&tcur, 0);
 142
 143                 /*
 144                  * keep sending until we have sent the max
 145                  */
 146                 if (trials < TRIALS) {
 147                         trials++;
 148                         oicp->icmp_otime = htonl((tcur.tv_sec % SECDAY) * 1000
 149                                                  + tcur.tv_usec / 1000);
 150                         oicp->icmp_cksum = 0;
 151                         oicp->icmp_cksum = in_cksum((u_short*)oicp,
 152                                                     sizeof(*oicp));
 153
 154                         count = sendto(sock_raw, opacket, sizeof(*oicp), 0,
 155                                        (struct sockaddr*)addr,
 156                                        sizeof(struct sockaddr));
 157                         if (count < 0) {
 158                                 if (measure_status == HOSTDOWN)
 159                                         measure_status = UNREACHABLE;
 160                                 goto quit;
 161                         }
 162                         ++oicp->icmp_seq;
 163
 164                         ttrans = tcur;
 165                         timevaladd(&ttrans, &twait);
 166                 } else {
 167                         ttrans = tdone;
 168                 }
 169
 170                 while (rcvcount < trials) {
 171                         timevalsub(&tout, &ttrans, &tcur);
 172                         if (tout.tv_sec < 0)
 173                                 tout.tv_sec = 0;
 174
 175                         FD_SET(sock_raw, &ready);
 176                         count = select(sock_raw+1, &ready, (fd_set *)0,
 177                                        (fd_set *)0, &tout);
 178                         (void)gettimeofday(&tcur, (struct timezone *)0);
 179                         if (count <= 0)
 180                                 break;
 181
 182                         length = sizeof(struct sockaddr_in);
 183                         cc = recvfrom(sock_raw, (char *)packet, PACKET_IN, 0,
 184                                       0,&length);
 185                         if (cc < 0)
 186                                 goto quit;
 187
 188                         /*
 189                          * got something.  See if it is ours
 190                          */
 191                         icp = (struct icmp *)(packet + (ip->ip_hl << 2));
 192                         if (cc < sizeof(*ip)
 193                             || icp->icmp_type != ICMP_TSTAMPREPLY
 194                             || icp->icmp_id != oicp->icmp_id
 195                             || icp->icmp_seq < seqno
 196                             || icp->icmp_seq >= oicp->icmp_seq)
 197                                 continue;
 198
 199
 200                         sendtime = ntohl(icp->icmp_otime);
 201                         recvtime = ((tcur.tv_sec % SECDAY) * 1000 +
 202                                     tcur.tv_usec / 1000);
 203
 204                         total = recvtime-sendtime;
 205                         if (total < 0)  /* do not hassle midnight */
 206                                 continue;
 207
 208                         rcvcount++;
 209                         histime1 = ntohl(icp->icmp_rtime);
 210                         histime2 = ntohl(icp->icmp_ttime);
 211                         /*
 212                          * a host using a time format different from
 213                          * msec. since midnight UT (as per RFC792) should
 214                          * set the high order bit of the 32-bit time
 215                          * value it transmits.
 216                          */
 217                         if ((histime1 & 0x80000000) != 0) {
 218                                 measure_status = NONSTDTIME;
 219                                 goto quit;
 220                         }
 221                         measure_status = GOOD;
 222
 223                         idelta = recvtime-histime2;
 224                         odelta = histime1-sendtime;
 225
 226                         /* do not be confused by midnight */
 227                         if (idelta < -MSEC_DAY/2) idelta += MSEC_DAY;
 228                         else if (idelta > MSEC_DAY/2) idelta -= MSEC_DAY;
 229
 230                         if (odelta < -MSEC_DAY/2) odelta += MSEC_DAY;
 231                         else if (odelta > MSEC_DAY/2) odelta -= MSEC_DAY;
 232
 233                         /* save the quantization error so that we can get a
 234                          * measurement finer than our system clock.
 235                          */
 236                         if (total < MIN_ROUND) {
 237                                 measure_delta = (odelta - idelta)/2;
 238                                 goto quit;
 239                         }
 240
 241                         if (idelta < min_idelta)
 242                                 min_idelta = idelta;
 243                         if (odelta < min_odelta)
 244                                 min_odelta = odelta;
 245
 246                         measure_delta = (min_odelta - min_idelta)/2;
 247                 }
 248
 249                 if (tcur.tv_sec > tdone.tv_sec
 250                     || (tcur.tv_sec == tdone.tv_sec
 251                         && tcur.tv_usec >= tdone.tv_usec))
 252                         break;
 253         }
 254
 255 quit:
 256         seqno += TRIALS;                /* allocate our sequence numbers */
 257
 258         /*
 259          * If no answer is received for TRIALS consecutive times,
 260          * the machine is assumed to be down
 261          */
 262         if (measure_status == GOOD) {
 263                 if (trace) {
 264                         fprintf(fd,
 265                                 "measured delta %4d, %d trials to %-15s %s\n",
 266                                 measure_delta, trials,
 267                                 inet_ntoa(addr->sin_addr), hname);
 268                 }
 269         } else if (printerr) {
 270                 if (errno != 0)
 271                         warn("measure %s", hname);
 272         } else {
 273                 if (errno != 0) {
 274                         syslog(LOG_ERR, "measure %s: %m", hname);
 275                 } else {
 276                         syslog(LOG_ERR, "measure: %s did not respond", hname);
 277                 }
 278                 if (trace) {
 279                         fprintf(fd,
 280                                 "measure: %s failed after %d trials\n",
 281                                 hname, trials);
 282                         (void)fflush(fd);
 283                 }
 284         }
 285
 286         return(measure_status);
 287 }
 288
 289
 290
 291
 292
 293 /*
 294  * round a number of milliseconds into a struct timeval
 295  */
 296 void
 297 mstotvround(struct timeval *res, long x)
 298 {
 299
 300 #ifndef sgi
 301         if (x < 0)
 302                 x = -((-x + 3)/5);
 303         else
 304                 x = (x+3)/5;
 305         x *= 5;
 306 #endif /* sgi */
 307         res->tv_sec = x/1000;
 308         res->tv_usec = (x-res->tv_sec*1000)*1000;
 309         if (res->tv_usec < 0) {
 310                 res->tv_usec += 1000000;
 311                 res->tv_sec--;
 312         }
 313 }
 314
 315 void
 316 timevaladd(struct timeval *tv1, struct timeval *tv2)
 317 {
 318
 319         tv1->tv_sec += tv2->tv_sec;
 320         tv1->tv_usec += tv2->tv_usec;
 321         if (tv1->tv_usec >= 1000000) {
 322                 tv1->tv_sec++;
 323                 tv1->tv_usec -= 1000000;
 324         }
 325         if (tv1->tv_usec < 0) {
 326                 tv1->tv_sec--;
 327                 tv1->tv_usec += 1000000;
 328         }
 329 }
 330
 331 void
 332 timevalsub(struct timeval *res, struct timeval *tv1, struct timeval *tv2)
 333 {
 334
 335         res->tv_sec = tv1->tv_sec - tv2->tv_sec;
 336         res->tv_usec = tv1->tv_usec - tv2->tv_usec;
 337         if (res->tv_usec >= 1000000) {
 338                 res->tv_sec++;
 339                 res->tv_usec -= 1000000;
 340         }
 341         if (res->tv_usec < 0) {
 342                 res->tv_sec--;
 343                 res->tv_usec += 1000000;
 344         }
 345 }