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
  34 #ifndef lint
  35 #if 0
  36 static char sccsid[] = "@(#)measure.c   8.1 (Berkeley) 6/6/93";
  37 #endif
  38 static const char rcsid[] =
  39   "$FreeBSD: src/usr.sbin/timed/timed/measure.c,v 1.6 1999/08/28 01:20:17 peter Exp $";
  40 #endif /* not lint */
  41
  42 #include "globals.h"
  43 #include <netinet/in_systm.h>
  44 #include <netinet/ip.h>
  45 #include <netinet/ip_icmp.h>
  46
  47 #define MSEC_DAY        (SECDAY*1000)
  48
  49 #define PACKET_IN       1024
  50
  51 #define MSGS            5               /* timestamps to average */
  52 #define TRIALS          10              /* max # of timestamps sent */
  53
  54 extern int sock_raw;
  55
  56 int measure_delta;
  57
  58 static n_short seqno = 0;
  59
  60 /*
  61  * Measures the differences between machines' clocks using
  62  * ICMP timestamp messages.
  63  */
  64 int                                     /* status val defined in globals.h */
  65 measure(maxmsec, wmsec, hname, addr, print)
  66         u_long maxmsec;                 /* wait this many msec at most */
  67         u_long wmsec;                   /* msec to wait for an answer */
  68         char *hname;
  69         struct sockaddr_in *addr;
  70         int print;                      /* print complaints on stderr */
  71 {
  72         int length;
  73         int measure_status;
  74         int rcvcount, trials;
  75         int cc, count;
  76         fd_set ready;
  77         long sendtime, recvtime, histime1, histime2;
  78         long idelta, odelta, total;
  79         long min_idelta, min_odelta;
  80         struct timeval tdone, tcur, ttrans, twait, tout;
  81         u_char packet[PACKET_IN], opacket[64];
  82         register struct icmp *icp = (struct icmp *) packet;
  83         register struct icmp *oicp = (struct icmp *) opacket;
  84         struct ip *ip = (struct ip *) packet;
  85
  86         min_idelta = min_odelta = 0x7fffffff;
  87         measure_status = HOSTDOWN;
  88         measure_delta = HOSTDOWN;
  89         errno = 0;
  90
  91         /* open raw socket used to measure time differences */
  92         if (sock_raw < 0) {
  93                 sock_raw = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);
  94                 if (sock_raw < 0)  {
  95                         syslog(LOG_ERR, "opening raw socket: %m");
  96                         goto quit;
  97                 }
  98         }
  99
 100
 101         /*
 102          * empty the icmp input queue
 103          */
 104         FD_ZERO(&ready);
 105         for (;;) {
 106                 tout.tv_sec = tout.tv_usec = 0;
 107                 FD_SET(sock_raw, &ready);
 108                 if (select(sock_raw+1, &ready, 0,0, &tout)) {
 109                         length = sizeof(struct sockaddr_in);
 110                         cc = recvfrom(sock_raw, (char *)packet, PACKET_IN, 0,
 111                                       0,&length);
 112                         if (cc < 0)
 113                                 goto quit;
 114                         continue;
 115                 }
 116                 break;
 117         }
 118
 119         /*
 120          * Choose the smallest transmission time in each of the two
 121          * directions. Use these two latter quantities to compute the delta
 122          * between the two clocks.
 123          */
 124
 125         oicp->icmp_type = ICMP_TSTAMP;
 126         oicp->icmp_code = 0;
 127         oicp->icmp_id = getpid();
 128         oicp->icmp_rtime = 0;
 129         oicp->icmp_ttime = 0;
 130         oicp->icmp_seq = seqno;
 131
 132         FD_ZERO(&ready);
 133
 134 #ifdef sgi
 135         sginap(1);                      /* start at a clock tick */
 136 #endif /* sgi */
 137
 138         (void)gettimeofday(&tdone, 0);
 139         mstotvround(&tout, maxmsec);
 140         timevaladd(&tdone, &tout);              /* when we give up */
 141
 142         mstotvround(&twait, wmsec);
 143
 144         rcvcount = 0;
 145         trials = 0;
 146         while (rcvcount < MSGS) {
 147                 (void)gettimeofday(&tcur, 0);
 148
 149                 /*
 150                  * keep sending until we have sent the max
 151                  */
 152                 if (trials < TRIALS) {
 153                         trials++;
 154                         oicp->icmp_otime = htonl((tcur.tv_sec % SECDAY) * 1000
 155                                                  + tcur.tv_usec / 1000);
 156                         oicp->icmp_cksum = 0;
 157                         oicp->icmp_cksum = in_cksum((u_short*)oicp,
 158                                                     sizeof(*oicp));
 159
 160                         count = sendto(sock_raw, opacket, sizeof(*oicp), 0,
 161                                        (struct sockaddr*)addr,
 162                                        sizeof(struct sockaddr));
 163                         if (count < 0) {
 164                                 if (measure_status == HOSTDOWN)
 165                                         measure_status = UNREACHABLE;
 166                                 goto quit;
 167                         }
 168                         ++oicp->icmp_seq;
 169
 170                         ttrans = tcur;
 171                         timevaladd(&ttrans, &twait);
 172                 } else {
 173                         ttrans = tdone;
 174                 }
 175
 176                 while (rcvcount < trials) {
 177                         timevalsub(&tout, &ttrans, &tcur);
 178                         if (tout.tv_sec < 0)
 179                                 tout.tv_sec = 0;
 180
 181                         FD_SET(sock_raw, &ready);
 182                         count = select(sock_raw+1, &ready, (fd_set *)0,
 183                                        (fd_set *)0, &tout);
 184                         (void)gettimeofday(&tcur, (struct timezone *)0);
 185                         if (count <= 0)
 186                                 break;
 187
 188                         length = sizeof(struct sockaddr_in);
 189                         cc = recvfrom(sock_raw, (char *)packet, PACKET_IN, 0,
 190                                       0,&length);
 191                         if (cc < 0)
 192                                 goto quit;
 193
 194                         /*
 195                          * got something.  See if it is ours
 196                          */
 197                         icp = (struct icmp *)(packet + (ip->ip_hl << 2));
 198                         if (cc < sizeof(*ip)
 199                             || icp->icmp_type != ICMP_TSTAMPREPLY
 200                             || icp->icmp_id != oicp->icmp_id
 201                             || icp->icmp_seq < seqno
 202                             || icp->icmp_seq >= oicp->icmp_seq)
 203                                 continue;
 204
 205
 206                         sendtime = ntohl(icp->icmp_otime);
 207                         recvtime = ((tcur.tv_sec % SECDAY) * 1000 +
 208                                     tcur.tv_usec / 1000);
 209
 210                         total = recvtime-sendtime;
 211                         if (total < 0)  /* do not hassle midnight */
 212                                 continue;
 213
 214                         rcvcount++;
 215                         histime1 = ntohl(icp->icmp_rtime);
 216                         histime2 = ntohl(icp->icmp_ttime);
 217                         /*
 218                          * a host using a time format different from
 219                          * msec. since midnight UT (as per RFC792) should
 220                          * set the high order bit of the 32-bit time
 221                          * value it transmits.
 222                          */
 223                         if ((histime1 & 0x80000000) != 0) {
 224                                 measure_status = NONSTDTIME;
 225                                 goto quit;
 226                         }
 227                         measure_status = GOOD;
 228
 229                         idelta = recvtime-histime2;
 230                         odelta = histime1-sendtime;
 231
 232                         /* do not be confused by midnight */
 233                         if (idelta < -MSEC_DAY/2) idelta += MSEC_DAY;
 234                         else if (idelta > MSEC_DAY/2) idelta -= MSEC_DAY;
 235
 236                         if (odelta < -MSEC_DAY/2) odelta += MSEC_DAY;
 237                         else if (odelta > MSEC_DAY/2) odelta -= MSEC_DAY;
 238
 239                         /* save the quantization error so that we can get a
 240                          * measurement finer than our system clock.
 241                          */
 242                         if (total < MIN_ROUND) {
 243                                 measure_delta = (odelta - idelta)/2;
 244                                 goto quit;
 245                         }
 246
 247                         if (idelta < min_idelta)
 248                                 min_idelta = idelta;
 249                         if (odelta < min_odelta)
 250                                 min_odelta = odelta;
 251
 252                         measure_delta = (min_odelta - min_idelta)/2;
 253                 }
 254
 255                 if (tcur.tv_sec > tdone.tv_sec
 256                     || (tcur.tv_sec == tdone.tv_sec
 257                         && tcur.tv_usec >= tdone.tv_usec))
 258                         break;
 259         }
 260
 261 quit:
 262         seqno += TRIALS;                /* allocate our sequence numbers */
 263
 264         /*
 265          * If no answer is received for TRIALS consecutive times,
 266          * the machine is assumed to be down
 267          */
 268         if (measure_status == GOOD) {
 269                 if (trace) {
 270                         fprintf(fd,
 271                                 "measured delta %4d, %d trials to %-15s %s\n",
 272                                 measure_delta, trials,
 273                                 inet_ntoa(addr->sin_addr), hname);
 274                 }
 275         } else if (print) {
 276                 if (errno != 0)
 277                         warn("measure %s", hname);
 278         } else {
 279                 if (errno != 0) {
 280                         syslog(LOG_ERR, "measure %s: %m", hname);
 281                 } else {
 282                         syslog(LOG_ERR, "measure: %s did not respond", hname);
 283                 }
 284                 if (trace) {
 285                         fprintf(fd,
 286                                 "measure: %s failed after %d trials\n",
 287                                 hname, trials);
 288                         (void)fflush(fd);
 289                 }
 290         }
 291
 292         return(measure_status);
 293 }
 294
 295
 296
 297
 298
 299 /*
 300  * round a number of milliseconds into a struct timeval
 301  */
 302 void
 303 mstotvround(res, x)
 304         struct timeval *res;
 305         long x;
 306 {
 307 #ifndef sgi
 308         if (x < 0)
 309                 x = -((-x + 3)/5);
 310         else
 311                 x = (x+3)/5;
 312         x *= 5;
 313 #endif /* sgi */
 314         res->tv_sec = x/1000;
 315         res->tv_usec = (x-res->tv_sec*1000)*1000;
 316         if (res->tv_usec < 0) {
 317                 res->tv_usec += 1000000;
 318                 res->tv_sec--;
 319         }
 320 }
 321
 322 void
 323 timevaladd(tv1, tv2)
 324         struct timeval *tv1, *tv2;
 325 {
 326         tv1->tv_sec += tv2->tv_sec;
 327         tv1->tv_usec += tv2->tv_usec;
 328         if (tv1->tv_usec >= 1000000) {
 329                 tv1->tv_sec++;
 330                 tv1->tv_usec -= 1000000;
 331         }
 332         if (tv1->tv_usec < 0) {
 333                 tv1->tv_sec--;
 334                 tv1->tv_usec += 1000000;
 335         }
 336 }
 337
 338 void
 339 timevalsub(res, tv1, tv2)
 340         struct timeval *res, *tv1, *tv2;
 341 {
 342         res->tv_sec = tv1->tv_sec - tv2->tv_sec;
 343         res->tv_usec = tv1->tv_usec - tv2->tv_usec;
 344         if (res->tv_usec >= 1000000) {
 345                 res->tv_sec++;
 346                 res->tv_usec -= 1000000;
 347         }
 348         if (res->tv_usec < 0) {
 349                 res->tv_sec--;
 350                 res->tv_usec += 1000000;
 351         }
 352 }