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