rpc/rpctest.cc

   1 // RPC test and pseudo-documentation.
   2 // generates print statements on failures, but eventually says "rpctest OK"
   3
   4 #include "types.h"
   5 #include "rpc.h"
   6 #include <arpa/inet.h>
   7 #include <getopt.h>
   8 #include <sys/types.h>
   9 #include <unistd.h>
  10
  11 #define NUM_CL 2
  12
  13 char log_thread_prefix = 'r';
  14
  15 rpcs *server;  // server rpc object
  16 rpcc *clients[NUM_CL];  // client rpc object
  17 string dst; //server's ip address
  18 in_port_t port;
  19
  20 // server-side handlers. they must be methods of some class
  21 // to simplify rpcs::reg(). a server process can have handlers
  22 // from multiple classes.
  23 class srv {
  24     public:
  25         int handle_22(string & r, const string a, const string b);
  26         int handle_fast(int &r, const int a);
  27         int handle_slow(int &r, const int a);
  28         int handle_bigrep(string &r, const size_t a);
  29 };
  30
  31 // a handler. a and b are arguments, r is the result.
  32 // there can be multiple arguments but only one result.
  33 // the caller also gets to see the int return value
  34 // as the return value from rpcc::call().
  35 // rpcs::reg() decides how to unmarshall by looking
  36 // at these argument types, so this function definition
  37 // does what a .x file does in SunRPC.
  38 int
  39 srv::handle_22(string &r, const string a, string b)
  40 {
  41     r = a + b;
  42     return 0;
  43 }
  44
  45 int
  46 srv::handle_fast(int &r, const int a)
  47 {
  48     r = a + 1;
  49     return 0;
  50 }
  51
  52 int
  53 srv::handle_slow(int &r, const int a)
  54 {
  55     usleep(random() % 500);
  56     r = a + 2;
  57     return 0;
  58 }
  59
  60 int
  61 srv::handle_bigrep(string &r, const size_t len)
  62 {
  63     r = string((size_t)len, 'x');
  64     return 0;
  65 }
  66
  67 srv service;
  68
  69 void startserver()
  70 {
  71     server = new rpcs(port);
  72     server->reg(22, &srv::handle_22, &service);
  73     server->reg(23, &srv::handle_fast, &service);
  74     server->reg(24, &srv::handle_slow, &service);
  75     server->reg(25, &srv::handle_bigrep, &service);
  76 }
  77
  78 void
  79 testmarshall()
  80 {
  81     marshall m;
  82     request_header rh{1,2,3,4,5};
  83     m.pack_header(rh);
  84     VERIFY(((string)m).size()==RPC_HEADER_SZ);
  85     int i = 12345;
  86     unsigned long long l = 1223344455L;
  87     string s = "hallo....";
  88     m << i;
  89     m << l;
  90     m << s;
  91
  92     string b = m;
  93     VERIFY(b.size() == RPC_HEADER_SZ+sizeof(i)+sizeof(l)+s.size()+sizeof(int));
  94
  95     unmarshall un(b, true);
  96     request_header rh1;
  97     un.unpack_header(rh1);
  98     VERIFY(memcmp(&rh,&rh1,sizeof(rh))==0);
  99     int i1;
 100     unsigned long long l1;
 101     string s1;
 102     un >> i1;
 103     un >> l1;
 104     un >> s1;
 105     VERIFY(un.okdone());
 106     VERIFY(i1==i && l1==l && s1==s);
 107 }
 108
 109 void
 110 client1(size_t cl)
 111 {
 112     // test concurrency.
 113     size_t which_cl = cl % NUM_CL;
 114
 115     for(int i = 0; i < 100; i++){
 116         int arg = (random() % 2000);
 117         string rep;
 118         int ret = clients[which_cl]->call(25, rep, arg);
 119         VERIFY(ret == 0);
 120         if ((int)rep.size()!=arg)
 121             cout << "repsize wrong " << rep.size() << "!=" << arg << endl;
 122         VERIFY((int)rep.size() == arg);
 123     }
 124
 125     // test rpc replies coming back not in the order of
 126     // the original calls -- i.e. does xid reply dispatch work.
 127     for(int i = 0; i < 100; i++){
 128         int which = (random() % 2);
 129         int arg = (random() % 1000);
 130         int rep;
 131
 132         auto start = steady_clock::now();
 133
 134         int ret = clients[which_cl]->call(which ? 23 : 24, rep, arg);
 135         auto end = steady_clock::now();
 136         auto diff = duration_cast<milliseconds>(end - start).count();
 137         if (ret != 0)
 138             cout << diff << " ms have elapsed!!!" << endl;
 139         VERIFY(ret == 0);
 140         VERIFY(rep == (which ? arg+1 : arg+2));
 141     }
 142 }
 143
 144 void
 145 client2(size_t cl)
 146 {
 147     size_t which_cl = cl % NUM_CL;
 148
 149     time_t t1;
 150     time(&t1);
 151
 152     while(time(0) - t1 < 10){
 153         int arg = (random() % 2000);
 154         string rep;
 155         int ret = clients[which_cl]->call(25, rep, arg);
 156         if ((int)rep.size()!=arg)
 157             cout << "ask for " << arg << " reply got " << rep.size() << " ret " << ret << endl;
 158         VERIFY((int)rep.size() == arg);
 159     }
 160 }
 161
 162 void
 163 client3(void *xx)
 164 {
 165     rpcc *c = (rpcc *) xx;
 166
 167     for(int i = 0; i < 4; i++){
 168         int rep = 0;
 169         int ret = c->call_timeout(24, milliseconds(300), rep, i);
 170         VERIFY(ret == rpc_const::timeout_failure || rep == i+2);
 171     }
 172 }
 173
 174
 175 void
 176 simple_tests(rpcc *c)
 177 {
 178     cout << "simple_tests" << endl;
 179     // an RPC call to procedure #22.
 180     // rpcc::call() looks at the argument types to decide how
 181     // to marshall the RPC call packet, and how to unmarshall
 182     // the reply packet.
 183     string rep;
 184     int intret = c->call(22, rep, (string)"hello", (string)" goodbye");
 185     VERIFY(intret == 0); // this is what handle_22 returns
 186     VERIFY(rep == "hello goodbye");
 187     cout << "   -- string concat RPC .. ok" << endl;
 188
 189     // small request, big reply (perhaps req via UDP, reply via TCP)
 190     intret = c->call_timeout(25, milliseconds(20000), rep, 70000);
 191     VERIFY(intret == 0);
 192     VERIFY(rep.size() == 70000);
 193     cout << "   -- small request, big reply .. ok" << endl;
 194
 195     // specify a timeout value to an RPC that should succeed (udp)
 196     int xx = 0;
 197     intret = c->call_timeout(23, milliseconds(300), xx, 77);
 198     VERIFY(intret == 0 && xx == 78);
 199     cout << "   -- no spurious timeout .. ok" << endl;
 200
 201     // specify a timeout value to an RPC that should succeed (tcp)
 202     {
 203         string arg(1000, 'x');
 204         string rep2;
 205         c->call_timeout(22, milliseconds(300), rep2, arg, (string)"x");
 206         VERIFY(rep2.size() == 1001);
 207         cout << "   -- no spurious timeout .. ok" << endl;
 208     }
 209
 210     // huge RPC
 211     string big(1000000, 'x');
 212     intret = c->call(22, rep, big, (string)"z");
 213     VERIFY(rep.size() == 1000001);
 214     cout << "   -- huge 1M rpc request .. ok" << endl;
 215
 216     // specify a timeout value to an RPC that should timeout (udp)
 217     string non_existent = "127.0.0.1:7661";
 218     rpcc *c1 = new rpcc(non_existent);
 219     time_t t0 = time(0);
 220     intret = c1->bind(milliseconds(300));
 221     time_t t1 = time(0);
 222     VERIFY(intret < 0 && (t1 - t0) <= 4);
 223     cout << "   -- rpc timeout .. ok" << endl;
 224     cout << "simple_tests OK" << endl;
 225 }
 226
 227 void
 228 concurrent_test(size_t nt)
 229 {
 230     // create threads that make lots of calls in parallel,
 231     // to test thread synchronization for concurrent calls
 232     // and dispatches.
 233     cout << "start concurrent_test (" << nt << " threads) ...";
 234
 235     vector<thread> th(nt);
 236
 237     for(size_t i = 0; i < nt; i++)
 238         th[i] = thread(client1, i);
 239
 240     for(size_t i = 0; i < nt; i++)
 241         th[i].join();
 242
 243     cout << " OK" << endl;
 244 }
 245
 246 void
 247 lossy_test()
 248 {
 249     cout << "start lossy_test ...";
 250     VERIFY(setenv("RPC_LOSSY", "5", 1) == 0);
 251
 252     if (server) {
 253         delete server;
 254         startserver();
 255     }
 256
 257     for (int i = 0; i < NUM_CL; i++) {
 258         delete clients[i];
 259         clients[i] = new rpcc(dst);
 260         VERIFY(clients[i]->bind()==0);
 261     }
 262
 263     size_t nt = 1;
 264
 265     vector<thread> th(nt);
 266
 267     for(size_t i = 0; i < nt; i++)
 268         th[i] = thread(client2, i);
 269
 270     for(size_t i = 0; i < nt; i++)
 271         th[i].join();
 272
 273     cout << ".. OK" << endl;
 274     VERIFY(setenv("RPC_LOSSY", "0", 1) == 0);
 275 }
 276
 277 void
 278 failure_test()
 279 {
 280     rpcc *client1;
 281     rpcc *client = clients[0];
 282
 283     cout << "failure_test" << endl;
 284
 285     delete server;
 286
 287     client1 = new rpcc(dst);
 288     VERIFY (client1->bind(milliseconds(3000)) < 0);
 289     cout << "   -- create new client and try to bind to failed server .. failed ok" << endl;
 290
 291     delete client1;
 292
 293     startserver();
 294
 295     string rep;
 296     int intret = client->call(22, rep, (string)"hello", (string)" goodbye");
 297     VERIFY(intret == rpc_const::oldsrv_failure);
 298     cout << "   -- call recovered server with old client .. failed ok" << endl;
 299
 300     delete client;
 301
 302     clients[0] = client = new rpcc(dst);
 303     VERIFY (client->bind() >= 0);
 304     VERIFY (client->bind() < 0);
 305
 306     intret = client->call(22, rep, (string)"hello", (string)" goodbye");
 307     VERIFY(intret == 0);
 308     VERIFY(rep == "hello goodbye");
 309
 310     cout << "   -- delete existing rpc client, create replacement rpc client .. ok" << endl;
 311
 312
 313     size_t nt = 10;
 314     cout << "   -- concurrent test on new rpc client w/ " << nt << " threads ..";
 315
 316     vector<thread> th(nt);
 317
 318     for(size_t i = 0; i < nt; i++)
 319         th[i] = thread(client3, client);
 320
 321     for(size_t i = 0; i < nt; i++)
 322         th[i].join();
 323
 324     cout << "ok" << endl;
 325
 326     delete server;
 327     delete client;
 328
 329     startserver();
 330     clients[0] = client = new rpcc(dst);
 331     VERIFY (client->bind() >= 0);
 332     cout << "   -- delete existing rpc client and server, create replacements.. ok" << endl;
 333
 334     cout << "   -- concurrent test on new client and server w/ " << nt << " threads ..";
 335
 336     for(size_t i = 0; i < nt; i++)
 337         th[i] = thread(client3, client);
 338
 339     for(size_t i = 0; i < nt; i++)
 340         th[i].join();
 341
 342     cout << "ok" << endl;
 343
 344     cout << "failure_test OK" << endl;
 345 }
 346
 347 int
 348 main(int argc, char *argv[])
 349 {
 350
 351     setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0);
 352     setvbuf(stderr, NULL, _IONBF, 0);
 353     int debug_level = 0;
 354
 355     bool isclient = false;
 356     bool isserver = false;
 357
 358     srandom((uint32_t)getpid());
 359     port = 20000 + (getpid() % 10000);
 360
 361     int ch = 0;
 362     while ((ch = getopt(argc, argv, "csd:p:l"))!=-1) {
 363         switch (ch) {
 364             case 'c':
 365                 isclient = true;
 366                 break;
 367             case 's':
 368                 isserver = true;
 369                 break;
 370             case 'd':
 371                 debug_level = atoi(optarg);
 372                 break;
 373             case 'p':
 374                 port = (in_port_t)atoi(optarg);
 375                 break;
 376             case 'l':
 377                 VERIFY(setenv("RPC_LOSSY", "5", 1) == 0);
 378                 break;
 379             default:
 380                 break;
 381         }
 382     }
 383
 384     if (!isserver && !isclient)  {
 385         isserver = isclient = true;
 386     }
 387
 388     if (debug_level > 0) {
 389         DEBUG_LEVEL = debug_level;
 390         IF_LEVEL(1) LOG_NONMEMBER("DEBUG LEVEL: " << debug_level);
 391     }
 392
 393     testmarshall();
 394
 395     if (isserver) {
 396         cout << "starting server on port " << port << " RPC_HEADER_SZ " << (int)RPC_HEADER_SZ << endl;
 397         startserver();
 398     }
 399
 400     if (isclient) {
 401         // server's address.
 402         dst = "127.0.0.1:" + to_string(port);
 403
 404
 405         // start the client.  bind it to the server.
 406         // starts a thread to listen for replies and hand them to
 407         // the correct waiting caller thread. there should probably
 408         // be only one rpcc per process. you probably need one
 409         // rpcc per server.
 410         for (int i = 0; i < NUM_CL; i++) {
 411             clients[i] = new rpcc(dst);
 412             VERIFY (clients[i]->bind() == 0);
 413         }
 414
 415         simple_tests(clients[0]);
 416         concurrent_test(10);
 417         lossy_test();
 418         if (isserver) {
 419             failure_test();
 420         }
 421
 422         cout << "rpctest OK" << endl;
 423
 424         exit(0);
 425     }
 426
 427     while (1) {
 428         usleep(100000);
 429     }
 430 }