folly/io/async/AsyncSocket.cpp

   1 /*
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  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
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  13  * See the License for the specific language governing permissions and
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  15  */
  16
  17 #include <folly/io/async/AsyncSocket.h>
  18
  19 #include <folly/ExceptionWrapper.h>
  20 #include <folly/SocketAddress.h>
  21 #include <folly/io/IOBuf.h>
  22 #include <folly/Portability.h>
  23 #include <folly/portability/Fcntl.h>
  24 #include <folly/portability/Sockets.h>
  25 #include <folly/portability/SysUio.h>
  26 #include <folly/portability/Unistd.h>
  27
  28 #include <errno.h>
  29 #include <limits.h>
  30 #include <thread>
  31 #include <sys/types.h>
  32 #include <boost/preprocessor/control/if.hpp>
  33
  34 using std::string;
  35 using std::unique_ptr;
  36
  37 namespace fsp = folly::portability::sockets;
  38
  39 namespace folly {
  40
  41 // static members initializers
  42 const AsyncSocket::OptionMap AsyncSocket::emptyOptionMap;
  43
  44 const AsyncSocketException socketClosedLocallyEx(
  45     AsyncSocketException::END_OF_FILE, "socket closed locally");
  46 const AsyncSocketException socketShutdownForWritesEx(
  47     AsyncSocketException::END_OF_FILE, "socket shutdown for writes");
  48
  49 // TODO: It might help performance to provide a version of BytesWriteRequest that
  50 // users could derive from, so we can avoid the extra allocation for each call
  51 // to write()/writev().  We could templatize TFramedAsyncChannel just like the
  52 // protocols are currently templatized for transports.
  53 //
  54 // We would need the version for external users where they provide the iovec
  55 // storage space, and only our internal version would allocate it at the end of
  56 // the WriteRequest.
  57
  58 /* The default WriteRequest implementation, used for write(), writev() and
  59  * writeChain()
  60  *
  61  * A new BytesWriteRequest operation is allocated on the heap for all write
  62  * operations that cannot be completed immediately.
  63  */
  64 class AsyncSocket::BytesWriteRequest : public AsyncSocket::WriteRequest {
  65  public:
  66   static BytesWriteRequest* newRequest(AsyncSocket* socket,
  67                                        WriteCallback* callback,
  68                                        const iovec* ops,
  69                                        uint32_t opCount,
  70                                        uint32_t partialWritten,
  71                                        uint32_t bytesWritten,
  72                                        unique_ptr<IOBuf>&& ioBuf,
  73                                        WriteFlags flags) {
  74     assert(opCount > 0);
  75     // Since we put a variable size iovec array at the end
  76     // of each BytesWriteRequest, we have to manually allocate the memory.
  77     void* buf = malloc(sizeof(BytesWriteRequest) +
  78                        (opCount * sizeof(struct iovec)));
  79     if (buf == nullptr) {
  80       throw std::bad_alloc();
  81     }
  82
  83     return new(buf) BytesWriteRequest(socket, callback, ops, opCount,
  84                                       partialWritten, bytesWritten,
  85                                       std::move(ioBuf), flags);
  86   }
  87
  88   void destroy() override {
  89     this->~BytesWriteRequest();
  90     free(this);
  91   }
  92
  93   WriteResult performWrite() override {
  94     WriteFlags writeFlags = flags_;
  95     if (getNext() != nullptr) {
  96       writeFlags = writeFlags | WriteFlags::CORK;
  97     }
  98     return socket_->performWrite(
  99         getOps(), getOpCount(), writeFlags, &opsWritten_, &partialBytes_);
 100   }
 101
 102   bool isComplete() override {
 103     return opsWritten_ == getOpCount();
 104   }
 105
 106   void consume() override {
 107     // Advance opIndex_ forward by opsWritten_
 108     opIndex_ += opsWritten_;
 109     assert(opIndex_ < opCount_);
 110
 111     // If we've finished writing any IOBufs, release them
 112     if (ioBuf_) {
 113       for (uint32_t i = opsWritten_; i != 0; --i) {
 114         assert(ioBuf_);
 115         ioBuf_ = ioBuf_->pop();
 116       }
 117     }
 118
 119     // Move partialBytes_ forward into the current iovec buffer
 120     struct iovec* currentOp = writeOps_ + opIndex_;
 121     assert((partialBytes_ < currentOp->iov_len) || (currentOp->iov_len == 0));
 122     currentOp->iov_base =
 123       reinterpret_cast<uint8_t*>(currentOp->iov_base) + partialBytes_;
 124     currentOp->iov_len -= partialBytes_;
 125
 126     // Increment the totalBytesWritten_ count by bytesWritten_;
 127     totalBytesWritten_ += bytesWritten_;
 128   }
 129
 130  private:
 131   BytesWriteRequest(AsyncSocket* socket,
 132                     WriteCallback* callback,
 133                     const struct iovec* ops,
 134                     uint32_t opCount,
 135                     uint32_t partialBytes,
 136                     uint32_t bytesWritten,
 137                     unique_ptr<IOBuf>&& ioBuf,
 138                     WriteFlags flags)
 139     : AsyncSocket::WriteRequest(socket, callback)
 140     , opCount_(opCount)
 141     , opIndex_(0)
 142     , flags_(flags)
 143     , ioBuf_(std::move(ioBuf))
 144     , opsWritten_(0)
 145     , partialBytes_(partialBytes)
 146     , bytesWritten_(bytesWritten) {
 147     memcpy(writeOps_, ops, sizeof(*ops) * opCount_);
 148   }
 149
 150   // private destructor, to ensure callers use destroy()
 151   ~BytesWriteRequest() override = default;
 152
 153   const struct iovec* getOps() const {
 154     assert(opCount_ > opIndex_);
 155     return writeOps_ + opIndex_;
 156   }
 157
 158   uint32_t getOpCount() const {
 159     assert(opCount_ > opIndex_);
 160     return opCount_ - opIndex_;
 161   }
 162
 163   uint32_t opCount_;            ///< number of entries in writeOps_
 164   uint32_t opIndex_;            ///< current index into writeOps_
 165   WriteFlags flags_;            ///< set for WriteFlags
 166   unique_ptr<IOBuf> ioBuf_;     ///< underlying IOBuf, or nullptr if N/A
 167
 168   // for consume(), how much we wrote on the last write
 169   uint32_t opsWritten_;         ///< complete ops written
 170   uint32_t partialBytes_;       ///< partial bytes of incomplete op written
 171   ssize_t bytesWritten_;        ///< bytes written altogether
 172
 173   struct iovec writeOps_[];     ///< write operation(s) list
 174 };
 175
 176 AsyncSocket::AsyncSocket()
 177     : eventBase_(nullptr),
 178       writeTimeout_(this, nullptr),
 179       ioHandler_(this, nullptr),
 180       immediateReadHandler_(this) {
 181   VLOG(5) << "new AsyncSocket()";
 182   init();
 183 }
 184
 185 AsyncSocket::AsyncSocket(EventBase* evb)
 186     : eventBase_(evb),
 187       writeTimeout_(this, evb),
 188       ioHandler_(this, evb),
 189       immediateReadHandler_(this) {
 190   VLOG(5) << "new AsyncSocket(" << this << ", evb=" << evb << ")";
 191   init();
 192 }
 193
 194 AsyncSocket::AsyncSocket(EventBase* evb,
 195                            const folly::SocketAddress& address,
 196                            uint32_t connectTimeout)
 197   : AsyncSocket(evb) {
 198   connect(nullptr, address, connectTimeout);
 199 }
 200
 201 AsyncSocket::AsyncSocket(EventBase* evb,
 202                            const std::string& ip,
 203                            uint16_t port,
 204                            uint32_t connectTimeout)
 205   : AsyncSocket(evb) {
 206   connect(nullptr, ip, port, connectTimeout);
 207 }
 208
 209 AsyncSocket::AsyncSocket(EventBase* evb, int fd)
 210     : eventBase_(evb),
 211       writeTimeout_(this, evb),
 212       ioHandler_(this, evb, fd),
 213       immediateReadHandler_(this) {
 214   VLOG(5) << "new AsyncSocket(" << this << ", evb=" << evb << ", fd="
 215           << fd << ")";
 216   init();
 217   fd_ = fd;
 218   setCloseOnExec();
 219   state_ = StateEnum::ESTABLISHED;
 220 }
 221
 222 // init() method, since constructor forwarding isn't supported in most
 223 // compilers yet.
 224 void AsyncSocket::init() {
 225   assert(eventBase_ == nullptr || eventBase_->isInEventBaseThread());
 226   shutdownFlags_ = 0;
 227   state_ = StateEnum::UNINIT;
 228   eventFlags_ = EventHandler::NONE;
 229   fd_ = -1;
 230   sendTimeout_ = 0;
 231   maxReadsPerEvent_ = 16;
 232   connectCallback_ = nullptr;
 233   readCallback_ = nullptr;
 234   writeReqHead_ = nullptr;
 235   writeReqTail_ = nullptr;
 236   shutdownSocketSet_ = nullptr;
 237   appBytesWritten_ = 0;
 238   appBytesReceived_ = 0;
 239 }
 240
 241 AsyncSocket::~AsyncSocket() {
 242   VLOG(7) << "actual destruction of AsyncSocket(this=" << this
 243           << ", evb=" << eventBase_ << ", fd=" << fd_
 244           << ", state=" << state_ << ")";
 245 }
 246
 247 void AsyncSocket::destroy() {
 248   VLOG(5) << "AsyncSocket::destroy(this=" << this << ", evb=" << eventBase_
 249           << ", fd=" << fd_ << ", state=" << state_;
 250   // When destroy is called, close the socket immediately
 251   closeNow();
 252
 253   // Then call DelayedDestruction::destroy() to take care of
 254   // whether or not we need immediate or delayed destruction
 255   DelayedDestruction::destroy();
 256 }
 257
 258 int AsyncSocket::detachFd() {
 259   VLOG(6) << "AsyncSocket::detachFd(this=" << this << ", fd=" << fd_
 260           << ", evb=" << eventBase_ << ", state=" << state_
 261           << ", events=" << std::hex << eventFlags_ << ")";
 262   // Extract the fd, and set fd_ to -1 first, so closeNow() won't
 263   // actually close the descriptor.
 264   if (shutdownSocketSet_) {
 265     shutdownSocketSet_->remove(fd_);
 266   }
 267   int fd = fd_;
 268   fd_ = -1;
 269   // Call closeNow() to invoke all pending callbacks with an error.
 270   closeNow();
 271   // Update the EventHandler to stop using this fd.
 272   // This can only be done after closeNow() unregisters the handler.
 273   ioHandler_.changeHandlerFD(-1);
 274   return fd;
 275 }
 276
 277 const folly::SocketAddress& AsyncSocket::anyAddress() {
 278   static const folly::SocketAddress anyAddress =
 279     folly::SocketAddress("0.0.0.0", 0);
 280   return anyAddress;
 281 }
 282
 283 void AsyncSocket::setShutdownSocketSet(ShutdownSocketSet* newSS) {
 284   if (shutdownSocketSet_ == newSS) {
 285     return;
 286   }
 287   if (shutdownSocketSet_ && fd_ != -1) {
 288     shutdownSocketSet_->remove(fd_);
 289   }
 290   shutdownSocketSet_ = newSS;
 291   if (shutdownSocketSet_ && fd_ != -1) {
 292     shutdownSocketSet_->add(fd_);
 293   }
 294 }
 295
 296 void AsyncSocket::setCloseOnExec() {
 297   int rv = fcntl(fd_, F_SETFD, FD_CLOEXEC);
 298   if (rv != 0) {
 299     auto errnoCopy = errno;
 300     throw AsyncSocketException(
 301         AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
 302         withAddr("failed to set close-on-exec flag"),
 303         errnoCopy);
 304   }
 305 }
 306
 307 void AsyncSocket::connect(ConnectCallback* callback,
 308                            const folly::SocketAddress& address,
 309                            int timeout,
 310                            const OptionMap &options,
 311                            const folly::SocketAddress& bindAddr) noexcept {
 312   DestructorGuard dg(this);
 313   assert(eventBase_->isInEventBaseThread());
 314
 315   addr_ = address;
 316
 317   // Make sure we're in the uninitialized state
 318   if (state_ != StateEnum::UNINIT) {
 319     return invalidState(callback);
 320   }
 321
 322   connectTimeout_ = std::chrono::milliseconds(timeout);
 323   connectStartTime_ = std::chrono::steady_clock::now();
 324   // Make connect end time at least >= connectStartTime.
 325   connectEndTime_ = connectStartTime_;
 326
 327   assert(fd_ == -1);
 328   state_ = StateEnum::CONNECTING;
 329   connectCallback_ = callback;
 330
 331   sockaddr_storage addrStorage;
 332   sockaddr* saddr = reinterpret_cast<sockaddr*>(&addrStorage);
 333
 334   try {
 335     // Create the socket
 336     // Technically the first parameter should actually be a protocol family
 337     // constant (PF_xxx) rather than an address family (AF_xxx), but the
 338     // distinction is mainly just historical.  In pretty much all
 339     // implementations the PF_foo and AF_foo constants are identical.
 340     fd_ = fsp::socket(address.getFamily(), SOCK_STREAM, 0);
 341     if (fd_ < 0) {
 342       auto errnoCopy = errno;
 343       throw AsyncSocketException(
 344           AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
 345           withAddr("failed to create socket"),
 346           errnoCopy);
 347     }
 348     if (shutdownSocketSet_) {
 349       shutdownSocketSet_->add(fd_);
 350     }
 351     ioHandler_.changeHandlerFD(fd_);
 352
 353     setCloseOnExec();
 354
 355     // Put the socket in non-blocking mode
 356     int flags = fcntl(fd_, F_GETFL, 0);
 357     if (flags == -1) {
 358       auto errnoCopy = errno;
 359       throw AsyncSocketException(
 360           AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
 361           withAddr("failed to get socket flags"),
 362           errnoCopy);
 363     }
 364     int rv = fcntl(fd_, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);
 365     if (rv == -1) {
 366       auto errnoCopy = errno;
 367       throw AsyncSocketException(
 368           AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
 369           withAddr("failed to put socket in non-blocking mode"),
 370           errnoCopy);
 371     }
 372
 373 #if !defined(MSG_NOSIGNAL) && defined(F_SETNOSIGPIPE)
 374     // iOS and OS X don't support MSG_NOSIGNAL; set F_SETNOSIGPIPE instead
 375     rv = fcntl(fd_, F_SETNOSIGPIPE, 1);
 376     if (rv == -1) {
 377       auto errnoCopy = errno;
 378       throw AsyncSocketException(
 379           AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
 380           "failed to enable F_SETNOSIGPIPE on socket",
 381           errnoCopy);
 382     }
 383 #endif
 384
 385     // By default, turn on TCP_NODELAY
 386     // If setNoDelay() fails, we continue anyway; this isn't a fatal error.
 387     // setNoDelay() will log an error message if it fails.
 388     if (address.getFamily() != AF_UNIX) {
 389       (void)setNoDelay(true);
 390     }
 391
 392     VLOG(5) << "AsyncSocket::connect(this=" << this << ", evb=" << eventBase_
 393             << ", fd=" << fd_ << ", host=" << address.describe().c_str();
 394
 395     // bind the socket
 396     if (bindAddr != anyAddress()) {
 397       int one = 1;
 398       if (setsockopt(fd_, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &one, sizeof(one))) {
 399         auto errnoCopy = errno;
 400         doClose();
 401         throw AsyncSocketException(
 402             AsyncSocketException::NOT_OPEN,
 403             "failed to setsockopt prior to bind on " + bindAddr.describe(),
 404             errnoCopy);
 405       }
 406
 407       bindAddr.getAddress(&addrStorage);
 408
 409       if (bind(fd_, saddr, bindAddr.getActualSize()) != 0) {
 410         auto errnoCopy = errno;
 411         doClose();
 412         throw AsyncSocketException(
 413             AsyncSocketException::NOT_OPEN,
 414             "failed to bind to async socket: " + bindAddr.describe(),
 415             errnoCopy);
 416       }
 417     }
 418
 419     // Apply the additional options if any.
 420     for (const auto& opt: options) {
 421       rv = opt.first.apply(fd_, opt.second);
 422       if (rv != 0) {
 423         auto errnoCopy = errno;
 424         throw AsyncSocketException(
 425             AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
 426             withAddr("failed to set socket option"),
 427             errnoCopy);
 428       }
 429     }
 430
 431     // Perform the connect()
 432     address.getAddress(&addrStorage);
 433
 434     if (tfoEnabled_) {
 435       state_ = StateEnum::FAST_OPEN;
 436       tfoAttempted_ = true;
 437     } else {
 438       if (socketConnect(saddr, addr_.getActualSize()) < 0) {
 439         return;
 440       }
 441     }
 442
 443     // If we're still here the connect() succeeded immediately.
 444     // Fall through to call the callback outside of this try...catch block
 445   } catch (const AsyncSocketException& ex) {
 446     return failConnect(__func__, ex);
 447   } catch (const std::exception& ex) {
 448     // shouldn't happen, but handle it just in case
 449     VLOG(4) << "AsyncSocket::connect(this=" << this << ", fd=" << fd_
 450                << "): unexpected " << typeid(ex).name() << " exception: "
 451                << ex.what();
 452     AsyncSocketException tex(AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
 453                             withAddr(string("unexpected exception: ") +
 454                                      ex.what()));
 455     return failConnect(__func__, tex);
 456   }
 457
 458   // The connection succeeded immediately
 459   // The read callback may not have been set yet, and no writes may be pending
 460   // yet, so we don't have to register for any events at the moment.
 461   VLOG(8) << "AsyncSocket::connect succeeded immediately; this=" << this;
 462   assert(readCallback_ == nullptr);
 463   assert(writeReqHead_ == nullptr);
 464   if (state_ != StateEnum::FAST_OPEN) {
 465     state_ = StateEnum::ESTABLISHED;
 466   }
 467   invokeConnectSuccess();
 468 }
 469
 470 int AsyncSocket::socketConnect(const struct sockaddr* saddr, socklen_t len) {
 471   int rv = fsp::connect(fd_, saddr, len);
 472   if (rv < 0) {
 473     auto errnoCopy = errno;
 474     if (errnoCopy == EINPROGRESS) {
 475       scheduleConnectTimeout();
 476       registerForConnectEvents();
 477     } else {
 478       throw AsyncSocketException(
 479           AsyncSocketException::NOT_OPEN,
 480           "connect failed (immediately)",
 481           errnoCopy);
 482     }
 483   }
 484   return rv;
 485 }
 486
 487 void AsyncSocket::scheduleConnectTimeout() {
 488   // Connection in progress.
 489   int timeout = connectTimeout_.count();
 490   if (timeout > 0) {
 491     // Start a timer in case the connection takes too long.
 492     if (!writeTimeout_.scheduleTimeout(timeout)) {
 493       throw AsyncSocketException(
 494           AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
 495           withAddr("failed to schedule AsyncSocket connect timeout"));
 496     }
 497   }
 498 }
 499
 500 void AsyncSocket::registerForConnectEvents() {
 501   // Register for write events, so we'll
 502   // be notified when the connection finishes/fails.
 503   // Note that we don't register for a persistent event here.
 504   assert(eventFlags_ == EventHandler::NONE);
 505   eventFlags_ = EventHandler::WRITE;
 506   if (!ioHandler_.registerHandler(eventFlags_)) {
 507     throw AsyncSocketException(
 508         AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
 509         withAddr("failed to register AsyncSocket connect handler"));
 510   }
 511 }
 512
 513 void AsyncSocket::connect(ConnectCallback* callback,
 514                            const string& ip, uint16_t port,
 515                            int timeout,
 516                            const OptionMap &options) noexcept {
 517   DestructorGuard dg(this);
 518   try {
 519     connectCallback_ = callback;
 520     connect(callback, folly::SocketAddress(ip, port), timeout, options);
 521   } catch (const std::exception& ex) {
 522     AsyncSocketException tex(AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
 523                             ex.what());
 524     return failConnect(__func__, tex);
 525   }
 526 }
 527
 528 void AsyncSocket::cancelConnect() {
 529   connectCallback_ = nullptr;
 530   if (state_ == StateEnum::CONNECTING || state_ == StateEnum::FAST_OPEN) {
 531     closeNow();
 532   }
 533 }
 534
 535 void AsyncSocket::setSendTimeout(uint32_t milliseconds) {
 536   sendTimeout_ = milliseconds;
 537   assert(eventBase_ == nullptr || eventBase_->isInEventBaseThread());
 538
 539   // If we are currently pending on write requests, immediately update
 540   // writeTimeout_ with the new value.
 541   if ((eventFlags_ & EventHandler::WRITE) &&
 542       (state_ != StateEnum::CONNECTING && state_ != StateEnum::FAST_OPEN)) {
 543     assert(state_ == StateEnum::ESTABLISHED);
 544     assert((shutdownFlags_ & SHUT_WRITE) == 0);
 545     if (sendTimeout_ > 0) {
 546       if (!writeTimeout_.scheduleTimeout(sendTimeout_)) {
 547         AsyncSocketException ex(AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
 548             withAddr("failed to reschedule send timeout in setSendTimeout"));
 549         return failWrite(__func__, ex);
 550       }
 551     } else {
 552       writeTimeout_.cancelTimeout();
 553     }
 554   }
 555 }
 556
 557 void AsyncSocket::setReadCB(ReadCallback *callback) {
 558   VLOG(6) << "AsyncSocket::setReadCallback() this=" << this << ", fd=" << fd_
 559           << ", callback=" << callback << ", state=" << state_;
 560
 561   // Short circuit if callback is the same as the existing readCallback_.
 562   //
 563   // Note that this is needed for proper functioning during some cleanup cases.
 564   // During cleanup we allow setReadCallback(nullptr) to be called even if the
 565   // read callback is already unset and we have been detached from an event
 566   // base.  This check prevents us from asserting
 567   // eventBase_->isInEventBaseThread() when eventBase_ is nullptr.
 568   if (callback == readCallback_) {
 569     return;
 570   }
 571
 572   /* We are removing a read callback */
 573   if (callback == nullptr &&
 574       immediateReadHandler_.isLoopCallbackScheduled()) {
 575     immediateReadHandler_.cancelLoopCallback();
 576   }
 577
 578   if (shutdownFlags_ & SHUT_READ) {
 579     // Reads have already been shut down on this socket.
 580     //
 581     // Allow setReadCallback(nullptr) to be called in this case, but don't
 582     // allow a new callback to be set.
 583     //
 584     // For example, setReadCallback(nullptr) can happen after an error if we
 585     // invoke some other error callback before invoking readError().  The other
 586     // error callback that is invoked first may go ahead and clear the read
 587     // callback before we get a chance to invoke readError().
 588     if (callback != nullptr) {
 589       return invalidState(callback);
 590     }
 591     assert((eventFlags_ & EventHandler::READ) == 0);
 592     readCallback_ = nullptr;
 593     return;
 594   }
 595
 596   DestructorGuard dg(this);
 597   assert(eventBase_->isInEventBaseThread());
 598
 599   switch ((StateEnum)state_) {
 600     case StateEnum::CONNECTING:
 601     case StateEnum::FAST_OPEN:
 602       // For convenience, we allow the read callback to be set while we are
 603       // still connecting.  We just store the callback for now.  Once the
 604       // connection completes we'll register for read events.
 605       readCallback_ = callback;
 606       return;
 607     case StateEnum::ESTABLISHED:
 608     {
 609       readCallback_ = callback;
 610       uint16_t oldFlags = eventFlags_;
 611       if (readCallback_) {
 612         eventFlags_ |= EventHandler::READ;
 613       } else {
 614         eventFlags_ &= ~EventHandler::READ;
 615       }
 616
 617       // Update our registration if our flags have changed
 618       if (eventFlags_ != oldFlags) {
 619         // We intentionally ignore the return value here.
 620         // updateEventRegistration() will move us into the error state if it
 621         // fails, and we don't need to do anything else here afterwards.
 622         (void)updateEventRegistration();
 623       }
 624
 625       if (readCallback_) {
 626         checkForImmediateRead();
 627       }
 628       return;
 629     }
 630     case StateEnum::CLOSED:
 631     case StateEnum::ERROR:
 632       // We should never reach here.  SHUT_READ should always be set
 633       // if we are in STATE_CLOSED or STATE_ERROR.
 634       assert(false);
 635       return invalidState(callback);
 636     case StateEnum::UNINIT:
 637       // We do not allow setReadCallback() to be called before we start
 638       // connecting.
 639       return invalidState(callback);
 640   }
 641
 642   // We don't put a default case in the switch statement, so that the compiler
 643   // will warn us to update the switch statement if a new state is added.
 644   return invalidState(callback);
 645 }
 646
 647 AsyncSocket::ReadCallback* AsyncSocket::getReadCallback() const {
 648   return readCallback_;
 649 }
 650
 651 void AsyncSocket::write(WriteCallback* callback,
 652                          const void* buf, size_t bytes, WriteFlags flags) {
 653   iovec op;
 654   op.iov_base = const_cast<void*>(buf);
 655   op.iov_len = bytes;
 656   writeImpl(callback, &op, 1, unique_ptr<IOBuf>(), flags);
 657 }
 658
 659 void AsyncSocket::writev(WriteCallback* callback,
 660                           const iovec* vec,
 661                           size_t count,
 662                           WriteFlags flags) {
 663   writeImpl(callback, vec, count, unique_ptr<IOBuf>(), flags);
 664 }
 665
 666 void AsyncSocket::writeChain(WriteCallback* callback, unique_ptr<IOBuf>&& buf,
 667                               WriteFlags flags) {
 668   constexpr size_t kSmallSizeMax = 64;
 669   size_t count = buf->countChainElements();
 670   if (count <= kSmallSizeMax) {
 671     // suppress "warning: variable length array 'vec' is used [-Wvla]"
 672     FOLLY_PUSH_WARNING;
 673     FOLLY_GCC_DISABLE_WARNING(vla);
 674     iovec vec[BOOST_PP_IF(FOLLY_HAVE_VLA, count, kSmallSizeMax)];
 675     FOLLY_POP_WARNING;
 676
 677     writeChainImpl(callback, vec, count, std::move(buf), flags);
 678   } else {
 679     iovec* vec = new iovec[count];
 680     writeChainImpl(callback, vec, count, std::move(buf), flags);
 681     delete[] vec;
 682   }
 683 }
 684
 685 void AsyncSocket::writeChainImpl(WriteCallback* callback, iovec* vec,
 686     size_t count, unique_ptr<IOBuf>&& buf, WriteFlags flags) {
 687   size_t veclen = buf->fillIov(vec, count);
 688   writeImpl(callback, vec, veclen, std::move(buf), flags);
 689 }
 690
 691 void AsyncSocket::writeImpl(WriteCallback* callback, const iovec* vec,
 692                              size_t count, unique_ptr<IOBuf>&& buf,
 693                              WriteFlags flags) {
 694   VLOG(6) << "AsyncSocket::writev() this=" << this << ", fd=" << fd_
 695           << ", callback=" << callback << ", count=" << count
 696           << ", state=" << state_;
 697   DestructorGuard dg(this);
 698   unique_ptr<IOBuf>ioBuf(std::move(buf));
 699   assert(eventBase_->isInEventBaseThread());
 700
 701   if (shutdownFlags_ & (SHUT_WRITE | SHUT_WRITE_PENDING)) {
 702     // No new writes may be performed after the write side of the socket has
 703     // been shutdown.
 704     //
 705     // We could just call callback->writeError() here to fail just this write.
 706     // However, fail hard and use invalidState() to fail all outstanding
 707     // callbacks and move the socket into the error state.  There's most likely
 708     // a bug in the caller's code, so we abort everything rather than trying to
 709     // proceed as best we can.
 710     return invalidState(callback);
 711   }
 712
 713   uint32_t countWritten = 0;
 714   uint32_t partialWritten = 0;
 715   int bytesWritten = 0;
 716   bool mustRegister = false;
 717   if ((state_ == StateEnum::ESTABLISHED || state_ == StateEnum::FAST_OPEN) &&
 718       !connecting()) {
 719     if (writeReqHead_ == nullptr) {
 720       // If we are established and there are no other writes pending,
 721       // we can attempt to perform the write immediately.
 722       assert(writeReqTail_ == nullptr);
 723       assert((eventFlags_ & EventHandler::WRITE) == 0);
 724
 725       auto writeResult =
 726           performWrite(vec, count, flags, &countWritten, &partialWritten);
 727       bytesWritten = writeResult.writeReturn;
 728       if (bytesWritten < 0) {
 729         auto errnoCopy = errno;
 730         if (writeResult.exception) {
 731           return failWrite(__func__, callback, 0, *writeResult.exception);
 732         }
 733         AsyncSocketException ex(
 734             AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
 735             withAddr("writev failed"),
 736             errnoCopy);
 737         return failWrite(__func__, callback, 0, ex);
 738       } else if (countWritten == count) {
 739         // We successfully wrote everything.
 740         // Invoke the callback and return.
 741         if (callback) {
 742           callback->writeSuccess();
 743         }
 744         return;
 745       } else { // continue writing the next writeReq
 746         if (bufferCallback_) {
 747           bufferCallback_->onEgressBuffered();
 748         }
 749       }
 750       if (!connecting()) {
 751         // Writes might put the socket back into connecting state
 752         // if TFO is enabled, and using TFO fails.
 753         // This means that write timeouts would not be active, however
 754         // connect timeouts would affect this stage.
 755         mustRegister = true;
 756       }
 757     }
 758   } else if (!connecting()) {
 759     // Invalid state for writing
 760     return invalidState(callback);
 761   }
 762
 763   // Create a new WriteRequest to add to the queue
 764   WriteRequest* req;
 765   try {
 766     req = BytesWriteRequest::newRequest(this, callback, vec + countWritten,
 767                                         count - countWritten, partialWritten,
 768                                         bytesWritten, std::move(ioBuf), flags);
 769   } catch (const std::exception& ex) {
 770     // we mainly expect to catch std::bad_alloc here
 771     AsyncSocketException tex(AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
 772         withAddr(string("failed to append new WriteRequest: ") + ex.what()));
 773     return failWrite(__func__, callback, bytesWritten, tex);
 774   }
 775   req->consume();
 776   if (writeReqTail_ == nullptr) {
 777     assert(writeReqHead_ == nullptr);
 778     writeReqHead_ = writeReqTail_ = req;
 779   } else {
 780     writeReqTail_->append(req);
 781     writeReqTail_ = req;
 782   }
 783
 784   // Register for write events if are established and not currently
 785   // waiting on write events
 786   if (mustRegister) {
 787     assert(state_ == StateEnum::ESTABLISHED);
 788     assert((eventFlags_ & EventHandler::WRITE) == 0);
 789     if (!updateEventRegistration(EventHandler::WRITE, 0)) {
 790       assert(state_ == StateEnum::ERROR);
 791       return;
 792     }
 793     if (sendTimeout_ > 0) {
 794       // Schedule a timeout to fire if the write takes too long.
 795       if (!writeTimeout_.scheduleTimeout(sendTimeout_)) {
 796         AsyncSocketException ex(AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
 797                                withAddr("failed to schedule send timeout"));
 798         return failWrite(__func__, ex);
 799       }
 800     }
 801   }
 802 }
 803
 804 void AsyncSocket::writeRequest(WriteRequest* req) {
 805   if (writeReqTail_ == nullptr) {
 806     assert(writeReqHead_ == nullptr);
 807     writeReqHead_ = writeReqTail_ = req;
 808     req->start();
 809   } else {
 810     writeReqTail_->append(req);
 811     writeReqTail_ = req;
 812   }
 813 }
 814
 815 void AsyncSocket::close() {
 816   VLOG(5) << "AsyncSocket::close(): this=" << this << ", fd_=" << fd_
 817           << ", state=" << state_ << ", shutdownFlags="
 818           << std::hex << (int) shutdownFlags_;
 819
 820   // close() is only different from closeNow() when there are pending writes
 821   // that need to drain before we can close.  In all other cases, just call
 822   // closeNow().
 823   //
 824   // Note that writeReqHead_ can be non-nullptr even in STATE_CLOSED or
 825   // STATE_ERROR if close() is invoked while a previous closeNow() or failure
 826   // is still running.  (e.g., If there are multiple pending writes, and we
 827   // call writeError() on the first one, it may call close().  In this case we
 828   // will already be in STATE_CLOSED or STATE_ERROR, but the remaining pending
 829   // writes will still be in the queue.)
 830   //
 831   // We only need to drain pending writes if we are still in STATE_CONNECTING
 832   // or STATE_ESTABLISHED
 833   if ((writeReqHead_ == nullptr) ||
 834       !(state_ == StateEnum::CONNECTING ||
 835       state_ == StateEnum::ESTABLISHED)) {
 836     closeNow();
 837     return;
 838   }
 839
 840   // Declare a DestructorGuard to ensure that the AsyncSocket cannot be
 841   // destroyed until close() returns.
 842   DestructorGuard dg(this);
 843   assert(eventBase_->isInEventBaseThread());
 844
 845   // Since there are write requests pending, we have to set the
 846   // SHUT_WRITE_PENDING flag, and wait to perform the real close until the
 847   // connect finishes and we finish writing these requests.
 848   //
 849   // Set SHUT_READ to indicate that reads are shut down, and set the
 850   // SHUT_WRITE_PENDING flag to mark that we want to shutdown once the
 851   // pending writes complete.
 852   shutdownFlags_ |= (SHUT_READ | SHUT_WRITE_PENDING);
 853
 854   // If a read callback is set, invoke readEOF() immediately to inform it that
 855   // the socket has been closed and no more data can be read.
 856   if (readCallback_) {
 857     // Disable reads if they are enabled
 858     if (!updateEventRegistration(0, EventHandler::READ)) {
 859       // We're now in the error state; callbacks have been cleaned up
 860       assert(state_ == StateEnum::ERROR);
 861       assert(readCallback_ == nullptr);
 862     } else {
 863       ReadCallback* callback = readCallback_;
 864       readCallback_ = nullptr;
 865       callback->readEOF();
 866     }
 867   }
 868 }
 869
 870 void AsyncSocket::closeNow() {
 871   VLOG(5) << "AsyncSocket::closeNow(): this=" << this << ", fd_=" << fd_
 872           << ", state=" << state_ << ", shutdownFlags="
 873           << std::hex << (int) shutdownFlags_;
 874   DestructorGuard dg(this);
 875   assert(eventBase_ == nullptr || eventBase_->isInEventBaseThread());
 876
 877   switch (state_) {
 878     case StateEnum::ESTABLISHED:
 879     case StateEnum::CONNECTING:
 880     case StateEnum::FAST_OPEN: {
 881       shutdownFlags_ |= (SHUT_READ | SHUT_WRITE);
 882       state_ = StateEnum::CLOSED;
 883
 884       // If the write timeout was set, cancel it.
 885       writeTimeout_.cancelTimeout();
 886
 887       // If we are registered for I/O events, unregister.
 888       if (eventFlags_ != EventHandler::NONE) {
 889         eventFlags_ = EventHandler::NONE;
 890         if (!updateEventRegistration()) {
 891           // We will have been moved into the error state.
 892           assert(state_ == StateEnum::ERROR);
 893           return;
 894         }
 895       }
 896
 897       if (immediateReadHandler_.isLoopCallbackScheduled()) {
 898         immediateReadHandler_.cancelLoopCallback();
 899       }
 900
 901       if (fd_ >= 0) {
 902         ioHandler_.changeHandlerFD(-1);
 903         doClose();
 904       }
 905
 906       invokeConnectErr(socketClosedLocallyEx);
 907
 908       failAllWrites(socketClosedLocallyEx);
 909
 910       if (readCallback_) {
 911         ReadCallback* callback = readCallback_;
 912         readCallback_ = nullptr;
 913         callback->readEOF();
 914       }
 915       return;
 916     }
 917     case StateEnum::CLOSED:
 918       // Do nothing.  It's possible that we are being called recursively
 919       // from inside a callback that we invoked inside another call to close()
 920       // that is still running.
 921       return;
 922     case StateEnum::ERROR:
 923       // Do nothing.  The error handling code has performed (or is performing)
 924       // cleanup.
 925       return;
 926     case StateEnum::UNINIT:
 927       assert(eventFlags_ == EventHandler::NONE);
 928       assert(connectCallback_ == nullptr);
 929       assert(readCallback_ == nullptr);
 930       assert(writeReqHead_ == nullptr);
 931       shutdownFlags_ |= (SHUT_READ | SHUT_WRITE);
 932       state_ = StateEnum::CLOSED;
 933       return;
 934   }
 935
 936   LOG(DFATAL) << "AsyncSocket::closeNow() (this=" << this << ", fd=" << fd_
 937               << ") called in unknown state " << state_;
 938 }
 939
 940 void AsyncSocket::closeWithReset() {
 941   // Enable SO_LINGER, with the linger timeout set to 0.
 942   // This will trigger a TCP reset when we close the socket.
 943   if (fd_ >= 0) {
 944     struct linger optLinger = {1, 0};
 945     if (setSockOpt(SOL_SOCKET, SO_LINGER, &optLinger) != 0) {
 946       VLOG(2) << "AsyncSocket::closeWithReset(): error setting SO_LINGER "
 947               << "on " << fd_ << ": errno=" << errno;
 948     }
 949   }
 950
 951   // Then let closeNow() take care of the rest
 952   closeNow();
 953 }
 954
 955 void AsyncSocket::shutdownWrite() {
 956   VLOG(5) << "AsyncSocket::shutdownWrite(): this=" << this << ", fd=" << fd_
 957           << ", state=" << state_ << ", shutdownFlags="
 958           << std::hex << (int) shutdownFlags_;
 959
 960   // If there are no pending writes, shutdownWrite() is identical to
 961   // shutdownWriteNow().
 962   if (writeReqHead_ == nullptr) {
 963     shutdownWriteNow();
 964     return;
 965   }
 966
 967   assert(eventBase_->isInEventBaseThread());
 968
 969   // There are pending writes.  Set SHUT_WRITE_PENDING so that the actual
 970   // shutdown will be performed once all writes complete.
 971   shutdownFlags_ |= SHUT_WRITE_PENDING;
 972 }
 973
 974 void AsyncSocket::shutdownWriteNow() {
 975   VLOG(5) << "AsyncSocket::shutdownWriteNow(): this=" << this
 976           << ", fd=" << fd_ << ", state=" << state_
 977           << ", shutdownFlags=" << std::hex << (int) shutdownFlags_;
 978
 979   if (shutdownFlags_ & SHUT_WRITE) {
 980     // Writes are already shutdown; nothing else to do.
 981     return;
 982   }
 983
 984   // If SHUT_READ is already set, just call closeNow() to completely
 985   // close the socket.  This can happen if close() was called with writes
 986   // pending, and then shutdownWriteNow() is called before all pending writes
 987   // complete.
 988   if (shutdownFlags_ & SHUT_READ) {
 989     closeNow();
 990     return;
 991   }
 992
 993   DestructorGuard dg(this);
 994   assert(eventBase_ == nullptr || eventBase_->isInEventBaseThread());
 995
 996   switch (static_cast<StateEnum>(state_)) {
 997     case StateEnum::ESTABLISHED:
 998     {
 999       shutdownFlags_ |= SHUT_WRITE;
1000
1001       // If the write timeout was set, cancel it.
1002       writeTimeout_.cancelTimeout();
1003
1004       // If we are registered for write events, unregister.
1005       if (!updateEventRegistration(0, EventHandler::WRITE)) {
1006         // We will have been moved into the error state.
1007         assert(state_ == StateEnum::ERROR);
1008         return;
1009       }
1010
1011       // Shutdown writes on the file descriptor
1012       shutdown(fd_, SHUT_WR);
1013
1014       // Immediately fail all write requests
1015       failAllWrites(socketShutdownForWritesEx);
1016       return;
1017     }
1018     case StateEnum::CONNECTING:
1019     {
1020       // Set the SHUT_WRITE_PENDING flag.
1021       // When the connection completes, it will check this flag,
1022       // shutdown the write half of the socket, and then set SHUT_WRITE.
1023       shutdownFlags_ |= SHUT_WRITE_PENDING;
1024
1025       // Immediately fail all write requests
1026       failAllWrites(socketShutdownForWritesEx);
1027       return;
1028     }
1029     case StateEnum::UNINIT:
1030       // Callers normally shouldn't call shutdownWriteNow() before the socket
1031       // even starts connecting.  Nonetheless, go ahead and set
1032       // SHUT_WRITE_PENDING.  Once the socket eventually connects it will
1033       // immediately shut down the write side of the socket.
1034       shutdownFlags_ |= SHUT_WRITE_PENDING;
1035       return;
1036     case StateEnum::FAST_OPEN:
1037       // In fast open state we haven't call connected yet, and if we shutdown
1038       // the writes, we will never try to call connect, so shut everything down
1039       shutdownFlags_ |= SHUT_WRITE;
1040       // Immediately fail all write requests
1041       failAllWrites(socketShutdownForWritesEx);
1042       return;
1043     case StateEnum::CLOSED:
1044     case StateEnum::ERROR:
1045       // We should never get here.  SHUT_WRITE should always be set
1046       // in STATE_CLOSED and STATE_ERROR.
1047       VLOG(4) << "AsyncSocket::shutdownWriteNow() (this=" << this
1048                  << ", fd=" << fd_ << ") in unexpected state " << state_
1049                  << " with SHUT_WRITE not set ("
1050                  << std::hex << (int) shutdownFlags_ << ")";
1051       assert(false);
1052       return;
1053   }
1054
1055   LOG(DFATAL) << "AsyncSocket::shutdownWriteNow() (this=" << this << ", fd="
1056               << fd_ << ") called in unknown state " << state_;
1057 }
1058
1059 bool AsyncSocket::readable() const {
1060   if (fd_ == -1) {
1061     return false;
1062   }
1063   struct pollfd fds[1];
1064   fds[0].fd = fd_;
1065   fds[0].events = POLLIN;
1066   fds[0].revents = 0;
1067   int rc = poll(fds, 1, 0);
1068   return rc == 1;
1069 }
1070
1071 bool AsyncSocket::isPending() const {
1072   return ioHandler_.isPending();
1073 }
1074
1075 bool AsyncSocket::hangup() const {
1076   if (fd_ == -1) {
1077     // sanity check, no one should ask for hangup if we are not connected.
1078     assert(false);
1079     return false;
1080   }
1081 #ifdef POLLRDHUP // Linux-only
1082   struct pollfd fds[1];
1083   fds[0].fd = fd_;
1084   fds[0].events = POLLRDHUP|POLLHUP;
1085   fds[0].revents = 0;
1086   poll(fds, 1, 0);
1087   return (fds[0].revents & (POLLRDHUP|POLLHUP)) != 0;
1088 #else
1089   return false;
1090 #endif
1091 }
1092
1093 bool AsyncSocket::good() const {
1094   return (
1095       (state_ == StateEnum::CONNECTING || state_ == StateEnum::FAST_OPEN ||
1096        state_ == StateEnum::ESTABLISHED) &&
1097       (shutdownFlags_ == 0) && (eventBase_ != nullptr));
1098 }
1099
1100 bool AsyncSocket::error() const {
1101   return (state_ == StateEnum::ERROR);
1102 }
1103
1104 void AsyncSocket::attachEventBase(EventBase* eventBase) {
1105   VLOG(5) << "AsyncSocket::attachEventBase(this=" << this << ", fd=" << fd_
1106           << ", old evb=" << eventBase_ << ", new evb=" << eventBase
1107           << ", state=" << state_ << ", events="
1108           << std::hex << eventFlags_ << ")";
1109   assert(eventBase_ == nullptr);
1110   assert(eventBase->isInEventBaseThread());
1111
1112   eventBase_ = eventBase;
1113   ioHandler_.attachEventBase(eventBase);
1114   writeTimeout_.attachEventBase(eventBase);
1115 }
1116
1117 void AsyncSocket::detachEventBase() {
1118   VLOG(5) << "AsyncSocket::detachEventBase(this=" << this << ", fd=" << fd_
1119           << ", old evb=" << eventBase_ << ", state=" << state_
1120           << ", events=" << std::hex << eventFlags_ << ")";
1121   assert(eventBase_ != nullptr);
1122   assert(eventBase_->isInEventBaseThread());
1123
1124   eventBase_ = nullptr;
1125   ioHandler_.detachEventBase();
1126   writeTimeout_.detachEventBase();
1127 }
1128
1129 bool AsyncSocket::isDetachable() const {
1130   DCHECK(eventBase_ != nullptr);
1131   DCHECK(eventBase_->isInEventBaseThread());
1132
1133   return !ioHandler_.isHandlerRegistered() && !writeTimeout_.isScheduled();
1134 }
1135
1136 void AsyncSocket::getLocalAddress(folly::SocketAddress* address) const {
1137   if (!localAddr_.isInitialized()) {
1138     localAddr_.setFromLocalAddress(fd_);
1139   }
1140   *address = localAddr_;
1141 }
1142
1143 void AsyncSocket::getPeerAddress(folly::SocketAddress* address) const {
1144   if (!addr_.isInitialized()) {
1145     addr_.setFromPeerAddress(fd_);
1146   }
1147   *address = addr_;
1148 }
1149
1150 bool AsyncSocket::getTFOSucceded() const {
1151   return detail::tfo_succeeded(fd_);
1152 }
1153
1154 int AsyncSocket::setNoDelay(bool noDelay) {
1155   if (fd_ < 0) {
1156     VLOG(4) << "AsyncSocket::setNoDelay() called on non-open socket "
1157                << this << "(state=" << state_ << ")";
1158     return EINVAL;
1159
1160   }
1161
1162   int value = noDelay ? 1 : 0;
1163   if (setsockopt(fd_, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, &value, sizeof(value)) != 0) {
1164     int errnoCopy = errno;
1165     VLOG(2) << "failed to update TCP_NODELAY option on AsyncSocket "
1166             << this << " (fd=" << fd_ << ", state=" << state_ << "): "
1167             << strerror(errnoCopy);
1168     return errnoCopy;
1169   }
1170
1171   return 0;
1172 }
1173
1174 int AsyncSocket::setCongestionFlavor(const std::string &cname) {
1175
1176   #ifndef TCP_CONGESTION
1177   #define TCP_CONGESTION  13
1178   #endif
1179
1180   if (fd_ < 0) {
1181     VLOG(4) << "AsyncSocket::setCongestionFlavor() called on non-open "
1182                << "socket " << this << "(state=" << state_ << ")";
1183     return EINVAL;
1184
1185   }
1186
1187   if (setsockopt(fd_, IPPROTO_TCP, TCP_CONGESTION, cname.c_str(),
1188         cname.length() + 1) != 0) {
1189     int errnoCopy = errno;
1190     VLOG(2) << "failed to update TCP_CONGESTION option on AsyncSocket "
1191             << this << "(fd=" << fd_ << ", state=" << state_ << "): "
1192             << strerror(errnoCopy);
1193     return errnoCopy;
1194   }
1195
1196   return 0;
1197 }
1198
1199 int AsyncSocket::setQuickAck(bool quickack) {
1200   if (fd_ < 0) {
1201     VLOG(4) << "AsyncSocket::setQuickAck() called on non-open socket "
1202                << this << "(state=" << state_ << ")";
1203     return EINVAL;
1204
1205   }
1206
1207 #ifdef TCP_QUICKACK // Linux-only
1208   int value = quickack ? 1 : 0;
1209   if (setsockopt(fd_, IPPROTO_TCP, TCP_QUICKACK, &value, sizeof(value)) != 0) {
1210     int errnoCopy = errno;
1211     VLOG(2) << "failed to update TCP_QUICKACK option on AsyncSocket"
1212             << this << "(fd=" << fd_ << ", state=" << state_ << "): "
1213             << strerror(errnoCopy);
1214     return errnoCopy;
1215   }
1216
1217   return 0;
1218 #else
1219   return ENOSYS;
1220 #endif
1221 }
1222
1223 int AsyncSocket::setSendBufSize(size_t bufsize) {
1224   if (fd_ < 0) {
1225     VLOG(4) << "AsyncSocket::setSendBufSize() called on non-open socket "
1226                << this << "(state=" << state_ << ")";
1227     return EINVAL;
1228   }
1229
1230   if (setsockopt(fd_, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &bufsize, sizeof(bufsize)) !=0) {
1231     int errnoCopy = errno;
1232     VLOG(2) << "failed to update SO_SNDBUF option on AsyncSocket"
1233             << this << "(fd=" << fd_ << ", state=" << state_ << "): "
1234             << strerror(errnoCopy);
1235     return errnoCopy;
1236   }
1237
1238   return 0;
1239 }
1240
1241 int AsyncSocket::setRecvBufSize(size_t bufsize) {
1242   if (fd_ < 0) {
1243     VLOG(4) << "AsyncSocket::setRecvBufSize() called on non-open socket "
1244                << this << "(state=" << state_ << ")";
1245     return EINVAL;
1246   }
1247
1248   if (setsockopt(fd_, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &bufsize, sizeof(bufsize)) !=0) {
1249     int errnoCopy = errno;
1250     VLOG(2) << "failed to update SO_RCVBUF option on AsyncSocket"
1251             << this << "(fd=" << fd_ << ", state=" << state_ << "): "
1252             << strerror(errnoCopy);
1253     return errnoCopy;
1254   }
1255
1256   return 0;
1257 }
1258
1259 int AsyncSocket::setTCPProfile(int profd) {
1260   if (fd_ < 0) {
1261     VLOG(4) << "AsyncSocket::setTCPProfile() called on non-open socket "
1262                << this << "(state=" << state_ << ")";
1263     return EINVAL;
1264   }
1265
1266   if (setsockopt(fd_, SOL_SOCKET, SO_SET_NAMESPACE, &profd, sizeof(int)) !=0) {
1267     int errnoCopy = errno;
1268     VLOG(2) << "failed to set socket namespace option on AsyncSocket"
1269             << this << "(fd=" << fd_ << ", state=" << state_ << "): "
1270             << strerror(errnoCopy);
1271     return errnoCopy;
1272   }
1273
1274   return 0;
1275 }
1276
1277 void AsyncSocket::ioReady(uint16_t events) noexcept {
1278   VLOG(7) << "AsyncSocket::ioRead() this=" << this << ", fd" << fd_
1279           << ", events=" << std::hex << events << ", state=" << state_;
1280   DestructorGuard dg(this);
1281   assert(events & EventHandler::READ_WRITE);
1282   assert(eventBase_->isInEventBaseThread());
1283
1284   uint16_t relevantEvents = events & EventHandler::READ_WRITE;
1285   if (relevantEvents == EventHandler::READ) {
1286     handleRead();
1287   } else if (relevantEvents == EventHandler::WRITE) {
1288     handleWrite();
1289   } else if (relevantEvents == EventHandler::READ_WRITE) {
1290     EventBase* originalEventBase = eventBase_;
1291     // If both read and write events are ready, process writes first.
1292     handleWrite();
1293
1294     // Return now if handleWrite() detached us from our EventBase
1295     if (eventBase_ != originalEventBase) {
1296       return;
1297     }
1298
1299     // Only call handleRead() if a read callback is still installed.
1300     // (It's possible that the read callback was uninstalled during
1301     // handleWrite().)
1302     if (readCallback_) {
1303       handleRead();
1304     }
1305   } else {
1306     VLOG(4) << "AsyncSocket::ioRead() called with unexpected events "
1307                << std::hex << events << "(this=" << this << ")";
1308     abort();
1309   }
1310 }
1311
1312 AsyncSocket::ReadResult
1313 AsyncSocket::performRead(void** buf, size_t* buflen, size_t* /* offset */) {
1314   VLOG(5) << "AsyncSocket::performRead() this=" << this << ", buf=" << *buf
1315           << ", buflen=" << *buflen;
1316
1317   int recvFlags = 0;
1318   if (peek_) {
1319     recvFlags |= MSG_PEEK;
1320   }
1321
1322   ssize_t bytes = recv(fd_, *buf, *buflen, MSG_DONTWAIT | recvFlags);
1323   if (bytes < 0) {
1324     if (errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK) {
1325       // No more data to read right now.
1326       return ReadResult(READ_BLOCKING);
1327     } else {
1328       return ReadResult(READ_ERROR);
1329     }
1330   } else {
1331     appBytesReceived_ += bytes;
1332     return ReadResult(bytes);
1333   }
1334 }
1335
1336 void AsyncSocket::prepareReadBuffer(void** buf, size_t* buflen) {
1337   // no matter what, buffer should be preapared for non-ssl socket
1338   CHECK(readCallback_);
1339   readCallback_->getReadBuffer(buf, buflen);
1340 }
1341
1342 void AsyncSocket::handleRead() noexcept {
1343   VLOG(5) << "AsyncSocket::handleRead() this=" << this << ", fd=" << fd_
1344           << ", state=" << state_;
1345   assert(state_ == StateEnum::ESTABLISHED);
1346   assert((shutdownFlags_ & SHUT_READ) == 0);
1347   assert(readCallback_ != nullptr);
1348   assert(eventFlags_ & EventHandler::READ);
1349
1350   // Loop until:
1351   // - a read attempt would block
1352   // - readCallback_ is uninstalled
1353   // - the number of loop iterations exceeds the optional maximum
1354   // - this AsyncSocket is moved to another EventBase
1355   //
1356   // When we invoke readDataAvailable() it may uninstall the readCallback_,
1357   // which is why need to check for it here.
1358   //
1359   // The last bullet point is slightly subtle.  readDataAvailable() may also
1360   // detach this socket from this EventBase.  However, before
1361   // readDataAvailable() returns another thread may pick it up, attach it to
1362   // a different EventBase, and install another readCallback_.  We need to
1363   // exit immediately after readDataAvailable() returns if the eventBase_ has
1364   // changed.  (The caller must perform some sort of locking to transfer the
1365   // AsyncSocket between threads properly.  This will be sufficient to ensure
1366   // that this thread sees the updated eventBase_ variable after
1367   // readDataAvailable() returns.)
1368   uint16_t numReads = 0;
1369   EventBase* originalEventBase = eventBase_;
1370   while (readCallback_ && eventBase_ == originalEventBase) {
1371     // Get the buffer to read into.
1372     void* buf = nullptr;
1373     size_t buflen = 0, offset = 0;
1374     try {
1375       prepareReadBuffer(&buf, &buflen);
1376       VLOG(5) << "prepareReadBuffer() buf=" << buf << ", buflen=" << buflen;
1377     } catch (const AsyncSocketException& ex) {
1378       return failRead(__func__, ex);
1379     } catch (const std::exception& ex) {
1380       AsyncSocketException tex(AsyncSocketException::BAD_ARGS,
1381                               string("ReadCallback::getReadBuffer() "
1382                                      "threw exception: ") +
1383                               ex.what());
1384       return failRead(__func__, tex);
1385     } catch (...) {
1386       AsyncSocketException ex(AsyncSocketException::BAD_ARGS,
1387                              "ReadCallback::getReadBuffer() threw "
1388                              "non-exception type");
1389       return failRead(__func__, ex);
1390     }
1391     if (!isBufferMovable_ && (buf == nullptr || buflen == 0)) {
1392       AsyncSocketException ex(AsyncSocketException::BAD_ARGS,
1393                              "ReadCallback::getReadBuffer() returned "
1394                              "empty buffer");
1395       return failRead(__func__, ex);
1396     }
1397
1398     // Perform the read
1399     auto readResult = performRead(&buf, &buflen, &offset);
1400     auto bytesRead = readResult.readReturn;
1401     VLOG(4) << "this=" << this << ", AsyncSocket::handleRead() got "
1402             << bytesRead << " bytes";
1403     if (bytesRead > 0) {
1404       if (!isBufferMovable_) {
1405         readCallback_->readDataAvailable(bytesRead);
1406       } else {
1407         CHECK(kOpenSslModeMoveBufferOwnership);
1408         VLOG(5) << "this=" << this << ", AsyncSocket::handleRead() got "
1409                 << "buf=" << buf << ", " << bytesRead << "/" << buflen
1410                 << ", offset=" << offset;
1411         auto readBuf = folly::IOBuf::takeOwnership(buf, buflen);
1412         readBuf->trimStart(offset);
1413         readBuf->trimEnd(buflen - offset - bytesRead);
1414         readCallback_->readBufferAvailable(std::move(readBuf));
1415       }
1416
1417       // Fall through and continue around the loop if the read
1418       // completely filled the available buffer.
1419       // Note that readCallback_ may have been uninstalled or changed inside
1420       // readDataAvailable().
1421       if (size_t(bytesRead) < buflen) {
1422         return;
1423       }
1424     } else if (bytesRead == READ_BLOCKING) {
1425         // No more data to read right now.
1426         return;
1427     } else if (bytesRead == READ_ERROR) {
1428       readErr_ = READ_ERROR;
1429       if (readResult.exception) {
1430         return failRead(__func__, *readResult.exception);
1431       }
1432       auto errnoCopy = errno;
1433       AsyncSocketException ex(
1434           AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
1435           withAddr("recv() failed"),
1436           errnoCopy);
1437       return failRead(__func__, ex);
1438     } else {
1439       assert(bytesRead == READ_EOF);
1440       readErr_ = READ_EOF;
1441       // EOF
1442       shutdownFlags_ |= SHUT_READ;
1443       if (!updateEventRegistration(0, EventHandler::READ)) {
1444         // we've already been moved into STATE_ERROR
1445         assert(state_ == StateEnum::ERROR);
1446         assert(readCallback_ == nullptr);
1447         return;
1448       }
1449
1450       ReadCallback* callback = readCallback_;
1451       readCallback_ = nullptr;
1452       callback->readEOF();
1453       return;
1454     }
1455     if (maxReadsPerEvent_ && (++numReads >= maxReadsPerEvent_)) {
1456       if (readCallback_ != nullptr) {
1457         // We might still have data in the socket.
1458         // (e.g. see comment in AsyncSSLSocket::checkForImmediateRead)
1459         scheduleImmediateRead();
1460       }
1461       return;
1462     }
1463   }
1464 }
1465
1466 /**
1467  * This function attempts to write as much data as possible, until no more data
1468  * can be written.
1469  *
1470  * - If it sends all available data, it unregisters for write events, and stops
1471  *   the writeTimeout_.
1472  *
1473  * - If not all of the data can be sent immediately, it reschedules
1474  *   writeTimeout_ (if a non-zero timeout is set), and ensures the handler is
1475  *   registered for write events.
1476  */
1477 void AsyncSocket::handleWrite() noexcept {
1478   VLOG(5) << "AsyncSocket::handleWrite() this=" << this << ", fd=" << fd_
1479           << ", state=" << state_;
1480   DestructorGuard dg(this);
1481
1482   if (state_ == StateEnum::CONNECTING) {
1483     handleConnect();
1484     return;
1485   }
1486
1487   // Normal write
1488   assert(state_ == StateEnum::ESTABLISHED);
1489   assert((shutdownFlags_ & SHUT_WRITE) == 0);
1490   assert(writeReqHead_ != nullptr);
1491
1492   // Loop until we run out of write requests,
1493   // or until this socket is moved to another EventBase.
1494   // (See the comment in handleRead() explaining how this can happen.)
1495   EventBase* originalEventBase = eventBase_;
1496   while (writeReqHead_ != nullptr && eventBase_ == originalEventBase) {
1497     auto writeResult = writeReqHead_->performWrite();
1498     if (writeResult.writeReturn < 0) {
1499       if (writeResult.exception) {
1500         return failWrite(__func__, *writeResult.exception);
1501       }
1502       auto errnoCopy = errno;
1503       AsyncSocketException ex(
1504           AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
1505           withAddr("writev() failed"),
1506           errnoCopy);
1507       return failWrite(__func__, ex);
1508     } else if (writeReqHead_->isComplete()) {
1509       // We finished this request
1510       WriteRequest* req = writeReqHead_;
1511       writeReqHead_ = req->getNext();
1512
1513       if (writeReqHead_ == nullptr) {
1514         writeReqTail_ = nullptr;
1515         // This is the last write request.
1516         // Unregister for write events and cancel the send timer
1517         // before we invoke the callback.  We have to update the state properly
1518         // before calling the callback, since it may want to detach us from
1519         // the EventBase.
1520         if (eventFlags_ & EventHandler::WRITE) {
1521           if (!updateEventRegistration(0, EventHandler::WRITE)) {
1522             assert(state_ == StateEnum::ERROR);
1523             return;
1524           }
1525           // Stop the send timeout
1526           writeTimeout_.cancelTimeout();
1527         }
1528         assert(!writeTimeout_.isScheduled());
1529
1530         // If SHUT_WRITE_PENDING is set, we should shutdown the socket after
1531         // we finish sending the last write request.
1532         //
1533         // We have to do this before invoking writeSuccess(), since
1534         // writeSuccess() may detach us from our EventBase.
1535         if (shutdownFlags_ & SHUT_WRITE_PENDING) {
1536           assert(connectCallback_ == nullptr);
1537           shutdownFlags_ |= SHUT_WRITE;
1538
1539           if (shutdownFlags_ & SHUT_READ) {
1540             // Reads have already been shutdown.  Fully close the socket and
1541             // move to STATE_CLOSED.
1542             //
1543             // Note: This code currently moves us to STATE_CLOSED even if
1544             // close() hasn't ever been called.  This can occur if we have
1545             // received EOF from the peer and shutdownWrite() has been called
1546             // locally.  Should we bother staying in STATE_ESTABLISHED in this
1547             // case, until close() is actually called?  I can't think of a
1548             // reason why we would need to do so.  No other operations besides
1549             // calling close() or destroying the socket can be performed at
1550             // this point.
1551             assert(readCallback_ == nullptr);
1552             state_ = StateEnum::CLOSED;
1553             if (fd_ >= 0) {
1554               ioHandler_.changeHandlerFD(-1);
1555               doClose();
1556             }
1557           } else {
1558             // Reads are still enabled, so we are only doing a half-shutdown
1559             shutdown(fd_, SHUT_WR);
1560           }
1561         }
1562       }
1563
1564       // Invoke the callback
1565       WriteCallback* callback = req->getCallback();
1566       req->destroy();
1567       if (callback) {
1568         callback->writeSuccess();
1569       }
1570       // We'll continue around the loop, trying to write another request
1571     } else {
1572       // Partial write.
1573       if (bufferCallback_) {
1574         bufferCallback_->onEgressBuffered();
1575       }
1576       writeReqHead_->consume();
1577       // Stop after a partial write; it's highly likely that a subsequent write
1578       // attempt will just return EAGAIN.
1579       //
1580       // Ensure that we are registered for write events.
1581       if ((eventFlags_ & EventHandler::WRITE) == 0) {
1582         if (!updateEventRegistration(EventHandler::WRITE, 0)) {
1583           assert(state_ == StateEnum::ERROR);
1584           return;
1585         }
1586       }
1587
1588       // Reschedule the send timeout, since we have made some write progress.
1589       if (sendTimeout_ > 0) {
1590         if (!writeTimeout_.scheduleTimeout(sendTimeout_)) {
1591           AsyncSocketException ex(AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
1592               withAddr("failed to reschedule write timeout"));
1593           return failWrite(__func__, ex);
1594         }
1595       }
1596       return;
1597     }
1598   }
1599   if (!writeReqHead_ && bufferCallback_) {
1600     bufferCallback_->onEgressBufferCleared();
1601   }
1602 }
1603
1604 void AsyncSocket::checkForImmediateRead() noexcept {
1605   // We currently don't attempt to perform optimistic reads in AsyncSocket.
1606   // (However, note that some subclasses do override this method.)
1607   //
1608   // Simply calling handleRead() here would be bad, as this would call
1609   // readCallback_->getReadBuffer(), forcing the callback to allocate a read
1610   // buffer even though no data may be available.  This would waste lots of
1611   // memory, since the buffer will sit around unused until the socket actually
1612   // becomes readable.
1613   //
1614   // Checking if the socket is readable now also seems like it would probably
1615   // be a pessimism.  In most cases it probably wouldn't be readable, and we
1616   // would just waste an extra system call.  Even if it is readable, waiting to
1617   // find out from libevent on the next event loop doesn't seem that bad.
1618 }
1619
1620 void AsyncSocket::handleInitialReadWrite() noexcept {
1621   // Our callers should already be holding a DestructorGuard, but grab
1622   // one here just to make sure, in case one of our calling code paths ever
1623   // changes.
1624   DestructorGuard dg(this);
1625   // If we have a readCallback_, make sure we enable read events.  We
1626   // may already be registered for reads if connectSuccess() set
1627   // the read calback.
1628   if (readCallback_ && !(eventFlags_ & EventHandler::READ)) {
1629     assert(state_ == StateEnum::ESTABLISHED);
1630     assert((shutdownFlags_ & SHUT_READ) == 0);
1631     if (!updateEventRegistration(EventHandler::READ, 0)) {
1632       assert(state_ == StateEnum::ERROR);
1633       return;
1634     }
1635     checkForImmediateRead();
1636   } else if (readCallback_ == nullptr) {
1637     // Unregister for read events.
1638     updateEventRegistration(0, EventHandler::READ);
1639   }
1640
1641   // If we have write requests pending, try to send them immediately.
1642   // Since we just finished accepting, there is a very good chance that we can
1643   // write without blocking.
1644   //
1645   // However, we only process them if EventHandler::WRITE is not already set,
1646   // which means that we're already blocked on a write attempt.  (This can
1647   // happen if connectSuccess() called write() before returning.)
1648   if (writeReqHead_ && !(eventFlags_ & EventHandler::WRITE)) {
1649     // Call handleWrite() to perform write processing.
1650     handleWrite();
1651   } else if (writeReqHead_ == nullptr) {
1652     // Unregister for write event.
1653     updateEventRegistration(0, EventHandler::WRITE);
1654   }
1655 }
1656
1657 void AsyncSocket::handleConnect() noexcept {
1658   VLOG(5) << "AsyncSocket::handleConnect() this=" << this << ", fd=" << fd_
1659           << ", state=" << state_;
1660   assert(state_ == StateEnum::CONNECTING);
1661   // SHUT_WRITE can never be set while we are still connecting;
1662   // SHUT_WRITE_PENDING may be set, be we only set SHUT_WRITE once the connect
1663   // finishes
1664   assert((shutdownFlags_ & SHUT_WRITE) == 0);
1665
1666   // In case we had a connect timeout, cancel the timeout
1667   writeTimeout_.cancelTimeout();
1668   // We don't use a persistent registration when waiting on a connect event,
1669   // so we have been automatically unregistered now.  Update eventFlags_ to
1670   // reflect reality.
1671   assert(eventFlags_ == EventHandler::WRITE);
1672   eventFlags_ = EventHandler::NONE;
1673
1674   // Call getsockopt() to check if the connect succeeded
1675   int error;
1676   socklen_t len = sizeof(error);
1677   int rv = getsockopt(fd_, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &len);
1678   if (rv != 0) {
1679     auto errnoCopy = errno;
1680     AsyncSocketException ex(
1681         AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
1682         withAddr("error calling getsockopt() after connect"),
1683         errnoCopy);
1684     VLOG(4) << "AsyncSocket::handleConnect(this=" << this << ", fd="
1685                << fd_ << " host=" << addr_.describe()
1686                << ") exception:" << ex.what();
1687     return failConnect(__func__, ex);
1688   }
1689
1690   if (error != 0) {
1691     AsyncSocketException ex(AsyncSocketException::NOT_OPEN,
1692                            "connect failed", error);
1693     VLOG(1) << "AsyncSocket::handleConnect(this=" << this << ", fd="
1694             << fd_ << " host=" << addr_.describe()
1695             << ") exception: " << ex.what();
1696     return failConnect(__func__, ex);
1697   }
1698
1699   // Move into STATE_ESTABLISHED
1700   state_ = StateEnum::ESTABLISHED;
1701
1702   // If SHUT_WRITE_PENDING is set and we don't have any write requests to
1703   // perform, immediately shutdown the write half of the socket.
1704   if ((shutdownFlags_ & SHUT_WRITE_PENDING) && writeReqHead_ == nullptr) {
1705     // SHUT_READ shouldn't be set.  If close() is called on the socket while we
1706     // are still connecting we just abort the connect rather than waiting for
1707     // it to complete.
1708     assert((shutdownFlags_ & SHUT_READ) == 0);
1709     shutdown(fd_, SHUT_WR);
1710     shutdownFlags_ |= SHUT_WRITE;
1711   }
1712
1713   VLOG(7) << "AsyncSocket " << this << ": fd " << fd_
1714           << "successfully connected; state=" << state_;
1715
1716   // Remember the EventBase we are attached to, before we start invoking any
1717   // callbacks (since the callbacks may call detachEventBase()).
1718   EventBase* originalEventBase = eventBase_;
1719
1720   invokeConnectSuccess();
1721   // Note that the connect callback may have changed our state.
1722   // (set or unset the read callback, called write(), closed the socket, etc.)
1723   // The following code needs to handle these situations correctly.
1724   //
1725   // If the socket has been closed, readCallback_ and writeReqHead_ will
1726   // always be nullptr, so that will prevent us from trying to read or write.
1727   //
1728   // The main thing to check for is if eventBase_ is still originalEventBase.
1729   // If not, we have been detached from this event base, so we shouldn't
1730   // perform any more operations.
1731   if (eventBase_ != originalEventBase) {
1732     return;
1733   }
1734
1735   handleInitialReadWrite();
1736 }
1737
1738 void AsyncSocket::timeoutExpired() noexcept {
1739   VLOG(7) << "AsyncSocket " << this << ", fd " << fd_ << ": timeout expired: "
1740           << "state=" << state_ << ", events=" << std::hex << eventFlags_;
1741   DestructorGuard dg(this);
1742   assert(eventBase_->isInEventBaseThread());
1743
1744   if (state_ == StateEnum::CONNECTING) {
1745     // connect() timed out
1746     // Unregister for I/O events.
1747     if (connectCallback_) {
1748       AsyncSocketException ex(
1749           AsyncSocketException::TIMED_OUT, "connect timed out");
1750       failConnect(__func__, ex);
1751     } else {
1752       // we faced a connect error without a connect callback, which could
1753       // happen due to TFO.
1754       AsyncSocketException ex(
1755           AsyncSocketException::TIMED_OUT, "write timed out during connection");
1756       failWrite(__func__, ex);
1757     }
1758   } else {
1759     // a normal write operation timed out
1760     AsyncSocketException ex(AsyncSocketException::TIMED_OUT, "write timed out");
1761     failWrite(__func__, ex);
1762   }
1763 }
1764
1765 ssize_t AsyncSocket::tfoSendMsg(int fd, struct msghdr* msg, int msg_flags) {
1766   return detail::tfo_sendmsg(fd, msg, msg_flags);
1767 }
1768
1769 AsyncSocket::WriteResult
1770 AsyncSocket::sendSocketMessage(int fd, struct msghdr* msg, int msg_flags) {
1771   ssize_t totalWritten = 0;
1772   if (state_ == StateEnum::FAST_OPEN) {
1773     sockaddr_storage addr;
1774     auto len = addr_.getAddress(&addr);
1775     msg->msg_name = &addr;
1776     msg->msg_namelen = len;
1777     totalWritten = tfoSendMsg(fd_, msg, msg_flags);
1778     if (totalWritten >= 0) {
1779       tfoFinished_ = true;
1780       state_ = StateEnum::ESTABLISHED;
1781       // We schedule this asynchrously so that we don't end up
1782       // invoking initial read or write while a write is in progress.
1783       scheduleInitialReadWrite();
1784     } else if (errno == EINPROGRESS) {
1785       VLOG(4) << "TFO falling back to connecting";
1786       // A normal sendmsg doesn't return EINPROGRESS, however
1787       // TFO might fallback to connecting if there is no
1788       // cookie.
1789       state_ = StateEnum::CONNECTING;
1790       try {
1791         scheduleConnectTimeout();
1792         registerForConnectEvents();
1793       } catch (const AsyncSocketException& ex) {
1794         return WriteResult(
1795             WRITE_ERROR, folly::make_unique<AsyncSocketException>(ex));
1796       }
1797       // Let's fake it that no bytes were written and return an errno.
1798       errno = EAGAIN;
1799       totalWritten = -1;
1800     } else if (errno == EOPNOTSUPP) {
1801       // Try falling back to connecting.
1802       VLOG(4) << "TFO not supported";
1803       state_ = StateEnum::CONNECTING;
1804       try {
1805         int ret = socketConnect((const sockaddr*)&addr, len);
1806         if (ret == 0) {
1807           // connect succeeded immediately
1808           // Treat this like no data was written.
1809           state_ = StateEnum::ESTABLISHED;
1810           scheduleInitialReadWrite();
1811         }
1812         // If there was no exception during connections,
1813         // we would return that no bytes were written.
1814         errno = EAGAIN;
1815         totalWritten = -1;
1816       } catch (const AsyncSocketException& ex) {
1817         return WriteResult(
1818             WRITE_ERROR, folly::make_unique<AsyncSocketException>(ex));
1819       }
1820     } else if (errno == EAGAIN) {
1821       // Normally sendmsg would indicate that the write would block.
1822       // However in the fast open case, it would indicate that sendmsg
1823       // fell back to a connect. This is a return code from connect()
1824       // instead, and is an error condition indicating no fds available.
1825       return WriteResult(
1826           WRITE_ERROR,
1827           folly::make_unique<AsyncSocketException>(
1828               AsyncSocketException::UNKNOWN, "No more free local ports"));
1829     }
1830   } else {
1831     totalWritten = ::sendmsg(fd, msg, msg_flags);
1832   }
1833   return WriteResult(totalWritten);
1834 }
1835
1836 AsyncSocket::WriteResult AsyncSocket::performWrite(
1837     const iovec* vec,
1838     uint32_t count,
1839     WriteFlags flags,
1840     uint32_t* countWritten,
1841     uint32_t* partialWritten) {
1842   // We use sendmsg() instead of writev() so that we can pass in MSG_NOSIGNAL
1843   // We correctly handle EPIPE errors, so we never want to receive SIGPIPE
1844   // (since it may terminate the program if the main program doesn't explicitly
1845   // ignore it).
1846   struct msghdr msg;
1847   msg.msg_name = nullptr;
1848   msg.msg_namelen = 0;
1849   msg.msg_iov = const_cast<iovec *>(vec);
1850   msg.msg_iovlen = std::min<size_t>(count, kIovMax);
1851   msg.msg_control = nullptr;
1852   msg.msg_controllen = 0;
1853   msg.msg_flags = 0;
1854
1855   int msg_flags = MSG_DONTWAIT;
1856
1857 #ifdef MSG_NOSIGNAL // Linux-only
1858   msg_flags |= MSG_NOSIGNAL;
1859   if (isSet(flags, WriteFlags::CORK)) {
1860     // MSG_MORE tells the kernel we have more data to send, so wait for us to
1861     // give it the rest of the data rather than immediately sending a partial
1862     // frame, even when TCP_NODELAY is enabled.
1863     msg_flags |= MSG_MORE;
1864   }
1865 #endif
1866   if (isSet(flags, WriteFlags::EOR)) {
1867     // marks that this is the last byte of a record (response)
1868     msg_flags |= MSG_EOR;
1869   }
1870   auto writeResult = sendSocketMessage(fd_, &msg, msg_flags);
1871   auto totalWritten = writeResult.writeReturn;
1872   if (totalWritten < 0) {
1873     bool tryAgain = (errno == EAGAIN);
1874 #ifdef __APPLE__
1875     // Apple has a bug where doing a second write on a socket which we
1876     // have opened with TFO causes an ENOTCONN to be thrown. However the
1877     // socket is really connected, so treat ENOTCONN as a EAGAIN until
1878     // this bug is fixed.
1879     tryAgain |= (errno == ENOTCONN);
1880 #endif
1881     if (!writeResult.exception && tryAgain) {
1882       // TCP buffer is full; we can't write any more data right now.
1883       *countWritten = 0;
1884       *partialWritten = 0;
1885       return WriteResult(0);
1886     }
1887     // error
1888     *countWritten = 0;
1889     *partialWritten = 0;
1890     return writeResult;
1891   }
1892
1893   appBytesWritten_ += totalWritten;
1894
1895   uint32_t bytesWritten;
1896   uint32_t n;
1897   for (bytesWritten = totalWritten, n = 0; n < count; ++n) {
1898     const iovec* v = vec + n;
1899     if (v->iov_len > bytesWritten) {
1900       // Partial write finished in the middle of this iovec
1901       *countWritten = n;
1902       *partialWritten = bytesWritten;
1903       return WriteResult(totalWritten);
1904     }
1905
1906     bytesWritten -= v->iov_len;
1907   }
1908
1909   assert(bytesWritten == 0);
1910   *countWritten = n;
1911   *partialWritten = 0;
1912   return WriteResult(totalWritten);
1913 }
1914
1915 /**
1916  * Re-register the EventHandler after eventFlags_ has changed.
1917  *
1918  * If an error occurs, fail() is called to move the socket into the error state
1919  * and call all currently installed callbacks.  After an error, the
1920  * AsyncSocket is completely unregistered.
1921  *
1922  * @return Returns true on succcess, or false on error.
1923  */
1924 bool AsyncSocket::updateEventRegistration() {
1925   VLOG(5) << "AsyncSocket::updateEventRegistration(this=" << this
1926           << ", fd=" << fd_ << ", evb=" << eventBase_ << ", state=" << state_
1927           << ", events=" << std::hex << eventFlags_;
1928   assert(eventBase_->isInEventBaseThread());
1929   if (eventFlags_ == EventHandler::NONE) {
1930     ioHandler_.unregisterHandler();
1931     return true;
1932   }
1933
1934   // Always register for persistent events, so we don't have to re-register
1935   // after being called back.
1936   if (!ioHandler_.registerHandler(eventFlags_ | EventHandler::PERSIST)) {
1937     eventFlags_ = EventHandler::NONE; // we're not registered after error
1938     AsyncSocketException ex(AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
1939         withAddr("failed to update AsyncSocket event registration"));
1940     fail("updateEventRegistration", ex);
1941     return false;
1942   }
1943
1944   return true;
1945 }
1946
1947 bool AsyncSocket::updateEventRegistration(uint16_t enable,
1948                                            uint16_t disable) {
1949   uint16_t oldFlags = eventFlags_;
1950   eventFlags_ |= enable;
1951   eventFlags_ &= ~disable;
1952   if (eventFlags_ == oldFlags) {
1953     return true;
1954   } else {
1955     return updateEventRegistration();
1956   }
1957 }
1958
1959 void AsyncSocket::startFail() {
1960   // startFail() should only be called once
1961   assert(state_ != StateEnum::ERROR);
1962   assert(getDestructorGuardCount() > 0);
1963   state_ = StateEnum::ERROR;
1964   // Ensure that SHUT_READ and SHUT_WRITE are set,
1965   // so all future attempts to read or write will be rejected
1966   shutdownFlags_ |= (SHUT_READ | SHUT_WRITE);
1967
1968   if (eventFlags_ != EventHandler::NONE) {
1969     eventFlags_ = EventHandler::NONE;
1970     ioHandler_.unregisterHandler();
1971   }
1972   writeTimeout_.cancelTimeout();
1973
1974   if (fd_ >= 0) {
1975     ioHandler_.changeHandlerFD(-1);
1976     doClose();
1977   }
1978 }
1979
1980 void AsyncSocket::invokeAllErrors(const AsyncSocketException& ex) {
1981   invokeConnectErr(ex);
1982   failAllWrites(ex);
1983
1984   if (readCallback_) {
1985     ReadCallback* callback = readCallback_;
1986     readCallback_ = nullptr;
1987     callback->readErr(ex);
1988   }
1989 }
1990
1991 void AsyncSocket::finishFail() {
1992   assert(state_ == StateEnum::ERROR);
1993   assert(getDestructorGuardCount() > 0);
1994
1995   AsyncSocketException ex(
1996       AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
1997       withAddr("socket closing after error"));
1998   invokeAllErrors(ex);
1999 }
2000
2001 void AsyncSocket::finishFail(const AsyncSocketException& ex) {
2002   assert(state_ == StateEnum::ERROR);
2003   assert(getDestructorGuardCount() > 0);
2004   invokeAllErrors(ex);
2005 }
2006
2007 void AsyncSocket::fail(const char* fn, const AsyncSocketException& ex) {
2008   VLOG(4) << "AsyncSocket(this=" << this << ", fd=" << fd_ << ", state="
2009              << state_ << " host=" << addr_.describe()
2010              << "): failed in " << fn << "(): "
2011              << ex.what();
2012   startFail();
2013   finishFail();
2014 }
2015
2016 void AsyncSocket::failConnect(const char* fn, const AsyncSocketException& ex) {
2017   VLOG(5) << "AsyncSocket(this=" << this << ", fd=" << fd_ << ", state="
2018                << state_ << " host=" << addr_.describe()
2019                << "): failed while connecting in " << fn << "(): "
2020                << ex.what();
2021   startFail();
2022
2023   invokeConnectErr(ex);
2024   finishFail(ex);
2025 }
2026
2027 void AsyncSocket::failRead(const char* fn, const AsyncSocketException& ex) {
2028   VLOG(5) << "AsyncSocket(this=" << this << ", fd=" << fd_ << ", state="
2029                << state_ << " host=" << addr_.describe()
2030                << "): failed while reading in " << fn << "(): "
2031                << ex.what();
2032   startFail();
2033
2034   if (readCallback_ != nullptr) {
2035     ReadCallback* callback = readCallback_;
2036     readCallback_ = nullptr;
2037     callback->readErr(ex);
2038   }
2039
2040   finishFail();
2041 }
2042
2043 void AsyncSocket::failWrite(const char* fn, const AsyncSocketException& ex) {
2044   VLOG(5) << "AsyncSocket(this=" << this << ", fd=" << fd_ << ", state="
2045                << state_ << " host=" << addr_.describe()
2046                << "): failed while writing in " << fn << "(): "
2047                << ex.what();
2048   startFail();
2049
2050   // Only invoke the first write callback, since the error occurred while
2051   // writing this request.  Let any other pending write callbacks be invoked in
2052   // finishFail().
2053   if (writeReqHead_ != nullptr) {
2054     WriteRequest* req = writeReqHead_;
2055     writeReqHead_ = req->getNext();
2056     WriteCallback* callback = req->getCallback();
2057     uint32_t bytesWritten = req->getTotalBytesWritten();
2058     req->destroy();
2059     if (callback) {
2060       callback->writeErr(bytesWritten, ex);
2061     }
2062   }
2063
2064   finishFail();
2065 }
2066
2067 void AsyncSocket::failWrite(const char* fn, WriteCallback* callback,
2068                              size_t bytesWritten,
2069                              const AsyncSocketException& ex) {
2070   // This version of failWrite() is used when the failure occurs before
2071   // we've added the callback to writeReqHead_.
2072   VLOG(4) << "AsyncSocket(this=" << this << ", fd=" << fd_ << ", state="
2073              << state_ << " host=" << addr_.describe()
2074              <<"): failed while writing in " << fn << "(): "
2075              << ex.what();
2076   startFail();
2077
2078   if (callback != nullptr) {
2079     callback->writeErr(bytesWritten, ex);
2080   }
2081
2082   finishFail();
2083 }
2084
2085 void AsyncSocket::failAllWrites(const AsyncSocketException& ex) {
2086   // Invoke writeError() on all write callbacks.
2087   // This is used when writes are forcibly shutdown with write requests
2088   // pending, or when an error occurs with writes pending.
2089   while (writeReqHead_ != nullptr) {
2090     WriteRequest* req = writeReqHead_;
2091     writeReqHead_ = req->getNext();
2092     WriteCallback* callback = req->getCallback();
2093     if (callback) {
2094       callback->writeErr(req->getTotalBytesWritten(), ex);
2095     }
2096     req->destroy();
2097   }
2098 }
2099
2100 void AsyncSocket::invalidState(ConnectCallback* callback) {
2101   VLOG(5) << "AsyncSocket(this=" << this << ", fd=" << fd_
2102              << "): connect() called in invalid state " << state_;
2103
2104   /*
2105    * The invalidState() methods don't use the normal failure mechanisms,
2106    * since we don't know what state we are in.  We don't want to call
2107    * startFail()/finishFail() recursively if we are already in the middle of
2108    * cleaning up.
2109    */
2110
2111   AsyncSocketException ex(AsyncSocketException::ALREADY_OPEN,
2112                          "connect() called with socket in invalid state");
2113   connectEndTime_ = std::chrono::steady_clock::now();
2114   if (state_ == StateEnum::CLOSED || state_ == StateEnum::ERROR) {
2115     if (callback) {
2116       callback->connectErr(ex);
2117     }
2118   } else {
2119     // We can't use failConnect() here since connectCallback_
2120     // may already be set to another callback.  Invoke this ConnectCallback
2121     // here; any other connectCallback_ will be invoked in finishFail()
2122     startFail();
2123     if (callback) {
2124       callback->connectErr(ex);
2125     }
2126     finishFail();
2127   }
2128 }
2129
2130 void AsyncSocket::invokeConnectErr(const AsyncSocketException& ex) {
2131   connectEndTime_ = std::chrono::steady_clock::now();
2132   if (connectCallback_) {
2133     ConnectCallback* callback = connectCallback_;
2134     connectCallback_ = nullptr;
2135     callback->connectErr(ex);
2136   }
2137 }
2138
2139 void AsyncSocket::invokeConnectSuccess() {
2140   connectEndTime_ = std::chrono::steady_clock::now();
2141   if (connectCallback_) {
2142     ConnectCallback* callback = connectCallback_;
2143     connectCallback_ = nullptr;
2144     callback->connectSuccess();
2145   }
2146 }
2147
2148 void AsyncSocket::invalidState(ReadCallback* callback) {
2149   VLOG(4) << "AsyncSocket(this=" << this << ", fd=" << fd_
2150              << "): setReadCallback(" << callback
2151              << ") called in invalid state " << state_;
2152
2153   AsyncSocketException ex(AsyncSocketException::NOT_OPEN,
2154                          "setReadCallback() called with socket in "
2155                          "invalid state");
2156   if (state_ == StateEnum::CLOSED || state_ == StateEnum::ERROR) {
2157     if (callback) {
2158       callback->readErr(ex);
2159     }
2160   } else {
2161     startFail();
2162     if (callback) {
2163       callback->readErr(ex);
2164     }
2165     finishFail();
2166   }
2167 }
2168
2169 void AsyncSocket::invalidState(WriteCallback* callback) {
2170   VLOG(4) << "AsyncSocket(this=" << this << ", fd=" << fd_
2171              << "): write() called in invalid state " << state_;
2172
2173   AsyncSocketException ex(AsyncSocketException::NOT_OPEN,
2174                          withAddr("write() called with socket in invalid state"));
2175   if (state_ == StateEnum::CLOSED || state_ == StateEnum::ERROR) {
2176     if (callback) {
2177       callback->writeErr(0, ex);
2178     }
2179   } else {
2180     startFail();
2181     if (callback) {
2182       callback->writeErr(0, ex);
2183     }
2184     finishFail();
2185   }
2186 }
2187
2188 void AsyncSocket::doClose() {
2189   if (fd_ == -1) return;
2190   if (shutdownSocketSet_) {
2191     shutdownSocketSet_->close(fd_);
2192   } else {
2193     ::close(fd_);
2194   }
2195   fd_ = -1;
2196 }
2197
2198 std::ostream& operator << (std::ostream& os,
2199                            const AsyncSocket::StateEnum& state) {
2200   os << static_cast<int>(state);
2201   return os;
2202 }
2203
2204 std::string AsyncSocket::withAddr(const std::string& s) {
2205   // Don't use addr_ directly because it may not be initialized
2206   // e.g. if constructed from fd
2207   folly::SocketAddress peer, local;
2208   try {
2209     getPeerAddress(&peer);
2210     getLocalAddress(&local);
2211   } catch (const std::exception&) {
2212     // ignore
2213   } catch (...) {
2214     // ignore
2215   }
2216   return s + " (peer=" + peer.describe() + ", local=" + local.describe() + ")";
2217 }
2218
2219 void AsyncSocket::setBufferCallback(BufferCallback* cb) {
2220   bufferCallback_ = cb;
2221 }
2222
2223 } // folly