lib/libwebsockets.h

   1 /*
   2  * libwebsockets - small server side websockets and web server implementation
   3  *
   4  * Copyright (C) 2010 Andy Green <andy@warmcat.com>
   5  *
   6  *  This library is free software; you can redistribute it and/or
   7  *  modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  *  License as published by the Free Software Foundation:
   9  *  version 2.1 of the License.
  10  *
  11  *  This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  *  Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  *  You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  *  License along with this library; if not, write to the Free Software
  18  *  Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston,
  19  *  MA  02110-1301  USA
  20  */
  21
  22 #ifndef __LIBWEBSOCKET_H__
  23 #define __LIBWEBSOCKET_H__
  24
  25 #include <poll.h>
  26
  27 #define CONTEXT_PORT_NO_LISTEN 0
  28
  29
  30 enum libwebsocket_context_options {
  31         LWS_SERVER_OPTION_DEFEAT_CLIENT_MASK = 1,
  32 };
  33
  34 enum libwebsocket_callback_reasons {
  35         LWS_CALLBACK_ESTABLISHED,
  36         LWS_CALLBACK_CLIENT_ESTABLISHED,
  37         LWS_CALLBACK_CLOSED,
  38         LWS_CALLBACK_RECEIVE,
  39         LWS_CALLBACK_CLIENT_RECEIVE,
  40         LWS_CALLBACK_CLIENT_RECEIVE_PONG,
  41         LWS_CALLBACK_CLIENT_WRITEABLE,
  42         LWS_CALLBACK_HTTP,
  43         LWS_CALLBACK_BROADCAST,
  44         LWS_CALLBACK_FILTER_NETWORK_CONNECTION,
  45         LWS_CALLBACK_FILTER_PROTOCOL_CONNECTION,
  46
  47         /* external poll() management support */
  48         LWS_CALLBACK_ADD_POLL_FD,
  49         LWS_CALLBACK_DEL_POLL_FD,
  50         LWS_CALLBACK_SET_MODE_POLL_FD,
  51         LWS_CALLBACK_CLEAR_MODE_POLL_FD,
  52 };
  53
  54 enum libwebsocket_write_protocol {
  55         LWS_WRITE_TEXT,
  56         LWS_WRITE_BINARY,
  57         LWS_WRITE_HTTP,
  58
  59         /* special 04+ opcodes */
  60
  61         LWS_WRITE_CLOSE,
  62         LWS_WRITE_PING,
  63         LWS_WRITE_PONG,
  64
  65         /* flags */
  66
  67         LWS_WRITE_NO_FIN = 0x40,
  68         /*
  69          * client packet payload goes out on wire unmunged
  70          * only useful for security tests since normal servers cannot
  71          * decode the content if used
  72          */
  73         LWS_WRITE_CLIENT_IGNORE_XOR_MASK = 0x80
  74 };
  75
  76 /*
  77  * you need these to look at headers that have been parsed if using the
  78  * LWS_CALLBACK_FILTER_CONNECTION callback.  If a header from the enum
  79  * list below is absent, .token = NULL and token_len = 0.  Otherwise .token
  80  * points to .token_len chars containing that header content.
  81  */
  82
  83 struct lws_tokens {
  84         char *token;
  85         int token_len;
  86 };
  87
  88 enum lws_token_indexes {
  89         WSI_TOKEN_GET_URI,
  90         WSI_TOKEN_HOST,
  91         WSI_TOKEN_CONNECTION,
  92         WSI_TOKEN_KEY1,
  93         WSI_TOKEN_KEY2,
  94         WSI_TOKEN_PROTOCOL,
  95         WSI_TOKEN_UPGRADE,
  96         WSI_TOKEN_ORIGIN,
  97         WSI_TOKEN_DRAFT,
  98         WSI_TOKEN_CHALLENGE,
  99
 100         /* new for 04 */
 101         WSI_TOKEN_KEY,
 102         WSI_TOKEN_VERSION,
 103         WSI_TOKEN_SWORIGIN,
 104
 105         /* new for 05 */
 106         WSI_TOKEN_EXTENSIONS,
 107
 108         /* client receives these */
 109         WSI_TOKEN_ACCEPT,
 110         WSI_TOKEN_NONCE,
 111         WSI_TOKEN_HTTP,
 112
 113         /* always last real token index*/
 114         WSI_TOKEN_COUNT,
 115         /* parser state additions */
 116         WSI_TOKEN_NAME_PART,
 117         WSI_TOKEN_SKIPPING,
 118         WSI_TOKEN_SKIPPING_SAW_CR,
 119         WSI_PARSING_COMPLETE
 120 };
 121
 122 struct libwebsocket;
 123 struct libwebsocket_context;
 124
 125 /* document the generic callback (it's a fake prototype under this) */
 126 /**
 127  * callback() - User server actions
 128  * @wsi:        Opaque websocket instance pointer
 129  * @reason:     The reason for the call
 130  * @user:       Pointer to per-session user data allocated by library
 131  * @in:         Pointer used for some callback reasons
 132  * @len:        Length set for some callback reasons
 133  *
 134  *      This callback is the way the user controls what is served.  All the
 135  *      protocol detail is hidden and handled by the library.
 136  *
 137  *      For each connection / session there is user data allocated that is
 138  *      pointed to by "user".  You set the size of this user data area when
 139  *      the library is initialized with libwebsocket_create_server.
 140  *
 141  *      You get an opportunity to initialize user data when called back with
 142  *      LWS_CALLBACK_ESTABLISHED reason.
 143  *
 144  *      LWS_CALLBACK_ESTABLISHED:  after the server completes a handshake with
 145  *                              an incoming client
 146  *
 147  *      LWS_CALLBACK_CLIENT_ESTABLISHED: after your client connection completed
 148  *                              a handshake with the remote server
 149  *
 150  *      LWS_CALLBACK_CLOSED: when the websocket session ends
 151  *
 152  *      LWS_CALLBACK_BROADCAST: signal to send to client (you would use
 153  *                              libwebsocket_write() taking care about the
 154  *                              special buffer requirements
 155  *
 156  *      LWS_CALLBACK_RECEIVE: data has appeared for this server endpoint from a
 157  *                              remote client, it can be found at *in and is
 158  *                              len bytes long
 159  *
 160  *      LWS_CALLBACK_CLIENT_RECEIVE_PONG: if you elected to see PONG packets,
 161  *                              they appear with this callback reason.  PONG
 162  *                              packets only exist in 04+ protocol
 163  *
 164  *      LWS_CALLBACK_CLIENT_RECEIVE: data has appeared from the server for the
 165  *                              client connection, it can be found at *in and
 166  *                              is len bytes long
 167  *
 168  *      LWS_CALLBACK_HTTP: an http request has come from a client that is not
 169  *                              asking to upgrade the connection to a websocket
 170  *                              one.  This is a chance to serve http content,
 171  *                              for example, to send a script to the client
 172  *                              which will then open the websockets connection.
 173  *                              @in points to the URI path requested and
 174  *                              libwebsockets_serve_http_file() makes it very
 175  *                              simple to send back a file to the client.
 176  *
 177  *      LWS_CALLBACK_CLIENT_WRITEABLE:  if you call
 178  *              libwebsocket_callback_on_writable() on a connection, you will
 179  *              get this callback coming when the connection socket is able to
 180  *              accept another write packet without blocking.  If it already
 181  *              was able to take another packet without blocking, you'll get
 182  *              this callback at the next call to the service loop function.
 183  *
 184  *      LWS_CALLBACK_FILTER_NETWORK_CONNECTION: called when a client connects to
 185  *              the server at network level; the connection is accepted but then
 186  *              passed to this callback to decide whether to hang up immediately
 187  *              or not, based on the client IP.  @user contains the connection
 188  *              socket's descriptor.  Return non-zero to terminate
 189  *              the connection before sending or receiving anything.
 190  *              Because this happens immediately after the network connection
 191  *              from the client, there's no websocket protocol selected yet so
 192  *              this callback is issued only to protocol 0.
 193  *
 194  *      LWS_CALLBACK_FILTER_PROTOCOL_CONNECTION: called when the handshake has
 195  *              been received and parsed from the client, but the response is
 196  *              not sent yet.  Return non-zero to disallow the connection.
 197  *              @user is a pointer to an array of struct lws_tokens, you can
 198  *              use the header enums lws_token_indexes from libwebsockets.h
 199  *              to check for and read the supported header presence and
 200  *              content before deciding to allow the handshake to proceed or
 201  *              to kill the connection.
 202  *
 203  *
 204  *      The next four reasons are optional and only need taking care of if you
 205  *      will be integrating libwebsockets sockets into an external polling
 206  *      array.
 207  *
 208  *      LWS_CALLBACK_ADD_POLL_FD: libwebsocket deals with its poll() loop
 209  *              internally, but in the case you are integrating with another
 210  *              server you will need to have libwebsocket sockets share a
 211  *              polling array with the other server.  This and the other
 212  *              POLL_FD related callbacks let you put your specialized
 213  *              poll array interface code in the callback for protocol 0, the
 214  *              first protocol you support, usually the HTTP protocol in the
 215  *              serving case.  This callback happens when a socket needs to be
 216  *              added to the polling loop: @user contains the fd, and
 217  *              @len is the events bitmap (like, POLLIN).  If you are using the
 218  *              internal polling loop (the "service" callback), you can just
 219  *              ignore these callbacks.
 220  *
 221  *      LWS_CALLBACK_DEL_POLL_FD: This callback happens when a socket descriptor
 222  *              needs to be removed from an external polling array.  @user is
 223  *              the socket desricptor.  If you are using the internal polling
 224  *              loop, you can just ignore it.
 225  *
 226  *      LWS_CALLBACK_SET_MODE_POLL_FD: This callback happens when libwebsockets
 227  *              wants to modify the events for the socket descriptor in @user.
 228  *              The handler should OR @len on to the events member of the pollfd
 229  *              struct for this socket descriptor.  If you are using the
 230  *              internal polling loop, you can just ignore it.
 231  *
 232  *      LWS_CALLBACK_CLEAR_MODE_POLL_FD: This callback occurs when libwebsockets
 233  *              wants to modify the events for the socket descriptor in @user.
 234  *              The handler should AND ~@len on to the events member of the
 235  *              pollfd struct for this socket descriptor.  If you are using the
 236  *              internal polling loop, you can just ignore it.
 237  */
 238 extern int callback(struct libwebsocket *wsi,
 239                          enum libwebsocket_callback_reasons reason, void *user,
 240                                                           void *in, size_t len);
 241
 242 /**
 243  * struct libwebsocket_protocols -      List of protocols and handlers server
 244  *                                      supports.
 245  * @name:       Protocol name that must match the one given in the client
 246  *              Javascript new WebSocket(url, 'protocol') name
 247  * @callback:   The service callback used for this protocol.  It allows the
 248  *              service action for an entire protocol to be encapsulated in
 249  *              the protocol-specific callback
 250  * @per_session_data_size:      Each new connection using this protocol gets
 251  *              this much memory allocated on connection establishment and
 252  *              freed on connection takedown.  A pointer to this per-connection
 253  *              allocation is passed into the callback in the 'user' parameter
 254  * @owning_server:      the server init call fills in this opaque pointer when
 255  *              registering this protocol with the server.
 256  * @broadcast_socket_port: the server init call fills this in with the
 257  *              localhost port number used to forward broadcasts for this
 258  *              protocol
 259  * @broadcast_socket_user_fd:  the server init call fills this in ... the main()
 260  *              process context can write to this socket to perform broadcasts
 261  *              (use the libwebsockets_broadcast() api to do this instead,
 262  *              it works from any process context)
 263  * @protocol_index: which protocol we are starting from zero
 264  *
 265  *      This structure represents one protocol supported by the server.  An
 266  *      array of these structures is passed to libwebsocket_create_server()
 267  *      allows as many protocols as you like to be handled by one server.
 268  */
 269
 270 struct libwebsocket_protocols {
 271         const char *name;
 272         int (*callback)(struct libwebsocket *wsi,
 273                         enum libwebsocket_callback_reasons reason, void *user,
 274                                                           void *in, size_t len);
 275         size_t per_session_data_size;
 276
 277         /*
 278          * below are filled in on server init and can be left uninitialized,
 279          * no need for user to use them directly either
 280          */
 281
 282         struct libwebsocket_context *owning_server;
 283         int broadcast_socket_port;
 284         int broadcast_socket_user_fd;
 285         int protocol_index;
 286 };
 287
 288 extern struct libwebsocket_context *
 289 libwebsocket_create_context(int port,
 290                   struct libwebsocket_protocols *protocols,
 291                   const char *ssl_cert_filepath,
 292                   const char *ssl_private_key_filepath, int gid, int uid,
 293                   unsigned int options);
 294
 295 extern void
 296 libwebsocket_context_destroy(struct libwebsocket_context *this);
 297
 298 extern int
 299 libwebsockets_fork_service_loop(struct libwebsocket_context *this);
 300
 301 extern int
 302 libwebsocket_service(struct libwebsocket_context *this, int timeout_ms);
 303
 304 extern int
 305 libwebsocket_service_fd(struct libwebsocket_context *this,
 306                                                          struct pollfd *pollfd);
 307
 308 /*
 309  * IMPORTANT NOTICE!
 310  *
 311  * When sending with websocket protocol (LWS_WRITE_TEXT or LWS_WRITE_BINARY)
 312  * the send buffer has to have LWS_SEND_BUFFER_PRE_PADDING bytes valid BEFORE
 313  * buf, and LWS_SEND_BUFFER_POST_PADDING bytes valid AFTER (buf + len).
 314  *
 315  * This allows us to add protocol info before and after the data, and send as
 316  * one packet on the network without payload copying, for maximum efficiency.
 317  *
 318  * So for example you need this kind of code to use libwebsocket_write with a
 319  * 128-byte payload
 320  *
 321  *   char buf[LWS_SEND_BUFFER_PRE_PADDING + 128 + LWS_SEND_BUFFER_POST_PADDING];
 322  *
 323  *   // fill your part of the buffer... for example here it's all zeros
 324  *   memset(&buf[LWS_SEND_BUFFER_PRE_PADDING], 0, 128);
 325  *
 326  *   libwebsocket_write(wsi, &buf[LWS_SEND_BUFFER_PRE_PADDING], 128);
 327  *
 328  * When sending LWS_WRITE_HTTP, there is no protocol addition and you can just
 329  * use the whole buffer without taking care of the above.
 330  */
 331
 332 /* this is the frame nonce plus two header plus 8 length */
 333
 334 #define LWS_SEND_BUFFER_PRE_PADDING (4 + 10)
 335 #define LWS_SEND_BUFFER_POST_PADDING 1
 336
 337 extern int
 338 libwebsocket_write(struct libwebsocket *wsi, unsigned char *buf, size_t len,
 339                                      enum libwebsocket_write_protocol protocol);
 340
 341 extern int
 342 libwebsockets_serve_http_file(struct libwebsocket *wsi, const char *file,
 343                                                      const char *content_type);
 344
 345 /* notice - you need the pre- and post- padding allocation for buf below */
 346
 347 extern int
 348 libwebsockets_broadcast(const struct libwebsocket_protocols *protocol,
 349                                                 unsigned char *buf, size_t len);
 350
 351 extern const struct libwebsocket_protocols *
 352 libwebsockets_get_protocol(struct libwebsocket *wsi);
 353
 354 extern int
 355 libwebsocket_callback_on_writable(struct libwebsocket *wsi);
 356
 357 extern int
 358 libwebsocket_callback_on_writable_all_protocol(
 359                                  const struct libwebsocket_protocols *protocol);
 360
 361 extern int
 362 libwebsocket_get_socket_fd(struct libwebsocket *wsi);
 363
 364 extern int
 365 libwebsocket_rx_flow_control(struct libwebsocket *wsi, int enable);
 366
 367 extern size_t
 368 libwebsockets_remaining_packet_payload(struct libwebsocket *wsi);
 369
 370 extern struct libwebsocket *
 371 libwebsocket_client_connect(struct libwebsocket_context *clients,
 372                               const char *address,
 373                               int port,
 374                               int ssl_connection,
 375                               const char *path,
 376                               const char *host,
 377                               const char *origin,
 378                               const char *protocol,
 379                               int ietf_version_or_minus_one);
 380
 381 extern const char *
 382 libwebsocket_canonical_hostname(struct libwebsocket_context *this);
 383
 384 extern void
 385 libwebsocket_client_close(struct libwebsocket *wsi);
 386
 387 extern void
 388 libwebsockets_get_peer_addresses(int fd, char *name, int name_len,
 389                                         char *rip, int rip_len);
 390
 391 extern void
 392 libwebsockets_hangup_on_client(struct libwebsocket_context *this, int fd);
 393
 394 #endif