resource/csdk/connectivity/src/ip_adapter/caipserver.c

   1 /*****************************************************************j
   2  *
   3  * Copyright 2014 Samsung Electronics All Rights Reserved.
   4  *
   5  *
   6  *
   7  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   8  * you may not use this file except in compliance with the License.
   9  * You may obtain a copy of the License at
  10  *
  11  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  12  *
  13  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  14  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  15  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  16  * See the License for the specific language governing permissions and
  17  * limitations under the License.
  18  *
  19  ******************************************************************/
  20
  21 #ifndef __APPLE_USE_RFC_3542
  22 #define __APPLE_USE_RFC_3542 // for PKTINFO
  23 #endif
  24 #ifndef _GNU_SOURCE
  25 #define _GNU_SOURCE // for in6_pktinfo
  26 #endif
  27
  28 #include <sys/types.h>
  29 #include <sys/socket.h>
  30 #include <stdio.h>
  31 #include <unistd.h>
  32 #include <sys/types.h>
  33 #include <fcntl.h>
  34 #include <sys/select.h>
  35 #include <arpa/inet.h>
  36 #include <netinet/in.h>
  37 #include <net/if.h>
  38 #include <errno.h>
  39 #ifdef __linux__
  40 #include <linux/netlink.h>
  41 #include <linux/rtnetlink.h>
  42 #endif
  43
  44 #include "pdu.h"
  45 #include "caipinterface.h"
  46 #include "caadapterutils.h"
  47 #ifdef __WITH_DTLS__
  48 #include "caadapternetdtls.h"
  49 #endif
  50 #include "camutex.h"
  51 #include "oic_malloc.h"
  52 #include "oic_string.h"
  53
  54 /*
  55  * Logging tag for module name
  56  */
  57 #define TAG "OIC_CA_IP_SERVER"
  58
  59 #define SELECT_TIMEOUT 1     // select() seconds (and termination latency)
  60
  61 #define IPv4_MULTICAST     "224.0.1.187"
  62 static struct in_addr IPv4MulticastAddress = { 0 };
  63
  64 #define IPv6_DOMAINS       16
  65 #define IPv6_MULTICAST_INT "ff01::fd"
  66 static struct in6_addr IPv6MulticastAddressInt;
  67 #define IPv6_MULTICAST_LNK "ff02::fd"
  68 static struct in6_addr IPv6MulticastAddressLnk;
  69 #define IPv6_MULTICAST_RLM "ff03::fd"
  70 static struct in6_addr IPv6MulticastAddressRlm;
  71 #define IPv6_MULTICAST_ADM "ff04::fd"
  72 static struct in6_addr IPv6MulticastAddressAdm;
  73 #define IPv6_MULTICAST_SIT "ff05::fd"
  74 static struct in6_addr IPv6MulticastAddressSit;
  75 #define IPv6_MULTICAST_ORG "ff08::fd"
  76 static struct in6_addr IPv6MulticastAddressOrg;
  77 #define IPv6_MULTICAST_GLB "ff0e::fd"
  78 static struct in6_addr IPv6MulticastAddressGlb;
  79
  80 static char *ipv6mcnames[IPv6_DOMAINS] = {
  81     NULL,
  82     IPv6_MULTICAST_INT,
  83     IPv6_MULTICAST_LNK,
  84     IPv6_MULTICAST_RLM,
  85     IPv6_MULTICAST_ADM,
  86     IPv6_MULTICAST_SIT,
  87     NULL,
  88     NULL,
  89     IPv6_MULTICAST_ORG,
  90     NULL,
  91     NULL,
  92     NULL,
  93     NULL,
  94     NULL,
  95     IPv6_MULTICAST_GLB,
  96     NULL
  97 };
  98
  99 static CAIPExceptionCallback g_exceptionCallback;
 100
 101 static CAIPPacketReceivedCallback g_packetReceivedCallback;
 102
 103 static void CAHandleNetlink();
 104 static void CAFindReadyMessage();
 105 static void CASelectReturned(fd_set *readFds, int ret);
 106 static void CAProcessNewInterface(CAInterface_t *ifchanged);
 107 static CAResult_t CAReceiveMessage(int fd, CATransportFlags_t flags);
 108
 109 #define SET(TYPE, FDS) \
 110     if (caglobals.ip.TYPE.fd != -1) \
 111     { \
 112         FD_SET(caglobals.ip.TYPE.fd, FDS); \
 113     }
 114
 115 #define ISSET(TYPE, FDS, FLAGS) \
 116     if (caglobals.ip.TYPE.fd != -1 && FD_ISSET(caglobals.ip.TYPE.fd, FDS)) \
 117     { \
 118         fd = caglobals.ip.TYPE.fd; \
 119         flags = FLAGS; \
 120     }
 121
 122 void CADeInitializeIPGlobals()
 123 {
 124     if (caglobals.ip.u6.fd != -1)
 125     {
 126         close(caglobals.ip.u6.fd);
 127         caglobals.ip.u6.fd = -1;
 128     }
 129
 130     if (caglobals.ip.u6s.fd != -1)
 131     {
 132         close(caglobals.ip.u6s.fd);
 133         caglobals.ip.u6s.fd = -1;
 134     }
 135
 136     if (caglobals.ip.u4.fd != -1)
 137     {
 138         close(caglobals.ip.u4.fd);
 139         caglobals.ip.u4.fd = -1;
 140     }
 141
 142     if (caglobals.ip.u4s.fd != -1)
 143     {
 144         close(caglobals.ip.u4s.fd);
 145         caglobals.ip.u4s.fd = -1;
 146     }
 147
 148     if (caglobals.ip.m6.fd != -1)
 149     {
 150         close(caglobals.ip.m6.fd);
 151         caglobals.ip.m6.fd = -1;
 152     }
 153
 154     if (caglobals.ip.m6s.fd != -1)
 155     {
 156         close(caglobals.ip.m6s.fd);
 157         caglobals.ip.m6s.fd = -1;
 158     }
 159
 160     if (caglobals.ip.m4.fd != -1)
 161     {
 162         close(caglobals.ip.m4.fd);
 163         caglobals.ip.m4.fd = -1;
 164     }
 165
 166     if (caglobals.ip.m4s.fd != -1)
 167     {
 168         close(caglobals.ip.m4s.fd);
 169         caglobals.ip.m4s.fd = -1;
 170     }
 171 }
 172
 173 static void CAReceiveHandler(void *data)
 174 {
 175     (void)data;
 176
 177     while (!caglobals.ip.terminate)
 178     {
 179         CAFindReadyMessage();
 180     }
 181 }
 182
 183 static void CAFindReadyMessage()
 184 {
 185     fd_set readFds;
 186     struct timeval timeout;
 187
 188     timeout.tv_sec = caglobals.ip.selectTimeout;
 189     timeout.tv_usec = 0;
 190     struct timeval *tv = caglobals.ip.selectTimeout == -1 ? NULL : &timeout;
 191
 192     FD_ZERO(&readFds);
 193     SET(u6,  &readFds)
 194     SET(u6s, &readFds)
 195     SET(u4,  &readFds)
 196     SET(u4s, &readFds)
 197     SET(m6,  &readFds)
 198     SET(m6s, &readFds)
 199     SET(m4,  &readFds)
 200     SET(m4s, &readFds)
 201     if (caglobals.ip.shutdownFds[0] != -1)
 202     {
 203         FD_SET(caglobals.ip.shutdownFds[0], &readFds);
 204     }
 205     if (caglobals.ip.netlinkFd != -1)
 206     {
 207         FD_SET(caglobals.ip.netlinkFd, &readFds);
 208     }
 209
 210     int ret = select(caglobals.ip.maxfd + 1, &readFds, NULL, NULL, tv);
 211
 212     if (caglobals.ip.terminate)
 213     {
 214         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "Packet receiver Stop request received.");
 215         return;
 216     }
 217     if (ret <= 0)
 218     {
 219         if (ret < 0)
 220         {
 221             OIC_LOG_V(FATAL, TAG, "select error %s", strerror(errno));
 222         }
 223         return;
 224     }
 225
 226     CASelectReturned(&readFds, ret);
 227 }
 228
 229 static void CASelectReturned(fd_set *readFds, int ret)
 230 {
 231     (void)ret;
 232     int fd = -1;
 233     CATransportFlags_t flags = CA_DEFAULT_FLAGS;
 234
 235     while (!caglobals.ip.terminate)
 236     {
 237         ISSET(u6,  readFds, CA_IPV6)
 238         else ISSET(u6s, readFds, CA_IPV6 | CA_SECURE)
 239         else ISSET(u4,  readFds, CA_IPV4)
 240         else ISSET(u4s, readFds, CA_IPV4 | CA_SECURE)
 241         else ISSET(m6,  readFds, CA_MULTICAST | CA_IPV6)
 242         else ISSET(m6s, readFds, CA_MULTICAST | CA_IPV6 | CA_SECURE)
 243         else ISSET(m4,  readFds, CA_MULTICAST | CA_IPV4)
 244         else ISSET(m4s, readFds, CA_MULTICAST | CA_IPV4 | CA_SECURE)
 245         else if (FD_ISSET(caglobals.ip.netlinkFd, readFds))
 246         {
 247             CAHandleNetlink();
 248             break;
 249         }
 250         else if (FD_ISSET(caglobals.ip.shutdownFds[0], readFds))
 251         {
 252             char buf[10] = {0};
 253             ssize_t len = read(caglobals.ip.shutdownFds[0], buf, sizeof (buf));
 254             if (-1 == len)
 255             {
 256                 continue;
 257             }
 258
 259             CAInterface_t *ifchanged = CAFindInterfaceChange();
 260             if (ifchanged)
 261             {
 262                 CAProcessNewInterface(ifchanged);
 263                 OICFree(ifchanged);
 264             }
 265             break;
 266         }
 267         else
 268         {
 269             break;
 270         }
 271
 272         (void)CAReceiveMessage(fd, flags);
 273         FD_CLR(fd, readFds);
 274     }
 275 }
 276
 277 static CAResult_t CAReceiveMessage(int fd, CATransportFlags_t flags)
 278 {
 279     char recvBuffer[COAP_MAX_PDU_SIZE];
 280
 281     size_t len;
 282     int level, type, namelen;
 283     struct sockaddr_storage srcAddr;
 284     unsigned char *pktinfo = NULL;
 285     struct cmsghdr *cmp = NULL;
 286     struct iovec iov = { recvBuffer, sizeof (recvBuffer) };
 287     union control
 288     {
 289         struct cmsghdr cmsg;
 290         unsigned char data[CMSG_SPACE(sizeof (struct in6_pktinfo))];
 291     } cmsg;
 292
 293     if (flags & CA_IPV6)
 294     {
 295         namelen = sizeof (struct sockaddr_in6);
 296         level = IPPROTO_IPV6;
 297         type = IPV6_PKTINFO;
 298         len = sizeof (struct in6_pktinfo);
 299     }
 300     else
 301     {
 302         namelen = sizeof (struct sockaddr_in);
 303         level = IPPROTO_IP;
 304         type = IP_PKTINFO;
 305         len = sizeof (struct in6_pktinfo);
 306     }
 307
 308     struct msghdr msg = { .msg_name = &srcAddr,
 309                           .msg_namelen = namelen,
 310                           .msg_iov = &iov,
 311                           .msg_iovlen = 1,
 312                           .msg_control = &cmsg,
 313                           .msg_controllen = CMSG_SPACE(len) };
 314
 315     ssize_t recvLen = recvmsg(fd, &msg, flags);
 316     if (-1 == recvLen)
 317     {
 318         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "Recvfrom failed %s", strerror(errno));
 319         return CA_STATUS_FAILED;
 320     }
 321
 322     if (flags & CA_MULTICAST)
 323     {
 324         for (cmp = CMSG_FIRSTHDR(&msg); cmp != NULL; cmp = CMSG_NXTHDR(&msg, cmp))
 325         {
 326             if (cmp->cmsg_level == level && cmp->cmsg_type == type)
 327             {
 328                 pktinfo = CMSG_DATA(cmp);
 329             }
 330         }
 331     }
 332
 333     CASecureEndpoint_t sep = {.endpoint = {.adapter = CA_ADAPTER_IP, .flags = flags}};
 334
 335     if (flags & CA_IPV6)
 336     {
 337         sep.endpoint.interface = ((struct sockaddr_in6 *)&srcAddr)->sin6_scope_id;
 338         ((struct sockaddr_in6 *)&srcAddr)->sin6_scope_id = 0;
 339
 340         if ((flags & CA_MULTICAST) && pktinfo)
 341         {
 342             struct in6_addr *addr = &(((struct in6_pktinfo *)pktinfo)->ipi6_addr);
 343             unsigned char topbits = ((unsigned char *)addr)[0];
 344             if (topbits != 0xff)
 345             {
 346                 sep.endpoint.flags &= ~CA_MULTICAST;
 347             }
 348         }
 349     }
 350     else
 351     {
 352         if ((flags & CA_MULTICAST) && pktinfo)
 353         {
 354             struct in_addr *addr = &((struct in_pktinfo *)pktinfo)->ipi_addr;
 355             uint32_t host = ntohl(addr->s_addr);
 356             unsigned char topbits = ((unsigned char *)&host)[3];
 357             if (topbits < 224 || topbits > 239)
 358             {
 359                 sep.endpoint.flags &= ~CA_MULTICAST;
 360             }
 361         }
 362     }
 363
 364     CAConvertAddrToName(&srcAddr, msg.msg_namelen, sep.endpoint.addr, &sep.endpoint.port);
 365
 366     if (flags & CA_SECURE)
 367     {
 368 #ifdef __WITH_DTLS__
 369         int ret = CAAdapterNetDtlsDecrypt(&sep, (uint8_t *)recvBuffer, recvLen);
 370         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "CAAdapterNetDtlsDecrypt returns [%d]", ret);
 371 #else
 372         OIC_LOG(ERROR, TAG, "Encrypted message but no DTLS");
 373 #endif
 374     }
 375     else
 376     {
 377         if (g_packetReceivedCallback)
 378         {
 379             g_packetReceivedCallback(&sep, recvBuffer, recvLen);
 380         }
 381     }
 382
 383     return CA_STATUS_OK;
 384 }
 385
 386 void CAIPPullData()
 387 {
 388     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "IN");
 389     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "OUT");
 390 }
 391
 392 static int CACreateSocket(int family, uint16_t *port)
 393 {
 394     int socktype = SOCK_DGRAM;
 395 #ifdef SOCK_CLOEXEC
 396     socktype |= SOCK_CLOEXEC;
 397 #endif
 398     int fd = socket(family, socktype, IPPROTO_UDP);
 399     if (-1 == fd)
 400     {
 401         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "create socket failed: %s", strerror(errno));
 402         return -1;
 403     }
 404
 405 #ifndef SOCK_CLOEXEC
 406     int fl = fcntl(fd, F_GETFD);
 407     if (-1 == fl || -1 == fcntl(fd, F_SETFD, fl|FD_CLOEXEC))
 408     {
 409         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "set FD_CLOEXEC failed: %s", strerror(errno));
 410         close(fd);
 411         return -1;
 412     }
 413 #endif
 414
 415     struct sockaddr_storage sa = { .ss_family = family };
 416     socklen_t socklen;
 417
 418     if (family == AF_INET6)
 419     {
 420         int on = 1;
 421
 422         if (-1 == setsockopt(fd, IPPROTO_IPV6, IPV6_V6ONLY, &on, sizeof (on)))
 423         {
 424             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "IPV6_V6ONLY failed: %s", strerror(errno));
 425         }
 426
 427         if (*port)      // only do this for multicast ports
 428         {
 429             if (-1 == setsockopt(fd, IPPROTO_IPV6, IPV6_RECVPKTINFO, &on, sizeof (on)))
 430             {
 431                 OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "IPV6_RECVPKTINFO failed: %s", strerror(errno));
 432             }
 433         }
 434
 435         ((struct sockaddr_in6 *)&sa)->sin6_port = htons(*port);
 436         socklen = sizeof (struct sockaddr_in6);
 437     }
 438     else
 439     {
 440         if (*port)      // only do this for multicast ports
 441         {
 442             int on = 1;
 443             if (-1 == setsockopt(fd, IPPROTO_IP, IP_PKTINFO, &on, sizeof (on)))
 444             {
 445                 OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "IP_PKTINFO failed: %s", strerror(errno));
 446             }
 447         }
 448
 449         ((struct sockaddr_in *)&sa)->sin_port = htons(*port);
 450         socklen = sizeof (struct sockaddr_in);
 451     }
 452
 453     if (*port)  // use the given port
 454     {
 455         int on = 1;
 456         if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (char *)&on, sizeof (on)))
 457         {
 458             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "SO_REUSEADDR failed: %s", strerror(errno));
 459             close(fd);
 460             return -1;
 461         }
 462     }
 463
 464     if (-1 == bind(fd, (struct sockaddr *)&sa, socklen))
 465     {
 466         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "bind socket failed: %s", strerror(errno));
 467         close(fd);
 468         return -1;
 469     }
 470
 471     if (!*port)  // return the assigned port
 472     {
 473         if (-1 == getsockname(fd, (struct sockaddr *)&sa, &socklen))
 474         {
 475             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "getsockname failed: %s", strerror(errno));
 476             close(fd);
 477             return -1;
 478         }
 479         *port = ntohs(family == AF_INET6 ?
 480                       ((struct sockaddr_in6 *)&sa)->sin6_port :
 481                       ((struct sockaddr_in *)&sa)->sin_port);
 482     }
 483
 484     return fd;
 485 }
 486
 487 #define CHECKFD(FD) \
 488     if (FD > caglobals.ip.maxfd) \
 489         caglobals.ip.maxfd = FD;
 490 #define NEWSOCKET(FAMILY, NAME) \
 491     caglobals.ip.NAME.fd = CACreateSocket(FAMILY, &caglobals.ip.NAME.port); \
 492     CHECKFD(caglobals.ip.NAME.fd)
 493
 494 static void CAInitializeNetlink()
 495 {
 496 #ifdef __linux__
 497     // create NETLINK fd for interface change notifications
 498     struct sockaddr_nl sa = { AF_NETLINK, 0, 0, RTMGRP_LINK };
 499
 500     caglobals.ip.netlinkFd = socket(AF_NETLINK, SOCK_RAW|SOCK_CLOEXEC, NETLINK_ROUTE);
 501     if (caglobals.ip.netlinkFd == -1)
 502     {
 503         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "netlink socket failed: %s", strerror(errno));
 504     }
 505     else
 506     {
 507         int r = bind(caglobals.ip.netlinkFd, (struct sockaddr *)&sa, sizeof (sa));
 508         if (r)
 509         {
 510             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "netlink bind failed: %s", strerror(errno));
 511             close(caglobals.ip.netlinkFd);
 512             caglobals.ip.netlinkFd = -1;
 513         }
 514         else
 515         {
 516             CHECKFD(caglobals.ip.netlinkFd);
 517         }
 518     }
 519 #endif
 520 }
 521
 522 static void CAInitializePipe()
 523 {
 524     caglobals.ip.selectTimeout = -1;
 525 #ifdef HAVE_PIPE2
 526     int ret = pipe2(caglobals.ip.shutdownFds, O_CLOEXEC);
 527 #else
 528     int ret = pipe(caglobals.ip.shutdownFds);
 529     if (-1 != ret)
 530     {
 531         ret = fcntl(caglobals.ip.shutdownFds[0], F_GETFD);
 532         if (-1 != ret)
 533         {
 534             ret = fcntl(caglobals.ip.shutdownFds[0], F_SETFD, ret|FD_CLOEXEC);
 535         }
 536         if (-1 != ret)
 537         {
 538             ret = fcntl(caglobals.ip.shutdownFds[1], F_GETFD);
 539         }
 540         if (-1 != ret)
 541         {
 542             ret = fcntl(caglobals.ip.shutdownFds[1], F_SETFD, ret|FD_CLOEXEC);
 543         }
 544         if (-1 == ret)
 545         {
 546             close(caglobals.ip.shutdownFds[1]);
 547             close(caglobals.ip.shutdownFds[0]);
 548             caglobals.ip.shutdownFds[0] = -1;
 549             caglobals.ip.shutdownFds[1] = -1;
 550         }
 551     }
 552 #endif
 553     if (-1 == ret)
 554     {
 555         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "pipe failed: %s", strerror(errno));
 556         caglobals.ip.selectTimeout = SELECT_TIMEOUT; //poll needed for shutdown
 557     }
 558 }
 559
 560 CAResult_t CAIPStartServer(const ca_thread_pool_t threadPool)
 561 {
 562     CAResult_t res = CA_STATUS_OK;
 563
 564     if (caglobals.ip.started)
 565     {
 566         return res;
 567     }
 568
 569     if (!IPv4MulticastAddress.s_addr)
 570     {
 571         (void)inet_pton(AF_INET, IPv4_MULTICAST, &IPv4MulticastAddress);
 572         (void)inet_pton(AF_INET6, IPv6_MULTICAST_INT, &IPv6MulticastAddressInt);
 573         (void)inet_pton(AF_INET6, IPv6_MULTICAST_LNK, &IPv6MulticastAddressLnk);
 574         (void)inet_pton(AF_INET6, IPv6_MULTICAST_RLM, &IPv6MulticastAddressRlm);
 575         (void)inet_pton(AF_INET6, IPv6_MULTICAST_ADM, &IPv6MulticastAddressAdm);
 576         (void)inet_pton(AF_INET6, IPv6_MULTICAST_SIT, &IPv6MulticastAddressSit);
 577         (void)inet_pton(AF_INET6, IPv6_MULTICAST_ORG, &IPv6MulticastAddressOrg);
 578         (void)inet_pton(AF_INET6, IPv6_MULTICAST_GLB, &IPv6MulticastAddressGlb);
 579     }
 580
 581     if (!caglobals.ip.ipv6enabled && !caglobals.ip.ipv4enabled)
 582     {
 583         caglobals.ip.ipv4enabled = true;  // only needed to run CA tests
 584     }
 585
 586     if (caglobals.ip.ipv6enabled)
 587     {
 588         NEWSOCKET(AF_INET6, u6)
 589         NEWSOCKET(AF_INET6, u6s)
 590         NEWSOCKET(AF_INET6, m6)
 591         NEWSOCKET(AF_INET6, m6s)
 592         OIC_LOG_V(INFO, TAG, "IPv6 unicast port: %u", caglobals.ip.u6.port);
 593     }
 594     if (caglobals.ip.ipv4enabled)
 595     {
 596         NEWSOCKET(AF_INET, u4)
 597         NEWSOCKET(AF_INET, u4s)
 598         NEWSOCKET(AF_INET, m4)
 599         NEWSOCKET(AF_INET, m4s)
 600         OIC_LOG_V(INFO, TAG, "IPv4 unicast port: %u", caglobals.ip.u4.port);
 601     }
 602
 603     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG,
 604               "socket summary: u6=%d, u6s=%d, u4=%d, u4s=%d, m6=%d, m6s=%d, m4=%d, m4s=%d",
 605               caglobals.ip.u6.fd, caglobals.ip.u6s.fd, caglobals.ip.u4.fd, caglobals.ip.u4s.fd,
 606               caglobals.ip.m6.fd, caglobals.ip.m6s.fd, caglobals.ip.m4.fd, caglobals.ip.m4s.fd);
 607
 608     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG,
 609               "port summary: u6 port=%d, u6s port=%d, u4 port=%d, u4s port=%d, m6 port=%d,"
 610               "m6s port=%d, m4 port=%d, m4s port=%d",
 611               caglobals.ip.u6.port, caglobals.ip.u6s.port, caglobals.ip.u4.port,
 612               caglobals.ip.u4s.port, caglobals.ip.m6.port, caglobals.ip.m6s.port,
 613               caglobals.ip.m4.port, caglobals.ip.m4s.port);
 614     // create pipe for fast shutdown
 615     CAInitializePipe();
 616     CHECKFD(caglobals.ip.shutdownFds[0]);
 617     CHECKFD(caglobals.ip.shutdownFds[1]);
 618
 619     // create source of network interface change notifications
 620     CAInitializeNetlink();
 621
 622     caglobals.ip.selectTimeout = CAGetPollingInterval(caglobals.ip.selectTimeout);
 623
 624     res = CAIPStartListenServer();
 625     if (CA_STATUS_OK != res)
 626     {
 627         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "Failed to start listening server![%d]", res);
 628         return res;
 629     }
 630
 631     caglobals.ip.terminate = false;
 632     res = ca_thread_pool_add_task(threadPool, CAReceiveHandler, NULL);
 633     if (CA_STATUS_OK != res)
 634     {
 635         OIC_LOG(ERROR, TAG, "thread_pool_add_task failed");
 636         return res;
 637     }
 638     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "CAReceiveHandler thread started successfully.");
 639
 640     caglobals.ip.started = true;
 641     return CA_STATUS_OK;
 642 }
 643
 644 void CAIPStopServer()
 645 {
 646     caglobals.ip.started = false;
 647     caglobals.ip.terminate = true;
 648
 649     if (caglobals.ip.shutdownFds[1] != -1)
 650     {
 651         close(caglobals.ip.shutdownFds[1]);
 652         // receive thread will stop immediately
 653     }
 654     else
 655     {
 656         // receive thread will stop in SELECT_TIMEOUT seconds.
 657     }
 658 }
 659
 660 void CAWakeUpForChange()
 661 {
 662     if (caglobals.ip.shutdownFds[1] != -1)
 663     {
 664         ssize_t len = 0;
 665         do
 666         {
 667             len = write(caglobals.ip.shutdownFds[1], "w", 1);
 668         } while ((len == -1) && (errno == EINTR));
 669         if ((len == -1) && (errno != EINTR) && (errno != EPIPE))
 670         {
 671             OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "write failed: %s", strerror(errno));
 672         }
 673     }
 674 }
 675
 676 static void applyMulticastToInterface4(struct in_addr inaddr)
 677 {
 678     if (!caglobals.ip.ipv4enabled)
 679     {
 680         return;
 681     }
 682
 683     struct ip_mreqn mreq = { .imr_multiaddr = IPv4MulticastAddress,
 684                              .imr_address = inaddr,
 685                              .imr_ifindex = 0 };
 686     if (setsockopt(caglobals.ip.m4.fd, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &mreq, sizeof (mreq)))
 687     {
 688         if (EADDRINUSE != errno)
 689         {
 690             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "IPv4 IP_ADD_MEMBERSHIP failed: %s", strerror(errno));
 691         }
 692     }
 693     if (setsockopt(caglobals.ip.m4s.fd, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &mreq, sizeof (mreq)))
 694     {
 695         if (EADDRINUSE != errno)
 696         {
 697             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "secure IPv4 IP_ADD_MEMBERSHIP failed: %s", strerror(errno));
 698         }
 699     }
 700 }
 701
 702 static void applyMulticast6(int fd, struct in6_addr *addr, uint32_t interface)
 703 {
 704     struct ipv6_mreq mreq = {.ipv6mr_multiaddr = *addr, .ipv6mr_interface = interface};
 705
 706     if (setsockopt(fd, IPPROTO_IPV6, IPV6_JOIN_GROUP, &mreq, sizeof (mreq)))
 707     {
 708         if (EADDRINUSE != errno)
 709         {
 710             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "IPv6 IP_ADD_MEMBERSHIP failed: %s", strerror(errno));
 711         }
 712     }
 713 }
 714
 715 static void applyMulticastToInterface6(uint32_t interface)
 716 {
 717     if (!caglobals.ip.ipv6enabled)
 718     {
 719         return;
 720     }
 721     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6.fd, &IPv6MulticastAddressInt, interface);
 722     applyMulticast6(caglobals.ip.m6.fd, &IPv6MulticastAddressLnk, interface);
 723     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6.fd, &IPv6MulticastAddressRlm, interface);
 724     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6.fd, &IPv6MulticastAddressAdm, interface);
 725     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6.fd, &IPv6MulticastAddressSit, interface);
 726     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6.fd, &IPv6MulticastAddressOrg, interface);
 727     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6.fd, &IPv6MulticastAddressGlb, interface);
 728
 729     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6s.fd, &IPv6MulticastAddressInt, interface);
 730     applyMulticast6(caglobals.ip.m6s.fd, &IPv6MulticastAddressLnk, interface);
 731     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6s.fd, &IPv6MulticastAddressRlm, interface);
 732     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6s.fd, &IPv6MulticastAddressAdm, interface);
 733     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6s.fd, &IPv6MulticastAddressSit, interface);
 734     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6s.fd, &IPv6MulticastAddressOrg, interface);
 735     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6s.fd, &IPv6MulticastAddressGlb, interface);
 736 }
 737
 738 CAResult_t CAIPStartListenServer()
 739 {
 740     u_arraylist_t *iflist = CAIPGetInterfaceInformation(0);
 741     if (!iflist)
 742     {
 743         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "get interface info failed: %s", strerror(errno));
 744         return CA_STATUS_FAILED;
 745     }
 746
 747     uint32_t len = u_arraylist_length(iflist);
 748     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IP network interfaces found: %d", len);
 749
 750     for (uint32_t i = 0; i < len; i++)
 751     {
 752         CAInterface_t *ifitem = (CAInterface_t *)u_arraylist_get(iflist, i);
 753
 754         if (!ifitem)
 755         {
 756             continue;
 757         }
 758         if ((ifitem->flags & (IFF_UP|IFF_RUNNING)) != (IFF_UP|IFF_RUNNING))
 759         {
 760             continue;
 761         }
 762         if (ifitem->family == AF_INET)
 763         {
 764             struct in_addr inaddr;
 765             inaddr.s_addr = ifitem->ipv4addr;
 766             applyMulticastToInterface4(inaddr);
 767             OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IPv4 network interface: %s", ifitem->name);
 768         }
 769         if (ifitem->family == AF_INET6)
 770         {
 771             applyMulticastToInterface6(ifitem->index);
 772             OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IPv6 network interface: %s", ifitem->name);
 773         }
 774     }
 775
 776     u_arraylist_destroy(iflist);
 777     return CA_STATUS_OK;
 778 }
 779
 780 CAResult_t CAIPStopListenServer()
 781 {
 782     u_arraylist_t *iflist = CAIPGetInterfaceInformation(0);
 783     if (!iflist)
 784     {
 785         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "Get interface info failed: %s", strerror(errno));
 786         return CA_STATUS_FAILED;
 787     }
 788
 789     uint32_t len = u_arraylist_length(iflist);
 790     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IP network interfaces found: %d", len);
 791
 792     for (uint32_t i = 0; i < len; i++)
 793     {
 794         CAInterface_t *ifitem = (CAInterface_t *)u_arraylist_get(iflist, i);
 795
 796         if (!ifitem)
 797         {
 798             continue;
 799         }
 800
 801         if ((ifitem->flags & (IFF_UP|IFF_RUNNING)) != (IFF_UP|IFF_RUNNING))
 802         {
 803             continue;
 804         }
 805         if (ifitem->family == AF_INET)
 806         {
 807             close(caglobals.ip.m4.fd);
 808             close(caglobals.ip.m4s.fd);
 809             caglobals.ip.m4.fd = -1;
 810             caglobals.ip.m4s.fd = -1;
 811             OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IPv4 network interface: %s cloed", ifitem->name);
 812         }
 813         if (ifitem->family == AF_INET6)
 814         {
 815             close(caglobals.ip.m6.fd);
 816             close(caglobals.ip.m6s.fd);
 817             caglobals.ip.m6.fd = -1;
 818             caglobals.ip.m6s.fd = -1;
 819             OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IPv6 network interface: %s", ifitem->name);
 820         }
 821     }
 822     u_arraylist_destroy(iflist);
 823     return CA_STATUS_OK;
 824 }
 825
 826 static void CAProcessNewInterface(CAInterface_t *ifitem)
 827 {
 828     if (!ifitem)
 829     {
 830         OIC_LOG(DEBUG, TAG, "ifitem is null");
 831         return;
 832     }
 833
 834     applyMulticastToInterface6(ifitem->index);
 835     struct in_addr inaddr = { .s_addr = ifitem->ipv4addr };
 836     applyMulticastToInterface4(inaddr);
 837 }
 838 static void CAHandleNetlink()
 839 {
 840 #ifdef __linux__
 841     char buf[4096];
 842     struct nlmsghdr *nh;
 843     struct sockaddr_nl sa;
 844     struct iovec iov = { buf, sizeof (buf) };
 845     struct msghdr msg = { (void *)&sa, sizeof (sa), &iov, 1, NULL, 0, 0 };
 846
 847     size_t len = recvmsg(caglobals.ip.netlinkFd, &msg, 0);
 848
 849     for (nh = (struct nlmsghdr *)buf; NLMSG_OK(nh, len); nh = NLMSG_NEXT(nh, len))
 850     {
 851         if (nh != NULL && nh->nlmsg_type != RTM_NEWLINK)
 852         {
 853             continue;
 854         }
 855
 856         struct ifinfomsg *ifi = (struct ifinfomsg *)NLMSG_DATA(nh);
 857         if (!ifi || (ifi->ifi_flags & IFF_LOOPBACK) || !(ifi->ifi_flags & IFF_RUNNING))
 858         {
 859             continue;
 860         }
 861
 862         int newIndex = ifi->ifi_index;
 863
 864         u_arraylist_t *iflist = CAIPGetInterfaceInformation(newIndex);
 865         if (!iflist)
 866         {
 867             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "get interface info failed: %s", strerror(errno));
 868             return;
 869         }
 870
 871         uint32_t listLength = u_arraylist_length(iflist);
 872         for (uint32_t i = 0; i < listLength; i++)
 873         {
 874             CAInterface_t *ifitem = (CAInterface_t *)u_arraylist_get(iflist, i);
 875             if (!ifitem)
 876             {
 877                 continue;
 878             }
 879
 880             if ((int)ifitem->index != newIndex)
 881             {
 882                 continue;
 883             }
 884
 885             CAProcessNewInterface(ifitem);
 886             break; // we found the one we were looking for
 887         }
 888         u_arraylist_destroy(iflist);
 889     }
 890 #endif // __linux__
 891 }
 892
 893 void CAIPSetPacketReceiveCallback(CAIPPacketReceivedCallback callback)
 894 {
 895     g_packetReceivedCallback = callback;
 896 }
 897
 898 void CAIPSetExceptionCallback(CAIPExceptionCallback callback)
 899 {
 900     g_exceptionCallback = callback;
 901 }
 902
 903 static void sendData(int fd, const CAEndpoint_t *endpoint,
 904                      const void *data, uint32_t dlen,
 905                      const char *cast, const char *fam)
 906 {
 907     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "IN");
 908
 909     if (!endpoint)
 910     {
 911         OIC_LOG(DEBUG, TAG, "endpoint is null");
 912         return;
 913     }
 914
 915     char *secure = (endpoint->flags & CA_SECURE) ? "secure " : "";
 916     (void)secure;   // eliminates release warning
 917     struct sockaddr_storage sock;
 918     CAConvertNameToAddr(endpoint->addr, endpoint->port, &sock);
 919
 920     socklen_t socklen;
 921     if (sock.ss_family == AF_INET6)
 922     {
 923         struct sockaddr_in6 *sock6 = (struct sockaddr_in6 *)&sock;
 924         if (!sock6->sin6_scope_id)
 925         {
 926             sock6->sin6_scope_id = endpoint->interface;
 927         }
 928         socklen = sizeof(struct sockaddr_in6);
 929     }
 930     else
 931     {
 932         socklen = sizeof(struct sockaddr_in);
 933     }
 934
 935     ssize_t len = sendto(fd, data, dlen, 0, (struct sockaddr *)&sock, socklen);
 936     if (-1 == len)
 937     {
 938          // If logging is not defined/enabled.
 939         (void)cast;
 940         (void)fam;
 941         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "%s%s %s sendTo failed: %s", secure, cast, fam, strerror(errno));
 942     }
 943     else
 944     {
 945         OIC_LOG_V(INFO, TAG, "%s%s %s sendTo is successful: %zd bytes", secure, cast, fam, len);
 946     }
 947 }
 948
 949 static void sendMulticastData6(const u_arraylist_t *iflist,
 950                                CAEndpoint_t *endpoint,
 951                                const void *data, uint32_t datalen)
 952 {
 953     if (!endpoint)
 954     {
 955         OIC_LOG(DEBUG, TAG, "endpoint is null");
 956         return;
 957     }
 958
 959     int scope = endpoint->flags & CA_SCOPE_MASK;
 960     char *ipv6mcname = ipv6mcnames[scope];
 961     if (!ipv6mcname)
 962     {
 963         OIC_LOG_V(INFO, TAG, "IPv6 multicast scope invalid: %d", scope);
 964         return;
 965     }
 966     OICStrcpy(endpoint->addr, sizeof(endpoint->addr), ipv6mcname);
 967     int fd = caglobals.ip.u6.fd;
 968
 969     uint32_t len = u_arraylist_length(iflist);
 970     for (uint32_t i = 0; i < len; i++)
 971     {
 972         CAInterface_t *ifitem = (CAInterface_t *)u_arraylist_get(iflist, i);
 973         if (!ifitem)
 974         {
 975             continue;
 976         }
 977         if ((ifitem->flags & (IFF_UP|IFF_RUNNING)) != (IFF_UP|IFF_RUNNING))
 978         {
 979             continue;
 980         }
 981         if (ifitem->family != AF_INET6)
 982         {
 983             continue;
 984         }
 985
 986         int index = ifitem->index;
 987         if (setsockopt(fd, IPPROTO_IPV6, IPV6_MULTICAST_IF, &index, sizeof (index)))
 988         {
 989             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "setsockopt6 failed: %s", strerror(errno));
 990             return;
 991         }
 992         sendData(fd, endpoint, data, datalen, "multicast", "ipv6");
 993     }
 994 }
 995
 996 static void sendMulticastData4(const u_arraylist_t *iflist,
 997                                CAEndpoint_t *endpoint,
 998                                const void *data, uint32_t datalen)
 999 {
1000     VERIFY_NON_NULL_VOID(endpoint, TAG, "endpoint is NULL");
1001
1002     struct ip_mreqn mreq = { .imr_multiaddr = IPv4MulticastAddress,
1003                              .imr_ifindex = 0 };
1004     OICStrcpy(endpoint->addr, sizeof(endpoint->addr), IPv4_MULTICAST);
1005     int fd = caglobals.ip.u4.fd;
1006
1007     uint32_t len = u_arraylist_length(iflist);
1008     for (uint32_t i = 0; i < len; i++)
1009     {
1010         CAInterface_t *ifitem = (CAInterface_t *)u_arraylist_get(iflist, i);
1011         if (!ifitem)
1012         {
1013             continue;
1014         }
1015         if ((ifitem->flags & (IFF_UP|IFF_RUNNING)) != (IFF_UP|IFF_RUNNING))
1016         {
1017             continue;
1018         }
1019         if (ifitem->family != AF_INET)
1020         {
1021             continue;
1022         }
1023
1024         struct in_addr inaddr;
1025         inaddr.s_addr = ifitem->ipv4addr;
1026         mreq.imr_address = inaddr;
1027         if (setsockopt(fd, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_IF, &mreq, sizeof (mreq)))
1028         {
1029             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "send IP_MULTICAST_IF failed: %s (using defualt)",
1030                     strerror(errno));
1031         }
1032         sendData(fd, endpoint, data, datalen, "multicast", "ipv4");
1033     }
1034 }
1035
1036 void CAIPSendData(CAEndpoint_t *endpoint, const void *data, uint32_t datalen,
1037                   bool isMulticast)
1038 {
1039     VERIFY_NON_NULL_VOID(endpoint, TAG, "endpoint is NULL");
1040     VERIFY_NON_NULL_VOID(data, TAG, "data is NULL");
1041
1042     bool isSecure = (endpoint->flags & CA_SECURE) != 0;
1043
1044     if (isMulticast)
1045     {
1046         endpoint->port = isSecure ? CA_SECURE_COAP : CA_COAP;
1047
1048         u_arraylist_t *iflist = CAIPGetInterfaceInformation(0);
1049         if (!iflist)
1050         {
1051             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "get interface info failed: %s", strerror(errno));
1052             return;
1053         }
1054
1055         if ((endpoint->flags & CA_IPV6) && caglobals.ip.ipv6enabled)
1056         {
1057             sendMulticastData6(iflist, endpoint, data, datalen);
1058         }
1059         if ((endpoint->flags & CA_IPV4) && caglobals.ip.ipv4enabled)
1060         {
1061             sendMulticastData4(iflist, endpoint, data, datalen);
1062         }
1063
1064         u_arraylist_destroy(iflist);
1065     }
1066     else
1067     {
1068         if (!endpoint->port)    // unicast discovery
1069         {
1070             endpoint->port = isSecure ? CA_SECURE_COAP : CA_COAP;
1071         }
1072
1073         int fd;
1074         if (caglobals.ip.ipv6enabled && (endpoint->flags & CA_IPV6))
1075         {
1076             fd = isSecure ? caglobals.ip.u6s.fd : caglobals.ip.u6.fd;
1077 #ifndef __WITH_DTLS__
1078             fd = caglobals.ip.u6.fd;
1079 #endif
1080             sendData(fd, endpoint, data, datalen, "unicast", "ipv6");
1081         }
1082         if (caglobals.ip.ipv4enabled && (endpoint->flags & CA_IPV4))
1083         {
1084             fd = isSecure ? caglobals.ip.u4s.fd : caglobals.ip.u4.fd;
1085 #ifndef __WITH_DTLS__
1086             fd = caglobals.ip.u4.fd;
1087 #endif
1088             sendData(fd, endpoint, data, datalen, "unicast", "ipv4");
1089         }
1090     }
1091 }
1092
1093 CAResult_t CAGetIPInterfaceInformation(CAEndpoint_t **info, uint32_t *size)
1094 {
1095     VERIFY_NON_NULL(info, TAG, "info is NULL");
1096     VERIFY_NON_NULL(size, TAG, "size is NULL");
1097
1098     u_arraylist_t *iflist = CAIPGetInterfaceInformation(0);
1099     if (!iflist)
1100     {
1101         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "get interface info failed: %s", strerror(errno));
1102         return CA_STATUS_FAILED;
1103     }
1104
1105     uint32_t len = u_arraylist_length(iflist);
1106     uint32_t length = len;
1107
1108 #ifdef __WITH_DTLS__
1109     //If DTLS is supported, each interface can support secure port as well
1110     length = len * 2;
1111 #endif
1112
1113     CAEndpoint_t *eps = (CAEndpoint_t *)OICCalloc(length, sizeof (CAEndpoint_t));
1114     if (!eps)
1115     {
1116         OIC_LOG(ERROR, TAG, "Malloc Failed");
1117         u_arraylist_destroy(iflist);
1118         return CA_MEMORY_ALLOC_FAILED;
1119     }
1120
1121     for (uint32_t i = 0, j = 0; i < len; i++)
1122     {
1123         CAInterface_t *ifitem = (CAInterface_t *)u_arraylist_get(iflist, i);
1124         if(!ifitem)
1125         {
1126             continue;
1127         }
1128
1129         eps[j].adapter = CA_ADAPTER_IP;
1130         eps[j].interface = 0;
1131
1132         if (ifitem->family == AF_INET6)
1133         {
1134             eps[j].flags = CA_IPV6;
1135             eps[j].port = caglobals.ip.u6.port;
1136         }
1137         else
1138         {
1139             eps[j].flags = CA_IPV4;
1140             eps[j].port = caglobals.ip.u4.port;
1141
1142             inet_ntop(AF_INET, &(ifitem->ipv4addr), eps[j].addr, MAX_ADDR_STR_SIZE_CA);
1143         }
1144
1145 #ifdef __WITH_DTLS__
1146         j++;
1147
1148         eps[j].adapter = CA_ADAPTER_IP;
1149         eps[j].interface = 0;
1150
1151         if (ifitem->family == AF_INET6)
1152         {
1153             eps[j].flags = CA_IPV6 | CA_SECURE;
1154             eps[j].port = caglobals.ip.u6s.port;
1155         }
1156         else
1157         {
1158             eps[j].flags = CA_IPV4 | CA_SECURE;
1159             eps[j].port = caglobals.ip.u4s.port;
1160             inet_ntop(AF_INET, &(ifitem->ipv4addr), eps[j].addr, MAX_ADDR_STR_SIZE_CA);
1161         }
1162 #endif
1163         j++;
1164     }
1165
1166     *info = eps;
1167     *size = len;
1168
1169     u_arraylist_destroy(iflist);
1170
1171     return CA_STATUS_OK;
1172 }