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