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             CAHandleNetlink();
 254             break;
 255         }
 256         else if (FD_ISSET(caglobals.ip.shutdownFds[0], readFds))
 257         {
 258             char buf[10] = {0};
 259             ssize_t len = read(caglobals.ip.shutdownFds[0], buf, sizeof (buf));
 260             if (-1 == len)
 261             {
 262                 continue;
 263             }
 264
 265             CAInterface_t *ifchanged = CAFindInterfaceChange();
 266             if (ifchanged)
 267             {
 268                 CAProcessNewInterface(ifchanged);
 269                 OICFree(ifchanged);
 270             }
 271             break;
 272         }
 273         else
 274         {
 275             break;
 276         }
 277
 278         (void)CAReceiveMessage(fd, flags);
 279         FD_CLR(fd, readFds);
 280     }
 281 }
 282
 283 static CAResult_t CAReceiveMessage(int fd, CATransportFlags_t flags)
 284 {
 285     char recvBuffer[COAP_MAX_PDU_SIZE];
 286
 287     size_t len;
 288     int level, type, namelen;
 289     struct sockaddr_storage srcAddr;
 290     unsigned char *pktinfo = NULL;
 291     struct cmsghdr *cmp = NULL;
 292     struct iovec iov = { recvBuffer, sizeof (recvBuffer) };
 293     union control
 294     {
 295         struct cmsghdr cmsg;
 296         unsigned char data[CMSG_SPACE(sizeof (struct in6_pktinfo))];
 297     } cmsg;
 298
 299     if (flags & CA_IPV6)
 300     {
 301         namelen = sizeof (struct sockaddr_in6);
 302         level = IPPROTO_IPV6;
 303         type = IPV6_PKTINFO;
 304         len = sizeof (struct in6_pktinfo);
 305     }
 306     else
 307     {
 308         namelen = sizeof (struct sockaddr_in);
 309         level = IPPROTO_IP;
 310         type = IP_PKTINFO;
 311         len = sizeof (struct in6_pktinfo);
 312     }
 313
 314     struct msghdr msg = { .msg_name = &srcAddr,
 315                           .msg_namelen = namelen,
 316                           .msg_iov = &iov,
 317                           .msg_iovlen = 1,
 318                           .msg_control = &cmsg,
 319                           .msg_controllen = CMSG_SPACE(len) };
 320
 321     ssize_t recvLen = recvmsg(fd, &msg, flags);
 322     if (-1 == recvLen)
 323     {
 324         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "Recvfrom failed %s", strerror(errno));
 325         return CA_STATUS_FAILED;
 326     }
 327
 328     if (flags & CA_MULTICAST)
 329     {
 330         for (cmp = CMSG_FIRSTHDR(&msg); cmp != NULL; cmp = CMSG_NXTHDR(&msg, cmp))
 331         {
 332             if (cmp->cmsg_level == level && cmp->cmsg_type == type)
 333             {
 334                 pktinfo = CMSG_DATA(cmp);
 335             }
 336         }
 337     }
 338
 339     CASecureEndpoint_t sep = {.endpoint = {.adapter = CA_ADAPTER_IP, .flags = flags}};
 340
 341     if (flags & CA_IPV6)
 342     {
 343         sep.endpoint.interface = ((struct sockaddr_in6 *)&srcAddr)->sin6_scope_id;
 344         ((struct sockaddr_in6 *)&srcAddr)->sin6_scope_id = 0;
 345
 346         if ((flags & CA_MULTICAST) && pktinfo)
 347         {
 348             struct in6_addr *addr = &(((struct in6_pktinfo *)pktinfo)->ipi6_addr);
 349             unsigned char topbits = ((unsigned char *)addr)[0];
 350             if (topbits != 0xff)
 351             {
 352                 sep.endpoint.flags &= ~CA_MULTICAST;
 353             }
 354         }
 355     }
 356     else
 357     {
 358         if ((flags & CA_MULTICAST) && pktinfo)
 359         {
 360             struct in_addr *addr = &((struct in_pktinfo *)pktinfo)->ipi_addr;
 361             uint32_t host = ntohl(addr->s_addr);
 362             unsigned char topbits = ((unsigned char *)&host)[3];
 363             if (topbits < 224 || topbits > 239)
 364             {
 365                 sep.endpoint.flags &= ~CA_MULTICAST;
 366             }
 367         }
 368     }
 369
 370     CAConvertAddrToName(&srcAddr, msg.msg_namelen, sep.endpoint.addr, &sep.endpoint.port);
 371
 372     if (flags & CA_SECURE)
 373     {
 374 #ifdef __WITH_DTLS__
 375         int ret = CAAdapterNetDtlsDecrypt(&sep, (uint8_t *)recvBuffer, recvLen);
 376         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "CAAdapterNetDtlsDecrypt returns [%d]", ret);
 377 #else
 378         OIC_LOG(ERROR, TAG, "Encrypted message but no DTLS");
 379 #endif
 380     }
 381     else
 382     {
 383         if (g_packetReceivedCallback)
 384         {
 385             g_packetReceivedCallback(&sep, recvBuffer, recvLen);
 386         }
 387     }
 388
 389     return CA_STATUS_OK;
 390 }
 391
 392 void CAIPPullData()
 393 {
 394     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "IN");
 395     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "OUT");
 396 }
 397
 398 static int CACreateSocket(int family, uint16_t *port)
 399 {
 400     int socktype = SOCK_DGRAM;
 401 #ifdef SOCK_CLOEXEC
 402     socktype |= SOCK_CLOEXEC;
 403 #endif
 404     int fd = socket(family, socktype, IPPROTO_UDP);
 405     if (-1 == fd)
 406     {
 407         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "create socket failed: %s", strerror(errno));
 408         return -1;
 409     }
 410
 411 #ifndef SOCK_CLOEXEC
 412     int fl = fcntl(fd, F_GETFD);
 413     if (-1 == fl || -1 == fcntl(fd, F_SETFD, fl|FD_CLOEXEC))
 414     {
 415         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "set FD_CLOEXEC failed: %s", strerror(errno));
 416         close(fd);
 417         return -1;
 418     }
 419 #endif
 420
 421     struct sockaddr_storage sa = { .ss_family = family };
 422     socklen_t socklen;
 423
 424     if (family == AF_INET6)
 425     {
 426         int on = 1;
 427
 428         if (-1 == setsockopt(fd, IPPROTO_IPV6, IPV6_V6ONLY, &on, sizeof (on)))
 429         {
 430             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "IPV6_V6ONLY failed: %s", strerror(errno));
 431         }
 432
 433         if (*port)      // only do this for multicast ports
 434         {
 435             if (-1 == setsockopt(fd, IPPROTO_IPV6, IPV6_RECVPKTINFO, &on, sizeof (on)))
 436             {
 437                 OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "IPV6_RECVPKTINFO failed: %s", strerror(errno));
 438             }
 439         }
 440
 441         ((struct sockaddr_in6 *)&sa)->sin6_port = htons(*port);
 442         socklen = sizeof (struct sockaddr_in6);
 443     }
 444     else
 445     {
 446         if (*port)      // only do this for multicast ports
 447         {
 448             int on = 1;
 449             if (-1 == setsockopt(fd, IPPROTO_IP, IP_PKTINFO, &on, sizeof (on)))
 450             {
 451                 OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "IP_PKTINFO failed: %s", strerror(errno));
 452             }
 453         }
 454
 455         ((struct sockaddr_in *)&sa)->sin_port = htons(*port);
 456         socklen = sizeof (struct sockaddr_in);
 457     }
 458
 459     if (*port)  // use the given port
 460     {
 461         int on = 1;
 462         if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (char *)&on, sizeof (on)))
 463         {
 464             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "SO_REUSEADDR failed: %s", strerror(errno));
 465             close(fd);
 466             return -1;
 467         }
 468     }
 469
 470     if (-1 == bind(fd, (struct sockaddr *)&sa, socklen))
 471     {
 472         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "bind socket failed: %s", strerror(errno));
 473         close(fd);
 474         return -1;
 475     }
 476
 477     if (!*port)  // return the assigned port
 478     {
 479         if (-1 == getsockname(fd, (struct sockaddr *)&sa, &socklen))
 480         {
 481             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "getsockname failed: %s", strerror(errno));
 482             close(fd);
 483             return -1;
 484         }
 485         *port = ntohs(family == AF_INET6 ?
 486                       ((struct sockaddr_in6 *)&sa)->sin6_port :
 487                       ((struct sockaddr_in *)&sa)->sin_port);
 488     }
 489
 490     return fd;
 491 }
 492
 493 #define CHECKFD(FD) \
 494     if (FD > caglobals.ip.maxfd) \
 495         caglobals.ip.maxfd = FD;
 496 #define NEWSOCKET(FAMILY, NAME) \
 497     caglobals.ip.NAME.fd = CACreateSocket(FAMILY, &caglobals.ip.NAME.port); \
 498     CHECKFD(caglobals.ip.NAME.fd)
 499
 500 static void CAInitializeNetlink()
 501 {
 502 #ifdef __linux__
 503     // create NETLINK fd for interface change notifications
 504     struct sockaddr_nl sa = { AF_NETLINK, 0, 0, RTMGRP_LINK };
 505
 506     caglobals.ip.netlinkFd = socket(AF_NETLINK, SOCK_RAW|SOCK_CLOEXEC, NETLINK_ROUTE);
 507     if (caglobals.ip.netlinkFd == -1)
 508     {
 509         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "netlink socket failed: %s", strerror(errno));
 510     }
 511     else
 512     {
 513         int r = bind(caglobals.ip.netlinkFd, (struct sockaddr *)&sa, sizeof (sa));
 514         if (r)
 515         {
 516             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "netlink bind failed: %s", strerror(errno));
 517             close(caglobals.ip.netlinkFd);
 518             caglobals.ip.netlinkFd = -1;
 519         }
 520         else
 521         {
 522             CHECKFD(caglobals.ip.netlinkFd);
 523         }
 524     }
 525 #endif
 526 }
 527
 528 static void CAInitializePipe()
 529 {
 530     caglobals.ip.selectTimeout = -1;
 531 #ifdef HAVE_PIPE2
 532     int ret = pipe2(caglobals.ip.shutdownFds, O_CLOEXEC);
 533 #else
 534     int ret = pipe(caglobals.ip.shutdownFds);
 535     if (-1 != ret)
 536     {
 537         ret = fcntl(caglobals.ip.shutdownFds[0], F_GETFD);
 538         if (-1 != ret)
 539         {
 540             ret = fcntl(caglobals.ip.shutdownFds[0], F_SETFD, ret|FD_CLOEXEC);
 541         }
 542         if (-1 != ret)
 543         {
 544             ret = fcntl(caglobals.ip.shutdownFds[1], F_GETFD);
 545         }
 546         if (-1 != ret)
 547         {
 548             ret = fcntl(caglobals.ip.shutdownFds[1], F_SETFD, ret|FD_CLOEXEC);
 549         }
 550         if (-1 == ret)
 551         {
 552             close(caglobals.ip.shutdownFds[1]);
 553             close(caglobals.ip.shutdownFds[0]);
 554             caglobals.ip.shutdownFds[0] = -1;
 555             caglobals.ip.shutdownFds[1] = -1;
 556         }
 557     }
 558 #endif
 559     if (-1 == ret)
 560     {
 561         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "pipe failed: %s", strerror(errno));
 562         caglobals.ip.selectTimeout = SELECT_TIMEOUT; //poll needed for shutdown
 563     }
 564 }
 565
 566 CAResult_t CAIPStartServer(const ca_thread_pool_t threadPool)
 567 {
 568     CAResult_t res = CA_STATUS_OK;
 569
 570     if (caglobals.ip.started)
 571     {
 572         return res;
 573     }
 574
 575     if (!IPv4MulticastAddress.s_addr)
 576     {
 577         (void)inet_pton(AF_INET, IPv4_MULTICAST, &IPv4MulticastAddress);
 578         (void)inet_pton(AF_INET6, IPv6_MULTICAST_INT, &IPv6MulticastAddressInt);
 579         (void)inet_pton(AF_INET6, IPv6_MULTICAST_LNK, &IPv6MulticastAddressLnk);
 580         (void)inet_pton(AF_INET6, IPv6_MULTICAST_RLM, &IPv6MulticastAddressRlm);
 581         (void)inet_pton(AF_INET6, IPv6_MULTICAST_ADM, &IPv6MulticastAddressAdm);
 582         (void)inet_pton(AF_INET6, IPv6_MULTICAST_SIT, &IPv6MulticastAddressSit);
 583         (void)inet_pton(AF_INET6, IPv6_MULTICAST_ORG, &IPv6MulticastAddressOrg);
 584         (void)inet_pton(AF_INET6, IPv6_MULTICAST_GLB, &IPv6MulticastAddressGlb);
 585     }
 586
 587     if (!caglobals.ip.ipv6enabled && !caglobals.ip.ipv4enabled)
 588     {
 589         caglobals.ip.ipv4enabled = true;  // only needed to run CA tests
 590     }
 591
 592     if (caglobals.ip.ipv6enabled)
 593     {
 594         NEWSOCKET(AF_INET6, u6)
 595         NEWSOCKET(AF_INET6, u6s)
 596         NEWSOCKET(AF_INET6, m6)
 597         NEWSOCKET(AF_INET6, m6s)
 598         OIC_LOG_V(INFO, TAG, "IPv6 unicast port: %u", caglobals.ip.u6.port);
 599     }
 600     if (caglobals.ip.ipv4enabled)
 601     {
 602         NEWSOCKET(AF_INET, u4)
 603         NEWSOCKET(AF_INET, u4s)
 604         NEWSOCKET(AF_INET, m4)
 605         NEWSOCKET(AF_INET, m4s)
 606         OIC_LOG_V(INFO, TAG, "IPv4 unicast port: %u", caglobals.ip.u4.port);
 607     }
 608
 609     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG,
 610               "socket summary: u6=%d, u6s=%d, u4=%d, u4s=%d, m6=%d, m6s=%d, m4=%d, m4s=%d",
 611               caglobals.ip.u6.fd, caglobals.ip.u6s.fd, caglobals.ip.u4.fd, caglobals.ip.u4s.fd,
 612               caglobals.ip.m6.fd, caglobals.ip.m6s.fd, caglobals.ip.m4.fd, caglobals.ip.m4s.fd);
 613
 614     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG,
 615               "port summary: u6 port=%d, u6s port=%d, u4 port=%d, u4s port=%d, m6 port=%d,"
 616               "m6s port=%d, m4 port=%d, m4s port=%d",
 617               caglobals.ip.u6.port, caglobals.ip.u6s.port, caglobals.ip.u4.port,
 618               caglobals.ip.u4s.port, caglobals.ip.m6.port, caglobals.ip.m6s.port,
 619               caglobals.ip.m4.port, caglobals.ip.m4s.port);
 620     // create pipe for fast shutdown
 621     CAInitializePipe();
 622     CHECKFD(caglobals.ip.shutdownFds[0]);
 623     CHECKFD(caglobals.ip.shutdownFds[1]);
 624
 625     // create source of network interface change notifications
 626     CAInitializeNetlink();
 627
 628     caglobals.ip.selectTimeout = CAGetPollingInterval(caglobals.ip.selectTimeout);
 629
 630     res = CAIPStartListenServer();
 631     if (CA_STATUS_OK != res)
 632     {
 633         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "Failed to start listening server![%d]", res);
 634         return res;
 635     }
 636
 637     caglobals.ip.terminate = false;
 638     res = ca_thread_pool_add_task(threadPool, CAReceiveHandler, NULL);
 639     if (CA_STATUS_OK != res)
 640     {
 641         OIC_LOG(ERROR, TAG, "thread_pool_add_task failed");
 642         return res;
 643     }
 644     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "CAReceiveHandler thread started successfully.");
 645
 646     caglobals.ip.started = true;
 647     return CA_STATUS_OK;
 648 }
 649
 650 void CAIPStopServer()
 651 {
 652     caglobals.ip.started = false;
 653     caglobals.ip.terminate = true;
 654
 655     if (caglobals.ip.shutdownFds[1] != -1)
 656     {
 657         close(caglobals.ip.shutdownFds[1]);
 658         // receive thread will stop immediately
 659     }
 660     else
 661     {
 662         // receive thread will stop in SELECT_TIMEOUT seconds.
 663     }
 664 }
 665
 666 void CAWakeUpForChange()
 667 {
 668     if (caglobals.ip.shutdownFds[1] != -1)
 669     {
 670         ssize_t len = 0;
 671         do
 672         {
 673             len = write(caglobals.ip.shutdownFds[1], "w", 1);
 674         } while ((len == -1) && (errno == EINTR));
 675         if ((len == -1) && (errno != EINTR) && (errno != EPIPE))
 676         {
 677             OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "write failed: %s", strerror(errno));
 678         }
 679     }
 680 }
 681
 682 static void applyMulticastToInterface4(struct in_addr inaddr)
 683 {
 684     if (!caglobals.ip.ipv4enabled)
 685     {
 686         return;
 687     }
 688
 689     struct ip_mreqn mreq = { .imr_multiaddr = IPv4MulticastAddress,
 690                              .imr_address = inaddr,
 691                              .imr_ifindex = 0 };
 692     if (setsockopt(caglobals.ip.m4.fd, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &mreq, sizeof (mreq)))
 693     {
 694         if (EADDRINUSE != errno)
 695         {
 696             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "IPv4 IP_ADD_MEMBERSHIP failed: %s", strerror(errno));
 697         }
 698     }
 699     if (setsockopt(caglobals.ip.m4s.fd, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &mreq, sizeof (mreq)))
 700     {
 701         if (EADDRINUSE != errno)
 702         {
 703             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "secure IPv4 IP_ADD_MEMBERSHIP failed: %s", strerror(errno));
 704         }
 705     }
 706 }
 707
 708 static void applyMulticast6(int fd, struct in6_addr *addr, uint32_t interface)
 709 {
 710     struct ipv6_mreq mreq = {.ipv6mr_multiaddr = *addr, .ipv6mr_interface = interface};
 711
 712     if (setsockopt(fd, IPPROTO_IPV6, IPV6_JOIN_GROUP, &mreq, sizeof (mreq)))
 713     {
 714         if (EADDRINUSE != errno)
 715         {
 716             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "IPv6 IP_ADD_MEMBERSHIP failed: %s", strerror(errno));
 717         }
 718     }
 719 }
 720
 721 static void applyMulticastToInterface6(uint32_t interface)
 722 {
 723     if (!caglobals.ip.ipv6enabled)
 724     {
 725         return;
 726     }
 727     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6.fd, &IPv6MulticastAddressInt, interface);
 728     applyMulticast6(caglobals.ip.m6.fd, &IPv6MulticastAddressLnk, interface);
 729     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6.fd, &IPv6MulticastAddressRlm, interface);
 730     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6.fd, &IPv6MulticastAddressAdm, interface);
 731     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6.fd, &IPv6MulticastAddressSit, interface);
 732     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6.fd, &IPv6MulticastAddressOrg, interface);
 733     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6.fd, &IPv6MulticastAddressGlb, interface);
 734
 735     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6s.fd, &IPv6MulticastAddressInt, interface);
 736     applyMulticast6(caglobals.ip.m6s.fd, &IPv6MulticastAddressLnk, interface);
 737     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6s.fd, &IPv6MulticastAddressRlm, interface);
 738     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6s.fd, &IPv6MulticastAddressAdm, interface);
 739     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6s.fd, &IPv6MulticastAddressSit, interface);
 740     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6s.fd, &IPv6MulticastAddressOrg, interface);
 741     //applyMulticast6(caglobals.ip.m6s.fd, &IPv6MulticastAddressGlb, interface);
 742 }
 743
 744 CAResult_t CAIPStartListenServer()
 745 {
 746     u_arraylist_t *iflist = CAIPGetInterfaceInformation(0);
 747     if (!iflist)
 748     {
 749         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "get interface info failed: %s", strerror(errno));
 750         return CA_STATUS_FAILED;
 751     }
 752
 753     uint32_t len = u_arraylist_length(iflist);
 754     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IP network interfaces found: %d", len);
 755
 756     for (uint32_t i = 0; i < len; i++)
 757     {
 758         CAInterface_t *ifitem = (CAInterface_t *)u_arraylist_get(iflist, i);
 759
 760         if (!ifitem)
 761         {
 762             continue;
 763         }
 764         if ((ifitem->flags & (IFF_UP|IFF_RUNNING)) != (IFF_UP|IFF_RUNNING))
 765         {
 766             continue;
 767         }
 768         if (ifitem->family == AF_INET)
 769         {
 770             struct in_addr inaddr;
 771             inaddr.s_addr = ifitem->ipv4addr;
 772             applyMulticastToInterface4(inaddr);
 773             OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IPv4 network interface: %s", ifitem->name);
 774         }
 775         if (ifitem->family == AF_INET6)
 776         {
 777             applyMulticastToInterface6(ifitem->index);
 778             OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IPv6 network interface: %s", ifitem->name);
 779         }
 780     }
 781
 782     u_arraylist_destroy(iflist);
 783     return CA_STATUS_OK;
 784 }
 785
 786 CAResult_t CAIPStopListenServer()
 787 {
 788     u_arraylist_t *iflist = CAIPGetInterfaceInformation(0);
 789     if (!iflist)
 790     {
 791         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "Get interface info failed: %s", strerror(errno));
 792         return CA_STATUS_FAILED;
 793     }
 794
 795     uint32_t len = u_arraylist_length(iflist);
 796     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IP network interfaces found: %d", len);
 797
 798     for (uint32_t i = 0; i < len; i++)
 799     {
 800         CAInterface_t *ifitem = (CAInterface_t *)u_arraylist_get(iflist, i);
 801
 802         if (!ifitem)
 803         {
 804             continue;
 805         }
 806
 807         if ((ifitem->flags & (IFF_UP|IFF_RUNNING)) != (IFF_UP|IFF_RUNNING))
 808         {
 809             continue;
 810         }
 811         if (ifitem->family == AF_INET)
 812         {
 813             close(caglobals.ip.m4.fd);
 814             close(caglobals.ip.m4s.fd);
 815             caglobals.ip.m4.fd = -1;
 816             caglobals.ip.m4s.fd = -1;
 817             OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IPv4 network interface: %s cloed", ifitem->name);
 818         }
 819         if (ifitem->family == AF_INET6)
 820         {
 821             close(caglobals.ip.m6.fd);
 822             close(caglobals.ip.m6s.fd);
 823             caglobals.ip.m6.fd = -1;
 824             caglobals.ip.m6s.fd = -1;
 825             OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IPv6 network interface: %s", ifitem->name);
 826         }
 827     }
 828     u_arraylist_destroy(iflist);
 829     return CA_STATUS_OK;
 830 }
 831
 832 static void CAProcessNewInterface(CAInterface_t *ifitem)
 833 {
 834     if (!ifitem)
 835     {
 836         OIC_LOG(DEBUG, TAG, "ifitem is null");
 837         return;
 838     }
 839
 840     applyMulticastToInterface6(ifitem->index);
 841     struct in_addr inaddr = { .s_addr = ifitem->ipv4addr };
 842     applyMulticastToInterface4(inaddr);
 843 }
 844 static void CAHandleNetlink()
 845 {
 846 #ifdef __linux__
 847     char buf[4096];
 848     struct nlmsghdr *nh;
 849     struct sockaddr_nl sa;
 850     struct iovec iov = { buf, sizeof (buf) };
 851     struct msghdr msg = { (void *)&sa, sizeof (sa), &iov, 1, NULL, 0, 0 };
 852
 853     size_t len = recvmsg(caglobals.ip.netlinkFd, &msg, 0);
 854
 855     for (nh = (struct nlmsghdr *)buf; NLMSG_OK(nh, len); nh = NLMSG_NEXT(nh, len))
 856     {
 857         if (nh != NULL && nh->nlmsg_type != RTM_NEWLINK)
 858         {
 859             continue;
 860         }
 861
 862         struct ifinfomsg *ifi = (struct ifinfomsg *)NLMSG_DATA(nh);
 863         if (!ifi || (ifi->ifi_flags & IFF_LOOPBACK) || !(ifi->ifi_flags & IFF_RUNNING))
 864         {
 865             continue;
 866         }
 867
 868         int newIndex = ifi->ifi_index;
 869
 870         u_arraylist_t *iflist = CAIPGetInterfaceInformation(newIndex);
 871         if (!iflist)
 872         {
 873             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "get interface info failed: %s", strerror(errno));
 874             return;
 875         }
 876
 877         uint32_t listLength = u_arraylist_length(iflist);
 878         for (uint32_t i = 0; i < listLength; i++)
 879         {
 880             CAInterface_t *ifitem = (CAInterface_t *)u_arraylist_get(iflist, i);
 881             if (!ifitem)
 882             {
 883                 continue;
 884             }
 885
 886             if ((int)ifitem->index != newIndex)
 887             {
 888                 continue;
 889             }
 890
 891             CAProcessNewInterface(ifitem);
 892             break; // we found the one we were looking for
 893         }
 894         u_arraylist_destroy(iflist);
 895     }
 896 #endif // __linux__
 897 }
 898
 899 void CAIPSetPacketReceiveCallback(CAIPPacketReceivedCallback callback)
 900 {
 901     g_packetReceivedCallback = callback;
 902 }
 903
 904 void CAIPSetExceptionCallback(CAIPExceptionCallback callback)
 905 {
 906     g_exceptionCallback = callback;
 907 }
 908
 909 static void sendData(int fd, const CAEndpoint_t *endpoint,
 910                      const void *data, uint32_t dlen,
 911                      const char *cast, const char *fam)
 912 {
 913     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "IN");
 914
 915     if (!endpoint)
 916     {
 917         OIC_LOG(DEBUG, TAG, "endpoint is null");
 918         return;
 919     }
 920
 921     char *secure = (endpoint->flags & CA_SECURE) ? "secure " : "";
 922     (void)secure;   // eliminates release warning
 923     struct sockaddr_storage sock;
 924     CAConvertNameToAddr(endpoint->addr, endpoint->port, &sock);
 925
 926     socklen_t socklen;
 927     if (sock.ss_family == AF_INET6)
 928     {
 929         struct sockaddr_in6 *sock6 = (struct sockaddr_in6 *)&sock;
 930         if (!sock6->sin6_scope_id)
 931         {
 932             sock6->sin6_scope_id = endpoint->interface;
 933         }
 934         socklen = sizeof(struct sockaddr_in6);
 935     }
 936     else
 937     {
 938         socklen = sizeof(struct sockaddr_in);
 939     }
 940
 941     ssize_t len = sendto(fd, data, dlen, 0, (struct sockaddr *)&sock, socklen);
 942     if (-1 == len)
 943     {
 944          // If logging is not defined/enabled.
 945         (void)cast;
 946         (void)fam;
 947         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "%s%s %s sendTo failed: %s", secure, cast, fam, strerror(errno));
 948     }
 949     else
 950     {
 951         OIC_LOG_V(INFO, TAG, "%s%s %s sendTo is successful: %zd bytes", secure, cast, fam, len);
 952     }
 953 }
 954
 955 static void sendMulticastData6(const u_arraylist_t *iflist,
 956                                CAEndpoint_t *endpoint,
 957                                const void *data, uint32_t datalen)
 958 {
 959     if (!endpoint)
 960     {
 961         OIC_LOG(DEBUG, TAG, "endpoint is null");
 962         return;
 963     }
 964
 965     int scope = endpoint->flags & CA_SCOPE_MASK;
 966     char *ipv6mcname = ipv6mcnames[scope];
 967     if (!ipv6mcname)
 968     {
 969         OIC_LOG_V(INFO, TAG, "IPv6 multicast scope invalid: %d", scope);
 970         return;
 971     }
 972     OICStrcpy(endpoint->addr, sizeof(endpoint->addr), ipv6mcname);
 973     int fd = caglobals.ip.u6.fd;
 974
 975     uint32_t len = u_arraylist_length(iflist);
 976     for (uint32_t i = 0; i < len; i++)
 977     {
 978         CAInterface_t *ifitem = (CAInterface_t *)u_arraylist_get(iflist, i);
 979         if (!ifitem)
 980         {
 981             continue;
 982         }
 983         if ((ifitem->flags & (IFF_UP|IFF_RUNNING)) != (IFF_UP|IFF_RUNNING))
 984         {
 985             continue;
 986         }
 987         if (ifitem->family != AF_INET6)
 988         {
 989             continue;
 990         }
 991
 992         int index = ifitem->index;
 993         if (setsockopt(fd, IPPROTO_IPV6, IPV6_MULTICAST_IF, &index, sizeof (index)))
 994         {
 995             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "setsockopt6 failed: %s", strerror(errno));
 996             return;
 997         }
 998         sendData(fd, endpoint, data, datalen, "multicast", "ipv6");
 999     }
1000 }
1001
1002 static void sendMulticastData4(const u_arraylist_t *iflist,
1003                                CAEndpoint_t *endpoint,
1004                                const void *data, uint32_t datalen)
1005 {
1006     VERIFY_NON_NULL_VOID(endpoint, TAG, "endpoint is NULL");
1007
1008     struct ip_mreqn mreq = { .imr_multiaddr = IPv4MulticastAddress,
1009                              .imr_ifindex = 0 };
1010     OICStrcpy(endpoint->addr, sizeof(endpoint->addr), IPv4_MULTICAST);
1011     int fd = caglobals.ip.u4.fd;
1012
1013     uint32_t len = u_arraylist_length(iflist);
1014     for (uint32_t i = 0; i < len; i++)
1015     {
1016         CAInterface_t *ifitem = (CAInterface_t *)u_arraylist_get(iflist, i);
1017         if (!ifitem)
1018         {
1019             continue;
1020         }
1021         if ((ifitem->flags & (IFF_UP|IFF_RUNNING)) != (IFF_UP|IFF_RUNNING))
1022         {
1023             continue;
1024         }
1025         if (ifitem->family != AF_INET)
1026         {
1027             continue;
1028         }
1029
1030         struct in_addr inaddr;
1031         inaddr.s_addr = ifitem->ipv4addr;
1032         mreq.imr_address = inaddr;
1033         if (setsockopt(fd, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_IF, &mreq, sizeof (mreq)))
1034         {
1035             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "send IP_MULTICAST_IF failed: %s (using defualt)",
1036                     strerror(errno));
1037         }
1038         sendData(fd, endpoint, data, datalen, "multicast", "ipv4");
1039     }
1040 }
1041
1042 void CAIPSendData(CAEndpoint_t *endpoint, const void *data, uint32_t datalen,
1043                   bool isMulticast)
1044 {
1045     VERIFY_NON_NULL_VOID(endpoint, TAG, "endpoint is NULL");
1046     VERIFY_NON_NULL_VOID(data, TAG, "data is NULL");
1047
1048     bool isSecure = (endpoint->flags & CA_SECURE) != 0;
1049
1050     if (isMulticast)
1051     {
1052         endpoint->port = isSecure ? CA_SECURE_COAP : CA_COAP;
1053
1054         u_arraylist_t *iflist = CAIPGetInterfaceInformation(0);
1055         if (!iflist)
1056         {
1057             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "get interface info failed: %s", strerror(errno));
1058             return;
1059         }
1060
1061         if ((endpoint->flags & CA_IPV6) && caglobals.ip.ipv6enabled)
1062         {
1063             sendMulticastData6(iflist, endpoint, data, datalen);
1064         }
1065         if ((endpoint->flags & CA_IPV4) && caglobals.ip.ipv4enabled)
1066         {
1067             sendMulticastData4(iflist, endpoint, data, datalen);
1068         }
1069
1070         u_arraylist_destroy(iflist);
1071     }
1072     else
1073     {
1074         if (!endpoint->port)    // unicast discovery
1075         {
1076             endpoint->port = isSecure ? CA_SECURE_COAP : CA_COAP;
1077         }
1078
1079         int fd;
1080         if (caglobals.ip.ipv6enabled && (endpoint->flags & CA_IPV6))
1081         {
1082             fd = isSecure ? caglobals.ip.u6s.fd : caglobals.ip.u6.fd;
1083 #ifndef __WITH_DTLS__
1084             fd = caglobals.ip.u6.fd;
1085 #endif
1086             sendData(fd, endpoint, data, datalen, "unicast", "ipv6");
1087         }
1088         if (caglobals.ip.ipv4enabled && (endpoint->flags & CA_IPV4))
1089         {
1090             fd = isSecure ? caglobals.ip.u4s.fd : caglobals.ip.u4.fd;
1091 #ifndef __WITH_DTLS__
1092             fd = caglobals.ip.u4.fd;
1093 #endif
1094             sendData(fd, endpoint, data, datalen, "unicast", "ipv4");
1095         }
1096     }
1097 }
1098
1099 CAResult_t CAGetIPInterfaceInformation(CAEndpoint_t **info, uint32_t *size)
1100 {
1101     VERIFY_NON_NULL(info, TAG, "info is NULL");
1102     VERIFY_NON_NULL(size, TAG, "size is NULL");
1103
1104     u_arraylist_t *iflist = CAIPGetInterfaceInformation(0);
1105     if (!iflist)
1106     {
1107         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "get interface info failed: %s", strerror(errno));
1108         return CA_STATUS_FAILED;
1109     }
1110
1111     uint32_t len = u_arraylist_length(iflist);
1112     uint32_t length = len;
1113
1114 #ifdef __WITH_DTLS__
1115     //If DTLS is supported, each interface can support secure port as well
1116     length = len * 2;
1117 #endif
1118
1119     CAEndpoint_t *eps = (CAEndpoint_t *)OICCalloc(length, sizeof (CAEndpoint_t));
1120     if (!eps)
1121     {
1122         OIC_LOG(ERROR, TAG, "Malloc Failed");
1123         u_arraylist_destroy(iflist);
1124         return CA_MEMORY_ALLOC_FAILED;
1125     }
1126
1127     for (uint32_t i = 0, j = 0; i < len; i++)
1128     {
1129         CAInterface_t *ifitem = (CAInterface_t *)u_arraylist_get(iflist, i);
1130         if(!ifitem)
1131         {
1132             continue;
1133         }
1134
1135         eps[j].adapter = CA_ADAPTER_IP;
1136         eps[j].interface = 0;
1137
1138         if (ifitem->family == AF_INET6)
1139         {
1140             eps[j].flags = CA_IPV6;
1141             eps[j].port = caglobals.ip.u6.port;
1142         }
1143         else
1144         {
1145             eps[j].flags = CA_IPV4;
1146             eps[j].port = caglobals.ip.u4.port;
1147
1148             inet_ntop(AF_INET, &(ifitem->ipv4addr), eps[j].addr, MAX_ADDR_STR_SIZE_CA);
1149         }
1150
1151 #ifdef __WITH_DTLS__
1152         j++;
1153
1154         eps[j].adapter = CA_ADAPTER_IP;
1155         eps[j].interface = 0;
1156
1157         if (ifitem->family == AF_INET6)
1158         {
1159             eps[j].flags = CA_IPV6 | CA_SECURE;
1160             eps[j].port = caglobals.ip.u6s.port;
1161         }
1162         else
1163         {
1164             eps[j].flags = CA_IPV4 | CA_SECURE;
1165             eps[j].port = caglobals.ip.u4s.port;
1166             inet_ntop(AF_INET, &(ifitem->ipv4addr), eps[j].addr, MAX_ADDR_STR_SIZE_CA);
1167         }
1168 #endif
1169         j++;
1170     }
1171
1172     *info = eps;
1173     *size = len;
1174
1175     u_arraylist_destroy(iflist);
1176
1177     return CA_STATUS_OK;
1178 }