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