resource/csdk/connectivity/src/tcp_adapter/catcpserver.c

   1 /* ****************************************************************
   2  *
   3  * Copyright 2015 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 #include <sys/types.h>
  22 #include <sys/socket.h>
  23 #include <sys/select.h>
  24 #include <sys/ioctl.h>
  25 #include <sys/poll.h>
  26 #include <stdio.h>
  27 #include <unistd.h>
  28 #include <fcntl.h>
  29 #include <arpa/inet.h>
  30 #include <netinet/in.h>
  31 #include <net/if.h>
  32 #include <errno.h>
  33
  34 #ifndef WITH_ARDUINO
  35 #include <sys/socket.h>
  36 #include <netinet/in.h>
  37 #include <netdb.h>
  38 #endif
  39
  40 #include "catcpinterface.h"
  41 #include "pdu.h"
  42 #include "caadapterutils.h"
  43 #include "camutex.h"
  44 #include "oic_malloc.h"
  45 #include "oic_string.h"
  46
  47 /**
  48  * Logging tag for module name.
  49  */
  50 #define TAG "OIC_CA_TCP_SERVER"
  51
  52 /**
  53  * Server port number for local test.
  54  */
  55 #define SERVER_PORT 8000
  56
  57 /**
  58  * Maximum CoAP over TCP header length
  59  * to know the total data length.
  60  */
  61 #define TCP_MAX_HEADER_LEN  6
  62
  63 /**
  64  * Mutex to synchronize device object list.
  65  */
  66 static ca_mutex g_mutexObjectList = NULL;
  67
  68 /**
  69  * Conditional mutex to synchronize.
  70  */
  71 static ca_cond g_condObjectList = NULL;
  72
  73 /**
  74  * Maintains the callback to be notified when data received from remote device.
  75  */
  76 static CATCPPacketReceivedCallback g_packetReceivedCallback = NULL;
  77
  78 /**
  79  * Error callback to update error in TCP.
  80  */
  81 static CATCPErrorHandleCallback g_tcpErrorHandler = NULL;
  82
  83 /**
  84  * Connected Callback to pass the connection information to RI.
  85  */
  86 static CATCPConnectionHandleCallback g_connectionCallback = NULL;
  87
  88 static CAResult_t CATCPCreateMutex();
  89 static void CATCPDestroyMutex();
  90 static CAResult_t CATCPCreateCond();
  91 static void CATCPDestroyCond();
  92 static int CACreateAcceptSocket(int family, CASocket_t *sock);
  93 static void CAAcceptConnection(CATransportFlags_t flag, CASocket_t *sock);
  94 static void CAFindReadyMessage();
  95 static void CASelectReturned(fd_set *readFds);
  96 static void CAReceiveMessage(int fd);
  97 static void CAReceiveHandler(void *data);
  98 static int CATCPCreateSocket(int family, CATCPSessionInfo_t *tcpServerInfo);
  99
 100 #define CHECKFD(FD) \
 101     if (FD > caglobals.tcp.maxfd) \
 102         caglobals.tcp.maxfd = FD;
 103
 104 static void CATCPDestroyMutex()
 105 {
 106     if (g_mutexObjectList)
 107     {
 108         ca_mutex_free(g_mutexObjectList);
 109         g_mutexObjectList = NULL;
 110     }
 111 }
 112
 113 static CAResult_t CATCPCreateMutex()
 114 {
 115     if (!g_mutexObjectList)
 116     {
 117         g_mutexObjectList = ca_mutex_new();
 118         if (!g_mutexObjectList)
 119         {
 120             OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to created mutex!");
 121             return CA_STATUS_FAILED;
 122         }
 123     }
 124
 125     return CA_STATUS_OK;
 126 }
 127
 128 static void CATCPDestroyCond()
 129 {
 130     if (g_condObjectList)
 131     {
 132         ca_cond_free(g_condObjectList);
 133         g_condObjectList = NULL;
 134     }
 135 }
 136
 137 static CAResult_t CATCPCreateCond()
 138 {
 139     if (!g_condObjectList)
 140     {
 141         g_condObjectList = ca_cond_new();
 142         if (!g_condObjectList)
 143         {
 144             OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to created cond!");
 145             return CA_STATUS_FAILED;
 146         }
 147     }
 148     return CA_STATUS_OK;
 149 }
 150
 151 static void CAReceiveHandler(void *data)
 152 {
 153     (void)data;
 154     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "IN - CAReceiveHandler");
 155
 156     while (!caglobals.tcp.terminate)
 157     {
 158         CAFindReadyMessage();
 159     }
 160
 161     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 162     ca_cond_signal(g_condObjectList);
 163     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 164
 165     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "OUT - CAReceiveHandler");
 166 }
 167
 168 static void CAFindReadyMessage()
 169 {
 170     fd_set readFds;
 171     struct timeval timeout = { .tv_sec = caglobals.tcp.selectTimeout };
 172
 173     FD_ZERO(&readFds);
 174
 175     if (-1 != caglobals.tcp.ipv4.fd)
 176     {
 177         FD_SET(caglobals.tcp.ipv4.fd, &readFds);
 178     }
 179     if (-1 != caglobals.tcp.ipv6.fd)
 180     {
 181         FD_SET(caglobals.tcp.ipv6.fd, &readFds);
 182     }
 183     if (-1 != caglobals.tcp.shutdownFds[0])
 184     {
 185         FD_SET(caglobals.tcp.shutdownFds[0], &readFds);
 186     }
 187     if (-1 != caglobals.tcp.connectionFds[0])
 188     {
 189         FD_SET(caglobals.tcp.connectionFds[0], &readFds);
 190     }
 191
 192     uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
 193     for (size_t i = 0; i < length; i++)
 194     {
 195         CATCPSessionInfo_t *svritem =
 196                 (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(caglobals.tcp.svrlist, i);
 197         if (svritem && 0 <= svritem->fd)
 198         {
 199             FD_SET(svritem->fd, &readFds);
 200         }
 201     }
 202
 203     int ret = select(caglobals.tcp.maxfd + 1, &readFds, NULL, NULL, &timeout);
 204
 205     if (caglobals.tcp.terminate)
 206     {
 207         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "Packet receiver Stop request received.");
 208         return;
 209     }
 210     if (0 >= ret)
 211     {
 212         if (0 > ret)
 213         {
 214             OIC_LOG_V(FATAL, TAG, "select error %s", strerror(errno));
 215         }
 216         return;
 217     }
 218
 219     CASelectReturned(&readFds);
 220 }
 221
 222 static void CASelectReturned(fd_set *readFds)
 223 {
 224     VERIFY_NON_NULL_VOID(readFds, TAG, "readFds is NULL");
 225
 226     if (caglobals.tcp.ipv4.fd != -1 && FD_ISSET(caglobals.tcp.ipv4.fd, readFds))
 227     {
 228         CAAcceptConnection(CA_IPV4, &caglobals.tcp.ipv4);
 229         return;
 230     }
 231     else if (caglobals.tcp.ipv6.fd != -1 && FD_ISSET(caglobals.tcp.ipv6.fd, readFds))
 232     {
 233         CAAcceptConnection(CA_IPV6, &caglobals.tcp.ipv6);
 234         return;
 235     }
 236     else if (-1 != caglobals.tcp.connectionFds[0] &&
 237             FD_ISSET(caglobals.tcp.connectionFds[0], readFds))
 238     {
 239         // new connection was created from remote device.
 240         // exit the function to update read file descriptor.
 241         char buf[MAX_ADDR_STR_SIZE_CA] = {0};
 242         ssize_t len = read(caglobals.tcp.connectionFds[0], buf, sizeof (buf));
 243         if (-1 == len)
 244         {
 245             return;
 246         }
 247         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "Received new connection event with [%s]", buf);
 248         FD_CLR(caglobals.tcp.connectionFds[0], readFds);
 249         return;
 250     }
 251     else if (-1 != caglobals.tcp.connectionFds[0] &&
 252             FD_ISSET(caglobals.tcp.connectionFds[0], readFds))
 253     {
 254         // new connection was created from remote device.
 255         // exit the function to update read file descriptor.
 256         char buf[MAX_ADDR_STR_SIZE_CA] = {0};
 257         ssize_t len = read(caglobals.tcp.connectionFds[0], buf, sizeof (buf));
 258         if (-1 == len)
 259         {
 260             return;
 261         }
 262         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "Received new connection event with [%s]", buf);
 263         FD_CLR(caglobals.tcp.connectionFds[0], readFds);
 264         return;
 265     }
 266     else
 267     {
 268         uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
 269         for (size_t i = 0; i < length; i++)
 270         {
 271             CATCPSessionInfo_t *svritem =
 272                     (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(caglobals.tcp.svrlist, i);
 273             if (svritem && svritem->fd >= 0)
 274             {
 275                 if (FD_ISSET(svritem->fd, readFds))
 276                 {
 277                     CAReceiveMessage(svritem->fd);
 278                     FD_CLR(svritem->fd, readFds);
 279                 }
 280             }
 281         }
 282     }
 283 }
 284
 285 static void CAAcceptConnection(CATransportFlags_t flag, CASocket_t *sock)
 286 {
 287     VERIFY_NON_NULL_VOID(sock, TAG, "sock is NULL");
 288
 289     struct sockaddr_storage clientaddr;
 290     socklen_t clientlen = sizeof (struct sockaddr_in);
 291     if (flag & CA_IPV6)
 292     {
 293         clientlen = sizeof(struct sockaddr_in6);
 294     }
 295
 296     int sockfd = accept(sock->fd, (struct sockaddr *)&clientaddr, &clientlen);
 297     if (-1 != sockfd)
 298     {
 299         CATCPSessionInfo_t *svritem =
 300                 (CATCPSessionInfo_t *) OICCalloc(1, sizeof (*svritem));
 301         if (!svritem)
 302         {
 303             OIC_LOG(ERROR, TAG, "Out of memory");
 304             close(sockfd);
 305             return;
 306         }
 307
 308         svritem->fd = sockfd;
 309         svritem->sep.endpoint.flags = flag;
 310         CAConvertAddrToName((struct sockaddr_storage *)&clientaddr, clientlen,
 311                             svritem->sep.endpoint.addr, &svritem->sep.endpoint.port);
 312
 313         ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 314         bool result = u_arraylist_add(caglobals.tcp.svrlist, svritem);
 315         if (!result)
 316         {
 317             OIC_LOG(ERROR, TAG, "u_arraylist_add failed.");
 318             close(sockfd);
 319             OICFree(svritem);
 320             ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 321             return;
 322         }
 323         ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 324
 325         CHECKFD(sockfd);
 326     }
 327 }
 328
 329 static void CAReceiveMessage(int fd)
 330 {
 331     // #1. get remote device information from file descriptor.
 332     size_t index = 0;
 333     CATCPSessionInfo_t *svritem = CAGetSessionInfoFromFD(fd, &index);
 334     if (!svritem)
 335     {
 336         OIC_LOG(ERROR, TAG, "there is no connection information in list");
 337         return;
 338     }
 339
 340     // #2. get already allocated memory size.
 341     size_t bufSize = (svritem->totalDataLen == 0) ? TCP_MAX_HEADER_LEN : svritem->totalDataLen;
 342     if (!svritem->recvData)
 343     {
 344         svritem->recvData = (unsigned char *) OICCalloc(1, bufSize);
 345         if (!svritem->recvData)
 346         {
 347             OIC_LOG(ERROR, TAG, "out of memory");
 348             CADisconnectTCPSession(svritem, index);
 349             return;
 350         }
 351     }
 352
 353     // #3. receive data from remote device.
 354     ssize_t recvLen = recv(fd, svritem->recvData + svritem->recvDataLen,
 355                            bufSize - svritem->recvDataLen, 0);
 356     if (recvLen <= 0)
 357     {
 358         if(EWOULDBLOCK != errno)
 359         {
 360             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "Recvfrom failed %s", strerror(errno));
 361             CADisconnectTCPSession(svritem, index);
 362         }
 363         return;
 364     }
 365     svritem->recvDataLen += recvLen;
 366
 367     // #4. get actual data length from coap over tcp header.
 368     if (!svritem->totalDataLen)
 369     {
 370         coap_transport_type transport = coap_get_tcp_header_type_from_initbyte(
 371                 ((unsigned char *) svritem->recvData)[0] >> 4);
 372
 373         size_t headerLen = coap_get_tcp_header_length_for_transport(transport);
 374         if (svritem->recvDataLen >= headerLen)
 375         {
 376             svritem->totalDataLen = CAGetTotalLengthFromHeader(
 377                     (unsigned char *) svritem->recvData);
 378             bufSize = svritem->totalDataLen;
 379             unsigned char *newBuf = OICRealloc(svritem->recvData, bufSize);
 380             if (!newBuf)
 381             {
 382                 OIC_LOG(ERROR, TAG, "out of memory");
 383                 CADisconnectTCPSession(svritem, index);
 384                 return;
 385             }
 386             svritem->recvData = newBuf;
 387         }
 388     }
 389
 390     // #5. pass the received data information to upper layer.
 391     if ((svritem->totalDataLen == svritem->recvDataLen) && g_packetReceivedCallback)
 392     {
 393         svritem->sep.endpoint.adapter = CA_ADAPTER_TCP;
 394         g_packetReceivedCallback(&svritem->sep, svritem->recvData, svritem->recvDataLen);
 395         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "total received data len:%d", svritem->recvDataLen);
 396
 397         // initialize data info to receive next message.
 398         OICFree(svritem->recvData);
 399         svritem->recvData = NULL;
 400         svritem->recvDataLen = 0;
 401         svritem->totalDataLen = 0;
 402     }
 403
 404     return;
 405 }
 406
 407 static void CAWakeUpForReadFdsUpdate(const char *host)
 408 {
 409     if (caglobals.tcp.connectionFds[1] != -1)
 410     {
 411         ssize_t len = 0;
 412         do
 413         {
 414             len = write(caglobals.tcp.connectionFds[1], host, strlen(host));
 415         } while ((len == -1) && (errno == EINTR));
 416
 417         if ((len == -1) && (errno != EINTR) && (errno != EPIPE))
 418         {
 419             OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "write failed: %s", strerror(errno));
 420         }
 421     }
 422 }
 423
 424 static CAResult_t CATCPConvertNameToAddr(int family, const char *host, uint16_t port,
 425                                          struct sockaddr_storage *sockaddr)
 426 {
 427     struct addrinfo *addrs = NULL;
 428     struct addrinfo hints = { .ai_family = family,
 429                               .ai_protocol   = IPPROTO_TCP,
 430                               .ai_socktype = SOCK_STREAM,
 431                               .ai_flags = AI_NUMERICHOST };
 432
 433     int r = getaddrinfo(host, NULL, &hints, &addrs);
 434     if (r)
 435     {
 436         if (EAI_SYSTEM == r)
 437         {
 438             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "getaddrinfo failed: errno %s", strerror(errno));
 439         }
 440         else
 441         {
 442             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "getaddrinfo failed: %s", gai_strerror(r));
 443         }
 444         freeaddrinfo(addrs);
 445         return CA_STATUS_FAILED;
 446     }
 447     // assumption: in this case, getaddrinfo will only return one addrinfo
 448     // or first is the one we want.
 449     if (addrs[0].ai_family == AF_INET6)
 450     {
 451         memcpy(sockaddr, addrs[0].ai_addr, sizeof (struct sockaddr_in6));
 452         ((struct sockaddr_in6 *)sockaddr)->sin6_port = htons(port);
 453     }
 454     else
 455     {
 456         memcpy(sockaddr, addrs[0].ai_addr, sizeof (struct sockaddr_in));
 457         ((struct sockaddr_in *)sockaddr)->sin_port = htons(port);
 458     }
 459     freeaddrinfo(addrs);
 460     return CA_STATUS_OK;
 461 }
 462
 463 static int CATCPCreateSocket(int family, CATCPSessionInfo_t *svritem)
 464 {
 465     // #1. create tcp socket.
 466     int fd = socket(family, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
 467     if (-1 == fd)
 468     {
 469         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "create socket failed: %s", strerror(errno));
 470         return -1;
 471     }
 472
 473     // #2. convert address from string to binary.
 474     struct sockaddr_storage sa = { .ss_family = family };
 475     CAResult_t res = CATCPConvertNameToAddr(family, svritem->sep.endpoint.addr,
 476                                             svritem->sep.endpoint.port, &sa);
 477     if (CA_STATUS_OK != res)
 478     {
 479         close(fd);
 480         return -1;
 481     }
 482
 483     // #3. set socket length.
 484     socklen_t socklen;
 485     if (sa.ss_family == AF_INET6)
 486     {
 487         struct sockaddr_in6 *sock6 = (struct sockaddr_in6 *)&sa;
 488         if (!sock6->sin6_scope_id)
 489         {
 490             sock6->sin6_scope_id = svritem->sep.endpoint.ifindex;
 491         }
 492         socklen = sizeof(struct sockaddr_in6);
 493     }
 494     else
 495     {
 496         socklen = sizeof(struct sockaddr_in);
 497     }
 498
 499     // #4. connect to remote server device.
 500     if (connect(fd, (struct sockaddr *)&sa, socklen) < 0)
 501     {
 502         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "failed to connect socket, %s", strerror(errno));
 503         close(fd);
 504         return -1;
 505     }
 506
 507     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "connect socket success");
 508     CAWakeUpForReadFdsUpdate(svritem->sep.endpoint.addr);
 509     return fd;
 510 }
 511
 512 static int CACreateAcceptSocket(int family, CASocket_t *sock)
 513 {
 514     VERIFY_NON_NULL_RET(sock, TAG, "sock", -1);
 515
 516     if (sock->fd != -1)
 517     {
 518         OIC_LOG(DEBUG, TAG, "accept socket created already");
 519         return sock->fd;
 520     }
 521
 522     socklen_t socklen;
 523     struct sockaddr_storage server = { .ss_family = family };
 524
 525     int fd = socket(family, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
 526     if (fd < 0)
 527     {
 528         OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to create socket");
 529         goto exit;
 530     }
 531
 532     if (family == AF_INET6)
 533     {
 534         // the socket is re‐stricted to sending and receiving IPv6 packets only.
 535         int on = 1;
 536         if (-1 == setsockopt(fd, IPPROTO_IPV6, IPV6_V6ONLY, &on, sizeof (on)))
 537         {
 538             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "IPV6_V6ONLY failed: %s", strerror(errno));
 539             goto exit;
 540         }
 541         ((struct sockaddr_in6 *)&server)->sin6_port = htons(sock->port);
 542         socklen = sizeof (struct sockaddr_in6);
 543     }
 544     else
 545     {
 546         ((struct sockaddr_in *)&server)->sin_port = htons(sock->port);
 547         socklen = sizeof (struct sockaddr_in);
 548     }
 549
 550     int reuse = 1;
 551     if (-1 == setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)))
 552     {
 553         OIC_LOG(ERROR, TAG, "setsockopt SO_REUSEADDR");
 554         goto exit;
 555     }
 556
 557     if (-1 == bind(fd, (struct sockaddr *)&server, socklen))
 558     {
 559         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "bind socket failed: %s", strerror(errno));
 560         goto exit;
 561     }
 562
 563     if (listen(fd, caglobals.tcp.listenBacklog) != 0)
 564     {
 565         OIC_LOG(ERROR, TAG, "listen() error");
 566         goto exit;
 567     }
 568
 569     if (!sock->port)  // return the assigned port
 570     {
 571         if (-1 == getsockname(fd, (struct sockaddr *)&server, &socklen))
 572         {
 573             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "getsockname failed: %s", strerror(errno));
 574             goto exit;
 575         }
 576         sock->port = ntohs(family == AF_INET6 ?
 577                       ((struct sockaddr_in6 *)&server)->sin6_port :
 578                       ((struct sockaddr_in *)&server)->sin_port);
 579     }
 580
 581     return fd;
 582
 583 exit:
 584     if (fd >= 0)
 585     {
 586         close(fd);
 587     }
 588     return -1;
 589 }
 590
 591 static void CAInitializePipe(int *fds)
 592 {
 593     int ret = pipe(fds);
 594     if (-1 != ret)
 595     {
 596         ret = fcntl(fds[0], F_GETFD);
 597         if (-1 != ret)
 598         {
 599             ret = fcntl(fds[0], F_SETFD, ret|FD_CLOEXEC);
 600         }
 601         if (-1 != ret)
 602         {
 603             ret = fcntl(fds[1], F_GETFD);
 604         }
 605         if (-1 != ret)
 606         {
 607             ret = fcntl(fds[1], F_SETFD, ret|FD_CLOEXEC);
 608         }
 609         if (-1 == ret)
 610         {
 611             close(fds[1]);
 612             close(fds[0]);
 613
 614             fds[0] = -1;
 615             fds[1] = -1;
 616
 617             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "pipe failed: %s", strerror(errno));
 618         }
 619     }
 620 }
 621
 622 #define NEWSOCKET(FAMILY, NAME) \
 623     caglobals.tcp.NAME.fd = CACreateAcceptSocket(FAMILY, &caglobals.tcp.NAME); \
 624     if (caglobals.tcp.NAME.fd == -1) \
 625     { \
 626         caglobals.tcp.NAME.port = 0; \
 627         caglobals.tcp.NAME.fd = CACreateAcceptSocket(FAMILY, &caglobals.tcp.NAME); \
 628     } \
 629     CHECKFD(caglobals.tcp.NAME.fd);
 630
 631 CAResult_t CATCPStartServer(const ca_thread_pool_t threadPool)
 632 {
 633     if (caglobals.tcp.started)
 634     {
 635         return CA_STATUS_OK;
 636     }
 637
 638     if (!caglobals.tcp.ipv4tcpenabled)
 639     {
 640         caglobals.tcp.ipv4tcpenabled = true;    // only needed to run CA tests
 641     }
 642     if (!caglobals.tcp.ipv6tcpenabled)
 643     {
 644         caglobals.tcp.ipv6tcpenabled = true;    // only needed to run CA tests
 645     }
 646
 647     CAResult_t res = CATCPCreateMutex();
 648     if (CA_STATUS_OK == res)
 649     {
 650         res = CATCPCreateCond();
 651     }
 652     if (CA_STATUS_OK != res)
 653     {
 654         OIC_LOG(ERROR, TAG, "failed to create mutex/cond");
 655         return res;
 656     }
 657
 658     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 659     if (!caglobals.tcp.svrlist)
 660     {
 661         caglobals.tcp.svrlist = u_arraylist_create();
 662     }
 663     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 664
 665     if (caglobals.server)
 666     {
 667         NEWSOCKET(AF_INET, ipv4);
 668         NEWSOCKET(AF_INET6, ipv6);
 669         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IPv4 socket fd=%d, port=%d",
 670                   caglobals.tcp.ipv4.fd, caglobals.tcp.ipv4.port);
 671         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IPv6 socket fd=%d, port=%d",
 672                   caglobals.tcp.ipv6.fd, caglobals.tcp.ipv6.port);
 673     }
 674
 675     // create pipe for fast shutdown
 676     CAInitializePipe(caglobals.tcp.shutdownFds);
 677     CHECKFD(caglobals.tcp.shutdownFds[0]);
 678     CHECKFD(caglobals.tcp.shutdownFds[1]);
 679
 680     // create pipe for connection event
 681     CAInitializePipe(caglobals.tcp.connectionFds);
 682     CHECKFD(caglobals.tcp.connectionFds[0]);
 683     CHECKFD(caglobals.tcp.connectionFds[1]);
 684
 685     caglobals.tcp.terminate = false;
 686     res = ca_thread_pool_add_task(threadPool, CAReceiveHandler, NULL);
 687     if (CA_STATUS_OK != res)
 688     {
 689         OIC_LOG(ERROR, TAG, "thread_pool_add_task failed");
 690         return res;
 691     }
 692     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "CAReceiveHandler thread started successfully.");
 693
 694     caglobals.tcp.started = true;
 695     return CA_STATUS_OK;
 696 }
 697
 698 void CATCPStopServer()
 699 {
 700     // mutex lock
 701     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 702
 703     // set terminate flag
 704     caglobals.tcp.terminate = true;
 705
 706     if (caglobals.tcp.shutdownFds[1] != -1)
 707     {
 708         close(caglobals.tcp.shutdownFds[1]);
 709         // receive thread will stop immediately
 710     }
 711
 712     if (caglobals.tcp.connectionFds[1] != -1)
 713     {
 714         close(caglobals.tcp.connectionFds[1]);
 715     }
 716
 717     if (caglobals.tcp.started)
 718     {
 719         ca_cond_wait(g_condObjectList, g_mutexObjectList);
 720     }
 721     caglobals.tcp.started = false;
 722
 723     // mutex unlock
 724     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 725
 726     if (-1 != caglobals.tcp.ipv4.fd)
 727     {
 728         close(caglobals.tcp.ipv4.fd);
 729         caglobals.tcp.ipv4.fd = -1;
 730     }
 731
 732     if (-1 != caglobals.tcp.ipv6.fd)
 733     {
 734         close(caglobals.tcp.ipv6.fd);
 735         caglobals.tcp.ipv6.fd = -1;
 736     }
 737
 738     CATCPDisconnectAll();
 739     CATCPDestroyMutex();
 740     CATCPDestroyCond();
 741 }
 742
 743 void CATCPSetPacketReceiveCallback(CATCPPacketReceivedCallback callback)
 744 {
 745     g_packetReceivedCallback = callback;
 746 }
 747
 748 void CATCPSetConnectionChangedCallback(CATCPConnectionHandleCallback connHandler)
 749 {
 750     g_connectionCallback = connHandler;
 751 }
 752
 753 static size_t CACheckPayloadLength(const void *data, size_t dlen)
 754 {
 755     VERIFY_NON_NULL_RET(data, TAG, "data", -1);
 756
 757     coap_transport_type transport = coap_get_tcp_header_type_from_initbyte(
 758             ((unsigned char *)data)[0] >> 4);
 759
 760     coap_pdu_t *pdu = coap_new_pdu(transport, dlen);
 761     if (!pdu)
 762     {
 763         OIC_LOG(ERROR, TAG, "outpdu is null");
 764         return 0;
 765     }
 766
 767     int ret = coap_pdu_parse((unsigned char *) data, dlen, pdu, transport);
 768     if (0 >= ret)
 769     {
 770         OIC_LOG(ERROR, TAG, "pdu parse failed");
 771         coap_delete_pdu(pdu);
 772         return 0;
 773     }
 774
 775     size_t payloadLen = 0;
 776     size_t headerSize = coap_get_tcp_header_length_for_transport(transport);
 777     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "headerSize : %d, pdu length : %d",
 778               headerSize, pdu->length);
 779     if (pdu->length > headerSize)
 780     {
 781         payloadLen = (unsigned char *) pdu->hdr + pdu->length - pdu->data;
 782     }
 783
 784     OICFree(pdu);
 785
 786     return payloadLen;
 787 }
 788
 789 static void sendData(const CAEndpoint_t *endpoint, const void *data,
 790                      size_t dlen, const char *fam)
 791 {
 792     // #1. get TCP Server object from list
 793     size_t index = 0;
 794     CATCPSessionInfo_t *svritem = CAGetTCPSessionInfoFromEndpoint(endpoint, &index);
 795     if (!svritem)
 796     {
 797         // if there is no connection info, connect to TCP Server
 798         svritem = CAConnectTCPSession(endpoint);
 799         if (!svritem)
 800         {
 801             OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to create TCP server object");
 802             if (g_tcpErrorHandler)
 803             {
 804                 g_tcpErrorHandler(endpoint, data, dlen, CA_SEND_FAILED);
 805             }
 806             return;
 807         }
 808     }
 809
 810     // #2. check payload length
 811     size_t payloadLen = CACheckPayloadLength(data, dlen);
 812     // if payload length is zero, disconnect from TCP server
 813     if (!payloadLen)
 814     {
 815         OIC_LOG(DEBUG, TAG, "payload length is zero, disconnect from remote device");
 816         CADisconnectTCPSession(svritem, index);
 817         return;
 818     }
 819
 820     // #3. check connection state
 821     if (svritem->fd < 0)
 822     {
 823         // if file descriptor value is wrong, remove TCP Server info from list
 824         OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to connect to TCP server");
 825         CADisconnectTCPSession(svritem, index);
 826         if (g_tcpErrorHandler)
 827         {
 828             g_tcpErrorHandler(endpoint, data, dlen, CA_SEND_FAILED);
 829         }
 830         return;
 831     }
 832
 833     // #4. send data to TCP Server
 834     ssize_t remainLen = dlen;
 835     do
 836     {
 837         ssize_t len = send(svritem->fd, data, remainLen, 0);
 838         if (-1 == len)
 839         {
 840             if (EWOULDBLOCK != errno)
 841             {
 842                 OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "unicast ipv4tcp sendTo failed: %s", strerror(errno));
 843                 if (g_tcpErrorHandler)
 844                 {
 845                     g_tcpErrorHandler(endpoint, data, dlen, CA_SEND_FAILED);
 846                 }
 847                 return;
 848             }
 849             continue;
 850         }
 851         data += len;
 852         remainLen -= len;
 853     } while (remainLen > 0);
 854
 855     OIC_LOG_V(INFO, TAG, "unicast %stcp sendTo is successful: %zu bytes", fam, dlen);
 856 }
 857
 858 void CATCPSendData(CAEndpoint_t *endpoint, const void *data, uint32_t datalen,
 859                    bool isMulticast)
 860 {
 861     VERIFY_NON_NULL_VOID(endpoint, TAG, "endpoint is NULL");
 862     VERIFY_NON_NULL_VOID(data, TAG, "data is NULL");
 863
 864     if (!isMulticast)
 865     {
 866         if (caglobals.tcp.ipv6tcpenabled && (endpoint->flags & CA_IPV6))
 867         {
 868             sendData(endpoint, data, datalen, "ipv6");
 869         }
 870         if (caglobals.tcp.ipv4tcpenabled && (endpoint->flags & CA_IPV4))
 871         {
 872             sendData(endpoint, data, datalen, "ipv4");
 873         }
 874     }
 875 }
 876
 877 CAResult_t CAGetTCPInterfaceInformation(CAEndpoint_t **info, uint32_t *size)
 878 {
 879     VERIFY_NON_NULL(info, TAG, "info is NULL");
 880     VERIFY_NON_NULL(size, TAG, "size is NULL");
 881
 882     return CA_NOT_SUPPORTED;
 883 }
 884
 885 CATCPSessionInfo_t *CAConnectTCPSession(const CAEndpoint_t *endpoint)
 886 {
 887     VERIFY_NON_NULL_RET(endpoint, TAG, "endpoint is NULL", NULL);
 888
 889     // #1. create TCP server object
 890     CATCPSessionInfo_t *svritem = (CATCPSessionInfo_t *) OICCalloc(1, sizeof (*svritem));
 891     if (!svritem)
 892     {
 893         OIC_LOG(ERROR, TAG, "Out of memory");
 894         return NULL;
 895     }
 896     memcpy(svritem->sep.endpoint.addr, endpoint->addr, sizeof(svritem->sep.endpoint.addr));
 897     svritem->sep.endpoint.adapter = endpoint->adapter;
 898     svritem->sep.endpoint.port = endpoint->port;
 899     svritem->sep.endpoint.flags = endpoint->flags;
 900     svritem->sep.endpoint.ifindex = endpoint->ifindex;
 901
 902     // #2. create the socket and connect to TCP server
 903     int family = (svritem->sep.endpoint.flags & CA_IPV6) ? AF_INET6 : AF_INET;
 904     int fd = CATCPCreateSocket(family, svritem);
 905     if (-1 == fd)
 906     {
 907         OICFree(svritem);
 908         return NULL;
 909     }
 910
 911     // #3. add TCP connection info to list
 912     svritem->fd = fd;
 913     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 914     if (caglobals.tcp.svrlist)
 915     {
 916         bool res = u_arraylist_add(caglobals.tcp.svrlist, svritem);
 917         if (!res)
 918         {
 919             OIC_LOG(ERROR, TAG, "u_arraylist_add failed.");
 920             close(svritem->fd);
 921             OICFree(svritem);
 922             ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 923             return NULL;
 924         }
 925     }
 926     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 927
 928     CHECKFD(fd);
 929
 930     // pass the connection information to CA Common Layer.
 931     if (g_connectionCallback)
 932     {
 933         g_connectionCallback(&(svritem->sep.endpoint), true);
 934     }
 935
 936     return svritem;
 937 }
 938
 939 CAResult_t CADisconnectTCPSession(CATCPSessionInfo_t *svritem, size_t index)
 940 {
 941     VERIFY_NON_NULL(svritem, TAG, "svritem is NULL");
 942
 943     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 944
 945     // close the socket and remove TCP connection info in list
 946     if (svritem->fd >= 0)
 947     {
 948         close(svritem->fd);
 949     }
 950     u_arraylist_remove(caglobals.tcp.svrlist, index);
 951     OICFree(svritem->recvData);
 952
 953     // pass the connection information to CA Common Layer.
 954     if (g_connectionCallback)
 955     {
 956         g_connectionCallback(&(svritem->sep.endpoint), false);
 957     }
 958
 959     OICFree(svritem);
 960     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 961
 962     return CA_STATUS_OK;
 963 }
 964
 965 void CATCPDisconnectAll()
 966 {
 967     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 968     uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
 969
 970     CATCPSessionInfo_t *svritem = NULL;
 971     for (size_t i = 0; i < length; i++)
 972     {
 973         svritem = (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(caglobals.tcp.svrlist, i);
 974         if (svritem && svritem->fd >= 0)
 975         {
 976             shutdown(svritem->fd, SHUT_RDWR);
 977             close(svritem->fd);
 978             OICFree(svritem->recvData);
 979         }
 980     }
 981     u_arraylist_destroy(caglobals.tcp.svrlist);
 982     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 983 }
 984
 985 CATCPSessionInfo_t *CAGetTCPSessionInfoFromEndpoint(const CAEndpoint_t *endpoint, size_t *index)
 986 {
 987     VERIFY_NON_NULL_RET(endpoint, TAG, "endpoint is NULL", NULL);
 988     VERIFY_NON_NULL_RET(index, TAG, "index is NULL", NULL);
 989
 990     // get connection info from list
 991     uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
 992     for (size_t i = 0; i < length; i++)
 993     {
 994         CATCPSessionInfo_t *svritem = (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(
 995                 caglobals.tcp.svrlist, i);
 996         if (!svritem)
 997         {
 998             continue;
 999         }
1000
1001         if (!strncmp(svritem->sep.endpoint.addr, endpoint->addr,
1002                      sizeof(svritem->sep.endpoint.addr))
1003                 && (svritem->sep.endpoint.port == endpoint->port)
1004                 && (svritem->sep.endpoint.flags & endpoint->flags))
1005         {
1006             *index = i;
1007             return svritem;
1008         }
1009     }
1010
1011     return NULL;
1012 }
1013
1014 CATCPSessionInfo_t *CAGetSessionInfoFromFD(int fd, size_t *index)
1015 {
1016     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
1017
1018     // check from the last item.
1019     CATCPSessionInfo_t *svritem = NULL;
1020     uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
1021     for (size_t i = 0; i < length; i++)
1022     {
1023         svritem = (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(caglobals.tcp.svrlist, i);
1024
1025         if (svritem && svritem->fd == fd)
1026         {
1027             *index = i;
1028             ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
1029             return svritem;
1030         }
1031     }
1032
1033     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
1034
1035     return NULL;
1036 }
1037
1038 size_t CAGetTotalLengthFromHeader(const unsigned char *recvBuffer)
1039 {
1040     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "IN - CAGetTotalLengthFromHeader");
1041
1042     coap_transport_type transport = coap_get_tcp_header_type_from_initbyte(
1043             ((unsigned char *)recvBuffer)[0] >> 4);
1044     size_t optPaylaodLen = coap_get_length_from_header((unsigned char *)recvBuffer,
1045                                                         transport);
1046     size_t headerLen = coap_get_tcp_header_length((unsigned char *)recvBuffer);
1047
1048     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "option/paylaod length [%d]", optPaylaodLen);
1049     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "header length [%d]", headerLen);
1050     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "total data length [%d]", headerLen + optPaylaodLen);
1051
1052     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "OUT - CAGetTotalLengthFromHeader");
1053     return headerLen + optPaylaodLen;
1054 }
1055
1056 void CATCPSetErrorHandler(CATCPErrorHandleCallback errorHandleCallback)
1057 {
1058     g_tcpErrorHandler = errorHandleCallback;
1059 }