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