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
 292     int sockfd = accept(sock->fd, (struct sockaddr *)&clientaddr, &clientlen);
 293     if (-1 != sockfd)
 294     {
 295         CATCPSessionInfo_t *svritem =
 296                 (CATCPSessionInfo_t *) OICCalloc(1, sizeof (*svritem));
 297         if (!svritem)
 298         {
 299             OIC_LOG(ERROR, TAG, "Out of memory");
 300             close(sockfd);
 301             return;
 302         }
 303
 304         svritem->fd = sockfd;
 305         svritem->sep.endpoint.flags = flag;
 306         CAConvertAddrToName((struct sockaddr_storage *)&clientaddr, clientlen,
 307                             (char *) &svritem->sep.endpoint.addr, &svritem->sep.endpoint.port);
 308
 309         ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 310         bool result = u_arraylist_add(caglobals.tcp.svrlist, svritem);
 311         if (!result)
 312         {
 313             OIC_LOG(ERROR, TAG, "u_arraylist_add failed.");
 314             close(sockfd);
 315             OICFree(svritem);
 316             ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 317             return;
 318         }
 319         ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 320
 321         CHECKFD(sockfd);
 322     }
 323 }
 324
 325 static void CAReceiveMessage(int fd)
 326 {
 327     // #1. get remote device information from file descriptor.
 328     size_t index = 0;
 329     CATCPSessionInfo_t *svritem = CAGetSessionInfoFromFD(fd, &index);
 330     if (!svritem)
 331     {
 332         OIC_LOG(ERROR, TAG, "there is no connection information in list");
 333         return;
 334     }
 335
 336     // #2. get already allocated memory size.
 337     size_t bufSize = (svritem->totalDataLen == 0) ? TCP_MAX_HEADER_LEN : svritem->totalDataLen;
 338     if (!svritem->recvData)
 339     {
 340         svritem->recvData = (unsigned char *) OICCalloc(1, bufSize);
 341         if (!svritem->recvData)
 342         {
 343             OIC_LOG(ERROR, TAG, "out of memory");
 344             CADisconnectTCPSession(svritem, index);
 345             return;
 346         }
 347     }
 348
 349     // #3. receive data from remote device.
 350     ssize_t recvLen = recv(fd, svritem->recvData + svritem->recvDataLen,
 351                            bufSize - svritem->recvDataLen, 0);
 352     if (recvLen <= 0)
 353     {
 354         if(EWOULDBLOCK != errno)
 355         {
 356             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "Recvfrom failed %s", strerror(errno));
 357             CADisconnectTCPSession(svritem, index);
 358         }
 359         return;
 360     }
 361     svritem->recvDataLen += recvLen;
 362
 363     // #4. get actual data length from coap over tcp header.
 364     if (!svritem->totalDataLen)
 365     {
 366         coap_transport_type transport = coap_get_tcp_header_type_from_initbyte(
 367                 ((unsigned char *) svritem->recvData)[0] >> 4);
 368
 369         size_t headerLen = coap_get_tcp_header_length_for_transport(transport);
 370         if (svritem->recvDataLen >= headerLen)
 371         {
 372             svritem->totalDataLen = CAGetTotalLengthFromHeader(
 373                     (unsigned char *) svritem->recvData);
 374             bufSize = svritem->totalDataLen;
 375             unsigned char *newBuf = OICRealloc(svritem->recvData, bufSize);
 376             if (!newBuf)
 377             {
 378                 OIC_LOG(ERROR, TAG, "out of memory");
 379                 CADisconnectTCPSession(svritem, index);
 380                 return;
 381             }
 382             svritem->recvData = newBuf;
 383         }
 384     }
 385
 386     // #5. pass the received data information to upper layer.
 387     if ((svritem->totalDataLen == svritem->recvDataLen) && g_packetReceivedCallback)
 388     {
 389         svritem->sep.endpoint.adapter = CA_ADAPTER_TCP;
 390         g_packetReceivedCallback(&svritem->sep, svritem->recvData, svritem->recvDataLen);
 391         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "total received data len:%d", svritem->recvDataLen);
 392
 393         // initialize data info to receive next message.
 394         OICFree(svritem->recvData);
 395         svritem->recvData = NULL;
 396         svritem->recvDataLen = 0;
 397         svritem->totalDataLen = 0;
 398     }
 399
 400     return;
 401 }
 402
 403 static void CAWakeUpForReadFdsUpdate(const char *host)
 404 {
 405     if (caglobals.tcp.connectionFds[1] != -1)
 406     {
 407         ssize_t len = 0;
 408         do
 409         {
 410             len = write(caglobals.tcp.connectionFds[1], host, strlen(host));
 411         } while ((len == -1) && (errno == EINTR));
 412
 413         if ((len == -1) && (errno != EINTR) && (errno != EPIPE))
 414         {
 415             OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "write failed: %s", strerror(errno));
 416         }
 417     }
 418 }
 419
 420 static CAResult_t CATCPConvertNameToAddr(int family, const char *host, uint16_t port,
 421                                          struct sockaddr_storage *sockaddr)
 422 {
 423     struct addrinfo *addrs = NULL;
 424     struct addrinfo hints = { .ai_family = family,
 425                               .ai_protocol   = IPPROTO_TCP,
 426                               .ai_socktype = SOCK_STREAM,
 427                               .ai_flags = AI_NUMERICHOST };
 428
 429     int r = getaddrinfo(host, NULL, &hints, &addrs);
 430     if (r)
 431     {
 432         if (EAI_SYSTEM == r)
 433         {
 434             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "getaddrinfo failed: errno %s", strerror(errno));
 435         }
 436         else
 437         {
 438             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "getaddrinfo failed: %s", gai_strerror(r));
 439         }
 440         freeaddrinfo(addrs);
 441         return CA_STATUS_FAILED;
 442     }
 443     // assumption: in this case, getaddrinfo will only return one addrinfo
 444     // or first is the one we want.
 445     if (addrs[0].ai_family == AF_INET6)
 446     {
 447         memcpy(sockaddr, addrs[0].ai_addr, sizeof (struct sockaddr_in6));
 448         ((struct sockaddr_in6 *)sockaddr)->sin6_port = htons(port);
 449     }
 450     else
 451     {
 452         memcpy(sockaddr, addrs[0].ai_addr, sizeof (struct sockaddr_in));
 453         ((struct sockaddr_in *)sockaddr)->sin_port = htons(port);
 454     }
 455     freeaddrinfo(addrs);
 456     return CA_STATUS_OK;
 457 }
 458
 459 static int CATCPCreateSocket(int family, CATCPSessionInfo_t *svritem)
 460 {
 461     // #1. create tcp socket.
 462     int fd = socket(family, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
 463     if (-1 == fd)
 464     {
 465         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "create socket failed: %s", strerror(errno));
 466         return -1;
 467     }
 468
 469     // #2. convert address from string to binary.
 470     struct sockaddr_storage sa = { .ss_family = family };
 471     CAResult_t res = CATCPConvertNameToAddr(family, svritem->sep.endpoint.addr,
 472                                             svritem->sep.endpoint.port, &sa);
 473     if (CA_STATUS_OK != res)
 474     {
 475         close(fd);
 476         return -1;
 477     }
 478
 479     // #3. set socket length.
 480     socklen_t socklen;
 481     if (sa.ss_family == AF_INET6)
 482     {
 483         struct sockaddr_in6 *sock6 = (struct sockaddr_in6 *)&sa;
 484         if (!sock6->sin6_scope_id)
 485         {
 486             sock6->sin6_scope_id = svritem->sep.endpoint.interface;
 487         }
 488         socklen = sizeof(struct sockaddr_in6);
 489     }
 490     else
 491     {
 492         socklen = sizeof(struct sockaddr_in);
 493     }
 494
 495     // #4. connect to remote server device.
 496     if (connect(fd, (struct sockaddr *)&sa, socklen) < 0)
 497     {
 498         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "failed to connect socket, %s", strerror(errno));
 499         close(fd);
 500         return -1;
 501     }
 502
 503     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "connect socket success");
 504     CAWakeUpForReadFdsUpdate(svritem->sep.endpoint.addr);
 505     return fd;
 506 }
 507
 508 static int CACreateAcceptSocket(int family, CASocket_t *sock)
 509 {
 510     VERIFY_NON_NULL_RET(sock, TAG, "sock", -1);
 511
 512     if (sock->fd != -1)
 513     {
 514         OIC_LOG(DEBUG, TAG, "accept socket created already");
 515         return sock->fd;
 516     }
 517
 518     socklen_t socklen;
 519     struct sockaddr_storage server = { .ss_family = family };
 520
 521     int fd = socket(family, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
 522     if (fd < 0)
 523     {
 524         OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to create socket");
 525         goto exit;
 526     }
 527
 528     if (family == AF_INET6)
 529     {
 530         // the socket is re‐stricted to sending and receiving IPv6 packets only.
 531         int on = 1;
 532         if (-1 == setsockopt(fd, IPPROTO_IPV6, IPV6_V6ONLY, &on, sizeof (on)))
 533         {
 534             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "IPV6_V6ONLY failed: %s", strerror(errno));
 535             goto exit;
 536         }
 537         ((struct sockaddr_in6 *)&server)->sin6_port = htons(sock->port);
 538         socklen = sizeof (struct sockaddr_in6);
 539     }
 540     else
 541     {
 542         ((struct sockaddr_in *)&server)->sin_port = htons(sock->port);
 543         socklen = sizeof (struct sockaddr_in);
 544     }
 545
 546     int reuse = 1;
 547     if (-1 == setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)))
 548     {
 549         OIC_LOG(ERROR, TAG, "setsockopt SO_REUSEADDR");
 550         goto exit;
 551     }
 552
 553     if (-1 == bind(fd, (struct sockaddr *)&server, socklen))
 554     {
 555         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "bind socket failed: %s", strerror(errno));
 556         goto exit;
 557     }
 558
 559     if (listen(fd, caglobals.tcp.listenBacklog) != 0)
 560     {
 561         OIC_LOG(ERROR, TAG, "listen() error");
 562         goto exit;
 563     }
 564
 565     if (!sock->port)  // return the assigned port
 566     {
 567         if (-1 == getsockname(fd, (struct sockaddr *)&server, &socklen))
 568         {
 569             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "getsockname failed: %s", strerror(errno));
 570             goto exit;
 571         }
 572         sock->port = ntohs(family == AF_INET6 ?
 573                       ((struct sockaddr_in6 *)&server)->sin6_port :
 574                       ((struct sockaddr_in *)&server)->sin_port);
 575     }
 576
 577     return fd;
 578
 579 exit:
 580     if (fd >= 0)
 581     {
 582         close(fd);
 583     }
 584     return -1;
 585 }
 586
 587 static void CAInitializePipe(int *fds)
 588 {
 589     int ret = pipe(fds);
 590     if (-1 != ret)
 591     {
 592         ret = fcntl(fds[0], F_GETFD);
 593         if (-1 != ret)
 594         {
 595             ret = fcntl(fds[0], F_SETFD, ret|FD_CLOEXEC);
 596         }
 597         if (-1 != ret)
 598         {
 599             ret = fcntl(fds[1], F_GETFD);
 600         }
 601         if (-1 != ret)
 602         {
 603             ret = fcntl(fds[1], F_SETFD, ret|FD_CLOEXEC);
 604         }
 605         if (-1 == ret)
 606         {
 607             close(fds[1]);
 608             close(fds[0]);
 609
 610             fds[0] = -1;
 611             fds[1] = -1;
 612
 613             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "pipe failed: %s", strerror(errno));
 614         }
 615     }
 616 }
 617
 618 #define NEWSOCKET(FAMILY, NAME) \
 619     caglobals.tcp.NAME.fd = CACreateAcceptSocket(FAMILY, &caglobals.tcp.NAME); \
 620     if (caglobals.tcp.NAME.fd == -1) \
 621     { \
 622         caglobals.tcp.NAME.port = 0; \
 623         caglobals.tcp.NAME.fd = CACreateAcceptSocket(FAMILY, &caglobals.tcp.NAME); \
 624     } \
 625     CHECKFD(caglobals.tcp.NAME.fd);
 626
 627 CAResult_t CATCPStartServer(const ca_thread_pool_t threadPool)
 628 {
 629     if (caglobals.tcp.started)
 630     {
 631         return CA_STATUS_OK;
 632     }
 633
 634     if (!caglobals.tcp.ipv4tcpenabled)
 635     {
 636         caglobals.tcp.ipv4tcpenabled = true;    // only needed to run CA tests
 637     }
 638     if (!caglobals.tcp.ipv6tcpenabled)
 639     {
 640         caglobals.tcp.ipv6tcpenabled = true;    // only needed to run CA tests
 641     }
 642
 643     CAResult_t res = CATCPCreateMutex();
 644     if (CA_STATUS_OK == res)
 645     {
 646         res = CATCPCreateCond();
 647     }
 648     if (CA_STATUS_OK != res)
 649     {
 650         OIC_LOG(ERROR, TAG, "failed to create mutex/cond");
 651         return res;
 652     }
 653
 654     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 655     if (!caglobals.tcp.svrlist)
 656     {
 657         caglobals.tcp.svrlist = u_arraylist_create();
 658     }
 659     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 660
 661     if (caglobals.server)
 662     {
 663         NEWSOCKET(AF_INET, ipv4);
 664         NEWSOCKET(AF_INET6, ipv6);
 665         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IPv4 socket fd=%d, port=%d",
 666                   caglobals.tcp.ipv4.fd, caglobals.tcp.ipv4.port);
 667         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IPv6 socket fd=%d, port=%d",
 668                   caglobals.tcp.ipv6.fd, caglobals.tcp.ipv6.port);
 669     }
 670
 671     // create pipe for fast shutdown
 672     CAInitializePipe(caglobals.tcp.shutdownFds);
 673     CHECKFD(caglobals.tcp.shutdownFds[0]);
 674     CHECKFD(caglobals.tcp.shutdownFds[1]);
 675
 676     // create pipe for connection event
 677     CAInitializePipe(caglobals.tcp.connectionFds);
 678     CHECKFD(caglobals.tcp.connectionFds[0]);
 679     CHECKFD(caglobals.tcp.connectionFds[1]);
 680
 681     caglobals.tcp.terminate = false;
 682     res = ca_thread_pool_add_task(threadPool, CAReceiveHandler, NULL);
 683     if (CA_STATUS_OK != res)
 684     {
 685         OIC_LOG(ERROR, TAG, "thread_pool_add_task failed");
 686         return res;
 687     }
 688     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "CAReceiveHandler thread started successfully.");
 689
 690     caglobals.tcp.started = true;
 691     return CA_STATUS_OK;
 692 }
 693
 694 void CATCPStopServer()
 695 {
 696     // mutex lock
 697     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 698
 699     // set terminate flag
 700     caglobals.tcp.terminate = true;
 701
 702     if (caglobals.tcp.shutdownFds[1] != -1)
 703     {
 704         close(caglobals.tcp.shutdownFds[1]);
 705         // receive thread will stop immediately
 706     }
 707
 708     if (caglobals.tcp.connectionFds[1] != -1)
 709     {
 710         close(caglobals.tcp.connectionFds[1]);
 711     }
 712
 713     if (caglobals.tcp.started)
 714     {
 715         ca_cond_wait(g_condObjectList, g_mutexObjectList);
 716     }
 717     caglobals.tcp.started = false;
 718
 719     // mutex unlock
 720     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 721
 722     if (-1 != caglobals.tcp.ipv4.fd)
 723     {
 724         close(caglobals.tcp.ipv4.fd);
 725         caglobals.tcp.ipv4.fd = -1;
 726     }
 727
 728     if (-1 != caglobals.tcp.ipv6.fd)
 729     {
 730         close(caglobals.tcp.ipv6.fd);
 731         caglobals.tcp.ipv6.fd = -1;
 732     }
 733
 734     CATCPDisconnectAll();
 735     CATCPDestroyMutex();
 736     CATCPDestroyCond();
 737 }
 738
 739 void CATCPSetPacketReceiveCallback(CATCPPacketReceivedCallback callback)
 740 {
 741     g_packetReceivedCallback = callback;
 742 }
 743
 744 void CATCPSetConnectionChangedCallback(CATCPConnectionHandleCallback connHandler)
 745 {
 746     g_connectionCallback = connHandler;
 747 }
 748
 749 static size_t CACheckPayloadLength(const void *data, size_t dlen)
 750 {
 751     VERIFY_NON_NULL_RET(data, TAG, "data", -1);
 752
 753     coap_transport_type transport = coap_get_tcp_header_type_from_initbyte(
 754             ((unsigned char *)data)[0] >> 4);
 755
 756     coap_pdu_t *pdu = coap_new_pdu(transport, dlen);
 757     if (!pdu)
 758     {
 759         OIC_LOG(ERROR, TAG, "outpdu is null");
 760         return 0;
 761     }
 762
 763     int ret = coap_pdu_parse((unsigned char *) data, dlen, pdu, transport);
 764     if (0 >= ret)
 765     {
 766         OIC_LOG(ERROR, TAG, "pdu parse failed");
 767         coap_delete_pdu(pdu);
 768         return 0;
 769     }
 770
 771     size_t payloadLen = 0;
 772     size_t headerSize = coap_get_tcp_header_length_for_transport(transport);
 773     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "headerSize : %d, pdu length : %d",
 774               headerSize, pdu->length);
 775     if (pdu->length > headerSize)
 776     {
 777         payloadLen = (unsigned char *) pdu->hdr + pdu->length - pdu->data;
 778     }
 779
 780     OICFree(pdu);
 781
 782     return payloadLen;
 783 }
 784
 785 static void sendData(const CAEndpoint_t *endpoint, const void *data,
 786                      size_t dlen, const char *fam)
 787 {
 788     // #1. get TCP Server object from list
 789     size_t index = 0;
 790     CATCPSessionInfo_t *svritem = CAGetTCPSessionInfoFromEndpoint(endpoint, &index);
 791     if (!svritem)
 792     {
 793         // if there is no connection info, connect to TCP Server
 794         svritem = CAConnectTCPSession(endpoint);
 795         if (!svritem)
 796         {
 797             OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to create TCP server object");
 798             if (g_tcpErrorHandler)
 799             {
 800                 g_tcpErrorHandler(endpoint, data, dlen, CA_SEND_FAILED);
 801             }
 802             return;
 803         }
 804     }
 805
 806     // #2. check payload length
 807     size_t payloadLen = CACheckPayloadLength(data, dlen);
 808     // if payload length is zero, disconnect from TCP server
 809     if (!payloadLen)
 810     {
 811         OIC_LOG(DEBUG, TAG, "payload length is zero, disconnect from remote device");
 812         CADisconnectTCPSession(svritem, index);
 813         return;
 814     }
 815
 816     // #3. check connection state
 817     if (svritem->fd < 0)
 818     {
 819         // if file descriptor value is wrong, remove TCP Server info from list
 820         OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to connect to TCP server");
 821         CADisconnectTCPSession(svritem, index);
 822         if (g_tcpErrorHandler)
 823         {
 824             g_tcpErrorHandler(endpoint, data, dlen, CA_SEND_FAILED);
 825         }
 826         return;
 827     }
 828
 829     // #4. send data to TCP Server
 830     ssize_t remainLen = dlen;
 831     do
 832     {
 833         ssize_t len = send(svritem->fd, data, remainLen, 0);
 834         if (-1 == len)
 835         {
 836             if (EWOULDBLOCK != errno)
 837             {
 838                 OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "unicast ipv4tcp sendTo failed: %s", strerror(errno));
 839                 if (g_tcpErrorHandler)
 840                 {
 841                     g_tcpErrorHandler(endpoint, data, dlen, CA_SEND_FAILED);
 842                 }
 843                 return;
 844             }
 845             continue;
 846         }
 847         data += len;
 848         remainLen -= len;
 849     } while (remainLen > 0);
 850
 851     OIC_LOG_V(INFO, TAG, "unicast %stcp sendTo is successful: %zu bytes", fam, dlen);
 852 }
 853
 854 void CATCPSendData(CAEndpoint_t *endpoint, const void *data, uint32_t datalen,
 855                    bool isMulticast)
 856 {
 857     VERIFY_NON_NULL_VOID(endpoint, TAG, "endpoint is NULL");
 858     VERIFY_NON_NULL_VOID(data, TAG, "data is NULL");
 859
 860     if (!isMulticast)
 861     {
 862         if (caglobals.tcp.ipv6tcpenabled && (endpoint->flags & CA_IPV6))
 863         {
 864             sendData(endpoint, data, datalen, "ipv6");
 865         }
 866         if (caglobals.tcp.ipv4tcpenabled && (endpoint->flags & CA_IPV4))
 867         {
 868             sendData(endpoint, data, datalen, "ipv4");
 869         }
 870     }
 871 }
 872
 873 CAResult_t CAGetTCPInterfaceInformation(CAEndpoint_t **info, uint32_t *size)
 874 {
 875     VERIFY_NON_NULL(info, TAG, "info is NULL");
 876     VERIFY_NON_NULL(size, TAG, "size is NULL");
 877
 878     return CA_NOT_SUPPORTED;
 879 }
 880
 881 CATCPSessionInfo_t *CAConnectTCPSession(const CAEndpoint_t *endpoint)
 882 {
 883     VERIFY_NON_NULL_RET(endpoint, TAG, "endpoint is NULL", NULL);
 884
 885     // #1. create TCP server object
 886     CATCPSessionInfo_t *svritem = (CATCPSessionInfo_t *) OICCalloc(1, sizeof (*svritem));
 887     if (!svritem)
 888     {
 889         OIC_LOG(ERROR, TAG, "Out of memory");
 890         return NULL;
 891     }
 892     memcpy(svritem->sep.endpoint.addr, endpoint->addr, sizeof(svritem->sep.endpoint.addr));
 893     svritem->sep.endpoint.adapter = endpoint->adapter;
 894     svritem->sep.endpoint.port = endpoint->port;
 895     svritem->sep.endpoint.flags = endpoint->flags;
 896     svritem->sep.endpoint.interface = endpoint->interface;
 897
 898     // #2. create the socket and connect to TCP server
 899     int family = (svritem->sep.endpoint.flags & CA_IPV6) ? AF_INET6 : AF_INET;
 900     int fd = CATCPCreateSocket(family, svritem);
 901     if (-1 == fd)
 902     {
 903         OICFree(svritem);
 904         return NULL;
 905     }
 906
 907     // #3. add TCP connection info to list
 908     svritem->fd = fd;
 909     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 910     if (caglobals.tcp.svrlist)
 911     {
 912         bool res = u_arraylist_add(caglobals.tcp.svrlist, svritem);
 913         if (!res)
 914         {
 915             OIC_LOG(ERROR, TAG, "u_arraylist_add failed.");
 916             close(svritem->fd);
 917             OICFree(svritem);
 918             ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 919             return NULL;
 920         }
 921     }
 922     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 923
 924     CHECKFD(fd);
 925
 926     // pass the connection information to CA Common Layer.
 927     if (g_connectionCallback)
 928     {
 929         g_connectionCallback(&(svritem->sep.endpoint), true);
 930     }
 931
 932     return svritem;
 933 }
 934
 935 CAResult_t CADisconnectTCPSession(CATCPSessionInfo_t *svritem, size_t index)
 936 {
 937     VERIFY_NON_NULL(svritem, TAG, "svritem is NULL");
 938
 939     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 940
 941     // close the socket and remove TCP connection info in list
 942     if (svritem->fd >= 0)
 943     {
 944         close(svritem->fd);
 945     }
 946     u_arraylist_remove(caglobals.tcp.svrlist, index);
 947     OICFree(svritem->recvData);
 948
 949     // pass the connection information to CA Common Layer.
 950     if (g_connectionCallback)
 951     {
 952         g_connectionCallback(&(svritem->sep.endpoint), false);
 953     }
 954
 955     OICFree(svritem);
 956     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 957
 958     return CA_STATUS_OK;
 959 }
 960
 961 void CATCPDisconnectAll()
 962 {
 963     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 964     uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
 965
 966     CATCPSessionInfo_t *svritem = NULL;
 967     for (size_t i = 0; i < length; i++)
 968     {
 969         svritem = (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(caglobals.tcp.svrlist, i);
 970         if (svritem && svritem->fd >= 0)
 971         {
 972             shutdown(svritem->fd, SHUT_RDWR);
 973             close(svritem->fd);
 974             OICFree(svritem->recvData);
 975         }
 976     }
 977     u_arraylist_destroy(caglobals.tcp.svrlist);
 978     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 979 }
 980
 981 CATCPSessionInfo_t *CAGetTCPSessionInfoFromEndpoint(const CAEndpoint_t *endpoint, size_t *index)
 982 {
 983     VERIFY_NON_NULL_RET(endpoint, TAG, "endpoint is NULL", NULL);
 984     VERIFY_NON_NULL_RET(index, TAG, "index is NULL", NULL);
 985
 986     // get connection info from list
 987     uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
 988     for (size_t i = 0; i < length; i++)
 989     {
 990         CATCPSessionInfo_t *svritem = (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(
 991                 caglobals.tcp.svrlist, i);
 992         if (!svritem)
 993         {
 994             continue;
 995         }
 996
 997         if (!strncmp(svritem->sep.endpoint.addr, endpoint->addr,
 998                      sizeof(svritem->sep.endpoint.addr))
 999                 && (svritem->sep.endpoint.port == endpoint->port)
1000                 && (svritem->sep.endpoint.flags & endpoint->flags))
1001         {
1002             *index = i;
1003             return svritem;
1004         }
1005     }
1006
1007     return NULL;
1008 }
1009
1010 CATCPSessionInfo_t *CAGetSessionInfoFromFD(int fd, size_t *index)
1011 {
1012     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
1013
1014     // check from the last item.
1015     CATCPSessionInfo_t *svritem = NULL;
1016     uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
1017     for (size_t i = 0; i < length; i++)
1018     {
1019         svritem = (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(caglobals.tcp.svrlist, i);
1020
1021         if (svritem && svritem->fd == fd)
1022         {
1023             *index = i;
1024             ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
1025             return svritem;
1026         }
1027     }
1028
1029     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
1030
1031     return NULL;
1032 }
1033
1034 size_t CAGetTotalLengthFromHeader(const unsigned char *recvBuffer)
1035 {
1036     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "IN - CAGetTotalLengthFromHeader");
1037
1038     coap_transport_type transport = coap_get_tcp_header_type_from_initbyte(
1039             ((unsigned char *)recvBuffer)[0] >> 4);
1040     size_t optPaylaodLen = coap_get_length_from_header((unsigned char *)recvBuffer,
1041                                                         transport);
1042     size_t headerLen = coap_get_tcp_header_length((unsigned char *)recvBuffer);
1043
1044     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "option/paylaod length [%d]", optPaylaodLen);
1045     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "header length [%d]", headerLen);
1046     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "total data length [%d]", headerLen + optPaylaodLen);
1047
1048     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "OUT - CAGetTotalLengthFromHeader");
1049     return headerLen + optPaylaodLen;
1050 }
1051
1052 void CATCPSetErrorHandler(CATCPErrorHandleCallback errorHandleCallback)
1053 {
1054     g_tcpErrorHandler = errorHandleCallback;
1055 }