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 "caipnwmonitor.h"
  42 #include <coap/pdu.h>
  43 #include "caadapterutils.h"
  44 #include "camutex.h"
  45 #include "oic_malloc.h"
  46
  47 #ifdef __WITH_TLS__
  48 #include "ca_adapter_net_ssl.h"
  49 #endif
  50
  51 /**
  52  * Logging tag for module name.
  53  */
  54 #define TAG "OIC_CA_TCP_SERVER"
  55
  56 /**
  57  * Maximum CoAP over TCP header length
  58  * to know the total data length.
  59  */
  60 #define COAP_MAX_HEADER_SIZE  6
  61
  62 /**
  63  * TLS header size
  64  */
  65 #define TLS_HEADER_SIZE 5
  66
  67 /**
  68  * Mutex to synchronize device object list.
  69  */
  70 static ca_mutex g_mutexObjectList = NULL;
  71
  72 /**
  73  * Conditional mutex to synchronize.
  74  */
  75 static ca_cond g_condObjectList = NULL;
  76
  77 /**
  78  * Maintains the callback to be notified when data received from remote device.
  79  */
  80 static CATCPPacketReceivedCallback g_packetReceivedCallback = NULL;
  81
  82 /**
  83  * Error callback to update error in TCP.
  84  */
  85 static CATCPErrorHandleCallback g_tcpErrorHandler = NULL;
  86
  87 /**
  88  * Connected Callback to pass the connection information to RI.
  89  */
  90 static CATCPConnectionHandleCallback g_connectionCallback = NULL;
  91
  92 static CAResult_t CATCPCreateMutex();
  93 static void CATCPDestroyMutex();
  94 static CAResult_t CATCPCreateCond();
  95 static void CATCPDestroyCond();
  96 static int CACreateAcceptSocket(int family, CASocket_t *sock);
  97 static void CAAcceptConnection(CATransportFlags_t flag, CASocket_t *sock);
  98 static void CAFindReadyMessage();
  99 static void CASelectReturned(fd_set *readFds);
 100 static void CAReceiveMessage(int fd);
 101 static void CAReceiveHandler(void *data);
 102 static int CATCPCreateSocket(int family, CATCPSessionInfo_t *tcpServerInfo);
 103
 104 #define CHECKFD(FD) \
 105     if (FD > caglobals.tcp.maxfd) \
 106         caglobals.tcp.maxfd = FD;
 107
 108 /**
 109  * Read length amount of data from socket item->fd
 110  * Can read less data length then requested
 111  * Actual read length added to item->len variable
 112  *
 113  * @param[in/out] item - used socket, buffer and to update received message length
 114  * @param[in]  length  - length of data required to read
 115  * @param[in]  flags   - additional info about socket
 116  * @return             - CA_STATUS_OK or appropriate error code
 117  */
 118 static CAResult_t CARecv(CATCPSessionInfo_t *item, size_t length, int flags)
 119 {
 120     if (NULL == item)
 121     {
 122         return CA_STATUS_INVALID_PARAM;
 123     }
 124
 125     //skip read operation if requested zero length
 126     if (0 == length)
 127     {
 128         return CA_STATUS_OK;
 129     }
 130
 131     unsigned char *buffer = item->data + item->len;
 132
 133     int len = recv(item->fd, buffer, length, flags);
 134
 135     if (len < 0)
 136     {
 137         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "recv failed %s", strerror(errno));
 138         return CA_RECEIVE_FAILED;
 139     }
 140     else if (0 == len)
 141     {
 142         OIC_LOG(INFO, TAG, "Received disconnect from peer. Close connection");
 143         return CA_DESTINATION_DISCONNECTED;
 144     }
 145
 146     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "recv len = %d", len);
 147     OIC_LOG_BUFFER(DEBUG, TAG, buffer, len);
 148
 149     item->len += len;
 150
 151     return CA_STATUS_OK;
 152 }
 153
 154 static void CATCPDestroyMutex()
 155 {
 156     if (g_mutexObjectList)
 157     {
 158         ca_mutex_free(g_mutexObjectList);
 159         g_mutexObjectList = NULL;
 160     }
 161 }
 162
 163 static CAResult_t CATCPCreateMutex()
 164 {
 165     if (!g_mutexObjectList)
 166     {
 167         g_mutexObjectList = ca_mutex_new();
 168         if (!g_mutexObjectList)
 169         {
 170             OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to created mutex!");
 171             return CA_STATUS_FAILED;
 172         }
 173     }
 174
 175     return CA_STATUS_OK;
 176 }
 177
 178 static void CATCPDestroyCond()
 179 {
 180     if (g_condObjectList)
 181     {
 182         ca_cond_free(g_condObjectList);
 183         g_condObjectList = NULL;
 184     }
 185 }
 186
 187 static CAResult_t CATCPCreateCond()
 188 {
 189     if (!g_condObjectList)
 190     {
 191         g_condObjectList = ca_cond_new();
 192         if (!g_condObjectList)
 193         {
 194             OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to created cond!");
 195             return CA_STATUS_FAILED;
 196         }
 197     }
 198     return CA_STATUS_OK;
 199 }
 200
 201 static void CAReceiveHandler(void *data)
 202 {
 203     (void)data;
 204     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "IN - CAReceiveHandler");
 205
 206     while (!caglobals.tcp.terminate)
 207     {
 208         CAFindReadyMessage();
 209     }
 210
 211     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 212     ca_cond_signal(g_condObjectList);
 213     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 214
 215     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "OUT - CAReceiveHandler");
 216 }
 217
 218 static void CAFindReadyMessage()
 219 {
 220     fd_set readFds;
 221     struct timeval timeout = { .tv_sec = caglobals.tcp.selectTimeout };
 222
 223     FD_ZERO(&readFds);
 224
 225     if (-1 != caglobals.tcp.ipv4.fd)
 226     {
 227         FD_SET(caglobals.tcp.ipv4.fd, &readFds);
 228     }
 229     if (-1 != caglobals.tcp.ipv6.fd)
 230     {
 231         FD_SET(caglobals.tcp.ipv6.fd, &readFds);
 232     }
 233     if (-1 != caglobals.tcp.shutdownFds[0])
 234     {
 235         FD_SET(caglobals.tcp.shutdownFds[0], &readFds);
 236     }
 237     if (-1 != caglobals.tcp.connectionFds[0])
 238     {
 239         FD_SET(caglobals.tcp.connectionFds[0], &readFds);
 240     }
 241
 242     uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
 243     for (size_t i = 0; i < length; i++)
 244     {
 245         CATCPSessionInfo_t *svritem =
 246                 (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(caglobals.tcp.svrlist, i);
 247         if (svritem && 0 <= svritem->fd)
 248         {
 249             FD_SET(svritem->fd, &readFds);
 250         }
 251     }
 252
 253     int ret = select(caglobals.tcp.maxfd + 1, &readFds, NULL, NULL, &timeout);
 254
 255     if (caglobals.tcp.terminate)
 256     {
 257         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "Packet receiver Stop request received.");
 258         return;
 259     }
 260
 261     if (0 < ret)
 262     {
 263         CASelectReturned(&readFds);
 264     }
 265     else if (0 > ret)
 266     {
 267         OIC_LOG_V(FATAL, TAG, "select error %s", strerror(errno));
 268     }
 269 }
 270
 271 static void CASelectReturned(fd_set *readFds)
 272 {
 273     VERIFY_NON_NULL_VOID(readFds, TAG, "readFds is NULL");
 274
 275     if (caglobals.tcp.ipv4.fd != -1 && FD_ISSET(caglobals.tcp.ipv4.fd, readFds))
 276     {
 277         CAAcceptConnection(CA_IPV4, &caglobals.tcp.ipv4);
 278         return;
 279     }
 280     else if (caglobals.tcp.ipv6.fd != -1 && FD_ISSET(caglobals.tcp.ipv6.fd, readFds))
 281     {
 282         CAAcceptConnection(CA_IPV6, &caglobals.tcp.ipv6);
 283         return;
 284     }
 285     else if (-1 != caglobals.tcp.connectionFds[0] &&
 286             FD_ISSET(caglobals.tcp.connectionFds[0], readFds))
 287     {
 288         // new connection was created from remote device.
 289         // exit the function to update read file descriptor.
 290         char buf[MAX_ADDR_STR_SIZE_CA] = {0};
 291         ssize_t len = read(caglobals.tcp.connectionFds[0], buf, sizeof (buf));
 292         if (-1 == len)
 293         {
 294             return;
 295         }
 296         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "Received new connection event with [%s]", buf);
 297         FD_CLR(caglobals.tcp.connectionFds[0], readFds);
 298         return;
 299     }
 300     else
 301     {
 302         uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
 303         for (size_t i = 0; i < length; i++)
 304         {
 305             CATCPSessionInfo_t *svritem =
 306                     (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(caglobals.tcp.svrlist, i);
 307             if (svritem && svritem->fd >= 0)
 308             {
 309                 if (FD_ISSET(svritem->fd, readFds))
 310                 {
 311                     CAReceiveMessage(svritem->fd);
 312                     if (-1 != svritem->fd)
 313                     {
 314                         FD_CLR(svritem->fd, readFds);
 315                     }
 316                 }
 317             }
 318         }
 319     }
 320 }
 321
 322 static void CAAcceptConnection(CATransportFlags_t flag, CASocket_t *sock)
 323 {
 324     VERIFY_NON_NULL_VOID(sock, TAG, "sock is NULL");
 325
 326     struct sockaddr_storage clientaddr;
 327     socklen_t clientlen = sizeof (struct sockaddr_in);
 328     if (flag & CA_IPV6)
 329     {
 330         clientlen = sizeof(struct sockaddr_in6);
 331     }
 332
 333     int sockfd = accept(sock->fd, (struct sockaddr *)&clientaddr, &clientlen);
 334     if (-1 != sockfd)
 335     {
 336         CATCPSessionInfo_t *svritem =
 337                 (CATCPSessionInfo_t *) OICCalloc(1, sizeof (*svritem));
 338         if (!svritem)
 339         {
 340             OIC_LOG(ERROR, TAG, "Out of memory");
 341             close(sockfd);
 342             return;
 343         }
 344
 345         svritem->fd = sockfd;
 346         svritem->sep.endpoint.flags = flag;
 347         svritem->sep.endpoint.adapter = CA_ADAPTER_TCP;
 348         CAConvertAddrToName((struct sockaddr_storage *)&clientaddr, clientlen,
 349                             svritem->sep.endpoint.addr, &svritem->sep.endpoint.port);
 350
 351         ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 352         bool result = u_arraylist_add(caglobals.tcp.svrlist, svritem);
 353         if (!result)
 354         {
 355             OIC_LOG(ERROR, TAG, "u_arraylist_add failed.");
 356             close(sockfd);
 357             OICFree(svritem);
 358             ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 359             return;
 360         }
 361         ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 362
 363         CHECKFD(sockfd);
 364     }
 365 }
 366
 367 #ifdef __WITH_TLS__
 368 static bool CAIsTlsMessage(const unsigned char* data, size_t length)
 369 {
 370     if (NULL == data || 0 == length)
 371     {
 372         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "%s: null input param", __func__);
 373         return false;
 374     }
 375
 376     unsigned char first_byte = data[0];
 377
 378     //TLS Plaintext has four types: change_cipher_spec = [14], alert = [15],
 379     //handshake = [16], application_data = [17] in HEX
 380     const uint8_t tls_head_type[] = {0x14, 0x15, 0x16, 0x17};
 381     size_t i = 0;
 382
 383     for (i = 0; i < sizeof(tls_head_type); i++)
 384     {
 385         if(tls_head_type[i] == first_byte)
 386         {
 387             return true;
 388         }
 389     }
 390
 391     return false;
 392 }
 393 #endif
 394
 395 /**
 396  * Clean socket state data
 397  *
 398  * @param[in/out] item - socket state data
 399  */
 400 static void CACleanData(CATCPSessionInfo_t *svritem)
 401 {
 402     if (svritem)
 403     {
 404         OICFree(svritem->data);
 405         svritem->data = NULL;
 406         svritem->len = 0;
 407         svritem->totalLen = 0;
 408         svritem->protocol = UNKNOWN;
 409     }
 410 }
 411
 412 /**
 413  * Read message header from socket item->fd
 414  *
 415  * @param[in/out] item - used socket, buffer, current received message length and protocol
 416  * @return             - CA_STATUS_OK or appropriate error code
 417  */
 418 static CAResult_t CAReadHeader(CATCPSessionInfo_t *svritem)
 419 {
 420     CAResult_t res = CA_STATUS_OK;
 421
 422     if (NULL == svritem)
 423     {
 424         return CA_STATUS_INVALID_PARAM;
 425     }
 426
 427     if (NULL == svritem->data)
 428     {
 429         // allocate memory for message header (CoAP header size because it is bigger)
 430         svritem->data = (unsigned char *) OICCalloc(1, COAP_MAX_HEADER_SIZE);
 431         if (NULL == svritem->data)
 432         {
 433             OIC_LOG(ERROR, TAG, "OICCalloc - out of memory");
 434             return CA_MEMORY_ALLOC_FAILED;
 435         }
 436     }
 437
 438     //read data (assume TLS header) from remote device.
 439     //use TLS_HEADER_SIZE - svritem->len because even header can be read partially
 440     res = CARecv(svritem, TLS_HEADER_SIZE - svritem->len, 0);
 441
 442     //return if any error occurs
 443     if (CA_STATUS_OK != res)
 444     {
 445         return res;
 446     }
 447
 448     //if not enough data received - read them on next CAReceiveMessage() call
 449     if (svritem->len < TLS_HEADER_SIZE)
 450     {
 451         OIC_LOG(DEBUG, TAG, "Header received partially. Wait for rest header data");
 452         return CA_STATUS_OK;
 453     }
 454
 455     //if enough data received - parse header
 456 #ifdef __WITH_TLS__
 457     if (CAIsTlsMessage(svritem->data, svritem->len))
 458     {
 459         svritem->protocol = TLS;
 460
 461         //[3][4] bytes in tls header are tls payload length
 462         unsigned int message_length = (unsigned int)((svritem->data[3] << 8) | svritem->data[4]);
 463         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "%s: message_length = %d", __func__, message_length);
 464
 465         svritem->totalLen = message_length + TLS_HEADER_SIZE;
 466     }
 467     else
 468 #endif
 469     {
 470         svritem->protocol = COAP;
 471
 472         //seems CoAP data received. read full coap header.
 473         coap_transport_t transport = coap_get_tcp_header_type_from_initbyte(svritem->data[0] >> 4);
 474
 475         size_t headerLen = coap_get_tcp_header_length_for_transport(transport);
 476
 477         if (svritem->len < headerLen)
 478         {
 479             //read required bytes to have full CoAP header
 480             //it should be 1 byte (COAP_MAX_HEADER_SIZE - TLS_HEADER_SIZE)
 481             res = CARecv(svritem, headerLen - svritem->len, 0);
 482
 483             //return if any error occurs
 484             if (CA_STATUS_OK != res)
 485             {
 486                 return res;
 487             }
 488
 489             //if not enough data received - read them on next CAReceiveMessage() call
 490             if (svritem->len < headerLen)
 491             {
 492                 OIC_LOG(DEBUG, TAG, "CoAP header received partially. Wait for rest header data");
 493                 return CA_STATUS_OK;
 494             }
 495         }
 496
 497         //calculate CoAP message length
 498         svritem->totalLen = CAGetTotalLengthFromHeader(svritem->data);
 499     }
 500
 501     unsigned char *buffer = OICRealloc(svritem->data, svritem->totalLen);
 502     if (NULL == buffer)
 503     {
 504         OIC_LOG(ERROR, TAG, "OICRealloc - out of memory");
 505         return CA_MEMORY_ALLOC_FAILED;
 506     }
 507     svritem->data = buffer;
 508
 509     return CA_STATUS_OK;
 510 }
 511
 512 /**
 513  * Read message payload from socket item->fd
 514
 515  *
 516  * @param[in/out] item - used socket, buffer and to update received message length
 517  * @return             - CA_STATUS_OK or appropriate error code
 518  */
 519 static CAResult_t CAReadPayload(CATCPSessionInfo_t *svritem)
 520 {
 521     if (NULL == svritem)
 522     {
 523         return CA_STATUS_INVALID_PARAM;
 524     }
 525
 526     return CARecv(svritem, svritem->totalLen - svritem->len, 0);
 527 }
 528
 529 /**
 530  * Pass received data to app layer depending on protocol
 531  *
 532  * @param[in/out] item - used buffer, received message length and protocol
 533  */
 534 static void CAExecuteRequest(CATCPSessionInfo_t *svritem)
 535 {
 536     if (NULL == svritem)
 537     {
 538         return;
 539     }
 540
 541     switch(svritem->protocol)
 542     {
 543         case COAP:
 544         {
 545             if (g_packetReceivedCallback)
 546             {
 547                 g_packetReceivedCallback(&svritem->sep, svritem->data, svritem->len);
 548             }
 549         }
 550         break;
 551         case TLS:
 552 #ifdef __WITH_TLS__
 553         {
 554             int ret = CAdecryptSsl(&svritem->sep, (uint8_t *)svritem->data, svritem->len);
 555
 556             OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "%s: CAdecryptSsl returned %d", __func__, ret);
 557         }
 558         break;
 559 #endif
 560         case UNKNOWN: /* pass through */
 561         default:
 562             OIC_LOG(ERROR, TAG, "unknown application protocol. Ignore it");
 563         break;
 564     }
 565 }
 566
 567 static void CAReceiveMessage(int fd)
 568 {
 569     CAResult_t res = CA_STATUS_OK;
 570
 571     //get remote device information from file descriptor.
 572     size_t index = 0;
 573     CATCPSessionInfo_t *svritem = CAGetSessionInfoFromFD(fd, &index);
 574     if (!svritem)
 575     {
 576         OIC_LOG(ERROR, TAG, "there is no connection information in list");
 577         return;
 578     }
 579
 580     //totalLen filled only when header fully read and parsed
 581     if (0 == svritem->totalLen)
 582     {
 583         res = CAReadHeader(svritem);
 584     }
 585     else
 586     {
 587         res = CAReadPayload(svritem);
 588
 589         //when successfully read all required data - pass them to upper layer.
 590         if (CA_STATUS_OK == res && svritem->len == svritem->totalLen)
 591         {
 592             CAExecuteRequest(svritem);
 593             CACleanData(svritem);
 594         }
 595     }
 596
 597     //disconnect session and clean-up data if any error occurs
 598     if (res != CA_STATUS_OK)
 599     {
 600 #ifdef __WITH_TLS__
 601         if (CA_STATUS_OK != CAcloseSslConnection(&svritem->sep.endpoint))
 602         {
 603             OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to close TLS session");
 604         }
 605 #endif
 606         CASearchAndDeleteTCPSession(&(svritem->sep.endpoint));
 607         return;
 608     }
 609 }
 610
 611 static void CAWakeUpForReadFdsUpdate(const char *host)
 612 {
 613     if (caglobals.tcp.connectionFds[1] != -1)
 614     {
 615         ssize_t len = 0;
 616         do
 617         {
 618             len = write(caglobals.tcp.connectionFds[1], host, strlen(host));
 619         } while ((len == -1) && (errno == EINTR));
 620
 621         if ((len == -1) && (errno != EINTR) && (errno != EPIPE))
 622         {
 623             OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "write failed: %s", strerror(errno));
 624         }
 625     }
 626 }
 627
 628 static CAResult_t CATCPConvertNameToAddr(int family, const char *host, uint16_t port,
 629                                          struct sockaddr_storage *sockaddr)
 630 {
 631     struct addrinfo *addrs = NULL;
 632     struct addrinfo hints = { .ai_family = family,
 633                               .ai_protocol   = IPPROTO_TCP,
 634                               .ai_socktype = SOCK_STREAM,
 635                               .ai_flags = AI_NUMERICHOST };
 636
 637     int r = getaddrinfo(host, NULL, &hints, &addrs);
 638     if (r)
 639     {
 640         if (EAI_SYSTEM == r)
 641         {
 642             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "getaddrinfo failed: errno %s", strerror(errno));
 643         }
 644         else
 645         {
 646             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "getaddrinfo failed: %s", gai_strerror(r));
 647         }
 648         freeaddrinfo(addrs);
 649         return CA_STATUS_FAILED;
 650     }
 651     // assumption: in this case, getaddrinfo will only return one addrinfo
 652     // or first is the one we want.
 653     if (addrs[0].ai_family == AF_INET6)
 654     {
 655         memcpy(sockaddr, addrs[0].ai_addr, sizeof (struct sockaddr_in6));
 656         ((struct sockaddr_in6 *)sockaddr)->sin6_port = htons(port);
 657     }
 658     else
 659     {
 660         memcpy(sockaddr, addrs[0].ai_addr, sizeof (struct sockaddr_in));
 661         ((struct sockaddr_in *)sockaddr)->sin_port = htons(port);
 662     }
 663     freeaddrinfo(addrs);
 664     return CA_STATUS_OK;
 665 }
 666
 667 static int CATCPCreateSocket(int family, CATCPSessionInfo_t *svritem)
 668 {
 669     // #1. create tcp socket.
 670     int fd = socket(family, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
 671     if (-1 == fd)
 672     {
 673         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "create socket failed: %s", strerror(errno));
 674         return -1;
 675     }
 676
 677     // #2. convert address from string to binary.
 678     struct sockaddr_storage sa = { .ss_family = family };
 679     CAResult_t res = CATCPConvertNameToAddr(family, svritem->sep.endpoint.addr,
 680                                             svritem->sep.endpoint.port, &sa);
 681     if (CA_STATUS_OK != res)
 682     {
 683         close(fd);
 684         return -1;
 685     }
 686
 687     // #3. set socket length.
 688     socklen_t socklen = 0;
 689     if (sa.ss_family == AF_INET6)
 690     {
 691         struct sockaddr_in6 *sock6 = (struct sockaddr_in6 *)&sa;
 692         if (!sock6->sin6_scope_id)
 693         {
 694             sock6->sin6_scope_id = svritem->sep.endpoint.ifindex;
 695         }
 696         socklen = sizeof(struct sockaddr_in6);
 697     }
 698     else
 699     {
 700         socklen = sizeof(struct sockaddr_in);
 701     }
 702
 703     // #4. connect to remote server device.
 704     if (connect(fd, (struct sockaddr *)&sa, socklen) < 0)
 705     {
 706         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "failed to connect socket, %s", strerror(errno));
 707         close(fd);
 708         return -1;
 709     }
 710
 711     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "connect socket success");
 712     CAWakeUpForReadFdsUpdate(svritem->sep.endpoint.addr);
 713     return fd;
 714 }
 715
 716 static int CACreateAcceptSocket(int family, CASocket_t *sock)
 717 {
 718     VERIFY_NON_NULL_RET(sock, TAG, "sock", -1);
 719
 720     if (sock->fd != -1)
 721     {
 722         OIC_LOG(DEBUG, TAG, "accept socket created already");
 723         return sock->fd;
 724     }
 725
 726     socklen_t socklen = 0;
 727     struct sockaddr_storage server = { .ss_family = family };
 728
 729     int fd = socket(family, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
 730     if (fd < 0)
 731     {
 732         OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to create socket");
 733         goto exit;
 734     }
 735
 736     if (family == AF_INET6)
 737     {
 738         // the socket is restricted to sending and receiving IPv6 packets only.
 739         int on = 1;
 740         if (-1 == setsockopt(fd, IPPROTO_IPV6, IPV6_V6ONLY, &on, sizeof (on)))
 741         {
 742             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "IPV6_V6ONLY failed: %s", strerror(errno));
 743             goto exit;
 744         }
 745         ((struct sockaddr_in6 *)&server)->sin6_port = htons(sock->port);
 746         socklen = sizeof (struct sockaddr_in6);
 747     }
 748     else
 749     {
 750         ((struct sockaddr_in *)&server)->sin_port = htons(sock->port);
 751         socklen = sizeof (struct sockaddr_in);
 752     }
 753
 754     int reuse = 1;
 755     if (-1 == setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)))
 756     {
 757         OIC_LOG(ERROR, TAG, "setsockopt SO_REUSEADDR");
 758         goto exit;
 759     }
 760
 761     if (-1 == bind(fd, (struct sockaddr *)&server, socklen))
 762     {
 763         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "bind socket failed: %s", strerror(errno));
 764         goto exit;
 765     }
 766
 767     if (listen(fd, caglobals.tcp.listenBacklog) != 0)
 768     {
 769         OIC_LOG(ERROR, TAG, "listen() error");
 770         goto exit;
 771     }
 772
 773     if (!sock->port)  // return the assigned port
 774     {
 775         if (-1 == getsockname(fd, (struct sockaddr *)&server, &socklen))
 776         {
 777             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "getsockname failed: %s", strerror(errno));
 778             goto exit;
 779         }
 780         sock->port = ntohs(family == AF_INET6 ?
 781                       ((struct sockaddr_in6 *)&server)->sin6_port :
 782                       ((struct sockaddr_in *)&server)->sin_port);
 783     }
 784
 785     return fd;
 786
 787 exit:
 788     if (fd >= 0)
 789     {
 790         close(fd);
 791     }
 792     return -1;
 793 }
 794
 795 static void CAInitializePipe(int *fds)
 796 {
 797     int ret = pipe(fds);
 798     if (-1 != ret)
 799     {
 800         ret = fcntl(fds[0], F_GETFD);
 801         if (-1 != ret)
 802         {
 803             ret = fcntl(fds[0], F_SETFD, ret|FD_CLOEXEC);
 804         }
 805         if (-1 != ret)
 806         {
 807             ret = fcntl(fds[1], F_GETFD);
 808         }
 809         if (-1 != ret)
 810         {
 811             ret = fcntl(fds[1], F_SETFD, ret|FD_CLOEXEC);
 812         }
 813         if (-1 == ret)
 814         {
 815             close(fds[1]);
 816             close(fds[0]);
 817
 818             fds[0] = -1;
 819             fds[1] = -1;
 820
 821             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "pipe failed: %s", strerror(errno));
 822         }
 823     }
 824 }
 825
 826 #define NEWSOCKET(FAMILY, NAME) \
 827     caglobals.tcp.NAME.fd = CACreateAcceptSocket(FAMILY, &caglobals.tcp.NAME); \
 828     if (caglobals.tcp.NAME.fd == -1) \
 829     { \
 830         caglobals.tcp.NAME.port = 0; \
 831         caglobals.tcp.NAME.fd = CACreateAcceptSocket(FAMILY, &caglobals.tcp.NAME); \
 832     } \
 833     CHECKFD(caglobals.tcp.NAME.fd);
 834
 835 CAResult_t CATCPStartServer(const ca_thread_pool_t threadPool)
 836 {
 837     if (caglobals.tcp.started)
 838     {
 839         return CA_STATUS_OK;
 840     }
 841
 842     if (!caglobals.tcp.ipv4tcpenabled)
 843     {
 844         caglobals.tcp.ipv4tcpenabled = true;    // only needed to run CA tests
 845     }
 846     if (!caglobals.tcp.ipv6tcpenabled)
 847     {
 848         caglobals.tcp.ipv6tcpenabled = true;    // only needed to run CA tests
 849     }
 850
 851     CAResult_t res = CATCPCreateMutex();
 852     if (CA_STATUS_OK == res)
 853     {
 854         res = CATCPCreateCond();
 855     }
 856     if (CA_STATUS_OK != res)
 857     {
 858         OIC_LOG(ERROR, TAG, "failed to create mutex/cond");
 859         return res;
 860     }
 861
 862     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 863     if (!caglobals.tcp.svrlist)
 864     {
 865         caglobals.tcp.svrlist = u_arraylist_create();
 866     }
 867     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 868
 869     if (caglobals.server)
 870     {
 871         NEWSOCKET(AF_INET, ipv4);
 872         NEWSOCKET(AF_INET6, ipv6);
 873         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IPv4 socket fd=%d, port=%d",
 874                   caglobals.tcp.ipv4.fd, caglobals.tcp.ipv4.port);
 875         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IPv6 socket fd=%d, port=%d",
 876                   caglobals.tcp.ipv6.fd, caglobals.tcp.ipv6.port);
 877     }
 878
 879     // create pipe for fast shutdown
 880     CAInitializePipe(caglobals.tcp.shutdownFds);
 881     CHECKFD(caglobals.tcp.shutdownFds[0]);
 882     CHECKFD(caglobals.tcp.shutdownFds[1]);
 883
 884     // create pipe for connection event
 885     CAInitializePipe(caglobals.tcp.connectionFds);
 886     CHECKFD(caglobals.tcp.connectionFds[0]);
 887     CHECKFD(caglobals.tcp.connectionFds[1]);
 888
 889     caglobals.tcp.terminate = false;
 890     res = ca_thread_pool_add_task(threadPool, CAReceiveHandler, NULL);
 891     if (CA_STATUS_OK != res)
 892     {
 893         OIC_LOG(ERROR, TAG, "thread_pool_add_task failed");
 894         return res;
 895     }
 896     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "CAReceiveHandler thread started successfully.");
 897
 898     caglobals.tcp.started = true;
 899     return CA_STATUS_OK;
 900 }
 901
 902 void CATCPStopServer()
 903 {
 904     // mutex lock
 905     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 906
 907     // set terminate flag
 908     caglobals.tcp.terminate = true;
 909
 910     if (caglobals.tcp.shutdownFds[1] != -1)
 911     {
 912         close(caglobals.tcp.shutdownFds[1]);
 913         // receive thread will stop immediately
 914     }
 915
 916     if (caglobals.tcp.connectionFds[1] != -1)
 917     {
 918         close(caglobals.tcp.connectionFds[1]);
 919     }
 920
 921     if (caglobals.tcp.started)
 922     {
 923         ca_cond_wait(g_condObjectList, g_mutexObjectList);
 924     }
 925     caglobals.tcp.started = false;
 926
 927     // mutex unlock
 928     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 929
 930     if (-1 != caglobals.tcp.ipv4.fd)
 931     {
 932         close(caglobals.tcp.ipv4.fd);
 933         caglobals.tcp.ipv4.fd = -1;
 934     }
 935
 936     if (-1 != caglobals.tcp.ipv6.fd)
 937     {
 938         close(caglobals.tcp.ipv6.fd);
 939         caglobals.tcp.ipv6.fd = -1;
 940     }
 941
 942     CATCPDisconnectAll();
 943     CATCPDestroyMutex();
 944     CATCPDestroyCond();
 945 }
 946
 947 void CATCPSetPacketReceiveCallback(CATCPPacketReceivedCallback callback)
 948 {
 949     g_packetReceivedCallback = callback;
 950 }
 951
 952 void CATCPSetConnectionChangedCallback(CATCPConnectionHandleCallback connHandler)
 953 {
 954     g_connectionCallback = connHandler;
 955 }
 956
 957 size_t CACheckPayloadLengthFromHeader(const void *data, size_t dlen)
 958 {
 959     VERIFY_NON_NULL_RET(data, TAG, "data", -1);
 960
 961     coap_transport_t transport = coap_get_tcp_header_type_from_initbyte(
 962             ((unsigned char *)data)[0] >> 4);
 963
 964     coap_pdu_t *pdu = coap_new_pdu2(transport, dlen);
 965     if (!pdu)
 966     {
 967         OIC_LOG(ERROR, TAG, "outpdu is null");
 968         return 0;
 969     }
 970
 971     int ret = coap_pdu_parse2((unsigned char *) data, dlen, pdu, transport);
 972     if (0 >= ret)
 973     {
 974         OIC_LOG(ERROR, TAG, "pdu parse failed");
 975         coap_delete_pdu(pdu);
 976         return 0;
 977     }
 978
 979     size_t payloadLen = 0;
 980     size_t headerSize = coap_get_tcp_header_length_for_transport(transport);
 981     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "headerSize : %zu, pdu length : %d",
 982               headerSize, pdu->length);
 983     if (pdu->length > headerSize)
 984     {
 985         payloadLen = (unsigned char *) pdu->hdr + pdu->length - pdu->data;
 986     }
 987
 988     OICFree(pdu);
 989
 990     return payloadLen;
 991 }
 992
 993 static ssize_t sendData(const CAEndpoint_t *endpoint, const void *data,
 994                         size_t dlen, const char *fam)
 995 {
 996     // #1. get TCP Server object from list
 997     size_t index = 0;
 998     CATCPSessionInfo_t *svritem = CAGetTCPSessionInfoFromEndpoint(endpoint, &index);
 999     if (!svritem)
1000     {
1001         // if there is no connection info, connect to TCP Server
1002         svritem = CAConnectTCPSession(endpoint);
1003         if (!svritem)
1004         {
1005             OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to create TCP server object");
1006             return -1;
1007         }
1008     }
1009
1010     // #2. check connection state
1011     if (svritem->fd < 0)
1012     {
1013         // if file descriptor value is wrong, remove TCP Server info from list
1014         OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to connect to TCP server");
1015         return -1;
1016     }
1017
1018     // #3. send data to TCP Server
1019     ssize_t remainLen = dlen;
1020     do
1021     {
1022         ssize_t len = send(svritem->fd, data, remainLen, 0);
1023         if (-1 == len)
1024         {
1025             if (EWOULDBLOCK != errno)
1026             {
1027                 OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "unicast ipv4tcp sendTo failed: %s", strerror(errno));
1028                 return len;
1029             }
1030             continue;
1031         }
1032         data += len;
1033         remainLen -= len;
1034     } while (remainLen > 0);
1035
1036 #ifndef TB_LOG
1037     (void)fam;
1038 #endif
1039     OIC_LOG_V(INFO, TAG, "unicast %stcp sendTo is successful: %zu bytes", fam, dlen);
1040     return dlen;
1041 }
1042
1043 ssize_t CATCPSendData(CAEndpoint_t *endpoint, const void *data, size_t datalen)
1044 {
1045     VERIFY_NON_NULL_RET(endpoint, TAG, "endpoint is NULL", -1);
1046     VERIFY_NON_NULL_RET(data, TAG, "data is NULL", -1);
1047
1048     if (caglobals.tcp.ipv6tcpenabled && (endpoint->flags & CA_IPV6))
1049     {
1050         return sendData(endpoint, data, datalen, "ipv6");
1051     }
1052     if (caglobals.tcp.ipv4tcpenabled && (endpoint->flags & CA_IPV4))
1053     {
1054         return sendData(endpoint, data, datalen, "ipv4");
1055     }
1056     return -1;
1057 }
1058
1059 CAResult_t CAGetTCPInterfaceInformation(CAEndpoint_t **info, uint32_t *size)
1060 {
1061     VERIFY_NON_NULL(info, TAG, "info is NULL");
1062     VERIFY_NON_NULL(size, TAG, "size is NULL");
1063
1064     return CA_NOT_SUPPORTED;
1065 }
1066
1067 CATCPSessionInfo_t *CAConnectTCPSession(const CAEndpoint_t *endpoint)
1068 {
1069     VERIFY_NON_NULL_RET(endpoint, TAG, "endpoint is NULL", NULL);
1070
1071     // #1. create TCP server object
1072     CATCPSessionInfo_t *svritem = (CATCPSessionInfo_t *) OICCalloc(1, sizeof (*svritem));
1073     if (!svritem)
1074     {
1075         OIC_LOG(ERROR, TAG, "Out of memory");
1076         return NULL;
1077     }
1078     memcpy(svritem->sep.endpoint.addr, endpoint->addr, sizeof(svritem->sep.endpoint.addr));
1079     svritem->sep.endpoint.adapter = endpoint->adapter;
1080     svritem->sep.endpoint.port = endpoint->port;
1081     svritem->sep.endpoint.flags = endpoint->flags;
1082     svritem->sep.endpoint.ifindex = endpoint->ifindex;
1083
1084     // #2. create the socket and connect to TCP server
1085     int family = (svritem->sep.endpoint.flags & CA_IPV6) ? AF_INET6 : AF_INET;
1086     int fd = CATCPCreateSocket(family, svritem);
1087     if (-1 == fd)
1088     {
1089         OICFree(svritem);
1090         return NULL;
1091     }
1092
1093     // #3. add TCP connection info to list
1094     svritem->fd = fd;
1095     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
1096     if (caglobals.tcp.svrlist)
1097     {
1098         bool res = u_arraylist_add(caglobals.tcp.svrlist, svritem);
1099         if (!res)
1100         {
1101             OIC_LOG(ERROR, TAG, "u_arraylist_add failed.");
1102             close(svritem->fd);
1103             OICFree(svritem);
1104             ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
1105             return NULL;
1106         }
1107     }
1108     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
1109
1110     CHECKFD(fd);
1111
1112     // pass the connection information to CA Common Layer.
1113     if (g_connectionCallback)
1114     {
1115         g_connectionCallback(&(svritem->sep.endpoint), true);
1116     }
1117
1118     return svritem;
1119 }
1120
1121 CAResult_t CADisconnectTCPSession(CATCPSessionInfo_t *svritem, size_t index)
1122 {
1123     VERIFY_NON_NULL(svritem, TAG, "svritem is NULL");
1124
1125     // close the socket and remove TCP connection info in list.
1126     if (svritem->fd >= 0)
1127     {
1128         shutdown(svritem->fd, SHUT_RDWR);
1129         close(svritem->fd);
1130         svritem->fd = -1;
1131     }
1132     u_arraylist_remove(caglobals.tcp.svrlist, index);
1133     OICFree(svritem->data);
1134     svritem->data = NULL;
1135
1136     // pass the connection information to CA Common Layer.
1137     if (g_connectionCallback)
1138     {
1139         g_connectionCallback(&(svritem->sep.endpoint), false);
1140     }
1141
1142     OICFree(svritem);
1143     svritem = NULL;
1144     return CA_STATUS_OK;
1145 }
1146
1147 void CATCPDisconnectAll()
1148 {
1149     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
1150     uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
1151     CATCPSessionInfo_t *svritem = NULL;
1152     for (size_t i = 0; i < length; i++)
1153     {
1154         svritem = (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(caglobals.tcp.svrlist, i);
1155         if (svritem && svritem->fd >= 0)
1156         {
1157             shutdown(svritem->fd, SHUT_RDWR);
1158             close(svritem->fd);
1159             OICFree(svritem->data);
1160             svritem->data = NULL;
1161
1162             // pass the connection information to CA Common Layer.
1163             if (g_connectionCallback)
1164             {
1165                 g_connectionCallback(&(svritem->sep.endpoint), false);
1166             }
1167         }
1168     }
1169     u_arraylist_destroy(caglobals.tcp.svrlist);
1170     caglobals.tcp.svrlist = NULL;
1171     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
1172
1173 #ifdef __WITH_TLS__
1174     CAcloseSslConnectionAll();
1175 #endif
1176
1177 }
1178
1179 CATCPSessionInfo_t *CAGetTCPSessionInfoFromEndpoint(const CAEndpoint_t *endpoint, size_t *index)
1180 {
1181     VERIFY_NON_NULL_RET(endpoint, TAG, "endpoint is NULL", NULL);
1182     VERIFY_NON_NULL_RET(index, TAG, "index is NULL", NULL);
1183
1184     // get connection info from list
1185     uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
1186     for (size_t i = 0; i < length; i++)
1187     {
1188         CATCPSessionInfo_t *svritem = (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(
1189                 caglobals.tcp.svrlist, i);
1190         if (!svritem)
1191         {
1192             continue;
1193         }
1194
1195         if (!strncmp(svritem->sep.endpoint.addr, endpoint->addr,
1196                      sizeof(svritem->sep.endpoint.addr))
1197                 && (svritem->sep.endpoint.port == endpoint->port)
1198                 && (svritem->sep.endpoint.flags & endpoint->flags))
1199         {
1200             *index = i;
1201             return svritem;
1202         }
1203     }
1204
1205     return NULL;
1206 }
1207
1208 CATCPSessionInfo_t *CAGetSessionInfoFromFD(int fd, size_t *index)
1209 {
1210     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
1211
1212     // check from the last item.
1213     CATCPSessionInfo_t *svritem = NULL;
1214     uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
1215     for (size_t i = 0; i < length; i++)
1216     {
1217         svritem = (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(caglobals.tcp.svrlist, i);
1218
1219         if (svritem && svritem->fd == fd)
1220         {
1221             *index = i;
1222             ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
1223             return svritem;
1224         }
1225     }
1226
1227     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
1228
1229     return NULL;
1230 }
1231
1232 CAResult_t CASearchAndDeleteTCPSession(const CAEndpoint_t *endpoint)
1233 {
1234     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
1235
1236     CAResult_t result = CA_STATUS_OK;
1237     size_t index = 0;
1238     CATCPSessionInfo_t *svritem = CAGetTCPSessionInfoFromEndpoint(endpoint, &index);
1239     if (svritem)
1240     {
1241         result = CADisconnectTCPSession(svritem, index);
1242         if (CA_STATUS_OK != result)
1243         {
1244             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "CADisconnectTCPSession failed, result[%d]", result);
1245         }
1246     }
1247
1248     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
1249     return result;
1250 }
1251
1252 size_t CAGetTotalLengthFromHeader(const unsigned char *recvBuffer)
1253 {
1254     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "IN - CAGetTotalLengthFromHeader");
1255
1256     coap_transport_t transport = coap_get_tcp_header_type_from_initbyte(
1257             ((unsigned char *)recvBuffer)[0] >> 4);
1258     size_t optPaylaodLen = coap_get_length_from_header((unsigned char *)recvBuffer,
1259                                                         transport);
1260     size_t headerLen = coap_get_tcp_header_length((unsigned char *)recvBuffer);
1261
1262     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "option/paylaod length [%zu]", optPaylaodLen);
1263     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "header length [%zu]", headerLen);
1264     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "total data length [%zu]", headerLen + optPaylaodLen);
1265
1266     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "OUT - CAGetTotalLengthFromHeader");
1267     return headerLen + optPaylaodLen;
1268 }
1269
1270 void CATCPSetErrorHandler(CATCPErrorHandleCallback errorHandleCallback)
1271 {
1272     g_tcpErrorHandler = errorHandleCallback;
1273 }