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
  46 #ifdef __WITH_TLS__
  47 #include "ca_adapter_net_tls.h"
  48 #endif
  49
  50 /**
  51  * Logging tag for module name.
  52  */
  53 #define TAG "OIC_CA_TCP_SERVER"
  54
  55 /**
  56  * Maximum CoAP over TCP header length
  57  * to know the total data length.
  58  */
  59 #define COAP_MAX_HEADER_SIZE  6
  60
  61 /**
  62  * TLS header size
  63  */
  64 #define TLS_HEADER_SIZE 5
  65
  66 /**
  67  * Mutex to synchronize device object list.
  68  */
  69 static ca_mutex g_mutexObjectList = NULL;
  70
  71 /**
  72  * Conditional mutex to synchronize.
  73  */
  74 static ca_cond g_condObjectList = NULL;
  75
  76 /**
  77  * Maintains the callback to be notified when data received from remote device.
  78  */
  79 static CATCPPacketReceivedCallback g_packetReceivedCallback = NULL;
  80
  81 /**
  82  * Error callback to update error in TCP.
  83  */
  84 static CATCPErrorHandleCallback g_tcpErrorHandler = NULL;
  85
  86 /**
  87  * Connected Callback to pass the connection information to RI.
  88  */
  89 static CATCPConnectionHandleCallback g_connectionCallback = NULL;
  90
  91 static CAResult_t CATCPCreateMutex();
  92 static void CATCPDestroyMutex();
  93 static CAResult_t CATCPCreateCond();
  94 static void CATCPDestroyCond();
  95 static int CACreateAcceptSocket(int family, CASocket_t *sock);
  96 static void CAAcceptConnection(CATransportFlags_t flag, CASocket_t *sock);
  97 static void CAFindReadyMessage();
  98 static void CASelectReturned(fd_set *readFds);
  99 static void CAReceiveMessage(int fd);
 100 static void CAReceiveHandler(void *data);
 101 static int CATCPCreateSocket(int family, CATCPSessionInfo_t *tcpServerInfo);
 102
 103 #define CHECKFD(FD) \
 104     if (FD > caglobals.tcp.maxfd) \
 105         caglobals.tcp.maxfd = FD;
 106
 107 #define REALLOC(buffer, length) \
 108 { \
 109     unsigned char *tmpBuf = OICRealloc(buffer, length); \
 110     if (!tmpBuf) \
 111     { \
 112         OIC_LOG(ERROR, TAG, "out of memory"); \
 113         goto error; \
 114     } \
 115     buffer = tmpBuf; \
 116 }
 117
 118 /**
 119  * Read length amount of data from socket fd
 120  * Made a few recv calls if required
 121  *
 122  * @param[in]  fd     - socket
 123  * @param[out] item   - used to update received message length
 124  * @param[out] data   - buffer to store data
 125  * @param[in]  length - length of data required to read
 126  * @param[in]  flags  - additional info about socket
 127  */
 128 #define RECV(fd, item, data, length, flags) \
 129 { \
 130     int remain_len = length; \
 131     int len = 0; \
 132     while (remain_len > 0) \
 133     { \
 134         len = recv(fd, data + item->len, remain_len, flags); \
 135         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "recv len = %d", len); \
 136         OIC_LOG_BUFFER(DEBUG, TAG, data + item->len, len); \
 137         if (2 == len && 0 == data[item->len] && 0 == data[item->len + 1]) \
 138         { \
 139             OIC_LOG(DEBUG, TAG, "received RESET message. Skip it"); \
 140             continue; \
 141         } \
 142         if (len < 0) \
 143         { \
 144             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "recv failed %s", strerror(errno)); \
 145             goto error; \
 146         } \
 147         else if (0 == len) \
 148         { \
 149             OIC_LOG(INFO, TAG, "Received disconnect from peer. Close connection"); \
 150             goto error; \
 151         } \
 152         item->len += len; \
 153         remain_len -= len; \
 154     } \
 155 }
 156
 157 static void CATCPDestroyMutex()
 158 {
 159     if (g_mutexObjectList)
 160     {
 161         ca_mutex_free(g_mutexObjectList);
 162         g_mutexObjectList = NULL;
 163     }
 164 }
 165
 166 static CAResult_t CATCPCreateMutex()
 167 {
 168     if (!g_mutexObjectList)
 169     {
 170         g_mutexObjectList = ca_mutex_new();
 171         if (!g_mutexObjectList)
 172         {
 173             OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to created mutex!");
 174             return CA_STATUS_FAILED;
 175         }
 176     }
 177
 178     return CA_STATUS_OK;
 179 }
 180
 181 static void CATCPDestroyCond()
 182 {
 183     if (g_condObjectList)
 184     {
 185         ca_cond_free(g_condObjectList);
 186         g_condObjectList = NULL;
 187     }
 188 }
 189
 190 static CAResult_t CATCPCreateCond()
 191 {
 192     if (!g_condObjectList)
 193     {
 194         g_condObjectList = ca_cond_new();
 195         if (!g_condObjectList)
 196         {
 197             OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to created cond!");
 198             return CA_STATUS_FAILED;
 199         }
 200     }
 201     return CA_STATUS_OK;
 202 }
 203
 204 static void CAReceiveHandler(void *data)
 205 {
 206     (void)data;
 207     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "IN - CAReceiveHandler");
 208
 209     while (!caglobals.tcp.terminate)
 210     {
 211         CAFindReadyMessage();
 212     }
 213
 214     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 215     ca_cond_signal(g_condObjectList);
 216     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 217
 218     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "OUT - CAReceiveHandler");
 219 }
 220
 221 static void CAFindReadyMessage()
 222 {
 223     fd_set readFds;
 224     struct timeval timeout = { .tv_sec = caglobals.tcp.selectTimeout };
 225
 226     FD_ZERO(&readFds);
 227
 228     if (-1 != caglobals.tcp.ipv4.fd)
 229     {
 230         FD_SET(caglobals.tcp.ipv4.fd, &readFds);
 231     }
 232     if (-1 != caglobals.tcp.ipv6.fd)
 233     {
 234         FD_SET(caglobals.tcp.ipv6.fd, &readFds);
 235     }
 236     if (-1 != caglobals.tcp.shutdownFds[0])
 237     {
 238         FD_SET(caglobals.tcp.shutdownFds[0], &readFds);
 239     }
 240     if (-1 != caglobals.tcp.connectionFds[0])
 241     {
 242         FD_SET(caglobals.tcp.connectionFds[0], &readFds);
 243     }
 244
 245     uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
 246     for (size_t i = 0; i < length; i++)
 247     {
 248         CATCPSessionInfo_t *svritem =
 249                 (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(caglobals.tcp.svrlist, i);
 250         if (svritem && 0 <= svritem->fd)
 251         {
 252             FD_SET(svritem->fd, &readFds);
 253         }
 254     }
 255
 256     int ret = select(caglobals.tcp.maxfd + 1, &readFds, NULL, NULL, &timeout);
 257
 258     if (caglobals.tcp.terminate)
 259     {
 260         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "Packet receiver Stop request received.");
 261         return;
 262     }
 263     if (0 >= ret)
 264     {
 265         if (0 > ret)
 266         {
 267             OIC_LOG_V(FATAL, TAG, "select error %s", strerror(errno));
 268         }
 269         return;
 270     }
 271
 272     CASelectReturned(&readFds);
 273 }
 274
 275 static void CASelectReturned(fd_set *readFds)
 276 {
 277     VERIFY_NON_NULL_VOID(readFds, TAG, "readFds is NULL");
 278
 279     if (caglobals.tcp.ipv4.fd != -1 && FD_ISSET(caglobals.tcp.ipv4.fd, readFds))
 280     {
 281         CAAcceptConnection(CA_IPV4, &caglobals.tcp.ipv4);
 282         return;
 283     }
 284     else if (caglobals.tcp.ipv6.fd != -1 && FD_ISSET(caglobals.tcp.ipv6.fd, readFds))
 285     {
 286         CAAcceptConnection(CA_IPV6, &caglobals.tcp.ipv6);
 287         return;
 288     }
 289     else if (-1 != caglobals.tcp.connectionFds[0] &&
 290             FD_ISSET(caglobals.tcp.connectionFds[0], readFds))
 291     {
 292         // new connection was created from remote device.
 293         // exit the function to update read file descriptor.
 294         char buf[MAX_ADDR_STR_SIZE_CA] = {0};
 295         ssize_t len = read(caglobals.tcp.connectionFds[0], buf, sizeof (buf));
 296         if (-1 == len)
 297         {
 298             return;
 299         }
 300         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "Received new connection event with [%s]", buf);
 301         FD_CLR(caglobals.tcp.connectionFds[0], readFds);
 302         return;
 303     }
 304     else if (-1 != caglobals.tcp.connectionFds[0] &&
 305             FD_ISSET(caglobals.tcp.connectionFds[0], readFds))
 306     {
 307         // new connection was created from remote device.
 308         // exit the function to update read file descriptor.
 309         char buf[MAX_ADDR_STR_SIZE_CA] = {0};
 310         ssize_t len = read(caglobals.tcp.connectionFds[0], buf, sizeof (buf));
 311         if (-1 == len)
 312         {
 313             return;
 314         }
 315         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "Received new connection event with [%s]", buf);
 316         FD_CLR(caglobals.tcp.connectionFds[0], readFds);
 317         return;
 318     }
 319     else
 320     {
 321         uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
 322         for (size_t i = 0; i < length; i++)
 323         {
 324             CATCPSessionInfo_t *svritem =
 325                     (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(caglobals.tcp.svrlist, i);
 326             if (svritem && svritem->fd >= 0)
 327             {
 328                 if (FD_ISSET(svritem->fd, readFds))
 329                 {
 330                     CAReceiveMessage(svritem->fd);
 331                     FD_CLR(svritem->fd, readFds);
 332                 }
 333             }
 334         }
 335     }
 336 }
 337
 338 static void CAAcceptConnection(CATransportFlags_t flag, CASocket_t *sock)
 339 {
 340     VERIFY_NON_NULL_VOID(sock, TAG, "sock is NULL");
 341
 342     struct sockaddr_storage clientaddr;
 343     socklen_t clientlen = sizeof (struct sockaddr_in);
 344     if (flag & CA_IPV6)
 345     {
 346         clientlen = sizeof(struct sockaddr_in6);
 347     }
 348
 349     int sockfd = accept(sock->fd, (struct sockaddr *)&clientaddr, &clientlen);
 350     if (-1 != sockfd)
 351     {
 352         CATCPSessionInfo_t *svritem =
 353                 (CATCPSessionInfo_t *) OICCalloc(1, sizeof (*svritem));
 354         if (!svritem)
 355         {
 356             OIC_LOG(ERROR, TAG, "Out of memory");
 357             close(sockfd);
 358             return;
 359         }
 360
 361         svritem->fd = sockfd;
 362         svritem->sep.endpoint.flags = flag;
 363         CAConvertAddrToName((struct sockaddr_storage *)&clientaddr, clientlen,
 364                             svritem->sep.endpoint.addr, &svritem->sep.endpoint.port);
 365
 366         ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 367         bool result = u_arraylist_add(caglobals.tcp.svrlist, svritem);
 368         if (!result)
 369         {
 370             OIC_LOG(ERROR, TAG, "u_arraylist_add failed.");
 371             close(sockfd);
 372             OICFree(svritem);
 373             ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 374             return;
 375         }
 376         ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 377
 378         CHECKFD(sockfd);
 379     }
 380 }
 381
 382 #ifdef __WITH_TLS__
 383 static bool CAIsTlsMessage(const CATCPSessionInfo_t * recvinfo)
 384 {
 385     if (recvinfo->data == NULL || recvinfo->len == 0)
 386     {
 387         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "%s: null input param", __func__);
 388         return false;
 389     }
 390
 391     unsigned char first_byte = recvinfo->data[0];
 392
 393     //TLS Plaintext has four types: change_cipher_spec = [14], alert = [15],
 394     //handshake = [16], application_data = [17] in HEX
 395     const uint8_t tls_head_type[] = {0x14, 0x15, 0x16, 0x17};
 396     size_t i = 0;
 397
 398     for (i = 0; i < sizeof(tls_head_type); i++)
 399     {
 400         if(tls_head_type[i] == first_byte)
 401         {
 402             return true;
 403         }
 404     }
 405
 406     return false;
 407 }
 408 #endif
 409
 410 static void CAReceiveMessage(int fd)
 411 {
 412     // #1. get remote device information from file descriptor.
 413     size_t index = 0;
 414     CATCPSessionInfo_t *svritem = CAGetSessionInfoFromFD(fd, &index);
 415     if (!svritem)
 416     {
 417         OIC_LOG(ERROR, TAG, "there is no connection information in list");
 418         return;
 419     }
 420
 421     // #2. allocate memory for message header (CoAP header size because it is bigger)
 422     svritem->data = (unsigned char *) OICCalloc(1, COAP_MAX_HEADER_SIZE);
 423     if (!svritem->data)
 424     {
 425         OIC_LOG(ERROR, TAG, "out of memory");
 426         goto error;
 427     }
 428
 429     // #3. read data (assume TLS header) from remote device.
 430     RECV(fd, svritem, svritem->data, TLS_HEADER_SIZE, 0);
 431
 432 #ifdef __WITH_TLS__
 433     if (CAIsTlsMessage(svritem))
 434     {
 435         // #4.1 get tls body length from tls header. [3][4] bytes are length of tls body in header
 436         unsigned int message_length = (unsigned int)((svritem->data[3] << 8) | svritem->data[4]);
 437         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "%s: message_length = %d", __func__, message_length);
 438
 439         REALLOC(svritem->data, message_length + TLS_HEADER_SIZE);
 440
 441         RECV(fd, svritem, svritem->data, message_length, 0);
 442
 443         int ret = CAdecryptTls(&svritem->sep, (uint8_t *)svritem->data, svritem->len);
 444
 445         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "%s: CAdecryptTls returned %d", __func__, ret);
 446         goto success;
 447     }
 448     else
 449 #endif
 450     {
 451         // #4.2 Seems CoAP data received. read full coap header.
 452         coap_transport_type transport = coap_get_tcp_header_type_from_initbyte(svritem->data[0] >> 4);
 453
 454         size_t headerLen = coap_get_tcp_header_length_for_transport(transport);
 455
 456         if (svritem->len < headerLen)
 457         {
 458             // read required bytes to have full CoAP header
 459             // usually it is 1 bytes (COAP_MAX_HEADER_SIZE - TLS_HEADER_SIZE)
 460             RECV(fd, svritem, svritem->data, headerLen - svritem->len, 0);
 461         }
 462
 463         // #4.3 Calculate CoAP message length and read it
 464         size_t total_length = CAGetTotalLengthFromHeader(svritem->data);
 465         REALLOC(svritem->data, total_length);
 466
 467         RECV(fd, svritem, svritem->data, total_length - svritem->len, 0);
 468
 469         // #4.4. pass the received data information to upper layer.
 470         if (g_packetReceivedCallback)
 471         {
 472             svritem->sep.endpoint.adapter = CA_ADAPTER_TCP;
 473             g_packetReceivedCallback(&svritem->sep, svritem->data, svritem->len);
 474         }
 475         goto success;
 476     }
 477
 478     error:
 479     CADisconnectTCPSession(svritem, index);
 480
 481     success:
 482     // initialize data info to receive next message.
 483     OICFree(svritem->data);
 484     svritem->data = NULL;
 485     svritem->len = 0;
 486
 487     return;
 488 }
 489
 490 static void CAWakeUpForReadFdsUpdate(const char *host)
 491 {
 492     if (caglobals.tcp.connectionFds[1] != -1)
 493     {
 494         ssize_t len = 0;
 495         do
 496         {
 497             len = write(caglobals.tcp.connectionFds[1], host, strlen(host));
 498         } while ((len == -1) && (errno == EINTR));
 499
 500         if ((len == -1) && (errno != EINTR) && (errno != EPIPE))
 501         {
 502             OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "write failed: %s", strerror(errno));
 503         }
 504     }
 505 }
 506
 507 static CAResult_t CATCPConvertNameToAddr(int family, const char *host, uint16_t port,
 508                                          struct sockaddr_storage *sockaddr)
 509 {
 510     struct addrinfo *addrs = NULL;
 511     struct addrinfo hints = { .ai_family = family,
 512                               .ai_protocol   = IPPROTO_TCP,
 513                               .ai_socktype = SOCK_STREAM,
 514                               .ai_flags = AI_NUMERICHOST };
 515
 516     int r = getaddrinfo(host, NULL, &hints, &addrs);
 517     if (r)
 518     {
 519         if (EAI_SYSTEM == r)
 520         {
 521             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "getaddrinfo failed: errno %s", strerror(errno));
 522         }
 523         else
 524         {
 525             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "getaddrinfo failed: %s", gai_strerror(r));
 526         }
 527         freeaddrinfo(addrs);
 528         return CA_STATUS_FAILED;
 529     }
 530     // assumption: in this case, getaddrinfo will only return one addrinfo
 531     // or first is the one we want.
 532     if (addrs[0].ai_family == AF_INET6)
 533     {
 534         memcpy(sockaddr, addrs[0].ai_addr, sizeof (struct sockaddr_in6));
 535         ((struct sockaddr_in6 *)sockaddr)->sin6_port = htons(port);
 536     }
 537     else
 538     {
 539         memcpy(sockaddr, addrs[0].ai_addr, sizeof (struct sockaddr_in));
 540         ((struct sockaddr_in *)sockaddr)->sin_port = htons(port);
 541     }
 542     freeaddrinfo(addrs);
 543     return CA_STATUS_OK;
 544 }
 545
 546 static int CATCPCreateSocket(int family, CATCPSessionInfo_t *svritem)
 547 {
 548     // #1. create tcp socket.
 549     int fd = socket(family, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
 550     if (-1 == fd)
 551     {
 552         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "create socket failed: %s", strerror(errno));
 553         return -1;
 554     }
 555
 556     // #2. convert address from string to binary.
 557     struct sockaddr_storage sa = { .ss_family = family };
 558     CAResult_t res = CATCPConvertNameToAddr(family, svritem->sep.endpoint.addr,
 559                                             svritem->sep.endpoint.port, &sa);
 560     if (CA_STATUS_OK != res)
 561     {
 562         close(fd);
 563         return -1;
 564     }
 565
 566     // #3. set socket length.
 567     socklen_t socklen = 0;
 568     if (sa.ss_family == AF_INET6)
 569     {
 570         struct sockaddr_in6 *sock6 = (struct sockaddr_in6 *)&sa;
 571         if (!sock6->sin6_scope_id)
 572         {
 573             sock6->sin6_scope_id = svritem->sep.endpoint.ifindex;
 574         }
 575         socklen = sizeof(struct sockaddr_in6);
 576     }
 577     else
 578     {
 579         socklen = sizeof(struct sockaddr_in);
 580     }
 581
 582     // #4. connect to remote server device.
 583     if (connect(fd, (struct sockaddr *)&sa, socklen) < 0)
 584     {
 585         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "failed to connect socket, %s", strerror(errno));
 586         close(fd);
 587         return -1;
 588     }
 589
 590     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "connect socket success");
 591     CAWakeUpForReadFdsUpdate(svritem->sep.endpoint.addr);
 592     return fd;
 593 }
 594
 595 static int CACreateAcceptSocket(int family, CASocket_t *sock)
 596 {
 597     VERIFY_NON_NULL_RET(sock, TAG, "sock", -1);
 598
 599     if (sock->fd != -1)
 600     {
 601         OIC_LOG(DEBUG, TAG, "accept socket created already");
 602         return sock->fd;
 603     }
 604
 605     socklen_t socklen = 0;
 606     struct sockaddr_storage server = { .ss_family = family };
 607
 608     int fd = socket(family, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
 609     if (fd < 0)
 610     {
 611         OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to create socket");
 612         goto exit;
 613     }
 614
 615     if (family == AF_INET6)
 616     {
 617         // the socket is re‐stricted to sending and receiving IPv6 packets only.
 618         int on = 1;
 619         if (-1 == setsockopt(fd, IPPROTO_IPV6, IPV6_V6ONLY, &on, sizeof (on)))
 620         {
 621             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "IPV6_V6ONLY failed: %s", strerror(errno));
 622             goto exit;
 623         }
 624         ((struct sockaddr_in6 *)&server)->sin6_port = htons(sock->port);
 625         socklen = sizeof (struct sockaddr_in6);
 626     }
 627     else
 628     {
 629         ((struct sockaddr_in *)&server)->sin_port = htons(sock->port);
 630         socklen = sizeof (struct sockaddr_in);
 631     }
 632
 633     int reuse = 1;
 634     if (-1 == setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)))
 635     {
 636         OIC_LOG(ERROR, TAG, "setsockopt SO_REUSEADDR");
 637         goto exit;
 638     }
 639
 640     if (-1 == bind(fd, (struct sockaddr *)&server, socklen))
 641     {
 642         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "bind socket failed: %s", strerror(errno));
 643         goto exit;
 644     }
 645
 646     if (listen(fd, caglobals.tcp.listenBacklog) != 0)
 647     {
 648         OIC_LOG(ERROR, TAG, "listen() error");
 649         goto exit;
 650     }
 651
 652     if (!sock->port)  // return the assigned port
 653     {
 654         if (-1 == getsockname(fd, (struct sockaddr *)&server, &socklen))
 655         {
 656             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "getsockname failed: %s", strerror(errno));
 657             goto exit;
 658         }
 659         sock->port = ntohs(family == AF_INET6 ?
 660                       ((struct sockaddr_in6 *)&server)->sin6_port :
 661                       ((struct sockaddr_in *)&server)->sin_port);
 662     }
 663
 664     return fd;
 665
 666 exit:
 667     if (fd >= 0)
 668     {
 669         close(fd);
 670     }
 671     return -1;
 672 }
 673
 674 static void CAInitializePipe(int *fds)
 675 {
 676     int ret = pipe(fds);
 677     if (-1 != ret)
 678     {
 679         ret = fcntl(fds[0], F_GETFD);
 680         if (-1 != ret)
 681         {
 682             ret = fcntl(fds[0], F_SETFD, ret|FD_CLOEXEC);
 683         }
 684         if (-1 != ret)
 685         {
 686             ret = fcntl(fds[1], F_GETFD);
 687         }
 688         if (-1 != ret)
 689         {
 690             ret = fcntl(fds[1], F_SETFD, ret|FD_CLOEXEC);
 691         }
 692         if (-1 == ret)
 693         {
 694             close(fds[1]);
 695             close(fds[0]);
 696
 697             fds[0] = -1;
 698             fds[1] = -1;
 699
 700             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "pipe failed: %s", strerror(errno));
 701         }
 702     }
 703 }
 704
 705 #define NEWSOCKET(FAMILY, NAME) \
 706     caglobals.tcp.NAME.fd = CACreateAcceptSocket(FAMILY, &caglobals.tcp.NAME); \
 707     if (caglobals.tcp.NAME.fd == -1) \
 708     { \
 709         caglobals.tcp.NAME.port = 0; \
 710         caglobals.tcp.NAME.fd = CACreateAcceptSocket(FAMILY, &caglobals.tcp.NAME); \
 711     } \
 712     CHECKFD(caglobals.tcp.NAME.fd);
 713
 714 CAResult_t CATCPStartServer(const ca_thread_pool_t threadPool)
 715 {
 716     if (caglobals.tcp.started)
 717     {
 718         return CA_STATUS_OK;
 719     }
 720
 721     if (!caglobals.tcp.ipv4tcpenabled)
 722     {
 723         caglobals.tcp.ipv4tcpenabled = true;    // only needed to run CA tests
 724     }
 725     if (!caglobals.tcp.ipv6tcpenabled)
 726     {
 727         caglobals.tcp.ipv6tcpenabled = true;    // only needed to run CA tests
 728     }
 729
 730     CAResult_t res = CATCPCreateMutex();
 731     if (CA_STATUS_OK == res)
 732     {
 733         res = CATCPCreateCond();
 734     }
 735     if (CA_STATUS_OK != res)
 736     {
 737         OIC_LOG(ERROR, TAG, "failed to create mutex/cond");
 738         return res;
 739     }
 740
 741     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 742     if (!caglobals.tcp.svrlist)
 743     {
 744         caglobals.tcp.svrlist = u_arraylist_create();
 745     }
 746     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 747
 748     if (caglobals.server)
 749     {
 750         NEWSOCKET(AF_INET, ipv4);
 751         NEWSOCKET(AF_INET6, ipv6);
 752         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IPv4 socket fd=%d, port=%d",
 753                   caglobals.tcp.ipv4.fd, caglobals.tcp.ipv4.port);
 754         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IPv6 socket fd=%d, port=%d",
 755                   caglobals.tcp.ipv6.fd, caglobals.tcp.ipv6.port);
 756     }
 757
 758     // create pipe for fast shutdown
 759     CAInitializePipe(caglobals.tcp.shutdownFds);
 760     CHECKFD(caglobals.tcp.shutdownFds[0]);
 761     CHECKFD(caglobals.tcp.shutdownFds[1]);
 762
 763     // create pipe for connection event
 764     CAInitializePipe(caglobals.tcp.connectionFds);
 765     CHECKFD(caglobals.tcp.connectionFds[0]);
 766     CHECKFD(caglobals.tcp.connectionFds[1]);
 767
 768     caglobals.tcp.terminate = false;
 769     res = ca_thread_pool_add_task(threadPool, CAReceiveHandler, NULL);
 770     if (CA_STATUS_OK != res)
 771     {
 772         OIC_LOG(ERROR, TAG, "thread_pool_add_task failed");
 773         return res;
 774     }
 775     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "CAReceiveHandler thread started successfully.");
 776
 777     caglobals.tcp.started = true;
 778     return CA_STATUS_OK;
 779 }
 780
 781 void CATCPStopServer()
 782 {
 783     // mutex lock
 784     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 785
 786     // set terminate flag
 787     caglobals.tcp.terminate = true;
 788
 789     if (caglobals.tcp.shutdownFds[1] != -1)
 790     {
 791         close(caglobals.tcp.shutdownFds[1]);
 792         // receive thread will stop immediately
 793     }
 794
 795     if (caglobals.tcp.connectionFds[1] != -1)
 796     {
 797         close(caglobals.tcp.connectionFds[1]);
 798     }
 799
 800     if (caglobals.tcp.started)
 801     {
 802         ca_cond_wait(g_condObjectList, g_mutexObjectList);
 803     }
 804     caglobals.tcp.started = false;
 805
 806     // mutex unlock
 807     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 808
 809     if (-1 != caglobals.tcp.ipv4.fd)
 810     {
 811         close(caglobals.tcp.ipv4.fd);
 812         caglobals.tcp.ipv4.fd = -1;
 813     }
 814
 815     if (-1 != caglobals.tcp.ipv6.fd)
 816     {
 817         close(caglobals.tcp.ipv6.fd);
 818         caglobals.tcp.ipv6.fd = -1;
 819     }
 820
 821     CATCPDisconnectAll();
 822     CATCPDestroyMutex();
 823     CATCPDestroyCond();
 824 }
 825
 826 void CATCPSetPacketReceiveCallback(CATCPPacketReceivedCallback callback)
 827 {
 828     g_packetReceivedCallback = callback;
 829 }
 830
 831 void CATCPSetConnectionChangedCallback(CATCPConnectionHandleCallback connHandler)
 832 {
 833     g_connectionCallback = connHandler;
 834 }
 835
 836 static void sendData(const CAEndpoint_t *endpoint, const void *data,
 837                      size_t dlen, const char *fam)
 838 {
 839     // #1. get TCP Server object from list
 840     size_t index = 0;
 841     CATCPSessionInfo_t *svritem = CAGetTCPSessionInfoFromEndpoint(endpoint, &index);
 842     if (!svritem)
 843     {
 844         // if there is no connection info, connect to TCP Server
 845         svritem = CAConnectTCPSession(endpoint);
 846         if (!svritem)
 847         {
 848             OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to create TCP server object");
 849             if (g_tcpErrorHandler)
 850             {
 851                 g_tcpErrorHandler(endpoint, data, dlen, CA_SEND_FAILED);
 852             }
 853             return;
 854         }
 855     }
 856
 857     // #2. check connection state
 858     if (svritem->fd < 0)
 859     {
 860         // if file descriptor value is wrong, remove TCP Server info from list
 861         OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to connect to TCP server");
 862         CADisconnectTCPSession(svritem, index);
 863         if (g_tcpErrorHandler)
 864         {
 865             g_tcpErrorHandler(endpoint, data, dlen, CA_SEND_FAILED);
 866         }
 867         return;
 868     }
 869
 870     // #4. send data to TCP Server
 871     ssize_t remainLen = dlen;
 872     do
 873     {
 874         ssize_t len = send(svritem->fd, data, remainLen, 0);
 875         if (-1 == len)
 876         {
 877             if (EWOULDBLOCK != errno)
 878             {
 879                 OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "unicast ipv4tcp sendTo failed: %s", strerror(errno));
 880                 if (g_tcpErrorHandler)
 881                 {
 882                     g_tcpErrorHandler(endpoint, data, dlen, CA_SEND_FAILED);
 883                 }
 884                 return;
 885             }
 886             continue;
 887         }
 888         data += len;
 889         remainLen -= len;
 890     } while (remainLen > 0);
 891
 892     OIC_LOG_V(INFO, TAG, "unicast %stcp sendTo is successful: %zu bytes", fam, dlen);
 893 }
 894
 895 void CATCPSendData(CAEndpoint_t *endpoint, const void *data, uint32_t datalen,
 896                    bool isMulticast)
 897 {
 898     VERIFY_NON_NULL_VOID(endpoint, TAG, "endpoint is NULL");
 899     VERIFY_NON_NULL_VOID(data, TAG, "data is NULL");
 900
 901     if (!isMulticast)
 902     {
 903         if (caglobals.tcp.ipv6tcpenabled && (endpoint->flags & CA_IPV6))
 904         {
 905             sendData(endpoint, data, datalen, "ipv6");
 906         }
 907         if (caglobals.tcp.ipv4tcpenabled && (endpoint->flags & CA_IPV4))
 908         {
 909             sendData(endpoint, data, datalen, "ipv4");
 910         }
 911     }
 912 }
 913
 914 CAResult_t CAGetTCPInterfaceInformation(CAEndpoint_t **info, uint32_t *size)
 915 {
 916     VERIFY_NON_NULL(info, TAG, "info is NULL");
 917     VERIFY_NON_NULL(size, TAG, "size is NULL");
 918
 919     return CA_NOT_SUPPORTED;
 920 }
 921
 922 CATCPSessionInfo_t *CAConnectTCPSession(const CAEndpoint_t *endpoint)
 923 {
 924     VERIFY_NON_NULL_RET(endpoint, TAG, "endpoint is NULL", NULL);
 925
 926     // #1. create TCP server object
 927     CATCPSessionInfo_t *svritem = (CATCPSessionInfo_t *) OICCalloc(1, sizeof (*svritem));
 928     if (!svritem)
 929     {
 930         OIC_LOG(ERROR, TAG, "Out of memory");
 931         return NULL;
 932     }
 933     memcpy(svritem->sep.endpoint.addr, endpoint->addr, sizeof(svritem->sep.endpoint.addr));
 934     svritem->sep.endpoint.adapter = endpoint->adapter;
 935     svritem->sep.endpoint.port = endpoint->port;
 936     svritem->sep.endpoint.flags = endpoint->flags;
 937     svritem->sep.endpoint.ifindex = endpoint->ifindex;
 938
 939     // #2. create the socket and connect to TCP server
 940     int family = (svritem->sep.endpoint.flags & CA_IPV6) ? AF_INET6 : AF_INET;
 941     int fd = CATCPCreateSocket(family, svritem);
 942     if (-1 == fd)
 943     {
 944         OICFree(svritem);
 945         return NULL;
 946     }
 947
 948     // #3. add TCP connection info to list
 949     svritem->fd = fd;
 950     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 951     if (caglobals.tcp.svrlist)
 952     {
 953         bool res = u_arraylist_add(caglobals.tcp.svrlist, svritem);
 954         if (!res)
 955         {
 956             OIC_LOG(ERROR, TAG, "u_arraylist_add failed.");
 957             close(svritem->fd);
 958             OICFree(svritem);
 959             ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 960             return NULL;
 961         }
 962     }
 963     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 964
 965     CHECKFD(fd);
 966
 967     // pass the connection information to CA Common Layer.
 968     if (g_connectionCallback)
 969     {
 970         g_connectionCallback(&(svritem->sep.endpoint), true);
 971     }
 972
 973     return svritem;
 974 }
 975
 976 CAResult_t CADisconnectTCPSession(CATCPSessionInfo_t *svritem, size_t index)
 977 {
 978     VERIFY_NON_NULL(svritem, TAG, "svritem is NULL");
 979
 980     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 981
 982     // close the socket and remove TCP connection info in list
 983     if (svritem->fd >= 0)
 984     {
 985         close(svritem->fd);
 986     }
 987     u_arraylist_remove(caglobals.tcp.svrlist, index);
 988     OICFree(svritem->data);
 989     svritem->data = NULL;
 990
 991     // pass the connection information to CA Common Layer.
 992     if (g_connectionCallback)
 993     {
 994         g_connectionCallback(&(svritem->sep.endpoint), false);
 995     }
 996
 997     OICFree(svritem);
 998     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 999
1000     return CA_STATUS_OK;
1001 }
1002
1003 void CATCPDisconnectAll()
1004 {
1005     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
1006     uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
1007
1008     CATCPSessionInfo_t *svritem = NULL;
1009     for (size_t i = 0; i < length; i++)
1010     {
1011         svritem = (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(caglobals.tcp.svrlist, i);
1012         if (svritem && svritem->fd >= 0)
1013         {
1014             shutdown(svritem->fd, SHUT_RDWR);
1015             close(svritem->fd);
1016
1017             OICFree(svritem->data);
1018             svritem->data = NULL;
1019         }
1020     }
1021     u_arraylist_destroy(caglobals.tcp.svrlist);
1022     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
1023 }
1024
1025 CATCPSessionInfo_t *CAGetTCPSessionInfoFromEndpoint(const CAEndpoint_t *endpoint, size_t *index)
1026 {
1027     VERIFY_NON_NULL_RET(endpoint, TAG, "endpoint is NULL", NULL);
1028     VERIFY_NON_NULL_RET(index, TAG, "index is NULL", NULL);
1029
1030     // get connection info from list
1031     uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
1032     for (size_t i = 0; i < length; i++)
1033     {
1034         CATCPSessionInfo_t *svritem = (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(
1035                 caglobals.tcp.svrlist, i);
1036         if (!svritem)
1037         {
1038             continue;
1039         }
1040
1041         if (!strncmp(svritem->sep.endpoint.addr, endpoint->addr,
1042                      sizeof(svritem->sep.endpoint.addr))
1043                 && (svritem->sep.endpoint.port == endpoint->port)
1044                 && (svritem->sep.endpoint.flags & endpoint->flags))
1045         {
1046             *index = i;
1047             return svritem;
1048         }
1049     }
1050
1051     return NULL;
1052 }
1053
1054 CATCPSessionInfo_t *CAGetSessionInfoFromFD(int fd, size_t *index)
1055 {
1056     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
1057
1058     // check from the last item.
1059     CATCPSessionInfo_t *svritem = NULL;
1060     uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
1061     for (size_t i = 0; i < length; i++)
1062     {
1063         svritem = (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(caglobals.tcp.svrlist, i);
1064
1065         if (svritem && svritem->fd == fd)
1066         {
1067             *index = i;
1068             ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
1069             return svritem;
1070         }
1071     }
1072
1073     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
1074
1075     return NULL;
1076 }
1077
1078 size_t CAGetTotalLengthFromHeader(const unsigned char *recvBuffer)
1079 {
1080     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "IN - CAGetTotalLengthFromHeader");
1081
1082     coap_transport_type transport = coap_get_tcp_header_type_from_initbyte(
1083             ((unsigned char *)recvBuffer)[0] >> 4);
1084     size_t optPaylaodLen = coap_get_length_from_header((unsigned char *)recvBuffer,
1085                                                         transport);
1086     size_t headerLen = coap_get_tcp_header_length((unsigned char *)recvBuffer);
1087
1088     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "option/paylaod length [%zu]", optPaylaodLen);
1089     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "header length [%zu]", headerLen);
1090     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "total data length [%zu]", headerLen + optPaylaodLen);
1091
1092     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "OUT - CAGetTotalLengthFromHeader");
1093     return headerLen + optPaylaodLen;
1094 }
1095
1096 void CATCPSetErrorHandler(CATCPErrorHandleCallback errorHandleCallback)
1097 {
1098     g_tcpErrorHandler = errorHandleCallback;
1099 }