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
 305     {
 306         uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
 307         for (size_t i = 0; i < length; i++)
 308         {
 309             CATCPSessionInfo_t *svritem =
 310                     (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(caglobals.tcp.svrlist, i);
 311             if (svritem && svritem->fd >= 0)
 312             {
 313                 if (FD_ISSET(svritem->fd, readFds))
 314                 {
 315                     CAReceiveMessage(svritem->fd);
 316                     FD_CLR(svritem->fd, readFds);
 317                 }
 318             }
 319         }
 320     }
 321 }
 322
 323 static void CAAcceptConnection(CATransportFlags_t flag, CASocket_t *sock)
 324 {
 325     VERIFY_NON_NULL_VOID(sock, TAG, "sock is NULL");
 326
 327     struct sockaddr_storage clientaddr;
 328     socklen_t clientlen = sizeof (struct sockaddr_in);
 329     if (flag & CA_IPV6)
 330     {
 331         clientlen = sizeof(struct sockaddr_in6);
 332     }
 333
 334     int sockfd = accept(sock->fd, (struct sockaddr *)&clientaddr, &clientlen);
 335     if (-1 != sockfd)
 336     {
 337         CATCPSessionInfo_t *svritem =
 338                 (CATCPSessionInfo_t *) OICCalloc(1, sizeof (*svritem));
 339         if (!svritem)
 340         {
 341             OIC_LOG(ERROR, TAG, "Out of memory");
 342             close(sockfd);
 343             return;
 344         }
 345
 346         svritem->fd = sockfd;
 347         svritem->sep.endpoint.flags = flag;
 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 CATCPSessionInfo_t * recvinfo)
 369 {
 370     if (recvinfo->data == NULL || recvinfo->len == 0)
 371     {
 372         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "%s: null input param", __func__);
 373         return false;
 374     }
 375
 376     unsigned char first_byte = recvinfo->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 static void CAReceiveMessage(int fd)
 396 {
 397     // #1. get remote device information from file descriptor.
 398     size_t index = 0;
 399     CATCPSessionInfo_t *svritem = CAGetSessionInfoFromFD(fd, &index);
 400     if (!svritem)
 401     {
 402         OIC_LOG(ERROR, TAG, "there is no connection information in list");
 403         return;
 404     }
 405
 406     // #2. allocate memory for message header (CoAP header size because it is bigger)
 407     svritem->data = (unsigned char *) OICCalloc(1, COAP_MAX_HEADER_SIZE);
 408     if (!svritem->data)
 409     {
 410         OIC_LOG(ERROR, TAG, "out of memory");
 411         goto error;
 412     }
 413
 414     // #3. read data (assume TLS header) from remote device.
 415     RECV(fd, svritem, svritem->data, TLS_HEADER_SIZE, 0);
 416
 417 #ifdef __WITH_TLS__
 418     if (CAIsTlsMessage(svritem))
 419     {
 420         // #4.1 get tls body length from tls header. [3][4] bytes are length of tls body in header
 421         unsigned int message_length = (unsigned int)((svritem->data[3] << 8) | svritem->data[4]);
 422         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "%s: message_length = %d", __func__, message_length);
 423
 424         REALLOC(svritem->data, message_length + TLS_HEADER_SIZE);
 425
 426         RECV(fd, svritem, svritem->data, message_length, 0);
 427
 428         int ret = CAdecryptTls(&svritem->sep, (uint8_t *)svritem->data, svritem->len);
 429
 430         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "%s: CAdecryptTls returned %d", __func__, ret);
 431         goto success;
 432     }
 433     else
 434 #endif
 435     {
 436         // #4.2 Seems CoAP data received. read full coap header.
 437         coap_transport_type transport = coap_get_tcp_header_type_from_initbyte(svritem->data[0] >> 4);
 438
 439         size_t headerLen = coap_get_tcp_header_length_for_transport(transport);
 440
 441         if (svritem->len < headerLen)
 442         {
 443             // read required bytes to have full CoAP header
 444             // usually it is 1 bytes (COAP_MAX_HEADER_SIZE - TLS_HEADER_SIZE)
 445             RECV(fd, svritem, svritem->data, headerLen - svritem->len, 0);
 446         }
 447
 448         // #4.3 Calculate CoAP message length and read it
 449         size_t total_length = CAGetTotalLengthFromHeader(svritem->data);
 450         REALLOC(svritem->data, total_length);
 451
 452         RECV(fd, svritem, svritem->data, total_length - svritem->len, 0);
 453
 454         // #4.4. pass the received data information to upper layer.
 455         if (g_packetReceivedCallback)
 456         {
 457             svritem->sep.endpoint.adapter = CA_ADAPTER_TCP;
 458             g_packetReceivedCallback(&svritem->sep, svritem->data, svritem->len);
 459         }
 460         goto success;
 461     }
 462
 463     error:
 464     CADisconnectTCPSession(svritem, index);
 465
 466     success:
 467     // initialize data info to receive next message.
 468     OICFree(svritem->data);
 469     svritem->data = NULL;
 470     svritem->len = 0;
 471
 472     return;
 473 }
 474
 475 static void CAWakeUpForReadFdsUpdate(const char *host)
 476 {
 477     if (caglobals.tcp.connectionFds[1] != -1)
 478     {
 479         ssize_t len = 0;
 480         do
 481         {
 482             len = write(caglobals.tcp.connectionFds[1], host, strlen(host));
 483         } while ((len == -1) && (errno == EINTR));
 484
 485         if ((len == -1) && (errno != EINTR) && (errno != EPIPE))
 486         {
 487             OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "write failed: %s", strerror(errno));
 488         }
 489     }
 490 }
 491
 492 static CAResult_t CATCPConvertNameToAddr(int family, const char *host, uint16_t port,
 493                                          struct sockaddr_storage *sockaddr)
 494 {
 495     struct addrinfo *addrs = NULL;
 496     struct addrinfo hints = { .ai_family = family,
 497                               .ai_protocol   = IPPROTO_TCP,
 498                               .ai_socktype = SOCK_STREAM,
 499                               .ai_flags = AI_NUMERICHOST };
 500
 501     int r = getaddrinfo(host, NULL, &hints, &addrs);
 502     if (r)
 503     {
 504         if (EAI_SYSTEM == r)
 505         {
 506             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "getaddrinfo failed: errno %s", strerror(errno));
 507         }
 508         else
 509         {
 510             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "getaddrinfo failed: %s", gai_strerror(r));
 511         }
 512         freeaddrinfo(addrs);
 513         return CA_STATUS_FAILED;
 514     }
 515     // assumption: in this case, getaddrinfo will only return one addrinfo
 516     // or first is the one we want.
 517     if (addrs[0].ai_family == AF_INET6)
 518     {
 519         memcpy(sockaddr, addrs[0].ai_addr, sizeof (struct sockaddr_in6));
 520         ((struct sockaddr_in6 *)sockaddr)->sin6_port = htons(port);
 521     }
 522     else
 523     {
 524         memcpy(sockaddr, addrs[0].ai_addr, sizeof (struct sockaddr_in));
 525         ((struct sockaddr_in *)sockaddr)->sin_port = htons(port);
 526     }
 527     freeaddrinfo(addrs);
 528     return CA_STATUS_OK;
 529 }
 530
 531 static int CATCPCreateSocket(int family, CATCPSessionInfo_t *svritem)
 532 {
 533     // #1. create tcp socket.
 534     int fd = socket(family, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
 535     if (-1 == fd)
 536     {
 537         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "create socket failed: %s", strerror(errno));
 538         return -1;
 539     }
 540
 541     // #2. convert address from string to binary.
 542     struct sockaddr_storage sa = { .ss_family = family };
 543     CAResult_t res = CATCPConvertNameToAddr(family, svritem->sep.endpoint.addr,
 544                                             svritem->sep.endpoint.port, &sa);
 545     if (CA_STATUS_OK != res)
 546     {
 547         close(fd);
 548         return -1;
 549     }
 550
 551     // #3. set socket length.
 552     socklen_t socklen = 0;
 553     if (sa.ss_family == AF_INET6)
 554     {
 555         struct sockaddr_in6 *sock6 = (struct sockaddr_in6 *)&sa;
 556         if (!sock6->sin6_scope_id)
 557         {
 558             sock6->sin6_scope_id = svritem->sep.endpoint.ifindex;
 559         }
 560         socklen = sizeof(struct sockaddr_in6);
 561     }
 562     else
 563     {
 564         socklen = sizeof(struct sockaddr_in);
 565     }
 566
 567     // #4. connect to remote server device.
 568     if (connect(fd, (struct sockaddr *)&sa, socklen) < 0)
 569     {
 570         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "failed to connect socket, %s", strerror(errno));
 571         close(fd);
 572         return -1;
 573     }
 574
 575     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "connect socket success");
 576     CAWakeUpForReadFdsUpdate(svritem->sep.endpoint.addr);
 577     return fd;
 578 }
 579
 580 static int CACreateAcceptSocket(int family, CASocket_t *sock)
 581 {
 582     VERIFY_NON_NULL_RET(sock, TAG, "sock", -1);
 583
 584     if (sock->fd != -1)
 585     {
 586         OIC_LOG(DEBUG, TAG, "accept socket created already");
 587         return sock->fd;
 588     }
 589
 590     socklen_t socklen = 0;
 591     struct sockaddr_storage server = { .ss_family = family };
 592
 593     int fd = socket(family, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
 594     if (fd < 0)
 595     {
 596         OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to create socket");
 597         goto exit;
 598     }
 599
 600     if (family == AF_INET6)
 601     {
 602         // the socket is re‐stricted to sending and receiving IPv6 packets only.
 603         int on = 1;
 604         if (-1 == setsockopt(fd, IPPROTO_IPV6, IPV6_V6ONLY, &on, sizeof (on)))
 605         {
 606             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "IPV6_V6ONLY failed: %s", strerror(errno));
 607             goto exit;
 608         }
 609         ((struct sockaddr_in6 *)&server)->sin6_port = htons(sock->port);
 610         socklen = sizeof (struct sockaddr_in6);
 611     }
 612     else
 613     {
 614         ((struct sockaddr_in *)&server)->sin_port = htons(sock->port);
 615         socklen = sizeof (struct sockaddr_in);
 616     }
 617
 618     int reuse = 1;
 619     if (-1 == setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)))
 620     {
 621         OIC_LOG(ERROR, TAG, "setsockopt SO_REUSEADDR");
 622         goto exit;
 623     }
 624
 625     if (-1 == bind(fd, (struct sockaddr *)&server, socklen))
 626     {
 627         OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "bind socket failed: %s", strerror(errno));
 628         goto exit;
 629     }
 630
 631     if (listen(fd, caglobals.tcp.listenBacklog) != 0)
 632     {
 633         OIC_LOG(ERROR, TAG, "listen() error");
 634         goto exit;
 635     }
 636
 637     if (!sock->port)  // return the assigned port
 638     {
 639         if (-1 == getsockname(fd, (struct sockaddr *)&server, &socklen))
 640         {
 641             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "getsockname failed: %s", strerror(errno));
 642             goto exit;
 643         }
 644         sock->port = ntohs(family == AF_INET6 ?
 645                       ((struct sockaddr_in6 *)&server)->sin6_port :
 646                       ((struct sockaddr_in *)&server)->sin_port);
 647     }
 648
 649     return fd;
 650
 651 exit:
 652     if (fd >= 0)
 653     {
 654         close(fd);
 655     }
 656     return -1;
 657 }
 658
 659 static void CAInitializePipe(int *fds)
 660 {
 661     int ret = pipe(fds);
 662     if (-1 != ret)
 663     {
 664         ret = fcntl(fds[0], F_GETFD);
 665         if (-1 != ret)
 666         {
 667             ret = fcntl(fds[0], F_SETFD, ret|FD_CLOEXEC);
 668         }
 669         if (-1 != ret)
 670         {
 671             ret = fcntl(fds[1], F_GETFD);
 672         }
 673         if (-1 != ret)
 674         {
 675             ret = fcntl(fds[1], F_SETFD, ret|FD_CLOEXEC);
 676         }
 677         if (-1 == ret)
 678         {
 679             close(fds[1]);
 680             close(fds[0]);
 681
 682             fds[0] = -1;
 683             fds[1] = -1;
 684
 685             OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "pipe failed: %s", strerror(errno));
 686         }
 687     }
 688 }
 689
 690 #define NEWSOCKET(FAMILY, NAME) \
 691     caglobals.tcp.NAME.fd = CACreateAcceptSocket(FAMILY, &caglobals.tcp.NAME); \
 692     if (caglobals.tcp.NAME.fd == -1) \
 693     { \
 694         caglobals.tcp.NAME.port = 0; \
 695         caglobals.tcp.NAME.fd = CACreateAcceptSocket(FAMILY, &caglobals.tcp.NAME); \
 696     } \
 697     CHECKFD(caglobals.tcp.NAME.fd);
 698
 699 CAResult_t CATCPStartServer(const ca_thread_pool_t threadPool)
 700 {
 701     if (caglobals.tcp.started)
 702     {
 703         return CA_STATUS_OK;
 704     }
 705
 706     if (!caglobals.tcp.ipv4tcpenabled)
 707     {
 708         caglobals.tcp.ipv4tcpenabled = true;    // only needed to run CA tests
 709     }
 710     if (!caglobals.tcp.ipv6tcpenabled)
 711     {
 712         caglobals.tcp.ipv6tcpenabled = true;    // only needed to run CA tests
 713     }
 714
 715     CAResult_t res = CATCPCreateMutex();
 716     if (CA_STATUS_OK == res)
 717     {
 718         res = CATCPCreateCond();
 719     }
 720     if (CA_STATUS_OK != res)
 721     {
 722         OIC_LOG(ERROR, TAG, "failed to create mutex/cond");
 723         return res;
 724     }
 725
 726     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 727     if (!caglobals.tcp.svrlist)
 728     {
 729         caglobals.tcp.svrlist = u_arraylist_create();
 730     }
 731     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 732
 733     if (caglobals.server)
 734     {
 735         NEWSOCKET(AF_INET, ipv4);
 736         NEWSOCKET(AF_INET6, ipv6);
 737         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IPv4 socket fd=%d, port=%d",
 738                   caglobals.tcp.ipv4.fd, caglobals.tcp.ipv4.port);
 739         OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "IPv6 socket fd=%d, port=%d",
 740                   caglobals.tcp.ipv6.fd, caglobals.tcp.ipv6.port);
 741     }
 742
 743     // create pipe for fast shutdown
 744     CAInitializePipe(caglobals.tcp.shutdownFds);
 745     CHECKFD(caglobals.tcp.shutdownFds[0]);
 746     CHECKFD(caglobals.tcp.shutdownFds[1]);
 747
 748     // create pipe for connection event
 749     CAInitializePipe(caglobals.tcp.connectionFds);
 750     CHECKFD(caglobals.tcp.connectionFds[0]);
 751     CHECKFD(caglobals.tcp.connectionFds[1]);
 752
 753     caglobals.tcp.terminate = false;
 754     res = ca_thread_pool_add_task(threadPool, CAReceiveHandler, NULL);
 755     if (CA_STATUS_OK != res)
 756     {
 757         OIC_LOG(ERROR, TAG, "thread_pool_add_task failed");
 758         return res;
 759     }
 760     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "CAReceiveHandler thread started successfully.");
 761
 762     caglobals.tcp.started = true;
 763     return CA_STATUS_OK;
 764 }
 765
 766 void CATCPStopServer()
 767 {
 768     // mutex lock
 769     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 770
 771     // set terminate flag
 772     caglobals.tcp.terminate = true;
 773
 774     if (caglobals.tcp.shutdownFds[1] != -1)
 775     {
 776         close(caglobals.tcp.shutdownFds[1]);
 777         // receive thread will stop immediately
 778     }
 779
 780     if (caglobals.tcp.connectionFds[1] != -1)
 781     {
 782         close(caglobals.tcp.connectionFds[1]);
 783     }
 784
 785     if (caglobals.tcp.started)
 786     {
 787         ca_cond_wait(g_condObjectList, g_mutexObjectList);
 788     }
 789     caglobals.tcp.started = false;
 790
 791     // mutex unlock
 792     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 793
 794     if (-1 != caglobals.tcp.ipv4.fd)
 795     {
 796         close(caglobals.tcp.ipv4.fd);
 797         caglobals.tcp.ipv4.fd = -1;
 798     }
 799
 800     if (-1 != caglobals.tcp.ipv6.fd)
 801     {
 802         close(caglobals.tcp.ipv6.fd);
 803         caglobals.tcp.ipv6.fd = -1;
 804     }
 805
 806     CATCPDisconnectAll();
 807     CATCPDestroyMutex();
 808     CATCPDestroyCond();
 809 }
 810
 811 void CATCPSetPacketReceiveCallback(CATCPPacketReceivedCallback callback)
 812 {
 813     g_packetReceivedCallback = callback;
 814 }
 815
 816 void CATCPSetConnectionChangedCallback(CATCPConnectionHandleCallback connHandler)
 817 {
 818     g_connectionCallback = connHandler;
 819 }
 820
 821 static void sendData(const CAEndpoint_t *endpoint, const void *data,
 822                      size_t dlen, const char *fam)
 823 {
 824     // #1. get TCP Server object from list
 825     size_t index = 0;
 826     CATCPSessionInfo_t *svritem = CAGetTCPSessionInfoFromEndpoint(endpoint, &index);
 827     if (!svritem)
 828     {
 829         // if there is no connection info, connect to TCP Server
 830         svritem = CAConnectTCPSession(endpoint);
 831         if (!svritem)
 832         {
 833             OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to create TCP server object");
 834             if (g_tcpErrorHandler)
 835             {
 836                 g_tcpErrorHandler(endpoint, data, dlen, CA_SEND_FAILED);
 837             }
 838             return;
 839         }
 840     }
 841
 842     // #2. check connection state
 843     if (svritem->fd < 0)
 844     {
 845         // if file descriptor value is wrong, remove TCP Server info from list
 846         OIC_LOG(ERROR, TAG, "Failed to connect to TCP server");
 847         CADisconnectTCPSession(svritem, index);
 848         if (g_tcpErrorHandler)
 849         {
 850             g_tcpErrorHandler(endpoint, data, dlen, CA_SEND_FAILED);
 851         }
 852         return;
 853     }
 854
 855     // #4. send data to TCP Server
 856     ssize_t remainLen = dlen;
 857     do
 858     {
 859         ssize_t len = send(svritem->fd, data, remainLen, 0);
 860         if (-1 == len)
 861         {
 862             if (EWOULDBLOCK != errno)
 863             {
 864                 OIC_LOG_V(ERROR, TAG, "unicast ipv4tcp sendTo failed: %s", strerror(errno));
 865                 if (g_tcpErrorHandler)
 866                 {
 867                     g_tcpErrorHandler(endpoint, data, dlen, CA_SEND_FAILED);
 868                 }
 869                 return;
 870             }
 871             continue;
 872         }
 873         data += len;
 874         remainLen -= len;
 875     } while (remainLen > 0);
 876
 877     OIC_LOG_V(INFO, TAG, "unicast %stcp sendTo is successful: %zu bytes", fam, dlen);
 878 }
 879
 880 void CATCPSendData(CAEndpoint_t *endpoint, const void *data, uint32_t datalen,
 881                    bool isMulticast)
 882 {
 883     VERIFY_NON_NULL_VOID(endpoint, TAG, "endpoint is NULL");
 884     VERIFY_NON_NULL_VOID(data, TAG, "data is NULL");
 885
 886     if (!isMulticast)
 887     {
 888         if (caglobals.tcp.ipv6tcpenabled && (endpoint->flags & CA_IPV6))
 889         {
 890             sendData(endpoint, data, datalen, "ipv6");
 891         }
 892         if (caglobals.tcp.ipv4tcpenabled && (endpoint->flags & CA_IPV4))
 893         {
 894             sendData(endpoint, data, datalen, "ipv4");
 895         }
 896     }
 897 }
 898
 899 CAResult_t CAGetTCPInterfaceInformation(CAEndpoint_t **info, uint32_t *size)
 900 {
 901     VERIFY_NON_NULL(info, TAG, "info is NULL");
 902     VERIFY_NON_NULL(size, TAG, "size is NULL");
 903
 904     return CA_NOT_SUPPORTED;
 905 }
 906
 907 CATCPSessionInfo_t *CAConnectTCPSession(const CAEndpoint_t *endpoint)
 908 {
 909     VERIFY_NON_NULL_RET(endpoint, TAG, "endpoint is NULL", NULL);
 910
 911     // #1. create TCP server object
 912     CATCPSessionInfo_t *svritem = (CATCPSessionInfo_t *) OICCalloc(1, sizeof (*svritem));
 913     if (!svritem)
 914     {
 915         OIC_LOG(ERROR, TAG, "Out of memory");
 916         return NULL;
 917     }
 918     memcpy(svritem->sep.endpoint.addr, endpoint->addr, sizeof(svritem->sep.endpoint.addr));
 919     svritem->sep.endpoint.adapter = endpoint->adapter;
 920     svritem->sep.endpoint.port = endpoint->port;
 921     svritem->sep.endpoint.flags = endpoint->flags;
 922     svritem->sep.endpoint.ifindex = endpoint->ifindex;
 923
 924     // #2. create the socket and connect to TCP server
 925     int family = (svritem->sep.endpoint.flags & CA_IPV6) ? AF_INET6 : AF_INET;
 926     int fd = CATCPCreateSocket(family, svritem);
 927     if (-1 == fd)
 928     {
 929         OICFree(svritem);
 930         return NULL;
 931     }
 932
 933     // #3. add TCP connection info to list
 934     svritem->fd = fd;
 935     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 936     if (caglobals.tcp.svrlist)
 937     {
 938         bool res = u_arraylist_add(caglobals.tcp.svrlist, svritem);
 939         if (!res)
 940         {
 941             OIC_LOG(ERROR, TAG, "u_arraylist_add failed.");
 942             close(svritem->fd);
 943             OICFree(svritem);
 944             ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 945             return NULL;
 946         }
 947     }
 948     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 949
 950     CHECKFD(fd);
 951
 952     // pass the connection information to CA Common Layer.
 953     if (g_connectionCallback)
 954     {
 955         g_connectionCallback(&(svritem->sep.endpoint), true);
 956     }
 957
 958     return svritem;
 959 }
 960
 961 CAResult_t CADisconnectTCPSession(CATCPSessionInfo_t *svritem, size_t index)
 962 {
 963     VERIFY_NON_NULL(svritem, TAG, "svritem is NULL");
 964
 965     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 966
 967     // close the socket and remove TCP connection info in list
 968     if (svritem->fd >= 0)
 969     {
 970         close(svritem->fd);
 971     }
 972     u_arraylist_remove(caglobals.tcp.svrlist, index);
 973     OICFree(svritem->data);
 974     svritem->data = NULL;
 975
 976     // pass the connection information to CA Common Layer.
 977     if (g_connectionCallback)
 978     {
 979         g_connectionCallback(&(svritem->sep.endpoint), false);
 980     }
 981
 982     OICFree(svritem);
 983     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
 984
 985     return CA_STATUS_OK;
 986 }
 987
 988 void CATCPDisconnectAll()
 989 {
 990     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
 991     uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
 992
 993     CATCPSessionInfo_t *svritem = NULL;
 994     for (size_t i = 0; i < length; i++)
 995     {
 996         svritem = (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(caglobals.tcp.svrlist, i);
 997         if (svritem && svritem->fd >= 0)
 998         {
 999             shutdown(svritem->fd, SHUT_RDWR);
1000             close(svritem->fd);
1001
1002             OICFree(svritem->data);
1003             svritem->data = NULL;
1004         }
1005     }
1006     u_arraylist_destroy(caglobals.tcp.svrlist);
1007     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
1008 }
1009
1010 CATCPSessionInfo_t *CAGetTCPSessionInfoFromEndpoint(const CAEndpoint_t *endpoint, size_t *index)
1011 {
1012     VERIFY_NON_NULL_RET(endpoint, TAG, "endpoint is NULL", NULL);
1013     VERIFY_NON_NULL_RET(index, TAG, "index is NULL", NULL);
1014
1015     // get connection info from list
1016     uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
1017     for (size_t i = 0; i < length; i++)
1018     {
1019         CATCPSessionInfo_t *svritem = (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(
1020                 caglobals.tcp.svrlist, i);
1021         if (!svritem)
1022         {
1023             continue;
1024         }
1025
1026         if (!strncmp(svritem->sep.endpoint.addr, endpoint->addr,
1027                      sizeof(svritem->sep.endpoint.addr))
1028                 && (svritem->sep.endpoint.port == endpoint->port)
1029                 && (svritem->sep.endpoint.flags & endpoint->flags))
1030         {
1031             *index = i;
1032             return svritem;
1033         }
1034     }
1035
1036     return NULL;
1037 }
1038
1039 CATCPSessionInfo_t *CAGetSessionInfoFromFD(int fd, size_t *index)
1040 {
1041     ca_mutex_lock(g_mutexObjectList);
1042
1043     // check from the last item.
1044     CATCPSessionInfo_t *svritem = NULL;
1045     uint32_t length = u_arraylist_length(caglobals.tcp.svrlist);
1046     for (size_t i = 0; i < length; i++)
1047     {
1048         svritem = (CATCPSessionInfo_t *) u_arraylist_get(caglobals.tcp.svrlist, i);
1049
1050         if (svritem && svritem->fd == fd)
1051         {
1052             *index = i;
1053             ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
1054             return svritem;
1055         }
1056     }
1057
1058     ca_mutex_unlock(g_mutexObjectList);
1059
1060     return NULL;
1061 }
1062
1063 size_t CAGetTotalLengthFromHeader(const unsigned char *recvBuffer)
1064 {
1065     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "IN - CAGetTotalLengthFromHeader");
1066
1067     coap_transport_type transport = coap_get_tcp_header_type_from_initbyte(
1068             ((unsigned char *)recvBuffer)[0] >> 4);
1069     size_t optPaylaodLen = coap_get_length_from_header((unsigned char *)recvBuffer,
1070                                                         transport);
1071     size_t headerLen = coap_get_tcp_header_length((unsigned char *)recvBuffer);
1072
1073     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "option/paylaod length [%zu]", optPaylaodLen);
1074     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "header length [%zu]", headerLen);
1075     OIC_LOG_V(DEBUG, TAG, "total data length [%zu]", headerLen + optPaylaodLen);
1076
1077     OIC_LOG(DEBUG, TAG, "OUT - CAGetTotalLengthFromHeader");
1078     return headerLen + optPaylaodLen;
1079 }
1080
1081 void CATCPSetErrorHandler(CATCPErrorHandleCallback errorHandleCallback)
1082 {
1083     g_tcpErrorHandler = errorHandleCallback;
1084 }