libatalk/util/socket.c

   1 /*
   2    Copyright (c) 2009 Frank Lahm <franklahm@gmail.com>
   3
   4    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5    it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7    (at your option) any later version.
   8
   9    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12    GNU General Public License for more details.
  13 */
  14
  15 /*!
  16  * @file
  17  * Netatalk utility functions
  18  */
  19
  20 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  21 #include "config.h"
  22 #endif /* HAVE_CONFIG_H */
  23
  24 #if !defined(__FreeBSD__) && !defined(__NetBSD__)
  25 # ifndef _XOPEN_SOURCE
  26 #  define _XOPEN_SOURCE 600
  27 # endif
  28 # ifndef __EXTENSIONS__
  29 #  define __EXTENSIONS__
  30 # endif
  31 # ifndef _GNU_SOURCE
  32 #  define _GNU_SOURCE
  33 # endif
  34 #endif
  35 #include <unistd.h>
  36 #include <fcntl.h>
  37 #include <sys/types.h>
  38 #include <sys/socket.h>
  39 #include <arpa/inet.h>
  40 #include <netinet/in.h>
  41 #include <stdlib.h>
  42 #include <string.h>
  43 #include <errno.h>
  44 #include <sys/time.h>
  45 #include <time.h>
  46 #include <sys/ioctl.h>
  47
  48 #include <atalk/logger.h>
  49 #include <atalk/util.h>
  50
  51 static char ipv4mapprefix[] = {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0xff,0xff};
  52
  53 /*!
  54  * @brief set or unset non-blocking IO on a fd
  55  *
  56  * @param     fd         (r) File descriptor
  57  * @param     cmd        (r) 0: disable non-blocking IO, ie block\n
  58  *                           <>0: enable non-blocking IO
  59  *
  60  * @returns   0 on success, -1 on failure
  61  */
  62 int setnonblock(int fd, int cmd)
  63 {
  64     int ofdflags;
  65     int fdflags;
  66
  67     if ((fdflags = ofdflags = fcntl(fd, F_GETFL, 0)) == -1)
  68         return -1;
  69
  70     if (cmd)
  71         fdflags |= O_NONBLOCK;
  72     else
  73         fdflags &= ~O_NONBLOCK;
  74
  75     if (fdflags != ofdflags)
  76         if (fcntl(fd, F_SETFL, fdflags) == -1)
  77             return -1;
  78
  79     return 0;
  80 }
  81
  82 /*!
  83  * non-blocking drop-in replacement for read with timeout using select
  84  *
  85  * @param socket          (r)  socket, if in blocking mode, pass "setnonblocking" arg as 1
  86  * @param data            (rw) buffer for the read data
  87  * @param lenght          (r)  how many bytes to read
  88  * @param setnonblocking  (r)  when non-zero this func will enable and disable non blocking
  89  *                             io mode for the socket
  90  * @param timeout         (r)  number of seconds to try reading
  91  *
  92  * @returns number of bytes actually read or -1 on timeout or error
  93  */
  94 ssize_t readt(int socket, void *data, const size_t length, int setnonblocking, int timeout)
  95 {
  96     size_t stored = 0;
  97     ssize_t len = 0;
  98     struct timeval now, end, tv;
  99     fd_set rfds;
 100     int ret;
 101
 102     FD_ZERO(&rfds);
 103
 104     if (setnonblocking) {
 105         if (setnonblock(socket, 1) != 0)
 106             return -1;
 107     }
 108
 109     /* Calculate end time */
 110     (void)gettimeofday(&now, NULL);
 111     end = now;
 112     end.tv_sec += timeout;
 113
 114     while (stored < length) {
 115         len = read(socket, (char *) data + stored, length - stored);
 116         if (len == -1) {
 117             switch (errno) {
 118             case EINTR:
 119                 continue;
 120             case EAGAIN:
 121                 FD_SET(socket, &rfds);
 122                 tv.tv_usec = 0;
 123                 tv.tv_sec  = timeout;
 124
 125                 while ((ret = select(socket + 1, &rfds, NULL, NULL, &tv)) < 1) {
 126                     switch (ret) {
 127                     case 0:
 128                         LOG(log_debug, logtype_afpd, "select timeout %d s", timeout);
 129                         errno = EAGAIN;
 130                         goto exit;
 131
 132                     default: /* -1 */
 133                         switch (errno) {
 134                         case EINTR:
 135                             (void)gettimeofday(&now, NULL);
 136                             if (now.tv_sec > end.tv_sec
 137                                 ||
 138                                 (now.tv_sec == end.tv_sec && now.tv_usec >= end.tv_usec)) {
 139                                 LOG(log_debug, logtype_afpd, "select timeout %d s", timeout);
 140                                 goto exit;
 141                             }
 142                             if (now.tv_usec > end.tv_usec) {
 143                                 tv.tv_usec = 1000000 + end.tv_usec - now.tv_usec;
 144                                 tv.tv_sec  = end.tv_sec - now.tv_sec - 1;
 145                             } else {
 146                                 tv.tv_usec = end.tv_usec - now.tv_usec;
 147                                 tv.tv_sec  = end.tv_sec - now.tv_sec;
 148                             }
 149                             FD_SET(socket, &rfds);
 150                             continue;
 151                         case EBADF:
 152                             /* possibly entered disconnected state, don't spam log here */
 153                             LOG(log_debug, logtype_afpd, "select: %s", strerror(errno));
 154                             stored = -1;
 155                             goto exit;
 156                         default:
 157                             LOG(log_error, logtype_afpd, "select: %s", strerror(errno));
 158                             stored = -1;
 159                             goto exit;
 160                         }
 161                     }
 162                 } /* while (select) */
 163                 continue;
 164             } /* switch (errno) */
 165             LOG(log_error, logtype_afpd, "read: %s", strerror(errno));
 166             stored = -1;
 167             goto exit;
 168         } /* (len == -1) */
 169         else if (len > 0)
 170             stored += len;
 171         else
 172             break;
 173     } /* while (stored < length) */
 174
 175 exit:
 176     if (setnonblocking) {
 177         if (setnonblock(socket, 0) != 0)
 178             return -1;
 179     }
 180
 181     if (len == -1 && stored == 0)
 182         /* last read or select got an error and we haven't got yet anything => return -1*/
 183         return -1;
 184     return stored;
 185 }
 186
 187 /*!
 188  * non-blocking drop-in replacement for read with timeout using select
 189  *
 190  * @param socket          (r)  socket, if in blocking mode, pass "setnonblocking" arg as 1
 191  * @param data            (rw) buffer for the read data
 192  * @param lenght          (r)  how many bytes to read
 193  * @param setnonblocking  (r)  when non-zero this func will enable and disable non blocking
 194  *                             io mode for the socket
 195  * @param timeout         (r)  number of seconds to try reading
 196  *
 197  * @returns number of bytes actually read or -1 on fatal error
 198  */
 199 ssize_t writet(int socket, void *data, const size_t length, int setnonblocking, int timeout)
 200 {
 201     size_t stored = 0;
 202     ssize_t len = 0;
 203     struct timeval now, end, tv;
 204     fd_set rfds;
 205     int ret;
 206
 207     if (setnonblocking) {
 208         if (setnonblock(socket, 1) != 0)
 209             return -1;
 210     }
 211
 212     /* Calculate end time */
 213     (void)gettimeofday(&now, NULL);
 214     end = now;
 215     end.tv_sec += timeout;
 216
 217     while (stored < length) {
 218         len = write(socket, (char *) data + stored, length - stored);
 219         if (len == -1) {
 220             switch (errno) {
 221             case EINTR:
 222                 continue;
 223             case EAGAIN:
 224                 FD_ZERO(&rfds);
 225                 FD_SET(socket, &rfds);
 226                 tv.tv_usec = 0;
 227                 tv.tv_sec  = timeout;
 228
 229                 while ((ret = select(socket + 1, &rfds, NULL, NULL, &tv)) < 1) {
 230                     switch (ret) {
 231                     case 0:
 232                         LOG(log_warning, logtype_afpd, "select timeout %d s", timeout);
 233                         goto exit;
 234
 235                     default: /* -1 */
 236                         if (errno == EINTR) {
 237                             (void)gettimeofday(&now, NULL);
 238                             if (now.tv_sec >= end.tv_sec && now.tv_usec >= end.tv_usec) {
 239                                 LOG(log_warning, logtype_afpd, "select timeout %d s", timeout);
 240                                 goto exit;
 241                             }
 242                             if (now.tv_usec > end.tv_usec) {
 243                                 tv.tv_usec = 1000000 + end.tv_usec - now.tv_usec;
 244                                 tv.tv_sec  = end.tv_sec - now.tv_sec - 1;
 245                             } else {
 246                                 tv.tv_usec = end.tv_usec - now.tv_usec;
 247                                 tv.tv_sec  = end.tv_sec - now.tv_sec;
 248                             }
 249                             FD_ZERO(&rfds);
 250                             FD_SET(socket, &rfds);
 251                             continue;
 252                         }
 253                         LOG(log_error, logtype_afpd, "select: %s", strerror(errno));
 254                         stored = -1;
 255                         goto exit;
 256                     }
 257                 } /* while (select) */
 258                 continue;
 259             } /* switch (errno) */
 260             LOG(log_error, logtype_afpd, "read: %s", strerror(errno));
 261             stored = -1;
 262             goto exit;
 263         } /* (len == -1) */
 264         else if (len > 0)
 265             stored += len;
 266         else
 267             break;
 268     } /* while (stored < length) */
 269
 270 exit:
 271     if (setnonblocking) {
 272         if (setnonblock(socket, 0) != 0)
 273             return -1;
 274     }
 275
 276     if (len == -1 && stored == 0)
 277         /* last read or select got an error and we haven't got yet anything => return -1*/
 278         return -1;
 279     return stored;
 280 }
 281
 282 /*!
 283  * @brief convert an IPv4 or IPv6 address to a static string using inet_ntop
 284  *
 285  * IPv6 mapped IPv4 addresses are returned as IPv4 addreses eg
 286  * ::ffff:10.0.0.0 is returned as "10.0.0.0".
 287  *
 288  * @param  sa        (r) pointer to an struct sockaddr
 289  *
 290  * @returns pointer to a static string cotaining the converted address as string.\n
 291  *          On error pointers to "0.0.0.0" or "::0" are returned.
 292  */
 293 const char *getip_string(const struct sockaddr *sa)
 294 {
 295     static char ip4[INET_ADDRSTRLEN];
 296     static char ip6[INET6_ADDRSTRLEN];
 297
 298     switch (sa->sa_family) {
 299
 300     case AF_INET: {
 301         const struct sockaddr_in *sai4 = (const struct sockaddr_in *)sa;
 302         if ((inet_ntop(AF_INET, &(sai4->sin_addr), ip4, INET_ADDRSTRLEN)) == NULL)
 303             return "0.0.0.0";
 304         return ip4;
 305     }
 306     case AF_INET6: {
 307         const struct sockaddr_in6 *sai6 = (const struct sockaddr_in6 *)sa;
 308         if ((inet_ntop(AF_INET6, &(sai6->sin6_addr), ip6, INET6_ADDRSTRLEN)) == NULL)
 309             return "::0";
 310
 311         /* Deal with IPv6 mapped IPv4 addresses*/
 312         if ((memcmp(sai6->sin6_addr.s6_addr, ipv4mapprefix, sizeof(ipv4mapprefix))) == 0)
 313             return (strrchr(ip6, ':') + 1);
 314         return ip6;
 315     }
 316     default:
 317         return "getip_string ERROR";
 318     }
 319
 320     /* We never get here */
 321 }
 322
 323 /*!
 324  * @brief return port number from struct sockaddr
 325  *
 326  * @param  sa        (r) pointer to an struct sockaddr
 327  *
 328  * @returns port as unsigned int
 329  */
 330 unsigned int getip_port(const struct sockaddr  *sa)
 331 {
 332     if (sa->sa_family == AF_INET) { /* IPv4 */
 333         const struct sockaddr_in *sai4 = (const struct sockaddr_in *)sa;
 334         return ntohs(sai4->sin_port);
 335     } else {                       /* IPv6 */
 336         const struct sockaddr_in6 *sai6 = (const struct sockaddr_in6 *)sa;
 337         return ntohs(sai6->sin6_port);
 338     }
 339
 340     /* We never get here */
 341 }
 342
 343 /*!
 344  * @brief apply netmask to IP (v4 or v6)
 345  *
 346  * Modifies IP address in sa->sin[6]_addr-s[6]_addr. The caller is responsible
 347  * for passing a value for mask that is sensible to the passed address,
 348  * eg 0 <= mask <= 32 for IPv4 or 0<= mask <= 128 for IPv6. mask > 32 for
 349  * IPv4 is treated as mask = 32, mask > 128 is set to 128 for IPv6.
 350  *
 351  * @param  ai        (rw) pointer to an struct sockaddr
 352  * @parma  mask      (r) number of maskbits
 353  */
 354 void apply_ip_mask(struct sockaddr *sa, int mask)
 355 {
 356
 357     switch (sa->sa_family) {
 358     case AF_INET: {
 359         if (mask >= 32)
 360             return;
 361
 362         struct sockaddr_in *si = (struct sockaddr_in *)sa;
 363         uint32_t nmask = mask ? ~((1 << (32 - mask)) - 1) : 0;
 364         si->sin_addr.s_addr &= htonl(nmask);
 365         break;
 366     }
 367     case AF_INET6: {
 368         if (mask >= 128)
 369             return;
 370
 371         int i, maskbytes, maskbits;
 372         struct sockaddr_in6 *si6 = (struct sockaddr_in6 *)sa;
 373
 374         /* Deal with IPv6 mapped IPv4 addresses*/
 375         if ((memcmp(si6->sin6_addr.s6_addr, ipv4mapprefix, sizeof(ipv4mapprefix))) == 0) {
 376             mask += 96;
 377             if (mask >= 128)
 378                 return;
 379         }
 380
 381         maskbytes = (128 - mask) / 8; /* maskbytes really are those that will be 0'ed */
 382         maskbits = mask % 8;
 383
 384         for (i = maskbytes - 1; i >= 0; i--)
 385             si6->sin6_addr.s6_addr[15 - i] = 0;
 386         if (maskbits)
 387             si6->sin6_addr.s6_addr[15 - maskbytes] &= ~((1 << (8 - maskbits)) - 1);
 388         break;
 389     }
 390     default:
 391         break;
 392     }
 393 }
 394
 395 /*!
 396  * @brief compare IP addresses for equality
 397  *
 398  * @param  sa1       (r) pointer to an struct sockaddr
 399  * @param  sa2       (r) pointer to an struct sockaddr
 400  *
 401  * @returns Addresses are converted to strings and compared with strcmp and
 402  *          the result of strcmp is returned.
 403  *
 404  * @note IPv6 mapped IPv4 addresses are treated as IPv4 addresses.
 405  */
 406 int compare_ip(const struct sockaddr *sa1, const struct sockaddr *sa2)
 407 {
 408     int ret;
 409     char *ip1;
 410     const char *ip2;
 411
 412     ip1 = strdup(getip_string(sa1));
 413     ip2 = getip_string(sa2);
 414
 415     ret = strcmp(ip1, ip2);
 416
 417     free(ip1);
 418
 419     return ret;
 420 }
 421
 422 /*!
 423  * Add a fd to a dynamic pollfd array that is allocated and grown as needed
 424  *
 425  * This uses an additional array of struct polldata which stores type information
 426  * (enum fdtype) and a pointer to anciliary user data.
 427  *
 428  * 1. Allocate the arrays with the size of "maxconns" if *fdsetp is NULL.
 429  * 2. Fill in both array elements and increase count of used elements
 430  *
 431  * @param maxconns    (r)  maximum number of connections, determines array size
 432  * @param fdsetp      (rw) pointer to callers pointer to the pollfd array
 433  * @param polldatap   (rw) pointer to callers pointer to the polldata array
 434  * @param fdset_usedp (rw) pointer to an int with the number of used elements
 435  * @param fdset_sizep (rw) pointer to an int which stores the array sizes
 436  * @param fd          (r)  file descriptor to add to the arrays
 437  * @param fdtype      (r)  type of fd, currently IPC_FD or LISTEN_FD
 438  * @param data        (rw) pointer to data the caller want to associate with an fd
 439  */
 440 void fdset_add_fd(int maxconns,
 441                   struct pollfd **fdsetp,
 442                   struct polldata **polldatap,
 443                   int *fdset_usedp,
 444                   int *fdset_sizep,
 445                   int fd,
 446                   enum fdtype fdtype,
 447                   void *data)
 448 {
 449     struct pollfd *fdset = *fdsetp;
 450     struct polldata *polldata = *polldatap;
 451     int fdset_size = *fdset_sizep;
 452
 453     LOG(log_debug, logtype_default, "fdset_add_fd: adding fd %i in slot %i", fd, *fdset_usedp);
 454
 455     if (fdset == NULL) { /* 1 */
 456         /* Initialize with space for all possibly active fds */
 457         fdset = calloc(maxconns, sizeof(struct pollfd));
 458         if (! fdset)
 459             exit(EXITERR_SYS);
 460
 461         polldata = calloc(maxconns, sizeof(struct polldata));
 462         if (! polldata)
 463             exit(EXITERR_SYS);
 464
 465         fdset_size = maxconns;
 466
 467         *fdset_sizep = fdset_size;
 468         *fdsetp = fdset;
 469         *polldatap = polldata;
 470
 471         LOG(log_debug, logtype_default, "fdset_add_fd: initialized with space for %i conncections",
 472             maxconns);
 473     }
 474
 475     /* 2 */
 476     fdset[*fdset_usedp].fd = fd;
 477     fdset[*fdset_usedp].events = POLLIN;
 478     polldata[*fdset_usedp].fdtype = fdtype;
 479     polldata[*fdset_usedp].data = data;
 480     (*fdset_usedp)++;
 481 }
 482
 483 /*!
 484  * Remove a fd from our pollfd array
 485  *
 486  * 1. Search fd
 487  * 2a Matched last (or only) in the set ? null it and return
 488  * 2b If we remove the last array elemnt, just decrease count
 489  * 3. If found move all following elements down by one
 490  * 4. Decrease count of used elements in array
 491  *
 492  * This currently doesn't shrink the allocated storage of the array.
 493  *
 494  * @param fdsetp      (rw) pointer to callers pointer to the pollfd array
 495  * @param polldatap   (rw) pointer to callers pointer to the polldata array
 496  * @param fdset_usedp (rw) pointer to an int with the number of used elements
 497  * @param fdset_sizep (rw) pointer to an int which stores the array sizes
 498  * @param fd          (r)  file descriptor to remove from the arrays
 499  */
 500 void fdset_del_fd(struct pollfd **fdsetp,
 501                   struct polldata **polldatap,
 502                   int *fdset_usedp,
 503                   int *fdset_sizep _U_,
 504                   int fd)
 505 {
 506     struct pollfd *fdset = *fdsetp;
 507     struct polldata *polldata = *polldatap;
 508
 509     if (*fdset_usedp < 1)
 510         return;
 511
 512     for (int i = 0; i < *fdset_usedp; i++) {
 513         if (fdset[i].fd == fd) { /* 1 */
 514             if ((i + 1) == *fdset_usedp) { /* 2a */
 515                 fdset[i].fd = -1;
 516                 memset(&polldata[i], 0, sizeof(struct polldata));
 517             } else if (i < (*fdset_usedp - 1)) { /* 2b */
 518                 memmove(&fdset[i],
 519                         &fdset[i+1],
 520                         (*fdset_usedp - i - 1) * sizeof(struct pollfd)); /* 3 */
 521                 memmove(&polldata[i],
 522                         &polldata[i+1],
 523                         (*fdset_usedp - i - 1) * sizeof(struct polldata)); /* 3 */
 524             }
 525             (*fdset_usedp)--;
 526             break;
 527         }
 528     }
 529 }
 530
 531 /* Length of the space taken up by a padded control message of length len */
 532 #ifndef CMSG_SPACE
 533 #define CMSG_SPACE(len) (__CMSG_ALIGN(sizeof(struct cmsghdr)) + __CMSG_ALIGN(len))
 534 #endif
 535
 536 /*
 537  * Receive a fd on a suitable socket
 538  * @args fd          (r) PF_UNIX socket to receive on
 539  * @args nonblocking (r) 0: fd is in blocking mode - 1: fd is nonblocking, poll for 1 sec
 540  * @returns fd on success, -1 on error
 541  */
 542 int recv_fd(int fd, int nonblocking)
 543 {
 544     int ret;
 545     struct msghdr msgh;
 546     struct iovec iov[1];
 547     struct cmsghdr *cmsgp = NULL;
 548     char buf[CMSG_SPACE(sizeof(int))];
 549     char dbuf[80];
 550     struct pollfd pollfds[1];
 551
 552     pollfds[0].fd = fd;
 553     pollfds[0].events = POLLIN;
 554
 555     memset(&msgh,0,sizeof(msgh));
 556     memset(buf,0,sizeof(buf));
 557
 558     msgh.msg_name = NULL;
 559     msgh.msg_namelen = 0;
 560
 561     msgh.msg_iov = iov;
 562     msgh.msg_iovlen = 1;
 563
 564     iov[0].iov_base = dbuf;
 565     iov[0].iov_len = sizeof(dbuf);
 566
 567     msgh.msg_control = buf;
 568     msgh.msg_controllen = sizeof(buf);
 569
 570     if (nonblocking) {
 571         do {
 572             ret = poll(pollfds, 1, 2000); /* poll 2 seconds, evtl. multipe times (EINTR) */
 573         } while ( ret == -1 && errno == EINTR );
 574         if (ret != 1)
 575             return -1;
 576         ret = recvmsg(fd, &msgh, 0);
 577     } else {
 578         do  {
 579             ret = recvmsg(fd, &msgh, 0);
 580         } while ( ret == -1 && errno == EINTR );
 581     }
 582
 583     if ( ret == -1 ) {
 584         return -1;
 585     }
 586
 587     for ( cmsgp = CMSG_FIRSTHDR(&msgh); cmsgp != NULL; cmsgp = CMSG_NXTHDR(&msgh,cmsgp) ) {
 588         if ( cmsgp->cmsg_level == SOL_SOCKET && cmsgp->cmsg_type == SCM_RIGHTS ) {
 589             return *(int *) CMSG_DATA(cmsgp);
 590         }
 591     }
 592
 593     if ( ret == sizeof (int) )
 594         errno = *(int *)dbuf; /* Rcvd errno */
 595     else
 596         errno = ENOENT;    /* Default errno */
 597
 598     return -1;
 599 }
 600
 601 /*
 602  * Send a fd across a suitable socket
 603  */
 604 int send_fd(int socket, int fd)
 605 {
 606     int ret;
 607     struct msghdr msgh;
 608     struct iovec iov[1];
 609     struct cmsghdr *cmsgp = NULL;
 610     char *buf;
 611     size_t size;
 612     int er=0;
 613
 614     size = CMSG_SPACE(sizeof fd);
 615     buf = malloc(size);
 616     if (!buf) {
 617         LOG(log_error, logtype_cnid, "error in sendmsg: %s", strerror(errno));
 618         return -1;
 619     }
 620
 621     memset(&msgh,0,sizeof (msgh));
 622     memset(buf,0, size);
 623
 624     msgh.msg_name = NULL;
 625     msgh.msg_namelen = 0;
 626
 627     msgh.msg_iov = iov;
 628     msgh.msg_iovlen = 1;
 629
 630     iov[0].iov_base = &er;
 631     iov[0].iov_len = sizeof(er);
 632
 633     msgh.msg_control = buf;
 634     msgh.msg_controllen = size;
 635
 636     cmsgp = CMSG_FIRSTHDR(&msgh);
 637     cmsgp->cmsg_level = SOL_SOCKET;
 638     cmsgp->cmsg_type = SCM_RIGHTS;
 639     cmsgp->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(fd));
 640
 641     *((int *)CMSG_DATA(cmsgp)) = fd;
 642     msgh.msg_controllen = cmsgp->cmsg_len;
 643
 644     do  {
 645         ret = sendmsg(socket,&msgh, 0);
 646     } while ( ret == -1 && errno == EINTR );
 647     if (ret == -1) {
 648         LOG(log_error, logtype_cnid, "error in sendmsg: %s", strerror(errno));
 649         free(buf);
 650         return -1;
 651     }
 652     free(buf);
 653     return 0;
 654 }