src/afb-ws.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2016 "IoT.bzh"
   3  * Author: José Bollo <jose.bollo@iot.bzh>
   4  *
   5  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   6  * you may not use this file except in compliance with the License.
   7  * You may obtain a copy of the License at
   8  *
   9  *   http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  10  *
  11  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  12  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  13  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  14  * See the License for the specific language governing permissions and
  15  * limitations under the License.
  16  */
  17
  18 #define _GNU_SOURCE
  19 #include <stdlib.h>
  20 #include <unistd.h>
  21 #include <stdint.h>
  22 #include <assert.h>
  23 #include <errno.h>
  24 #include <sys/uio.h>
  25 #include <string.h>
  26 #include <stdarg.h>
  27
  28 #include <systemd/sd-event.h>
  29
  30 #include "websock.h"
  31 #include "afb-ws.h"
  32
  33 #include "afb-common.h"
  34
  35 /*
  36  * declaration of the websock interface for afb-ws
  37  */
  38 static ssize_t aws_writev(struct afb_ws *ws, const struct iovec *iov, int iovcnt);
  39 static ssize_t aws_readv(struct afb_ws *ws, const struct iovec *iov, int iovcnt);
  40 static void aws_on_close(struct afb_ws *ws, uint16_t code, size_t size);
  41 static void aws_on_text(struct afb_ws *ws, int last, size_t size);
  42 static void aws_on_binary(struct afb_ws *ws, int last, size_t size);
  43 static void aws_on_continue(struct afb_ws *ws, int last, size_t size);
  44 static void aws_on_readable(struct afb_ws *ws);
  45 static void aws_on_error(struct afb_ws *ws, uint16_t code, const void *data, size_t size);
  46
  47 static struct websock_itf aws_itf = {
  48         .writev = (void*)aws_writev,
  49         .readv = (void*)aws_readv,
  50
  51         .on_ping = NULL,
  52         .on_pong = NULL,
  53         .on_close = (void*)aws_on_close,
  54         .on_text = (void*)aws_on_text,
  55         .on_binary = (void*)aws_on_binary,
  56         .on_continue = (void*)aws_on_continue,
  57         .on_extension = NULL,
  58
  59         .on_error = (void*)aws_on_error
  60 };
  61
  62 /*
  63  * a common scheme of buffer handling
  64  */
  65 struct buf
  66 {
  67         char *buffer;
  68         size_t size;
  69 };
  70
  71 /*
  72  * the state
  73  */
  74 enum state
  75 {
  76         waiting,
  77         reading_text,
  78         reading_binary
  79 };
  80
  81 /*
  82  * the afb_ws structure
  83  */
  84 struct afb_ws
  85 {
  86         int fd;                 /* the socket file descriptor */
  87         enum state state;       /* current state */
  88         const struct afb_ws_itf *itf; /* the callback interface */
  89         void *closure;          /* closure when calling the callbacks */
  90         struct websock *ws;     /* the websock handler */
  91         sd_event_source *evsrc; /* the event source for the socket */
  92         struct buf buffer;      /* the last read fragment */
  93 };
  94
  95 /*
  96  * Returns the current buffer of 'ws' that is reset.
  97  */
  98 static inline struct buf aws_pick_buffer(struct afb_ws *ws)
  99 {
 100         struct buf result = ws->buffer;
 101         ws->buffer.buffer = NULL;
 102         ws->buffer.size = 0;
 103         return result;
 104 }
 105
 106 /*
 107  * Disconnect the websocket 'ws' and calls on_hangup if
 108  * 'call_on_hangup' is not null.
 109  */
 110 static void aws_disconnect(struct afb_ws *ws, int call_on_hangup)
 111 {
 112         struct websock *wsi = ws->ws;
 113         if (wsi != NULL) {
 114                 ws->ws = NULL;
 115                 sd_event_source_unref(ws->evsrc);
 116                 ws->evsrc = NULL;
 117                 websock_destroy(wsi);
 118                 free(aws_pick_buffer(ws).buffer);
 119                 ws->state = waiting;
 120                 if (call_on_hangup && ws->itf->on_hangup)
 121                         ws->itf->on_hangup(ws->closure);
 122         }
 123 }
 124
 125 static int io_event_callback(sd_event_source *src, int fd, uint32_t revents, void *ws)
 126 {
 127         if ((revents & EPOLLIN) != 0)
 128                 aws_on_readable(ws);
 129         if ((revents & EPOLLHUP) != 0)
 130                 afb_ws_hangup(ws);
 131         return 0;
 132 }
 133
 134 /*
 135  * Creates the afb_ws structure for the file descritor
 136  * 'fd' and the callbacks described by the interface 'itf'
 137  * and its 'closure'.
 138  * When the creation is a success, the systemd event loop 'eloop' is
 139  * used for handling event for 'fd'.
 140  *
 141  * Returns the handle for the afb_ws created or NULL on error.
 142  */
 143 struct afb_ws *afb_ws_create(struct sd_event *eloop, int fd, const struct afb_ws_itf *itf, void *closure)
 144 {
 145         int rc;
 146         struct afb_ws *result;
 147
 148         assert(fd >= 0);
 149
 150         /* allocation */
 151         result = malloc(sizeof * result);
 152         if (result == NULL)
 153                 goto error;
 154
 155         /* init */
 156         result->fd = fd;
 157         result->state = waiting;
 158         result->itf = itf;
 159         result->closure = closure;
 160         result->buffer.buffer = NULL;
 161         result->buffer.size = 0;
 162
 163         /* creates the websocket */
 164         result->ws = websock_create_v13(&aws_itf, result);
 165         if (result->ws == NULL)
 166                 goto error2;
 167
 168         /* creates the evsrc */
 169         rc = sd_event_add_io(eloop, &result->evsrc, result->fd, EPOLLIN, io_event_callback, result);
 170         if (rc < 0) {
 171                 errno = -rc;
 172                 goto error3;
 173         }
 174         return result;
 175
 176 error3:
 177         websock_destroy(result->ws);
 178 error2:
 179         free(result);
 180 error:
 181         return NULL;
 182 }
 183
 184 /*
 185  * Destroys the websocket 'ws'
 186  * It first hangup (but without calling on_hangup for safety reasons)
 187  * if needed.
 188  */
 189 void afb_ws_destroy(struct afb_ws *ws)
 190 {
 191         aws_disconnect(ws, 0);
 192         free(ws);
 193 }
 194
 195 /*
 196  * Hangup the websocket 'ws'
 197  */
 198 void afb_ws_hangup(struct afb_ws *ws)
 199 {
 200         aws_disconnect(ws, 1);
 201 }
 202
 203 /*
 204  * Sends a 'close' command to the endpoint of 'ws' with the 'code' and the
 205  * 'reason' (that can be NULL and that else should not be greater than 123
 206  * characters).
 207  * Returns 0 on success or -1 in case of error.
 208  */
 209 int afb_ws_close(struct afb_ws *ws, uint16_t code, const char *reason)
 210 {
 211         if (ws->ws == NULL) {
 212                 /* disconnected */
 213                 errno = EPIPE;
 214                 return -1;
 215         }
 216         return websock_close(ws->ws, code, reason, reason == NULL ? 0 : strlen(reason));
 217 }
 218
 219 /*
 220  * Sends a 'close' command to the endpoint of 'ws' with the 'code' and the
 221  * 'reason' (that can be NULL and that else should not be greater than 123
 222  * characters).
 223  * Raise an error after 'close' command is sent.
 224  * Returns 0 on success or -1 in case of error.
 225  */
 226 int afb_ws_error(struct afb_ws *ws, uint16_t code, const char *reason)
 227 {
 228         if (ws->ws == NULL) {
 229                 /* disconnected */
 230                 errno = EPIPE;
 231                 return -1;
 232         }
 233         return websock_error(ws->ws, code, reason, reason == NULL ? 0 : strlen(reason));
 234 }
 235
 236 /*
 237  * Sends a 'text' of 'length' to the endpoint of 'ws'.
 238  * Returns 0 on success or -1 in case of error.
 239  */
 240 int afb_ws_text(struct afb_ws *ws, const char *text, size_t length)
 241 {
 242         if (ws->ws == NULL) {
 243                 /* disconnected */
 244                 errno = EPIPE;
 245                 return -1;
 246         }
 247         return websock_text(ws->ws, 1, text, length);
 248 }
 249
 250 /*
 251  * Sends a variable list of texts to the endpoint of 'ws'.
 252  * Returns 0 on success or -1 in case of error.
 253  */
 254 int afb_ws_texts(struct afb_ws *ws, ...)
 255 {
 256         va_list args;
 257         struct iovec ios[32];
 258         int count;
 259         const char *s;
 260
 261         if (ws->ws == NULL) {
 262                 /* disconnected */
 263                 errno = EPIPE;
 264                 return -1;
 265         }
 266
 267         count = 0;
 268         va_start(args, ws);
 269         s = va_arg(args, const char *);
 270         while (s != NULL) {
 271                 if (count == 32) {
 272                         errno = EINVAL;
 273                         return -1;
 274                 }
 275                 ios[count].iov_base = (void*)s;
 276                 ios[count].iov_len = strlen(s);
 277                 count++;
 278                 s = va_arg(args, const char *);
 279         }
 280         va_end(args);
 281         return websock_text_v(ws->ws, 1, ios, count);
 282 }
 283
 284 /*
 285  * Sends a text data described in the 'count' 'iovec' to the endpoint of 'ws'.
 286  * Returns 0 on success or -1 in case of error.
 287  */
 288 int afb_ws_text_v(struct afb_ws *ws, const struct iovec *iovec, int count)
 289 {
 290         if (ws->ws == NULL) {
 291                 /* disconnected */
 292                 errno = EPIPE;
 293                 return -1;
 294         }
 295         return websock_text_v(ws->ws, 1, iovec, count);
 296 }
 297
 298 /*
 299  * Sends a binary 'data' of 'length' to the endpoint of 'ws'.
 300  * Returns 0 on success or -1 in case of error.
 301  */
 302 int afb_ws_binary(struct afb_ws *ws, const void *data, size_t length)
 303 {
 304         if (ws->ws == NULL) {
 305                 /* disconnected */
 306                 errno = EPIPE;
 307                 return -1;
 308         }
 309         return websock_binary(ws->ws, 1, data, length);
 310 }
 311
 312 /*
 313  * Sends a binary data described in the 'count' 'iovec' to the endpoint of 'ws'.
 314  * Returns 0 on success or -1 in case of error.
 315  */
 316 int afb_ws_binary_v(struct afb_ws *ws, const struct iovec *iovec, int count)
 317 {
 318         if (ws->ws == NULL) {
 319                 /* disconnected */
 320                 errno = EPIPE;
 321                 return -1;
 322         }
 323         return websock_binary_v(ws->ws, 1, iovec, count);
 324 }
 325
 326 /*
 327  * callback for writing data
 328  */
 329 static ssize_t aws_writev(struct afb_ws *ws, const struct iovec *iov, int iovcnt)
 330 {
 331         ssize_t rc;
 332         do {
 333                 rc = writev(ws->fd, iov, iovcnt);
 334         } while(rc == -1 && errno == EINTR);
 335         return rc;
 336 }
 337
 338 /*
 339  * callback for reading data
 340  */
 341 static ssize_t aws_readv(struct afb_ws *ws, const struct iovec *iov, int iovcnt)
 342 {
 343         ssize_t rc;
 344         do {
 345                 rc = readv(ws->fd, iov, iovcnt);
 346         } while(rc == -1 && errno == EINTR);
 347         if (rc == 0) {
 348                 errno = EPIPE;
 349                 rc = -1;
 350         }
 351         return rc;
 352 }
 353
 354 /*
 355  * callback on incoming data
 356  */
 357 static void aws_on_readable(struct afb_ws *ws)
 358 {
 359         int rc;
 360
 361         assert(ws->ws != NULL);
 362         rc = websock_dispatch(ws->ws);
 363         if (rc < 0 && errno == EPIPE)
 364                 afb_ws_hangup(ws);
 365 }
 366
 367 /*
 368  * Reads from the websocket handled by 'ws' data of length 'size'
 369  * and append it to the current buffer of 'ws'.
 370  * Returns 0 in case of error or 1 in case of success.
 371  */
 372 static int aws_read(struct afb_ws *ws, size_t size)
 373 {
 374         ssize_t sz;
 375         char *buffer;
 376
 377         if (size != 0) {
 378                 buffer = realloc(ws->buffer.buffer, ws->buffer.size + size + 1);
 379                 if (buffer == NULL)
 380                         return 0;
 381                 ws->buffer.buffer = buffer;
 382                 sz = websock_read(ws->ws, &buffer[ws->buffer.size], size);
 383                 if ((size_t)sz != size)
 384                         return 0;
 385                 ws->buffer.size += size;
 386         }
 387         return 1;
 388 }
 389
 390 /*
 391  * Callback when 'close' command received from 'ws' with 'code' and 'size'.
 392  */
 393 static void aws_on_close(struct afb_ws *ws, uint16_t code, size_t size)
 394 {
 395         struct buf b;
 396
 397         ws->state = waiting;
 398         free(aws_pick_buffer(ws).buffer);
 399         if (ws->itf->on_close == NULL) {
 400                 websock_drop(ws->ws);
 401                 afb_ws_hangup(ws);
 402         } else if (!aws_read(ws, size))
 403                 ws->itf->on_close(ws->closure, code, NULL, 0);
 404         else {
 405                 b = aws_pick_buffer(ws);
 406                 ws->itf->on_close(ws->closure, code, b.buffer, b.size);
 407         }
 408 }
 409
 410 /*
 411  * Drops any incoming data and send an error of 'code'
 412  */
 413 static void aws_drop_error(struct afb_ws *ws, uint16_t code)
 414 {
 415         ws->state = waiting;
 416         free(aws_pick_buffer(ws).buffer);
 417         websock_drop(ws->ws);
 418         websock_error(ws->ws, code, NULL, 0);
 419 }
 420
 421 /*
 422  * Reads either text or binary data of 'size' from 'ws' eventually 'last'.
 423  */
 424 static void aws_continue(struct afb_ws *ws, int last, size_t size)
 425 {
 426         struct buf b;
 427         int istxt;
 428
 429         if (!aws_read(ws, size))
 430                 aws_drop_error(ws, WEBSOCKET_CODE_ABNORMAL);
 431         else if (last) {
 432                 istxt = ws->state == reading_text;
 433                 ws->state = waiting;
 434                 b = aws_pick_buffer(ws);
 435                 b.buffer[b.size] = 0;
 436                 (istxt ? ws->itf->on_text : ws->itf->on_binary)(ws->closure, b.buffer, b.size);
 437         }
 438 }
 439
 440 /*
 441  * Callback when 'text' message received from 'ws' with 'size' and possibly 'last'.
 442  */
 443 static void aws_on_text(struct afb_ws *ws, int last, size_t size)
 444 {
 445         if (ws->state != waiting)
 446                 aws_drop_error(ws, WEBSOCKET_CODE_PROTOCOL_ERROR);
 447         else if (ws->itf->on_text == NULL)
 448                 aws_drop_error(ws, WEBSOCKET_CODE_CANT_ACCEPT);
 449         else {
 450                 ws->state = reading_text;
 451                 aws_continue(ws, last, size);
 452         }
 453 }
 454
 455 /*
 456  * Callback when 'binary' message received from 'ws' with 'size' and possibly 'last'.
 457  */
 458 static void aws_on_binary(struct afb_ws *ws, int last, size_t size)
 459 {
 460         if (ws->state != waiting)
 461                 aws_drop_error(ws, WEBSOCKET_CODE_PROTOCOL_ERROR);
 462         else if (ws->itf->on_binary == NULL)
 463                 aws_drop_error(ws, WEBSOCKET_CODE_CANT_ACCEPT);
 464         else {
 465                 ws->state = reading_binary;
 466                 aws_continue(ws, last, size);
 467         }
 468 }
 469
 470 /*
 471  * Callback when 'close' command received from 'ws' with 'code' and 'size'.
 472  */
 473 static void aws_on_continue(struct afb_ws *ws, int last, size_t size)
 474 {
 475         if (ws->state == waiting)
 476                 aws_drop_error(ws, WEBSOCKET_CODE_PROTOCOL_ERROR);
 477         else
 478                 aws_continue(ws, last, size);
 479 }
 480
 481 /*
 482  * Callback when 'close' command is sent to 'ws' with 'code' and 'size'.
 483  */
 484 static void aws_on_error(struct afb_ws *ws, uint16_t code, const void *data, size_t size)
 485 {
 486         if (ws->itf->on_error != NULL)
 487                 ws->itf->on_error(ws->closure, code, data, size);
 488         else
 489                 afb_ws_hangup(ws);
 490 }
 491
 492