src/afb-ws.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2016, 2017 "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 #include <poll.h>
  28
  29 #include <systemd/sd-event.h>
  30
  31 #include "websock.h"
  32 #include "afb-ws.h"
  33
  34 #include "afb-common.h"
  35
  36 /*
  37  * declaration of the websock interface for afb-ws
  38  */
  39 static ssize_t aws_writev(struct afb_ws *ws, const struct iovec *iov, int iovcnt);
  40 static ssize_t aws_readv(struct afb_ws *ws, const struct iovec *iov, int iovcnt);
  41 static void aws_on_close(struct afb_ws *ws, uint16_t code, size_t size);
  42 static void aws_on_text(struct afb_ws *ws, int last, size_t size);
  43 static void aws_on_binary(struct afb_ws *ws, int last, size_t size);
  44 static void aws_on_continue(struct afb_ws *ws, int last, size_t size);
  45 static void aws_on_readable(struct afb_ws *ws);
  46 static void aws_on_error(struct afb_ws *ws, uint16_t code, const void *data, size_t size);
  47
  48 static struct websock_itf aws_itf = {
  49         .writev = (void*)aws_writev,
  50         .readv = (void*)aws_readv,
  51
  52         .on_ping = NULL,
  53         .on_pong = NULL,
  54         .on_close = (void*)aws_on_close,
  55         .on_text = (void*)aws_on_text,
  56         .on_binary = (void*)aws_on_binary,
  57         .on_continue = (void*)aws_on_continue,
  58         .on_extension = NULL,
  59
  60         .on_error = (void*)aws_on_error
  61 };
  62
  63 /*
  64  * a common scheme of buffer handling
  65  */
  66 struct buf
  67 {
  68         char *buffer;
  69         size_t size;
  70 };
  71
  72 /*
  73  * the state
  74  */
  75 enum state
  76 {
  77         waiting,
  78         reading_text,
  79         reading_binary
  80 };
  81
  82 /*
  83  * the afb_ws structure
  84  */
  85 struct afb_ws
  86 {
  87         int fd;                 /* the socket file descriptor */
  88         enum state state;       /* current state */
  89         const struct afb_ws_itf *itf; /* the callback interface */
  90         void *closure;          /* closure when calling the callbacks */
  91         struct websock *ws;     /* the websock handler */
  92         sd_event_source *evsrc; /* the event source for the socket */
  93         struct buf buffer;      /* the last read fragment */
  94 };
  95
  96 /*
  97  * Returns the current buffer of 'ws' that is reset.
  98  */
  99 static inline struct buf aws_pick_buffer(struct afb_ws *ws)
 100 {
 101         struct buf result = ws->buffer;
 102         ws->buffer.buffer = NULL;
 103         ws->buffer.size = 0;
 104         return result;
 105 }
 106
 107 /*
 108  * Disconnect the websocket 'ws' and calls on_hangup if
 109  * 'call_on_hangup' is not null.
 110  */
 111 static void aws_disconnect(struct afb_ws *ws, int call_on_hangup)
 112 {
 113         struct websock *wsi = ws->ws;
 114         if (wsi != NULL) {
 115                 ws->ws = NULL;
 116                 sd_event_source_unref(ws->evsrc);
 117                 ws->evsrc = NULL;
 118                 websock_destroy(wsi);
 119                 free(aws_pick_buffer(ws).buffer);
 120                 ws->state = waiting;
 121                 if (call_on_hangup && ws->itf->on_hangup)
 122                         ws->itf->on_hangup(ws->closure);
 123         }
 124 }
 125
 126 static int io_event_callback(sd_event_source *src, int fd, uint32_t revents, void *ws)
 127 {
 128         if ((revents & EPOLLIN) != 0)
 129                 aws_on_readable(ws);
 130         if ((revents & EPOLLHUP) != 0)
 131                 afb_ws_hangup(ws);
 132         return 0;
 133 }
 134
 135 /*
 136  * Creates the afb_ws structure for the file descritor
 137  * 'fd' and the callbacks described by the interface 'itf'
 138  * and its 'closure'.
 139  * When the creation is a success, the systemd event loop 'eloop' is
 140  * used for handling event for 'fd'.
 141  *
 142  * Returns the handle for the afb_ws created or NULL on error.
 143  */
 144 struct afb_ws *afb_ws_create(struct sd_event *eloop, int fd, const struct afb_ws_itf *itf, void *closure)
 145 {
 146         int rc;
 147         struct afb_ws *result;
 148
 149         assert(fd >= 0);
 150
 151         /* allocation */
 152         result = malloc(sizeof * result);
 153         if (result == NULL)
 154                 goto error;
 155
 156         /* init */
 157         result->fd = fd;
 158         result->state = waiting;
 159         result->itf = itf;
 160         result->closure = closure;
 161         result->buffer.buffer = NULL;
 162         result->buffer.size = 0;
 163
 164         /* creates the websocket */
 165         result->ws = websock_create_v13(&aws_itf, result);
 166         if (result->ws == NULL)
 167                 goto error2;
 168
 169         /* creates the evsrc */
 170         rc = sd_event_add_io(eloop, &result->evsrc, result->fd, EPOLLIN, io_event_callback, result);
 171         if (rc < 0) {
 172                 errno = -rc;
 173                 goto error3;
 174         }
 175         return result;
 176
 177 error3:
 178         websock_destroy(result->ws);
 179 error2:
 180         free(result);
 181 error:
 182         return NULL;
 183 }
 184
 185 /*
 186  * Destroys the websocket 'ws'
 187  * It first hangup (but without calling on_hangup for safety reasons)
 188  * if needed.
 189  */
 190 void afb_ws_destroy(struct afb_ws *ws)
 191 {
 192         aws_disconnect(ws, 0);
 193         free(ws);
 194 }
 195
 196 /*
 197  * Hangup the websocket 'ws'
 198  */
 199 void afb_ws_hangup(struct afb_ws *ws)
 200 {
 201         aws_disconnect(ws, 1);
 202 }
 203
 204 /*
 205  * Is the websocket 'ws' still connected ?
 206  */
 207 int afb_ws_is_connected(struct afb_ws *ws)
 208 {
 209         return ws->ws != NULL;
 210 }
 211
 212 /*
 213  * Sends a 'close' command to the endpoint of 'ws' with the 'code' and the
 214  * 'reason' (that can be NULL and that else should not be greater than 123
 215  * characters).
 216  * Returns 0 on success or -1 in case of error.
 217  */
 218 int afb_ws_close(struct afb_ws *ws, uint16_t code, const char *reason)
 219 {
 220         if (ws->ws == NULL) {
 221                 /* disconnected */
 222                 errno = EPIPE;
 223                 return -1;
 224         }
 225         return websock_close(ws->ws, code, reason, reason == NULL ? 0 : strlen(reason));
 226 }
 227
 228 /*
 229  * Sends a 'close' command to the endpoint of 'ws' with the 'code' and the
 230  * 'reason' (that can be NULL and that else should not be greater than 123
 231  * characters).
 232  * Raise an error after 'close' command is sent.
 233  * Returns 0 on success or -1 in case of error.
 234  */
 235 int afb_ws_error(struct afb_ws *ws, uint16_t code, const char *reason)
 236 {
 237         if (ws->ws == NULL) {
 238                 /* disconnected */
 239                 errno = EPIPE;
 240                 return -1;
 241         }
 242         return websock_error(ws->ws, code, reason, reason == NULL ? 0 : strlen(reason));
 243 }
 244
 245 /*
 246  * Sends a 'text' of 'length' to the endpoint of 'ws'.
 247  * Returns 0 on success or -1 in case of error.
 248  */
 249 int afb_ws_text(struct afb_ws *ws, const char *text, size_t length)
 250 {
 251         if (ws->ws == NULL) {
 252                 /* disconnected */
 253                 errno = EPIPE;
 254                 return -1;
 255         }
 256         return websock_text(ws->ws, 1, text, length);
 257 }
 258
 259 /*
 260  * Sends a variable list of texts to the endpoint of 'ws'.
 261  * Returns 0 on success or -1 in case of error.
 262  */
 263 int afb_ws_texts(struct afb_ws *ws, ...)
 264 {
 265         va_list args;
 266         struct iovec ios[32];
 267         int count;
 268         const char *s;
 269
 270         if (ws->ws == NULL) {
 271                 /* disconnected */
 272                 errno = EPIPE;
 273                 return -1;
 274         }
 275
 276         count = 0;
 277         va_start(args, ws);
 278         s = va_arg(args, const char *);
 279         while (s != NULL) {
 280                 if (count == 32) {
 281                         errno = EINVAL;
 282                         return -1;
 283                 }
 284                 ios[count].iov_base = (void*)s;
 285                 ios[count].iov_len = strlen(s);
 286                 count++;
 287                 s = va_arg(args, const char *);
 288         }
 289         va_end(args);
 290         return websock_text_v(ws->ws, 1, ios, count);
 291 }
 292
 293 /*
 294  * Sends a text data described in the 'count' 'iovec' to the endpoint of 'ws'.
 295  * Returns 0 on success or -1 in case of error.
 296  */
 297 int afb_ws_text_v(struct afb_ws *ws, const struct iovec *iovec, int count)
 298 {
 299         if (ws->ws == NULL) {
 300                 /* disconnected */
 301                 errno = EPIPE;
 302                 return -1;
 303         }
 304         return websock_text_v(ws->ws, 1, iovec, count);
 305 }
 306
 307 /*
 308  * Sends a binary 'data' of 'length' to the endpoint of 'ws'.
 309  * Returns 0 on success or -1 in case of error.
 310  */
 311 int afb_ws_binary(struct afb_ws *ws, const void *data, size_t length)
 312 {
 313         if (ws->ws == NULL) {
 314                 /* disconnected */
 315                 errno = EPIPE;
 316                 return -1;
 317         }
 318         return websock_binary(ws->ws, 1, data, length);
 319 }
 320
 321 /*
 322  * Sends a binary data described in the 'count' 'iovec' to the endpoint of 'ws'.
 323  * Returns 0 on success or -1 in case of error.
 324  */
 325 int afb_ws_binary_v(struct afb_ws *ws, const struct iovec *iovec, int count)
 326 {
 327         if (ws->ws == NULL) {
 328                 /* disconnected */
 329                 errno = EPIPE;
 330                 return -1;
 331         }
 332         return websock_binary_v(ws->ws, 1, iovec, count);
 333 }
 334
 335 /*
 336  * callback for writing data
 337  */
 338 static ssize_t aws_writev(struct afb_ws *ws, const struct iovec *iov, int iovcnt)
 339 {
 340         ssize_t rc;
 341         for (;;) {
 342                 rc = writev(ws->fd, iov, iovcnt);
 343                 if (rc == -1) {
 344                         if (errno == EINTR)
 345                                 continue;
 346                         else if (errno == EAGAIN) {
 347                                 struct pollfd pfd;
 348                                 pfd.fd = ws->fd;
 349                                 pfd.events = POLLOUT;
 350                                 poll(&pfd, 1, 10);
 351                                 continue;
 352                         }
 353                 }
 354                 return rc;
 355         }
 356 }
 357
 358 /*
 359  * callback for reading data
 360  */
 361 static ssize_t aws_readv(struct afb_ws *ws, const struct iovec *iov, int iovcnt)
 362 {
 363         ssize_t rc;
 364         do {
 365                 rc = readv(ws->fd, iov, iovcnt);
 366         } while(rc == -1 && errno == EINTR);
 367         if (rc == 0) {
 368                 errno = EPIPE;
 369                 rc = -1;
 370         }
 371         return rc;
 372 }
 373
 374 /*
 375  * callback on incoming data
 376  */
 377 static void aws_on_readable(struct afb_ws *ws)
 378 {
 379         int rc;
 380
 381         assert(ws->ws != NULL);
 382         rc = websock_dispatch(ws->ws);
 383         if (rc < 0 && errno == EPIPE)
 384                 afb_ws_hangup(ws);
 385 }
 386
 387 /*
 388  * Reads from the websocket handled by 'ws' data of length 'size'
 389  * and append it to the current buffer of 'ws'.
 390  * Returns 0 in case of error or 1 in case of success.
 391  */
 392 static int aws_read(struct afb_ws *ws, size_t size)
 393 {
 394         struct pollfd pfd;
 395         ssize_t sz;
 396         char *buffer;
 397
 398         if (size != 0) {
 399                 buffer = realloc(ws->buffer.buffer, ws->buffer.size + size + 1);
 400                 if (buffer == NULL)
 401                         return 0;
 402                 ws->buffer.buffer = buffer;
 403                 do {
 404                         sz = websock_read(ws->ws, &buffer[ws->buffer.size], size);
 405                         if (sz < 0) {
 406                                 if (errno != EAGAIN)
 407                                         return 0;
 408                                 pfd.fd = ws->fd;
 409                                 pfd.events = POLLIN;
 410                                 poll(&pfd, 1, 10);
 411                         } else {
 412                                 ws->buffer.size += (size_t)sz;
 413                                 size -= (size_t)sz;
 414                         }
 415                 } while (size != 0);
 416         }
 417         return 1;
 418 }
 419
 420 /*
 421  * Callback when 'close' command received from 'ws' with 'code' and 'size'.
 422  */
 423 static void aws_on_close(struct afb_ws *ws, uint16_t code, size_t size)
 424 {
 425         struct buf b;
 426
 427         ws->state = waiting;
 428         free(aws_pick_buffer(ws).buffer);
 429         if (ws->itf->on_close == NULL) {
 430                 websock_drop(ws->ws);
 431                 afb_ws_hangup(ws);
 432         } else if (!aws_read(ws, size))
 433                 ws->itf->on_close(ws->closure, code, NULL, 0);
 434         else {
 435                 b = aws_pick_buffer(ws);
 436                 ws->itf->on_close(ws->closure, code, b.buffer, b.size);
 437         }
 438 }
 439
 440 /*
 441  * Drops any incoming data and send an error of 'code'
 442  */
 443 static void aws_drop_error(struct afb_ws *ws, uint16_t code)
 444 {
 445         ws->state = waiting;
 446         free(aws_pick_buffer(ws).buffer);
 447         websock_drop(ws->ws);
 448         websock_error(ws->ws, code, NULL, 0);
 449 }
 450
 451 /*
 452  * Reads either text or binary data of 'size' from 'ws' eventually 'last'.
 453  */
 454 static void aws_continue(struct afb_ws *ws, int last, size_t size)
 455 {
 456         struct buf b;
 457         int istxt;
 458
 459         if (!aws_read(ws, size))
 460                 aws_drop_error(ws, WEBSOCKET_CODE_ABNORMAL);
 461         else if (last) {
 462                 istxt = ws->state == reading_text;
 463                 ws->state = waiting;
 464                 b = aws_pick_buffer(ws);
 465                 b.buffer[b.size] = 0;
 466                 (istxt ? ws->itf->on_text : ws->itf->on_binary)(ws->closure, b.buffer, b.size);
 467         }
 468 }
 469
 470 /*
 471  * Callback when 'text' message received from 'ws' with 'size' and possibly 'last'.
 472  */
 473 static void aws_on_text(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 if (ws->itf->on_text == NULL)
 478                 aws_drop_error(ws, WEBSOCKET_CODE_CANT_ACCEPT);
 479         else {
 480                 ws->state = reading_text;
 481                 aws_continue(ws, last, size);
 482         }
 483 }
 484
 485 /*
 486  * Callback when 'binary' message received from 'ws' with 'size' and possibly 'last'.
 487  */
 488 static void aws_on_binary(struct afb_ws *ws, int last, size_t size)
 489 {
 490         if (ws->state != waiting)
 491                 aws_drop_error(ws, WEBSOCKET_CODE_PROTOCOL_ERROR);
 492         else if (ws->itf->on_binary == NULL)
 493                 aws_drop_error(ws, WEBSOCKET_CODE_CANT_ACCEPT);
 494         else {
 495                 ws->state = reading_binary;
 496                 aws_continue(ws, last, size);
 497         }
 498 }
 499
 500 /*
 501  * Callback when 'close' command received from 'ws' with 'code' and 'size'.
 502  */
 503 static void aws_on_continue(struct afb_ws *ws, int last, size_t size)
 504 {
 505         if (ws->state == waiting)
 506                 aws_drop_error(ws, WEBSOCKET_CODE_PROTOCOL_ERROR);
 507         else
 508                 aws_continue(ws, last, size);
 509 }
 510
 511 /*
 512  * Callback when 'close' command is sent to 'ws' with 'code' and 'size'.
 513  */
 514 static void aws_on_error(struct afb_ws *ws, uint16_t code, const void *data, size_t size)
 515 {
 516         if (ws->itf->on_error != NULL)
 517                 ws->itf->on_error(ws->closure, code, data, size);
 518         else
 519                 afb_ws_hangup(ws);
 520 }
 521
 522