]> git.tuebingen.mpg.de Git - paraslash.git/blob - net.c
net: Combine documentation of struct flowopts.
[paraslash.git] / net.c
1 /* Copyright (C) 2005 Andre Noll <maan@tuebingen.mpg.de>, see file COPYING. */
2
3 /** \file net.c Networking-related helper functions. */
4
5 #include "para.h"
6
7 #include <netinet/in.h>
8 #include <arpa/inet.h>
9 #include <sys/un.h>
10 #include <sys/types.h>
11 #include <sys/socket.h>
12 #include <netdb.h>
13 #include <regex.h>
14
15 #include "error.h"
16 #include "net.h"
17 #include "string.h"
18 #include "list.h"
19 #include "fd.h"
20
21 /**
22  * Parse and validate IPv4 address/netmask string.
23  *
24  * \param cidr    Address in CIDR notation
25  * \param addr    Copy of the IPv4 address part of \a cidr
26  * \param addrlen Size of \a addr in bytes
27  * \param netmask Value of the netmask part in \a cidr or the
28  *                default of 32 if not specified.
29  *
30  * \return Pointer to \a addr if successful, NULL on error.
31  * \sa RFC 4632.
32  */
33 char *parse_cidr(const char *cidr,
34                  char    *addr, ssize_t addrlen,
35                  int32_t *netmask)
36 {
37         const char *o = cidr;
38         char *c = addr, *end = c + (addrlen - 1);
39
40         *netmask = 0x20;
41
42         if (cidr == NULL || addrlen < 1)
43                 goto failed;
44
45         for (o = cidr; (*c = *o == '/'? '\0' : *o); c++, o++)
46                 if (c == end)
47                         goto failed;
48
49         if (*o == '/')
50                 if (para_atoi32(++o, netmask) < 0 ||
51                     *netmask < 0 || *netmask > 0x20)
52                         goto failed;
53
54         if (is_valid_ipv4_address(addr))
55                 return addr;
56 failed:
57         *addr = '\0';
58         return NULL;
59 }
60
61
62 /**
63  * Match string as a candidate IPv4 address.
64  *
65  * \param address The string to match.
66  * \return True if \a address has "dot-quad" format.
67  */
68 static bool is_v4_dot_quad(const char *address)
69 {
70         bool result;
71         regex_t r;
72
73         assert(para_regcomp(&r, "^([0-9]+\\.){3}[0-9]+$",
74                 REG_EXTENDED | REG_NOSUB) >= 0);
75         result = regexec(&r, address, 0, NULL, 0) == 0;
76         regfree(&r);
77         return result;
78 }
79
80 /**
81  * Perform basic syntax checking on the host-part of an URL:
82  *
83  * - Since ':' is invalid in IPv4 addresses and DNS names, the
84  *   presence of ':' causes interpretation as IPv6 address;
85  * - next the first-match-wins algorithm from RFC 3986 is applied;
86  * - else the string is considered as DNS name, to be resolved later.
87  *
88  * \param host The host string to check.
89  * \return True if \a host passes the syntax checks.
90  *
91  * \sa RFC 3986, 3.2.2; RFC 1123, 2.1; RFC 1034, 3.5.
92  */
93 static bool host_string_ok(const char *host)
94 {
95         if (host == NULL || *host == '\0')
96                 return false;
97         if (strchr(host, ':') != NULL)
98                 return is_valid_ipv6_address(host);
99         if (is_v4_dot_quad(host))
100                 return is_valid_ipv4_address(host);
101         return true;
102 }
103
104 /**
105  * Parse and validate URL string.
106  *
107  * The URL syntax is loosely based on RFC 3986, supporting one of
108  * - "["host"]"[:port] for native IPv6 addresses and
109  * - host[:port] for IPv4 hostnames and DNS names.
110  *
111  * Native IPv6 addresses must be enclosed in square brackets, since
112  * otherwise there is an ambiguity with the port separator `:'.
113  * The 'port' part is always considered to be a number; if absent,
114  * it is set to -1, to indicate that a default port is to be used.
115  *
116  * The following are valid examples:
117  * - 10.10.1.1
118  * - 10.10.1.2:8000
119  * - localhost
120  * - localhost:8001
121  * - [::1]:8000
122  * - [badc0de::1]
123  *
124  * \param url     The URL string to take apart.
125  * \param host    To return the copied host part of \a url.
126  * \param hostlen The maximum length of \a host.
127  * \param port    To return the port number (if any) of \a url.
128  *
129  * \return Pointer to \a host, or \p NULL if failed.  If \p NULL is returned,
130  * \a host and \a port are undefined. If no port number was present in \a url,
131  * \a port is set to -1.
132  *
133  * \sa RFC 3986, 3.2.2/3.2.3.
134  */
135 char *parse_url(const char *url,
136                 char    *host, ssize_t hostlen,
137                 int32_t *port)
138 {
139         const char *o = url;
140         char *c = host, *end = c + (hostlen - 1);
141
142         *port = -1;
143
144         if (o == NULL || hostlen < 1)
145                 goto failed;
146
147         if (*o == '[') {
148                 for (++o; (*c = *o == ']' ? '\0' : *o); c++, o++)
149                         if (c == end)
150                                 goto failed;
151
152                 if (*o++ != ']' || (*o != '\0' && *o != ':'))
153                         goto failed;
154         } else {
155                 for (; (*c = *o == ':'? '\0' : *o); c++, o++) {
156                         if (c == end && o[1])
157                                 goto failed;
158                 }
159         }
160
161         if (*o == ':')
162                 if (para_atoi32(++o, port) < 0 || *port < 0 || *port > 0xffff)
163                         goto failed;
164         if (host_string_ok(host))
165                 return host;
166 failed:
167         *host = '\0';
168         return NULL;
169 }
170
171 /**
172  * Pretty-print a host/port pair.
173  *
174  * \param url NULL, or any string accepted by \ref parse_url().
175  * \param default_port Applies if url has no port.
176  *
177  * If the url argument is NULL, the function returns the string
178  * 0.0.0.0:default_port. Otherwise it calls \ref parse_url() to check the
179  * syntax of the input string given by url. On errors the string "?" is
180  * returned. Otherwise, if url contains a port, a copy of url is returned. If
181  * no port was supplied, a colon and the default port are appended to url.
182  *
183  * \return In all cases the returned string is a allocated with malloc(3) and
184  * has to be freed by the caller.
185  */
186 char *format_url(const char *url, int default_port)
187 {
188         char host[MAX_HOSTLEN];
189         int url_port;
190
191         if (!url)
192                 return make_message("0.0.0.0:%d", default_port);
193         if (!parse_url(url, host, sizeof(host), &url_port))
194                 return make_message("?");
195         if (url_port < 0)
196                 return make_message("%s:%d", url, default_port);
197         else
198                 return para_strdup(url);
199 }
200
201 /**
202  * Stringify port number, resolve into service name where defined.
203  *
204  * \param port 2-byte port number, in host-byte-order.
205  * \param transport Transport protocol name (e.g. "udp", "tcp"), or NULL.
206  * \return Pointer to static result buffer.
207  *
208  * \sa getservent(3), services(5), nsswitch.conf(5).
209  */
210 const char *stringify_port(int port, const char *transport)
211 {
212         static char service[NI_MAXSERV];
213
214         if (port < 0 || port > 0xFFFF) {
215                 snprintf(service, sizeof(service), "undefined (%d)", port);
216         } else {
217                 struct servent *se = getservbyport(htons(port), transport);
218
219                 if (se == NULL)
220                         snprintf(service, sizeof(service), "%d", port);
221                 else
222                         snprintf(service, sizeof(service), "%s", se->s_name);
223         }
224         return service;
225 }
226
227 /**
228  * Determine the socket type for a given layer-4 protocol.
229  *
230  * \param l4type The symbolic name of the transport-layer protocol.
231  *
232  * \sa ip(7), socket(2).
233  */
234 static inline int sock_type(const unsigned l4type)
235 {
236         switch (l4type) {
237         case IPPROTO_UDP:       return SOCK_DGRAM;
238         case IPPROTO_TCP:       return SOCK_STREAM;
239         case IPPROTO_DCCP:      return SOCK_DCCP;
240         }
241         return -1;              /* not supported here */
242 }
243
244 /**
245  * Pretty-print transport-layer name.
246  */
247 static const char *layer4_name(const unsigned l4type)
248 {
249         switch (l4type) {
250         case IPPROTO_UDP:       return "UDP";
251         case IPPROTO_TCP:       return "TCP";
252         case IPPROTO_DCCP:      return "DCCP";
253         }
254         return "UNKNOWN PROTOCOL";
255 }
256
257 /**
258  * Flowopts: Transport-layer independent encapsulation of socket options.
259  *
260  * These collect individual socket options into a queue, which is disposed of
261  * directly after makesock(). The 'pre_conn_opt' structure is for internal use
262  * only and should not be visible elsewhere.
263  *
264  * \sa setsockopt(2), \ref makesock().
265  */
266 struct pre_conn_opt {
267         int             sock_level;     /**< Second argument to setsockopt() */
268         int             sock_option;    /**< Third argument to setsockopt()  */
269         char            *opt_name;      /**< Stringified \a sock_option      */
270         void            *opt_val;       /**< Fourth argument to setsockopt() */
271         socklen_t       opt_len;        /**< Fifth argument to setsockopt()  */
272
273         struct list_head node;          /**< FIFO, as sockopt order matters. */
274 };
275
276 /**
277  * List of pre-connection socket options to be set.
278  *
279  * This list contains transport-layer independent encapsulation of socket
280  * options that need to be registered prior to setting up a connection.
281  */
282 struct flowopts {
283         struct list_head sockopts;
284 };
285
286 /**
287  * Allocate and initialize a flowopt queue.
288  *
289  * \return A new structure to be passed to \ref flowopt_add(). It is
290  * automatically deallocated in \ref makesock().
291  */
292 struct flowopts *flowopt_new(void)
293 {
294         struct flowopts *new = alloc(sizeof(*new));
295
296         init_list_head(&new->sockopts);
297         return new;
298 }
299
300 /**
301  * Append new socket option to flowopt queue.
302  *
303  * \param fo   The flowopt queue to append to.
304  * \param lev  Level at which \a opt resides.
305  * \param opt  New option to add.
306  * \param name Stringified name of \a opt.
307  * \param val  The value to set \a opt to.
308  * \param len  Length of \a val.
309  *
310  *  \sa setsockopt(2).
311  */
312 void flowopt_add(struct flowopts *fo, int lev, int opt,
313                 const char *name, const void *val, int len)
314 {
315         struct pre_conn_opt *new = alloc(sizeof(*new));
316
317         new->sock_option = opt;
318         new->sock_level  = lev;
319         new->opt_name    = para_strdup(name);
320
321         if (val == NULL) {
322                 new->opt_val = NULL;
323                 new->opt_len = 0;
324         } else {
325                 new->opt_val = alloc(len);
326                 new->opt_len = len;
327                 memcpy(new->opt_val, val, len);
328         }
329
330         list_add_tail(&new->node, &fo->sockopts);
331 }
332
333 /** Set the entire bunch of pre-connection options at once. */
334 static void flowopt_setopts(int sockfd, struct flowopts *fo)
335 {
336         struct pre_conn_opt *pc;
337
338         if (fo == NULL)
339                 return;
340
341         list_for_each_entry(pc, &fo->sockopts, node)
342                 if (setsockopt(sockfd, pc->sock_level, pc->sock_option,
343                                        pc->opt_val, pc->opt_len) < 0) {
344                         PARA_EMERG_LOG("Can not set %s socket option: %s",
345                                        pc->opt_name, strerror(errno));
346                         exit(EXIT_FAILURE);
347                 }
348 }
349
350 /**
351  * Deallocate all resources of a flowopts structure.
352  *
353  * \param fo A pointer as returned from flowopt_new().
354  *
355  * It's OK to pass \p NULL here in which case the function does nothing.
356  */
357 void flowopt_cleanup(struct flowopts *fo)
358 {
359         struct pre_conn_opt *cur, *next;
360
361         if (fo == NULL)
362                 return;
363
364         list_for_each_entry_safe(cur, next, &fo->sockopts, node) {
365                 free(cur->opt_name);
366                 free(cur->opt_val);
367                 free(cur);
368         }
369         free(fo);
370 }
371
372 /**
373  * Resolve an IPv4/IPv6 address.
374  *
375  * \param l4type The layer-4 type (\p IPPROTO_xxx).
376  * \param passive Whether \p AI_PASSIVE should be included as hint.
377  * \param host Remote or local hostname or IPv/6 address string.
378  * \param port_number Used to set the port in each returned address structure.
379  * \param result addrinfo structures are returned here.
380  *
381  * The interpretation of \a host depends on the value of \a passive. On a
382  * passive socket host is interpreted as an interface IPv4/6 address (can be
383  * left NULL). On an active socket, \a host is the peer DNS name or IPv4/6
384  * address to connect to.
385  *
386  * \return Standard.
387  *
388  * \sa getaddrinfo(3).
389  */
390 int lookup_address(unsigned l4type, bool passive, const char *host,
391                 int port_number, struct addrinfo **result)
392 {
393         int ret;
394         char port[6]; /* port number has at most 5 digits */
395         struct addrinfo *addr = NULL, hints;
396
397         *result = NULL;
398         sprintf(port, "%d", port_number & 0xffff);
399         /* Set up address hint structure */
400         memset(&hints, 0, sizeof(hints));
401         hints.ai_family = AF_UNSPEC;
402         hints.ai_socktype = sock_type(l4type);
403         /*
404          * getaddrinfo does not support SOCK_DCCP, so for the sake of lookup
405          * (and only then) pretend to be UDP.
406          */
407         if (l4type == IPPROTO_DCCP)
408                 hints.ai_socktype = SOCK_DGRAM;
409         /* only use addresses available on the host */
410         hints.ai_flags = AI_ADDRCONFIG;
411         if (passive && host == NULL)
412                 hints.ai_flags |= AI_PASSIVE;
413         /* Obtain local/remote address information */
414         ret = getaddrinfo(host, port, &hints, &addr);
415         if (ret != 0) {
416                 PARA_ERROR_LOG("can not resolve %s address %s#%s: %s\n",
417                         layer4_name(l4type),
418                         host? host : (passive? "[loopback]" : "[localhost]"),
419                         port, gai_strerror(ret));
420                 return -E_ADDRESS_LOOKUP;
421         }
422         *result = addr;
423         return 1;
424 }
425
426 /**
427  * Create an active or passive socket.
428  *
429  * \param l4type \p IPPROTO_TCP, \p IPPROTO_UDP, or \p IPPROTO_DCCP.
430  * \param passive Whether to call bind(2) or connect(2).
431  * \param ai Address information as obtained from \ref lookup_address().
432  * \param fo Socket options to be set before making the connection.
433  *
434  * bind(2) is called on passive sockets, and connect(2) on active sockets. The
435  * algorithm tries all possible address combinations until it succeeds. If \a
436  * fo is supplied, options are set but cleanup must be performed in the caller.
437  *
438  * \return File descriptor on success, \p E_MAKESOCK on errors.
439  *
440  * \sa \ref lookup_address(), \ref makesock(), ip(7), ipv6(7), bind(2),
441  * connect(2).
442  */
443 int makesock_addrinfo(unsigned l4type, bool passive, struct addrinfo *ai,
444                 struct flowopts *fo)
445 {
446         int ret = -E_MAKESOCK, on = 1;
447
448         for (; ai; ai = ai->ai_next) {
449                 int fd;
450                 ret = socket(ai->ai_family, sock_type(l4type), l4type);
451                 if (ret < 0) {
452                         PARA_NOTICE_LOG("socket(): %s\n", strerror(errno));
453                         continue;
454                 }
455                 fd = ret;
456                 flowopt_setopts(fd, fo);
457                 if (!passive) {
458                         if (connect(fd, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) {
459                                 PARA_NOTICE_LOG("connect(): %s\n",
460                                         strerror(errno));
461                                 close(fd);
462                                 continue;
463                         }
464                         return fd;
465                 }
466                 /*
467                  * Reuse the address on passive sockets to avoid failure on
468                  * restart (protocols using listen()) and when creating
469                  * multiple listener instances (UDP multicast).
470                  */
471                 if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on,
472                                 sizeof(on)) == -1) {
473                         PARA_NOTICE_LOG("setsockopt(): %s\n", strerror(errno));
474                         close(fd);
475                         continue;
476                 }
477                 if (bind(fd, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) {
478                         PARA_NOTICE_LOG("bind(): %s\n", strerror(errno));
479                         close(fd);
480                         continue;
481                 }
482                 return fd;
483         }
484         return -E_MAKESOCK;
485 }
486
487 /**
488  * Resolve IPv4/IPv6 address and create a ready-to-use active or passive socket.
489  *
490  * \param l4type The layer-4 type (\p IPPROTO_xxx).
491  * \param passive Whether this is a passive or active socket.
492  * \param host Passed to \ref lookup_address().
493  * \param port_number Passed to \ref lookup_address().
494  * \param fo Passed to \ref makesock_addrinfo().
495  *
496  * This creates a ready-made IPv4/v6 socket structure after looking up the
497  * necessary parameters. The function first calls \ref lookup_address() and
498  * passes the address information to makesock_addrinfo() to create and
499  * initialize the socket.
500  *
501  * \return The newly created file descriptor on success, a negative error code
502  * on failure.
503  *
504  * \sa \ref lookup_address(), \ref makesock_addrinfo().
505  */
506 int makesock(unsigned l4type, bool passive, const char *host, uint16_t port_number,
507                 struct flowopts *fo)
508 {
509         struct addrinfo *ai;
510         int ret = lookup_address(l4type, passive, host, port_number, &ai);
511
512         if (ret >= 0)
513                 ret = makesock_addrinfo(l4type, passive, ai, fo);
514         if (ai)
515                 freeaddrinfo(ai);
516         if (ret < 0) {
517                 PARA_ERROR_LOG("can not create %s socket %s#%d.\n",
518                 layer4_name(l4type), host? host : (passive?
519                 "[loopback]" : "[localhost]"), port_number);
520         }
521         return ret;
522 }
523
524 /**
525  * Create a passive / listening socket.
526  *
527  * \param l4type The transport-layer type (\p IPPROTO_xxx).
528  * \param addr Passed to \ref parse_url() if not NULL.
529  * \param port Ignored if addr contains a port number.
530  *
531  * \return Positive integer (socket descriptor) on success, negative value
532  * otherwise.
533  *
534  * \sa \ref makesock(), ip(7), ipv6(7), bind(2), listen(2).
535  */
536 int para_listen(unsigned l4type, const char *addr, uint16_t port)
537 {
538         char host[MAX_HOSTLEN];
539         int ret, fd, addr_port;
540
541         if (addr) {
542                 if (!parse_url(addr, host, sizeof(host), &addr_port))
543                         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(EINVAL);
544                 if (addr_port > 0)
545                         port = addr_port;
546                 addr = host;
547         }
548         fd = makesock(l4type, true /* passive */, addr, port,
549                 NULL /* no flowopts */);
550         if (fd > 0) {
551                 ret = listen(fd, BACKLOG);
552                 if (ret < 0) {
553                         ret = errno;
554                         close(fd);
555                         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(ret);
556                 }
557                 PARA_INFO_LOG("listening on %s port %u, fd %d\n",
558                         layer4_name(l4type), port, fd);
559         }
560         return fd;
561 }
562
563 /**
564  * Create a socket which listens on all network addresses.
565  *
566  * \param l4type See \ref para_listen().
567  * \param port See \ref para_listen().
568  *
569  * This is a simple wrapper for \ref para_listen() which passes a NULL pointer
570  * as the address information.
571  *
572  * \return See \ref para_listen().
573  */
574 int para_listen_simple(unsigned l4type, uint16_t port)
575 {
576         return para_listen(l4type, NULL, port);
577 }
578
579 /**
580  * Determine IPv4/v6 socket address length.
581  * \param sa Container of IPv4 or IPv6 address.
582  * \return Address-family dependent address length.
583  */
584 static socklen_t salen(const struct sockaddr *sa)
585 {
586         assert(sa->sa_family == AF_INET || sa->sa_family == AF_INET6);
587
588         return sa->sa_family == AF_INET6
589                 ? sizeof(struct sockaddr_in6)
590                 : sizeof(struct sockaddr_in);
591 }
592
593 /** True if @ss holds a v6-mapped-v4 address (RFC 4291, 2.5.5.2) */
594 static bool SS_IS_ADDR_V4MAPPED(const struct sockaddr_storage *ss)
595 {
596         const struct sockaddr_in6 *ia6 = (const struct sockaddr_in6 *)ss;
597
598         return ss->ss_family == AF_INET6 && IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&ia6->sin6_addr);
599 }
600
601 /**
602  * Process IPv4/v6 address, turn v6-mapped-v4 address into normal IPv4 address.
603  * \param ss Container of IPv4/6 address.
604  * \return Pointer to normalized address (may be static storage).
605  *
606  * \sa RFC 3493.
607  */
608 static const struct sockaddr *
609 normalize_ip_address(const struct sockaddr_storage *ss)
610 {
611         assert(ss->ss_family == AF_INET || ss->ss_family == AF_INET6);
612
613         if (SS_IS_ADDR_V4MAPPED(ss)) {
614                 const struct sockaddr_in6 *ia6 = (const struct sockaddr_in6 *)ss;
615                 static struct sockaddr_in ia;
616
617                 ia.sin_family = AF_INET;
618                 ia.sin_port   = ia6->sin6_port;
619                 memcpy(&ia.sin_addr.s_addr, &(ia6->sin6_addr.s6_addr[12]), 4);
620                 return (const struct sockaddr *)&ia;
621         }
622         return (const struct sockaddr *)ss;
623 }
624
625 /**
626  * Generic/fallback MTU values
627  *
628  * These are taken from RFC 1122, RFC 2460, and RFC 5405.
629  * - RFC 1122, 3.3.3 defines EMTU_S ("Effective MTU for sending") and recommends
630  *   to use an EMTU_S size of of 576 bytes if the IPv4 path MTU is unknown;
631  * - RFC 2460, 5. requires a minimum IPv6 MTU of 1280 bytes;
632  * - RFC 5405, 3.2 recommends that if path MTU discovery is not done,
633  *   UDP senders should use the respective minimum values of EMTU_S.
634  */
635 static inline int generic_mtu(const int af_type)
636 {
637         return af_type == AF_INET6 ? 1280 : 576;
638 }
639
640 /** Crude approximation of IP header overhead - neglecting options. */
641 static inline int estimated_header_overhead(const int af_type)
642 {
643         return af_type == AF_INET6 ? 40 : 20;
644 }
645
646 /**
647  * Get the maximum transport-layer message size (MMS_S).
648  *
649  * \param sockfd The socket file descriptor.
650  *
651  * The socket must be connected. See RFC 1122, 3.3.3. If the protocol family
652  * could not be determined, \p AF_INET is assumed.
653  *
654  * \return The maximum message size of the address family type.
655  */
656 int generic_max_transport_msg_size(int sockfd)
657 {
658         struct sockaddr_storage ss = {.ss_family = 0};
659         socklen_t sslen = sizeof(ss);
660         int af_type = AF_INET;
661
662         if (getpeername(sockfd, (struct sockaddr *)&ss, &sslen) < 0) {
663                 PARA_ERROR_LOG("can not determine remote address type: %s\n",
664                                 strerror(errno));
665         } else if (!SS_IS_ADDR_V4MAPPED(&ss)) {
666                 af_type = ss.ss_family;
667         }
668         return generic_mtu(af_type) - estimated_header_overhead(af_type);
669 }
670
671 /**
672  * Look up the remote side of a connected socket structure.
673  *
674  * \param fd The socket descriptor of the connected socket.
675  *
676  * \return A static character string identifying hostname and port of the
677  * chosen side in numeric host:port format.
678  *
679  * \sa getsockname(2), getpeername(2), \ref parse_url(), getnameinfo(3),
680  * services(5), nsswitch.conf(5).
681  */
682 char *remote_name(int fd)
683 {
684         struct sockaddr_storage ss = {.ss_family = 0};
685         const struct sockaddr *sa;
686         socklen_t sslen = sizeof(ss);
687         char hbuf[NI_MAXHOST], sbuf[NI_MAXSERV];
688         static char output[sizeof(hbuf) + sizeof(sbuf) + 4];
689         int ret;
690
691         if (getpeername(fd, (struct sockaddr *)&ss, &sslen) < 0) {
692                 PARA_ERROR_LOG("can not determine address from fd %d: %s\n",
693                         fd, strerror(errno));
694                 snprintf(output, sizeof(output), "(unknown)");
695                 return output;
696         }
697         sa = normalize_ip_address(&ss);
698         ret = getnameinfo(sa, salen(sa), hbuf, sizeof(hbuf), sbuf,
699                 sizeof(sbuf), NI_NUMERICHOST | NI_NUMERICSERV);
700         if (ret) {
701                 PARA_WARNING_LOG("hostname lookup error (%s).\n",
702                         gai_strerror(ret));
703                 snprintf(output, sizeof(output), "(lookup error)");
704         } else if (sa->sa_family == AF_INET6)
705                 snprintf(output, sizeof(output), "[%s]:%s", hbuf, sbuf);
706         else
707                 snprintf(output, sizeof(output), "%s:%s", hbuf, sbuf);
708         return output;
709 }
710
711 /**
712  * Extract IPv4 or IPv6-mapped-IPv4 address from sockaddr_storage.
713  *
714  * \param ss Container of IPv4/6 address.
715  * \param ia Extracted IPv4 address (different from 0) or 0 if unsuccessful.
716  *
717  * \sa RFC 3493.
718  */
719 void extract_v4_addr(const struct sockaddr_storage *ss, struct in_addr *ia)
720 {
721         const struct sockaddr *sa = normalize_ip_address(ss);
722
723         memset(ia, 0, sizeof(*ia));
724         if (sa->sa_family == AF_INET)
725                 *ia = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
726 }
727
728 /**
729  * Compare the address part of IPv4/6 addresses.
730  *
731  * \param sa1 First address.
732  * \param sa2 Second address.
733  *
734  * \return True iff the IP address of \a sa1 and \a sa2 match.
735  */
736 bool sockaddr_equal(const struct sockaddr *sa1, const struct sockaddr *sa2)
737 {
738         if (!sa1 || !sa2)
739                 return false;
740         if (sa1->sa_family != sa2->sa_family)
741                 return false;
742         if (sa1->sa_family == AF_INET) {
743                 struct sockaddr_in *a1 = (typeof(a1))sa1,
744                         *a2 = (typeof (a2))sa2;
745                 return a1->sin_addr.s_addr == a2->sin_addr.s_addr;
746         } else if (sa1->sa_family == AF_INET6) {
747                 struct sockaddr_in6 *a1 = (typeof(a1))sa1,
748                         *a2 = (typeof (a2))sa2;
749                 return !memcmp(a1, a2, sizeof(*a1));
750         } else
751                 return false;
752 }
753
754 /**
755  * Receive data from a file descriptor.
756  *
757  * \param fd The file descriptor.
758  * \param buf The buffer to write the data to.
759  * \param size The size of \a buf.
760  *
761  * Receive at most \a size bytes from file descriptor \a fd.
762  *
763  * \return The number of bytes received on success, negative on errors, zero if
764  * the peer has performed an orderly shutdown.
765  *
766  * \sa recv(2).
767  */
768 __must_check int recv_bin_buffer(int fd, char *buf, size_t size)
769 {
770         ssize_t n;
771
772         n = recv(fd, buf, size, 0);
773         if (n == -1)
774                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
775         return n;
776 }
777
778 /**
779  * Receive and write terminating NULL byte.
780  *
781  * \param fd The file descriptor.
782  * \param buf The buffer to write the data to.
783  * \param size The size of \a buf.
784  *
785  * Read at most \a size - 1 bytes from file descriptor \a fd and
786  * write a NULL byte at the end of the received data.
787  *
788  * \return The return value of the underlying call to \a recv_bin_buffer().
789  *
790  * \sa \ref recv_bin_buffer()
791  */
792 int recv_buffer(int fd, char *buf, size_t size)
793 {
794         int n;
795
796         assert(size);
797         n = recv_bin_buffer(fd, buf, size - 1);
798         if (n >= 0)
799                 buf[n] = '\0';
800         else
801                 *buf = '\0';
802         return n;
803 }
804
805 /**
806  * Wrapper around the accept system call.
807  *
808  * \param fd The listening socket.
809  * \param addr Structure which is filled in with the address of the peer socket.
810  * \param size Should contain the size of the structure pointed to by \a addr.
811  * \param new_fd Result pointer.
812  *
813  * Accept incoming connections on addr, retry if interrupted.
814  *
815  * \return Negative on errors, zero if no connections are present to be accepted,
816  * one otherwise.
817  *
818  * \sa accept(2).
819  */
820 int para_accept(int fd, void *addr, socklen_t size, int *new_fd)
821 {
822         int ret;
823
824         do
825                 ret = accept(fd, (struct sockaddr *) addr, &size);
826         while (ret < 0 && errno == EINTR);
827
828         if (ret >= 0) {
829                 *new_fd = ret;
830                 return 1;
831         }
832         if (errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK)
833                 return 0;
834         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
835 }
836
837 /**
838  * Probe the list of DCCP CCIDs configured on this host.
839  * \param ccid_array Pointer to return statically allocated array in.
840  * \return Number of elements returned in \a ccid_array or error.
841  *
842  * NB: This feature is only available on Linux > 2.6.30; on older kernels
843  * ENOPROTOOPT ("Protocol not available") will be returned.
844  */
845 int dccp_available_ccids(uint8_t **ccid_array)
846 {
847         static uint8_t ccids[DCCP_MAX_HOST_CCIDS];
848         socklen_t nccids = sizeof(ccids);
849         int ret, fd;
850
851         ret = fd = makesock(IPPROTO_DCCP, 1, NULL, 0, NULL);
852         if (ret < 0)
853                 return ret;
854
855         if (getsockopt(fd, SOL_DCCP, DCCP_SOCKOPT_AVAILABLE_CCIDS,
856                                                 ccids, &nccids) < 0) {
857                 ret = errno;
858                 close(fd);
859                 PARA_ERROR_LOG("No DCCP_SOCKOPT_AVAILABLE_CCIDS: %s\n",
860                                 strerror(ret));
861                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(ret);
862         }
863
864         close(fd);
865         *ccid_array = ccids;
866         return nccids;
867 }
868
869 /*
870  * Prepare a structure for AF_UNIX socket addresses.
871  *
872  * This just copies name to the sun_path component of u, prepending a zero byte
873  * if abstract sockets are supported.
874  *
875  * The first call to this function tries to bind a socket to the abstract name
876  * space. The result of this test is stored in a static variable. Subsequent
877  * calls read this variable and create abstract sockets on systems that support
878  * them. If a NULL pointer is passed as the name, the function only
879  * initializes the static variable.
880  */
881 static int init_unix_addr(struct sockaddr_un *u, const char *name)
882 {
883         static int use_abstract;
884
885         memset(u->sun_path, 0, UNIX_PATH_MAX);
886         u->sun_family = PF_UNIX;
887         if (use_abstract == 0) { /* executed only once */
888                 int fd = socket(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
889                 memcpy(u->sun_path, "\0x\0", 3);
890                 if (bind(fd, (struct sockaddr *)u, sizeof(*u)) == 0)
891                         use_abstract = 1; /* yes */
892                 else
893                         use_abstract = -1; /* no */
894                 close(fd);
895                 PARA_NOTICE_LOG("%susing abstract socket namespace\n",
896                         use_abstract == 1? "" : "not ");
897         }
898         if (!name)
899                 return 0;
900         if (strlen(name) + 1 >= UNIX_PATH_MAX)
901                 return -E_NAME_TOO_LONG;
902         strcpy(u->sun_path + (use_abstract == 1? 1 : 0), name);
903         return 1;
904 }
905
906 /**
907  * Create a socket for local communication and listen on it.
908  *
909  * \param name The socket pathname.
910  *
911  * This function creates a passive local socket for sequenced, reliable,
912  * two-way, connection-based byte streams. The socket file descriptor is set to
913  * nonblocking mode and listen(2) is called to prepare the socket for
914  * accepting incoming connection requests.
915  *
916  * \return The file descriptor on success, negative error code on failure.
917  *
918  * \sa socket(2), \sa bind(2), \sa chmod(2), listen(2), unix(7).
919  */
920 int create_local_socket(const char *name)
921 {
922         struct sockaddr_un unix_addr;
923         int fd, ret;
924
925         ret = init_unix_addr(&unix_addr, name);
926         if (ret <= 0) /* error, or name was NULL */
927                 return ret;
928         ret = socket(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
929         if (ret < 0)
930                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
931         fd = ret;
932         ret = mark_fd_nonblocking(fd);
933         if (ret < 0)
934                 goto err;
935         ret = bind(fd, (struct sockaddr *)&unix_addr, sizeof(unix_addr));
936         if (ret < 0) {
937                 ret = -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
938                 goto err;
939         }
940         if (unix_addr.sun_path[0] != 0) { /* pathname socket */
941                 mode_t mode = S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP
942                         | S_IROTH | S_IWOTH;
943                 ret = -E_CHMOD;
944                 if (chmod(name, mode) < 0)
945                         goto err;
946         }
947         if (listen(fd , 5) < 0) {
948                 ret = -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
949                 goto err;
950         }
951         return fd;
952 err:
953         close(fd);
954         return ret;
955 }
956
957 /**
958  * Prepare, create, and connect to a Unix domain socket for local communication.
959  *
960  * \param name The socket pathname.
961  *
962  * This function creates a local socket for sequenced, reliable, two-way,
963  * connection-based byte streams.
964  *
965  * \return The file descriptor of the connected socket on success, negative on
966  * errors.
967  *
968  * \sa \ref create_local_socket(), unix(7), connect(2).
969  */
970 int connect_local_socket(const char *name)
971 {
972         struct sockaddr_un unix_addr;
973         int fd, ret;
974
975         PARA_DEBUG_LOG("connecting to %s\n", name);
976         fd = socket(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
977         if (fd < 0)
978                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
979         ret = init_unix_addr(&unix_addr, name);
980         if (ret < 0)
981                 goto err;
982         if (connect(fd, (struct sockaddr *)&unix_addr, sizeof(unix_addr)) != -1)
983                 return fd;
984         ret = -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
985 err:
986         close(fd);
987         return ret;
988 }
989
990 #ifndef HAVE_UCRED
991 ssize_t send_cred_buffer(int sock, char *buf)
992 {
993         return write_buffer(sock, buf);
994 }
995 int recv_cred_buffer(int fd, char *buf, size_t size)
996 {
997         return recv_buffer(fd, buf, size) > 0? 1 : -E_RECVMSG;
998 }
999 #else /* HAVE_UCRED */
1000
1001 /**
1002  * Send a buffer and the credentials of the current process to a socket.
1003  *
1004  * \param sock The file descriptor of the sending socket.
1005  * \param buf The zero-terminated buffer to send.
1006  *
1007  * \return On success, this call returns the number of bytes sent. On errors,
1008  * \p -E_SENDMSG is returned.
1009  *
1010  * \sa \ref recv_cred_buffer, sendmsg(2), socket(7), unix(7).
1011  */
1012 ssize_t send_cred_buffer(int sock, char *buf)
1013 {
1014         char control[sizeof(struct cmsghdr) + sizeof(struct ucred)];
1015         struct msghdr msg;
1016         struct cmsghdr *cmsg;
1017         static struct iovec iov;
1018         struct ucred c;
1019         int ret;
1020
1021         /* Response data */
1022         iov.iov_base = buf;
1023         iov.iov_len = strlen(buf);
1024         c.pid = getpid();
1025         c.uid = getuid();
1026         c.gid = getgid();
1027         /* compose the message */
1028         memset(&msg, 0, sizeof(msg));
1029         msg.msg_iov = &iov;
1030         msg.msg_iovlen = 1;
1031         msg.msg_control = control;
1032         msg.msg_controllen = sizeof(control);
1033         /* attach the ucred struct */
1034         cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
1035         cmsg->cmsg_level = SOL_SOCKET;
1036         cmsg->cmsg_type = SCM_CREDENTIALS;
1037         cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(struct ucred));
1038         *(struct ucred *)CMSG_DATA(cmsg) = c;
1039         msg.msg_controllen = cmsg->cmsg_len;
1040         ret = sendmsg(sock, &msg, 0);
1041         if (ret < 0)
1042                 ret = -E_SENDMSG;
1043         return ret;
1044 }
1045
1046 static void dispose_fds(int *fds, unsigned num)
1047 {
1048         int i;
1049
1050         for (i = 0; i < num; i++)
1051                 close(fds[i]);
1052 }
1053
1054 /**
1055  * Receive a buffer and the Unix credentials of the sending process.
1056  *
1057  * \param fd The file descriptor of the receiving socket.
1058  * \param buf The buffer to store the received message.
1059  * \param size The length of \a buf in bytes.
1060  *
1061  * \return Negative on errors, the user id of the sending process on success.
1062  *
1063  * \sa \ref send_cred_buffer and the references given there.
1064  */
1065 int recv_cred_buffer(int fd, char *buf, size_t size)
1066 {
1067         char control[255] __a_aligned(8);
1068         struct msghdr msg;
1069         struct cmsghdr *cmsg;
1070         struct iovec iov;
1071         int result = 0;
1072         int yes = 1;
1073         struct ucred cred;
1074
1075         setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_PASSCRED, &yes, sizeof(int));
1076         memset(&msg, 0, sizeof(msg));
1077         memset(buf, 0, size);
1078         iov.iov_base = buf;
1079         iov.iov_len = size;
1080         msg.msg_iov = &iov;
1081         msg.msg_iovlen = 1;
1082         msg.msg_control = control;
1083         msg.msg_controllen = sizeof(control);
1084         if (recvmsg(fd, &msg, 0) < 0)
1085                 return -E_RECVMSG;
1086         result = -E_SCM_CREDENTIALS;
1087         cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
1088         while (cmsg) {
1089                 if (cmsg->cmsg_level == SOL_SOCKET && cmsg->cmsg_type
1090                                 == SCM_CREDENTIALS) {
1091                         memcpy(&cred, CMSG_DATA(cmsg), sizeof(struct ucred));
1092                         result = cred.uid;
1093                 } else
1094                         if (cmsg->cmsg_level == SOL_SOCKET
1095                                         && cmsg->cmsg_type == SCM_RIGHTS) {
1096                                 dispose_fds((int *)CMSG_DATA(cmsg),
1097                                         (cmsg->cmsg_len - CMSG_LEN(0))
1098                                         / sizeof(int));
1099                         }
1100                 cmsg = CMSG_NXTHDR(&msg, cmsg);
1101         }
1102         return result;
1103 }
1104 #endif /* HAVE_UCRED */