server.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1997-2013 Andre Noll <maan@systemlinux.org>
   3  *
   4  * Licensed under the GPL v2. For licencing details see COPYING.
   5  */
   6
   7 /** \file server.c Paraslash's main server. */
   8
   9
  10 /**
  11  * \mainpage Starting points for getting an overview:
  12  *
  13  *      - The main programs: \ref server.c, \ref audiod.c, \ref client.c,
  14  *        \ref audioc.c, \ref afh.c, \ref play.c,
  15  *      - Server: \ref server_command, \ref sender,
  16  *      - Audio file selector: \ref audio_format_handler, \ref afs_table,
  17  *      - Client: \ref receiver, \ref receiver_node, \ref filter,
  18  *        \ref filter_node, \ref writer_node.
  19  *
  20  *
  21  * The gory details, listed by topic:
  22  *
  23  *      - Audio format handlers: \ref send_common.c \ref mp3_afh.c,
  24  *        \ref ogg_afh.c, \ref aac_afh.c, \ref wma_afh.c, \ref spx_afh.c
  25  *      - Decoders: \ref mp3dec_filter.c, \ref oggdec_filter.c,
  26  *        \ref aacdec_filter.c, \ref wmadec_filter.c, spxdec_filter.c,
  27  *        \ref flacdec_filter.c,
  28  *      - Volume normalizer: \ref compress_filter.c,
  29  *      - Output: \ref alsa_write.c, \ref osx_write.c, \ref oss_write.c,
  30  *      - http: \ref http_recv.c, \ref http_send.c,
  31  *      - udp: \ref udp_recv.c, \ref udp_send.c,
  32  *      - dccp: \ref dccp_recv.c, \ref dccp_send.c,
  33  *      - Audio file selector: \ref afs.c, \ref aft.c, \ref mood.c,
  34  *      - Afs structures: \ref afs_table, \ref audio_file_data,
  35  *        \ref afs_info \ref afh_info,
  36  *      - Afs tables: \ref aft.c, \ref mood.c, \ref playlist.c,
  37  *        \ref attribute.c, \ref score.c,
  38  *      - The virtual streaming system: \ref vss.c, \ref chunk_queue.c.
  39  *
  40  * Lower levels:
  41  *
  42  *      - Scheduling: \ref sched.c, \ref sched.h,
  43  *      - Networking: \ref net.c,
  44  *      - File descriptors: \ref fd.c,
  45  *      - Signals: \ref signal.c,
  46  *      - Daemons: \ref daemon.c,
  47  *      - Strings: \ref string.c, \ref string.h,
  48  *      - Time: \ref time.c,
  49  *      - Spawning processes: \ref exec.c,
  50  *      - Inter process communication: \ref ipc.c,
  51  *      - Blob tables: \ref blob.c,
  52  *      - The error subsystem: \ref error.h.
  53  *      - Access control for paraslash senders: \ref acl.c, \ref acl.h.
  54  *      - Internal crypto API: \ref crypt.h.
  55  *      - interactive sessions (libreadline): \ref interactive.c.
  56  *
  57  * Low-level data structures:
  58  *
  59  *      - Doubly linked lists: \ref list.h,
  60  *      - Ring buffer: \ref ringbuffer.c, \ref ringbuffer.h,
  61  *      - openssl: \ref crypt.c
  62  *      - libgcrypt: \ref gcrypt.c
  63  *      - Forward error correction: \ref fec.c.
  64  */
  65
  66 #include <signal.h>
  67 #include <regex.h>
  68 #include <osl.h>
  69
  70 #include "para.h"
  71 #include "error.h"
  72 #include "crypt.h"
  73 #include "server.cmdline.h"
  74 #include "afh.h"
  75 #include "string.h"
  76 #include "afs.h"
  77 #include "server.h"
  78 #include "list.h"
  79 #include "send.h"
  80 #include "sched.h"
  81 #include "vss.h"
  82 #include "config.h"
  83 #include "close_on_fork.h"
  84 #include "net.h"
  85 #include "daemon.h"
  86 #include "ipc.h"
  87 #include "fd.h"
  88 #include "signal.h"
  89 #include "user_list.h"
  90 #include "color.h"
  91 #include "ggo.h"
  92 #include "version.h"
  93
  94 __printf_2_3 void (*para_log)(int, const char*, ...) = daemon_log;
  95
  96 /** Define the array of error lists needed by para_server. */
  97 INIT_SERVER_ERRLISTS;
  98
  99 /** Shut down non-authorized connections after that many seconds. */
 100 #define ALARM_TIMEOUT 10
 101
 102 /**
 103  * Pointer to shared memory area for communication between para_server
 104  * and its children. Exported to vss.c. command.c and to afs.
 105  */
 106 struct misc_meta_data *mmd;
 107
 108 /**
 109  * The configuration of para_server
 110  *
 111  * It also contains the options for the audio file selector, audio format
 112  * handler and all supported senders.
 113  */
 114 struct server_args_info conf;
 115
 116 /** A random value used in child context for authentication. */
 117 uint32_t afs_socket_cookie;
 118
 119 /** The mutex protecting the shared memory area containing the mmd struct. */
 120 int mmd_mutex;
 121
 122 /** The file containing user information (public key, permissions). */
 123 static char *user_list_file = NULL;
 124
 125 static struct sched sched;
 126
 127 /** The task responsible for server command handling. */
 128 struct server_command_task {
 129         /** TCP port on which para_server listens for connections. */
 130         int listen_fd;
 131         /** Copied from para_server's main function. */
 132         int argc;
 133         /** Argument vector passed to para_server's main function. */
 134         char **argv;
 135         /** The command task structure for scheduling. */
 136         struct task task;
 137 };
 138
 139 static int want_colors(void)
 140 {
 141         if (conf.color_arg == color_arg_no)
 142                 return 0;
 143         if (conf.color_arg == color_arg_yes)
 144                 return 1;
 145         if (conf.logfile_given)
 146                 return 0;
 147         return isatty(STDERR_FILENO);
 148 }
 149
 150 static void init_colors_or_die(void)
 151 {
 152         int i;
 153
 154         if (!want_colors())
 155                 return;
 156         daemon_set_flag(DF_COLOR_LOG);
 157         daemon_set_default_log_colors();
 158         for (i = 0; i < conf.log_color_given; i++)
 159                 daemon_set_log_color_or_die(conf.log_color_arg[i]);
 160 }
 161
 162 /*
 163  * setup shared memory area and get mutex for locking
 164  */
 165 static void init_ipc_or_die(void)
 166 {
 167         void *shm;
 168         int shmid, ret = shm_new(sizeof(struct misc_meta_data));
 169
 170         if (ret < 0)
 171                 goto err_out;
 172         shmid = ret;
 173         ret = shm_attach(shmid, ATTACH_RW, &shm);
 174         shm_destroy(shmid);
 175         if (ret < 0)
 176                 goto err_out;
 177         mmd = shm;
 178
 179         ret = mutex_new();
 180         if (ret < 0)
 181                 goto err_out;
 182         mmd_mutex = ret;
 183
 184         mmd->num_played = 0;
 185         mmd->num_commands = 0;
 186         mmd->events = 0;
 187         mmd->num_connects = 0;
 188         mmd->active_connections = 0;
 189         mmd->vss_status_flags = VSS_NEXT;
 190         mmd->new_vss_status_flags = VSS_NEXT;
 191         return;
 192 err_out:
 193         PARA_EMERG_LOG("%s\n", para_strerror(-ret));
 194         exit(EXIT_FAILURE);
 195 }
 196
 197 /**
 198  * (Re-)read the server configuration files.
 199  *
 200  * \param override Passed to gengetopt to activate the override feature.
 201  *
 202  * This function also re-opens the logfile and sets the global \a
 203  * user_list_file variable.
 204  */
 205 void parse_config_or_die(int override)
 206 {
 207         char *home = para_homedir();
 208         int ret;
 209         char *cf;
 210
 211         daemon_close_log();
 212         if (conf.config_file_given)
 213                 cf = para_strdup(conf.config_file_arg);
 214         else
 215                 cf = make_message("%s/.paraslash/server.conf", home);
 216         free(user_list_file);
 217         if (!conf.user_list_given)
 218                 user_list_file = make_message("%s/.paraslash/server.users", home);
 219         else
 220                 user_list_file = para_strdup(conf.user_list_arg);
 221         ret = file_exists(cf);
 222         if (conf.config_file_given && !ret)  {
 223                 ret = -1;
 224                 PARA_EMERG_LOG("can not read config file %s\n", cf);
 225                 goto out;
 226         }
 227         if (ret) {
 228                 int tmp = conf.daemon_given;
 229                 struct server_cmdline_parser_params params = {
 230                         .override = override,
 231                         .initialize = 0,
 232                         .check_required = 1,
 233                         .check_ambiguity = 0,
 234                         .print_errors = !conf.daemon_given
 235                 };
 236                 server_cmdline_parser_config_file(cf, &conf, &params);
 237                 daemon_set_loglevel(conf.loglevel_arg);
 238                 conf.daemon_given = tmp;
 239         }
 240         if (conf.logfile_given) {
 241                 daemon_set_logfile(conf.logfile_arg);
 242                 daemon_open_log_or_die();
 243         }
 244         init_colors_or_die();
 245         daemon_set_flag(DF_LOG_PID);
 246         daemon_set_flag(DF_LOG_LL);
 247         daemon_set_flag(DF_LOG_TIME);
 248         if (conf.log_timing_given)
 249                 daemon_set_flag(DF_LOG_TIMING);
 250         ret = 1;
 251 out:
 252         free(cf);
 253         free(home);
 254         if (ret > 0)
 255                 return;
 256         free(user_list_file);
 257         user_list_file = NULL;
 258         exit(EXIT_FAILURE);
 259 }
 260
 261 static void signal_pre_select(struct sched *s, struct task *t)
 262 {
 263         struct signal_task *st = container_of(t, struct signal_task, task);
 264         para_fd_set(st->fd, &s->rfds, &s->max_fileno);
 265 }
 266
 267 /*
 268  * called when server gets SIGHUP or when client invokes hup command.
 269  */
 270 static void handle_sighup(void)
 271 {
 272         PARA_NOTICE_LOG("SIGHUP\n");
 273         parse_config_or_die(1); /* reopens log */
 274         init_user_list(user_list_file); /* reload user list */
 275         if (mmd->afs_pid)
 276                 kill(mmd->afs_pid, SIGHUP);
 277 }
 278
 279 static int signal_post_select(struct sched *s, __a_unused struct task *t)
 280 {
 281         int signum = para_next_signal(&s->rfds);
 282
 283         switch (signum) {
 284         case 0:
 285                 return 0;
 286         case SIGHUP:
 287                 handle_sighup();
 288                 break;
 289         case SIGCHLD:
 290                 for (;;) {
 291                         pid_t pid;
 292                         int ret = para_reap_child(&pid);
 293                         if (ret <= 0)
 294                                 break;
 295                         if (pid != mmd->afs_pid)
 296                                 continue;
 297                         PARA_EMERG_LOG("fatal: afs died\n");
 298                         kill(0, SIGTERM);
 299                         goto cleanup;
 300                 }
 301                 break;
 302         /* die on sigint/sigterm. Kill all children too. */
 303         case SIGINT:
 304         case SIGTERM:
 305                 PARA_EMERG_LOG("terminating on signal %d\n", signum);
 306                 kill(0, SIGTERM);
 307                 /*
 308                  * We must wait for afs because afs catches SIGINT/SIGTERM.
 309                  * Before reacting to the signal, afs might want to use the
 310                  * shared memory area and the mmd mutex.  If we destroy this
 311                  * mutex too early and afs tries to lock the shared memory
 312                  * area, the call to mutex_lock() will fail and terminate the
 313                  * afs process. This leads to dirty osl tables.
 314                  *
 315                  * There's no such problem with the other children of the
 316                  * server process (the command handlers) as these reset their
 317                  * SIGINT/SIGTERM handlers to the default action, i.e.  these
 318                  * processes get killed immediately by the above kill().
 319                  */
 320                 PARA_INFO_LOG("waiting for afs (pid %d) to die\n",
 321                         (int)mmd->afs_pid);
 322                 waitpid(mmd->afs_pid, NULL, 0);
 323 cleanup:
 324                 free(mmd->afd.afhi.chunk_table);
 325                 close_listed_fds();
 326                 mutex_destroy(mmd_mutex);
 327                 shm_detach(mmd);
 328                 exit(EXIT_FAILURE);
 329         }
 330         return 0;
 331 }
 332
 333 static void init_signal_task(void)
 334 {
 335         static struct signal_task signal_task_struct,
 336                 *st = &signal_task_struct;
 337
 338         st->task.pre_select = signal_pre_select;
 339         st->task.post_select = signal_post_select;
 340         sprintf(st->task.status, "signal task");
 341
 342         PARA_NOTICE_LOG("setting up signal handling\n");
 343         st->fd = para_signal_init(); /* always successful */
 344         para_install_sighandler(SIGINT);
 345         para_install_sighandler(SIGTERM);
 346         para_install_sighandler(SIGHUP);
 347         para_install_sighandler(SIGCHLD);
 348         para_sigaction(SIGPIPE, SIG_IGN);
 349         add_close_on_fork_list(st->fd);
 350         register_task(&sched, &st->task);
 351 }
 352
 353 static void command_pre_select(struct sched *s, struct task *t)
 354 {
 355         struct server_command_task *sct = container_of(t, struct server_command_task, task);
 356         para_fd_set(sct->listen_fd, &s->rfds, &s->max_fileno);
 357 }
 358
 359 static int command_post_select(struct sched *s, struct task *t)
 360 {
 361         struct server_command_task *sct = container_of(t, struct server_command_task, task);
 362
 363         int new_fd, ret, i;
 364         char *peer_name;
 365         pid_t child_pid;
 366         uint32_t *chunk_table;
 367
 368         ret = para_accept(sct->listen_fd, &s->rfds, NULL, 0, &new_fd);
 369         if (ret <= 0)
 370                 goto out;
 371         peer_name = remote_name(new_fd);
 372         PARA_INFO_LOG("got connection from %s, forking\n", peer_name);
 373         mmd->num_connects++;
 374         mmd->active_connections++;
 375         /*
 376          * The chunk table is a pointer located in the mmd struct that points
 377          * to dynamically allocated memory, i.e. it must be freed by the parent
 378          * and the child. However, as the mmd struct is in a shared memory
 379          * area, there's no guarantee that after the fork this pointer is still
 380          * valid in child context. As it is not used in the child anyway, we
 381          * save it to a local variable before the fork and free the memory via
 382          * that copy in the child directly after the fork.
 383          */
 384         chunk_table = mmd->afd.afhi.chunk_table;
 385         child_pid = fork();
 386         if (child_pid < 0) {
 387                 ret = -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
 388                 goto out;
 389         }
 390         if (child_pid) {
 391                 /* avoid problems with non-fork-safe PRNGs */
 392                 unsigned char buf[16];
 393                 get_random_bytes_or_die(buf, sizeof(buf));
 394                 close(new_fd);
 395                 /* parent keeps accepting connections */
 396                 return 0;
 397         }
 398         /* mmd might already have changed at this point */
 399         free(chunk_table);
 400         alarm(ALARM_TIMEOUT);
 401         close_listed_fds();
 402         para_signal_shutdown();
 403         /*
 404          * put info on who we are serving into argv[0] to make
 405          * client ip visible in top/ps
 406          */
 407         for (i = sct->argc - 1; i >= 0; i--)
 408                 memset(sct->argv[i], 0, strlen(sct->argv[i]));
 409         sprintf(sct->argv[0], "para_server (serving %s)", peer_name);
 410         handle_connect(new_fd, peer_name);
 411         /* never reached*/
 412 out:
 413         if (ret < 0)
 414                 PARA_CRIT_LOG("%s\n", para_strerror(-ret));
 415         return 0;
 416 }
 417
 418 static void init_server_command_task(int argc, char **argv)
 419 {
 420         int ret;
 421         static struct server_command_task server_command_task_struct,
 422                 *sct = &server_command_task_struct;
 423
 424         PARA_NOTICE_LOG("initializing tcp command socket\n");
 425         sct->task.pre_select = command_pre_select;
 426         sct->task.post_select = command_post_select;
 427         sct->argc = argc;
 428         sct->argv = argv;
 429         ret = para_listen_simple(IPPROTO_TCP, conf.port_arg);
 430         if (ret < 0)
 431                 goto err;
 432         sct->listen_fd = ret;
 433         ret = mark_fd_nonblocking(sct->listen_fd);
 434         if (ret < 0)
 435                 goto err;
 436         add_close_on_fork_list(sct->listen_fd); /* child doesn't need the listener */
 437         sprintf(sct->task.status, "server command task");
 438         register_task(&sched, &sct->task);
 439         return;
 440 err:
 441         PARA_EMERG_LOG("%s\n", para_strerror(-ret));
 442         exit(EXIT_FAILURE);
 443 }
 444
 445 static int init_afs(int argc, char **argv)
 446 {
 447         int ret, afs_server_socket[2];
 448         pid_t afs_pid;
 449
 450         ret = socketpair(PF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0, afs_server_socket);
 451         if (ret < 0)
 452                 exit(EXIT_FAILURE);
 453         get_random_bytes_or_die((unsigned char *)&afs_socket_cookie,
 454                 sizeof(afs_socket_cookie));
 455         afs_pid = fork();
 456         if (afs_pid < 0)
 457                 exit(EXIT_FAILURE);
 458         if (afs_pid == 0) { /* child (afs) */
 459                 int i;
 460                 for (i = argc - 1; i >= 0; i--)
 461                         memset(argv[i], 0, strlen(argv[i]));
 462                 sprintf(argv[0], "para_server (afs)");
 463                 close(afs_server_socket[0]);
 464                 afs_init(afs_socket_cookie, afs_server_socket[1]);
 465         }
 466         mmd->afs_pid = afs_pid;
 467         close(afs_server_socket[1]);
 468         ret = mark_fd_nonblocking(afs_server_socket[0]);
 469         if (ret < 0)
 470                 exit(EXIT_FAILURE);
 471         add_close_on_fork_list(afs_server_socket[0]);
 472         PARA_INFO_LOG("afs_socket: %d, afs_socket_cookie: %u\n",
 473                 afs_server_socket[0], (unsigned) afs_socket_cookie);
 474         return afs_server_socket[0];
 475 }
 476
 477 __noreturn static void print_help_and_die(void)
 478 {
 479         struct ggo_help h = DEFINE_GGO_HELP(server);
 480         bool d = conf.detailed_help_given;
 481
 482         ggo_print_help(&h, d? GPH_STANDARD_FLAGS_DETAILED : GPH_STANDARD_FLAGS);
 483         exit(0);
 484 }
 485
 486 static void server_init(int argc, char **argv)
 487 {
 488         struct server_cmdline_parser_params params = {
 489                 .override = 0,
 490                 .initialize = 1,
 491                 .check_required = 0,
 492                 .check_ambiguity = 0,
 493                 .print_errors = 1
 494         };
 495         int afs_socket;
 496
 497         valid_fd_012();
 498         init_random_seed_or_die();
 499         /* parse command line options */
 500         server_cmdline_parser_ext(argc, argv, &conf, &params);
 501         daemon_set_loglevel(conf.loglevel_arg);
 502         version_handle_flag("server", conf.version_given);
 503         if (conf.help_given || conf.detailed_help_given)
 504                 print_help_and_die();
 505         drop_privileges_or_die(conf.user_arg, conf.group_arg);
 506         /* parse config file, open log and set defaults */
 507         parse_config_or_die(0);
 508         log_welcome("para_server");
 509         init_ipc_or_die(); /* init mmd struct and mmd->lock */
 510         /* make sure, the global now pointer is uptodate */
 511         clock_get_realtime(now);
 512         set_server_start_time(now);
 513         init_user_list(user_list_file);
 514         /* become daemon */
 515         if (conf.daemon_given)
 516                 daemonize(true /* parent waits for SIGTERM */);
 517         PARA_NOTICE_LOG("initializing audio format handlers\n");
 518         afh_init();
 519
 520         /*
 521          * Although afs uses its own signal handling we must ignore SIGUSR1
 522          * _before_ the afs child process gets born by init_afs() below.  It's
 523          * racy to do this in the child because the parent might send SIGUSR1
 524          * before the child gets a chance to ignore this signal -- only the
 525          * good die young.
 526          */
 527         para_sigaction(SIGUSR1, SIG_IGN);
 528         /*
 529          * We have to block SIGCHLD before the afs process is being forked off.
 530          * Otherwise, para_server does not notice if afs dies before the
 531          * SIGCHLD handler has been installed for the parent process by
 532          * init_signal_task() below.
 533          */
 534         para_block_signal(SIGCHLD);
 535         PARA_NOTICE_LOG("initializing the audio file selector\n");
 536         afs_socket = init_afs(argc, argv);
 537         init_signal_task();
 538         para_unblock_signal(SIGCHLD);
 539         PARA_NOTICE_LOG("initializing virtual streaming system\n");
 540         init_vss_task(afs_socket, &sched);
 541         init_server_command_task(argc, argv);
 542         if (conf.daemon_given)
 543                 kill(getppid(), SIGTERM);
 544         PARA_NOTICE_LOG("server init complete\n");
 545 }
 546
 547 static void status_refresh(void)
 548 {
 549         static int prev_uptime = -1, prev_events = -1;
 550         int uptime = get_server_uptime(now);
 551
 552         if (prev_events != mmd->events)
 553                 goto out;
 554         if (mmd->new_vss_status_flags != mmd->vss_status_flags)
 555                 goto out_inc_events;
 556         if (uptime / 60 != prev_uptime / 60)
 557                 goto out_inc_events;
 558         return;
 559 out_inc_events:
 560         mmd->events++;
 561 out:
 562         prev_uptime = uptime;
 563         prev_events = mmd->events;
 564         mmd->vss_status_flags = mmd->new_vss_status_flags;
 565         PARA_DEBUG_LOG("%d events, forcing status update\n", mmd->events);
 566         killpg(0, SIGUSR1);
 567 }
 568
 569 static int server_select(int max_fileno, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
 570                 struct timeval *timeout_tv)
 571 {
 572         int ret;
 573
 574         status_refresh();
 575         mutex_unlock(mmd_mutex);
 576         ret = para_select(max_fileno + 1, readfds, writefds, timeout_tv);
 577         mutex_lock(mmd_mutex);
 578         return ret;
 579 }
 580
 581 /**
 582  * The main function of para_server.
 583  *
 584  * \param argc Usual argument count.
 585  * \param argv Usual argument vector.
 586  *
 587  * \return EXIT_SUCCESS or EXIT_FAILURE.
 588  */
 589 int main(int argc, char *argv[])
 590 {
 591         int ret;
 592
 593         sched.default_timeout.tv_sec = 1;
 594         sched.select_function = server_select;
 595
 596         server_init(argc, argv);
 597         mutex_lock(mmd_mutex);
 598         ret = schedule(&sched);
 599         if (ret < 0) {
 600                 PARA_EMERG_LOG("%s\n", para_strerror(-ret));
 601                 exit(EXIT_FAILURE);
 602         }
 603         exit(EXIT_SUCCESS);
 604 }