06_Unix-Domain-Sockets.diff
[paraslash.git] / net.c
diff --git a/net.c b/net.c
index f896f564308213407fc8048512b1a53a56108fe1..2add48449f26fd46345a5644df00700df3ab5826 100644 (file)
--- a/net.c
+++ b/net.c
@@ -4,7 +4,9 @@
  * Licensed under the GPL v2. For licencing details see COPYING.
  */
 
-/** \file net.c networking-related helper functions */
+/** \file net.c Networking-related helper functions. */
+
+#include <netdb.h>
 
 #include "para.h"
 #include "error.h"
@@ -30,12 +32,12 @@ static struct crypt_data *crypt_data_array;
 static unsigned cda_size = 0;
 
 /**
- * activate encryption for one file descriptor
+ * Activate encryption for one file descriptor.
  *
- * \param fd the file descriptor
- * \param recv_f the function used for decrypting received data
- * \param send_f the function used for encrypting before sending
- * \param private_data user data supplied by the caller
+ * \param fd The file descriptor.
+ * \param recv_f The function used for decrypting received data.
+ * \param send_f The function used for encrypting before sending.
+ * \param private_data User data supplied by the caller.
  */
 void enable_crypt(int fd, crypt_function *recv_f, crypt_function *send_f,
        void *private_data)
@@ -54,9 +56,9 @@ void enable_crypt(int fd, crypt_function *recv_f, crypt_function *send_f,
 }
 
 /**
- * deactivate encryption for a given fd
+ * Deactivate encryption for a given fd.
  *
- * \param fd the file descriptor
+ * \param fd The file descriptor.
  *
  * This must be called if and only if \p fd was activated via enable_crypt().
  */
@@ -71,60 +73,254 @@ void disable_crypt(int fd)
 
 
 /**
- * initialize a struct sockaddr_in
+ * Determine the socket type for a given layer-4 protocol.
  *
- * \param addr A pointer to the struct to be initialized
- * \param port The port number to use
- * \param he The address to use
+ * \param l4type The symbolic name of the transport-layer protocol.
  *
- * If \a he is null (server mode), \a addr->sin_addr is initialized with \p
- * INADDR_ANY.  Otherwise, the address given by \a he is copied to addr.
+ * \sa ip(7), socket(2)
  */
-void init_sockaddr(struct sockaddr_in *addr, int port, const struct hostent *he)
+static inline int sock_type(const unsigned l4type)
 {
-       /* host byte order */
-       addr->sin_family = AF_INET;
-       /* short, network byte order */
-       addr->sin_port = htons(port);
-       if (he)
-               addr->sin_addr = *((struct in_addr *)he->h_addr);
-       else
-               addr->sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
-       /* zero the rest of the struct */
-       memset(&addr->sin_zero, '\0', 8);
+       switch (l4type) {
+       case IPPROTO_UDP:       return SOCK_DGRAM;
+       case IPPROTO_TCP:       return SOCK_STREAM;
+       case IPPROTO_DCCP:      return SOCK_DCCP;
+       }
+       return -1;              /* not supported here */
 }
 
-/*
- * send out a buffer, resend on short writes
+/**
+ * Pretty-print transport-layer name.
+ */
+static const char *layer4_name(const unsigned l4type)
+{
+       switch (l4type) {
+       case IPPROTO_UDP:       return "UDP";
+       case IPPROTO_TCP:       return "TCP";
+       case IPPROTO_DCCP:      return "DCCP";
+       }
+       return "UNKNOWN PROTOCOL";
+}
+
+/**
+ * Resolve IPv4/IPv6 address and create a ready-to-use active or passive socket.
+ *
+ * @param l3type       The layer-3 type (\p AF_INET, \p AF_INET6, \p AF_UNSPEC)
+ * @param l4type       The layer-4 type (\p IPPROTO_xxx).
+ * @param passive      Whether this is a passive (1) or active (0) socket/
+ * @param host         Remote or local hostname or IPv/6 address string.
+ * @param port_number   Decimal port number.
+ *
+ * This creates a ready-made IPv4/v6 socket structure after looking up the necessary
+ * parameters. The interpretation of \a host depends on the value of \a passive:
+ *   - on a passive socket host is interpreted as an interface IPv4/6 address
+ *     (can be left NULL);
+ *   - on an active socket, \a host is the peer DNS name or IPv4/6 address to connect to;
+ *   - \a port_number is in either case the numeric port number (not service string).
+ * Furthermore, bind(2) is called on passive sockets, and connect(2) on active sockets.
+ * The algorithm tries all possible address combinations until it succeeds.
+ *
+ * \return This function returns 1 on success and \a -E_ADDRESS_LOOKUP when no matching
+ * connection could be set up (with details in the error log).
+ *
+ *  \sa ipv6(7), getaddrinfo(3), bind(2), connect(2)
+ */
+int makesock(unsigned l3type, unsigned l4type, int passive,
+            const char *host, unsigned short port_number)
+{
+       struct addrinfo *local = NULL, *src,
+                       *remote = NULL, *dst, hints;
+       char            *port = make_message("%u", port_number);
+       int             rc, on = 1, sockfd = -1,
+                       socktype = sock_type(l4type);
+
+       /*
+        *      Set up address hint structure
+        */
+       memset(&hints, 0, sizeof(hints));
+       hints.ai_family = l3type;
+       /* getaddrinfo does not really work well with SOCK_DCCP */
+       if (socktype == SOCK_DGRAM || socktype == SOCK_STREAM)
+               hints.ai_socktype = socktype;
+
+       /* only use addresses available on the host */
+       hints.ai_flags = AI_ADDRCONFIG;
+       if (l3type == AF_INET6)
+               /* use v4-mapped-v6 if no v6 addresses found */
+               hints.ai_flags |= AI_V4MAPPED | AI_ALL;
+
+       if (passive && host == NULL)
+               hints.ai_flags |= AI_PASSIVE;
+
+       /*
+        *      Obtain local/remote address information
+        */
+       if ((rc = getaddrinfo(host, port, &hints, passive ? &local : &remote))) {
+               PARA_ERROR_LOG("can not resolve %s address %s#%s: %s.\n",
+                               layer4_name(l4type),
+                               host?  : (passive? "[loopback]" : "[localhost]"),
+                               port, gai_strerror(rc));
+               return -E_ADDRESS_LOOKUP;
+       }
+
+       /*
+        *      Iterate over all src/dst combination, exhausting dst first
+        */
+       for (src = local, dst = remote; src != NULL || dst != NULL; /* no op */ ) {
+               if (src && dst && src->ai_family == AF_INET
+                              && dst->ai_family == AF_INET6)   /* v4 -> v6 is not possible */
+                       goto get_next_dst;
+
+               sockfd = socket(src ? src->ai_family : dst->ai_family, socktype, l4type);
+               if (sockfd < 0)
+                       goto get_next_dst;
+
+               /*
+                * Set those options that need to be set before establishing the connection
+                */
+               /* Reuse the address on passive (listening) sockets to avoid failure on restart */
+               if (passive && setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) == -1) {
+                       PARA_ERROR_LOG("can not set SO_REUSEADDR: %s\n", strerror(errno));
+                       return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
+               }
+
+               if (src) {
+                       if (bind(sockfd, src->ai_addr, src->ai_addrlen) < 0) {
+                               close(sockfd);
+                               goto get_next_src;
+                       }
+                       if (!dst)
+                               break;  /* bind-only completed successfully */
+               }
+
+               if (dst && connect(sockfd, dst->ai_addr, dst->ai_addrlen) == 0)
+                       break;          /* connection completed successfully */
+               close(sockfd);
+get_next_dst:
+               if (dst && (dst = dst->ai_next))
+                       continue;
+get_next_src:
+               if (src && (src = src->ai_next))
+                       dst = remote;   /* restart inner loop */
+       }
+       if (local)
+               freeaddrinfo(local);
+       if (remote)
+               freeaddrinfo(remote);
+
+       if (src == NULL && dst == NULL) {
+               PARA_ERROR_LOG("can not create %s socket %s#%s.\n", layer4_name(l4type),
+                               host?  : (passive? "[loopback]" : "[localhost]"), port);
+               return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
+       }
+       return sockfd;
+}
+
+/**
+ * Create a passive / listening socket.
+ * \param l3type       The network-layer type (\p AF_xxx)
+ * \param l4type       The transport-layer type (\p IPPROTO_xxx).
+ * \param port         The decimal port number to listen on.
+ *
+ * \return Positive integer (socket descriptor) on success, negative value otherwise.
+ * \sa makesock(), ip(7), ipv6(7), bind(2), listen(2).
+ */
+int para_listen(unsigned l3type, unsigned l4type, unsigned short port)
+{
+       int ret, fd = makesock(l3type, l4type, 1, NULL, port);
+
+       if (fd > 0) {
+               ret = listen(fd, BACKLOG);
+               if (ret < 0) {
+                       close(fd);
+                       return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
+               }
+               PARA_INFO_LOG("listening on %s port %u, fd %d\n",
+                             layer4_name(l4type), port, fd);
+       }
+       return fd;
+}
+
+/**
+ * Print numeric host and port number (beware - uses static char).
+ * \param sa   The IPv4/IPv6 socket address to use.
+ * \param len  The length of \p sa.
+ *
+ * \sa getnameinfo(3)
+ */
+char *host_and_port(struct sockaddr *sa, socklen_t len)
+{
+       static char     output[NI_MAXHOST + NI_MAXSERV + 2];
+       char            hbuf[NI_MAXHOST],
+                       sbuf[NI_MAXSERV];
+       int             ret;
+
+       ret = getnameinfo(sa, len, hbuf, sizeof(hbuf), sbuf, sizeof(sbuf),
+                         NI_NUMERICHOST | NI_NUMERICSERV);
+       if (ret)        {
+               PARA_WARNING_LOG("hostname lookup error (%s).\n", gai_strerror(ret));
+               sprintf(output, "(unknown)");
+       } else {
+               sprintf(output, "%s#%s", hbuf, sbuf);
+       }
+       return output;
+}
+
+/**
+ * Look up the local or remote side of a connected socket structure.
+ * \param fd           The socket descriptor of the connected socket.
+ * \param getname      Either \fn getsockname() for local, or \fn getpeername() for remote side.
  *
- * \param fd the file descriptor
- * \param buf The buffer to be sent
- * \param len The length of \a buf
+ * \return A static character string identifying hostname and port of the chosen side
+ * \sa getsockname(2), getpeername(2)
+ */
+static char *__get_sock_name(int fd, int (*getname)(int, struct sockaddr*, socklen_t *))
+{
+       struct sockaddr_storage   ss;
+       socklen_t                 sslen = sizeof(ss);
+
+       if (getname(fd, (struct sockaddr *)&ss, &sslen) < 0) {
+               static char *dont_know = "(don't know)";
+               PARA_ERROR_LOG("can not determine address from fd %d: %s\n", fd, strerror(errno));
+               return dont_know;
+       }
+
+       return host_and_port((struct sockaddr *)&ss, sslen);
+}
+
+char  *local_name(int sockfd)
+{
+       return __get_sock_name(sockfd, getsockname);
+}
+
+char *remote_name(int sockfd)
+{
+       return __get_sock_name(sockfd, getpeername);
+}
+
+/*
+ * Send out a buffer, resend on short writes.
  *
- * Due to circumstances beyond your control, the kernel might not send all the
- * data out in one chunk, and now, my friend, it's up to us to get the data out
- * there (Beej's Guide to Network Programming).
+ * \param fd The file descriptor.
+ * \param buf The buffer to be sent.
+ * \param len The length of \a buf.
  *
- * \return This function returns 1 on success and \a -E_SEND on errors. The
- * number of bytes actually sent is stored upon successful return in \a len.
+ * \return Standard. In any case, the number of bytes actually sent is stored
+ * in \a len.
  */
 static int sendall(int fd, const char *buf, size_t *len)
 {
-       size_t total = 0, bytesleft = *len; /* how many we have left to send */
-       int n = -1;
-
-       while (total < *len) {
-               n = send(fd, buf + total, bytesleft, 0);
-               if (n == -1)
-                       break;
-               total += n;
-               bytesleft -= n;
-               if (total < *len)
-                       PARA_DEBUG_LOG("short write (%zd byte(s) left)\n",
-                               *len - total);
+       size_t total = *len;
+
+       assert(total);
+       *len = 0;
+       while (*len < total) {
+               int ret = send(fd, buf + *len, total - *len, 0);
+               if (ret == -1)
+                       return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
+               *len += ret;
        }
-       *len = total; /* return number actually sent here */
-       return n == -1? -E_SEND : 1; /* return 1 on success */
+       return 1;
 }
 
 /**
@@ -138,7 +334,7 @@ static int sendall(int fd, const char *buf, size_t *len)
  * out the buffer, encrypted or not, and try to resend the remaing part in case
  * of short writes.
  *
- * \return Positive on success, \p -E_SEND on errors.
+ * \return Standard.
  */
 int send_bin_buffer(int fd, const char *buf, size_t len)
 {
@@ -162,14 +358,14 @@ int send_bin_buffer(int fd, const char *buf, size_t len)
 }
 
 /**
- * encrypt and send null terminated buffer.
+ * Encrypt and send null terminated buffer.
  *
- * \param fd the file descriptor
- * \param buf the null-terminated buffer to be send
+ * \param fd The file descriptor.
+ * \param buf The null-terminated buffer to be send.
  *
  * This is equivalent to send_bin_buffer(fd, buf, strlen(buf)).
  *
- * \return Positive on success, \p -E_SEND on errors.
+ * \return Standard.
  */
 int send_buffer(int fd, const char *buf)
 {
@@ -178,12 +374,12 @@ int send_buffer(int fd, const char *buf)
 
 
 /**
- * send and encrypt a buffer given by a format string
+ * Send and encrypt a buffer given by a format string.
  *
- * \param fd the file descriptor
- * \param fmt a format string
+ * \param fd The file descriptor.
+ * \param fmt A format string.
  *
- * \return Positive on success, \p -E_SEND on errors.
+ * \return Standard.
  */
 __printf_2_3 int send_va_buffer(int fd, const char *fmt, ...)
 {
@@ -197,18 +393,16 @@ __printf_2_3 int send_va_buffer(int fd, const char *fmt, ...)
 }
 
 /**
- * receive and decrypt.
+ * Receive and decrypt.
  *
- * \param fd the file descriptor
- * \param buf the buffer to write the decrypted data to
- * \param size the size of \a buf
+ * \param fd The file descriptor.
+ * \param buf The buffer to write the decrypted data to.
+ * \param size The size of \a buf.
  *
- * Receive at most \a size bytes from filedescriptor fd. If encryption is
+ * Receive at most \a size bytes from file descriptor \a fd. If encryption is
  * available, decrypt the received buffer.
  *
- * \return The number of bytes received on success. On receive errors, -E_RECV
- * is returned. On crypt errors, the corresponding crypt error number is
- * returned.
+ * \return The number of bytes received on success, negative on errors.
  *
  * \sa recv(2)
  */
@@ -232,21 +426,21 @@ __must_check int recv_bin_buffer(int fd, char *buf, size_t size)
        } else
                n = recv(fd, buf, size, 0);
        if (n == -1)
-               n = -E_RECV;
+               return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
        return n;
 }
 
 /**
- * receive, decrypt and write terminating NULL byte
+ * Receive, decrypt and write terminating NULL byte.
  *
- * \param fd the file descriptor
- * \param buf the buffer to write the decrypted data to
- * \param size the size of \a buf
+ * \param fd The file descriptor.
+ * \param buf The buffer to write the decrypted data to.
+ * \param size The size of \a buf.
  *
  * Read and decrypt at most \a size - 1 bytes from file descriptor \a fd and
  * write a NULL byte at the end of the received data.
  *
- * \return: The return value of the underlying call to \a recv_bin_buffer().
+ * \return The return value of the underlying call to \a recv_bin_buffer().
  *
  * \sa recv_bin_buffer()
  */
@@ -254,8 +448,7 @@ int recv_buffer(int fd, char *buf, size_t size)
 {
        int n;
 
-       if (!size)
-               return -E_RECV;
+       assert(size);
        n = recv_bin_buffer(fd, buf, size - 1);
        if (n >= 0)
                buf[n] = '\0';
@@ -265,55 +458,15 @@ int recv_buffer(int fd, char *buf, size_t size)
 }
 
 /**
- * wrapper around gethostbyname
- *
- * \param host hostname or IPv4 address
- * \param ret the hostent structure is returned here
- *
- * \return positive on success, negative on errors. On success, \a ret
- * contains the return value of the underlying gethostbyname() call.
- *
- * \sa gethostbyname(2)
- */
-int get_host_info(char *host, struct hostent **ret)
-{
-       PARA_INFO_LOG("getting host info of %s\n", host);
-       /* FIXME: gethostbyname() is obsolete */
-       *ret = gethostbyname(host);
-       return *ret? 1 : -E_HOST_INFO;
-}
-
-/**
- * A wrapper around socket(2).
- *
- * \param domain The communication domain that selects the protocol family.
- *
- * \return The socket fd on success, -E_SOCKET on errors.
- *
- * Create an IPv4 socket for sequenced, reliable, two-way, connection-based
- * byte streams.
- *
- * \sa socket(2).
- */
-int get_stream_socket(int domain)
-{
-       int socket_fd;
-
-       if ((socket_fd = socket(domain, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
-               return -E_SOCKET;
-       return socket_fd;
-}
-
-/**
- * paraslash's wrapper around the accept system call
+ * Wrapper around the accept system call.
  *
- * \param fd the listening socket
- * \param addr structure which is filled in with the address of the peer socket
- * \param size should contain the size of the structure pointed to by \a addr
+ * \param fd The listening socket.
+ * \param addr Structure which is filled in with the address of the peer socket.
+ * \param size Should contain the size of the structure pointed to by \a addr.
  *
  * Accept incoming connections on \a addr. Retry if interrupted.
  *
- * \return The new file descriptor on success, \a -E_ACCEPT on errors.
+ * \return The new file descriptor on success, negative on errors.
  *
  * \sa accept(2).
  */
@@ -324,17 +477,7 @@ int para_accept(int fd, void *addr, socklen_t size)
        do
                new_fd = accept(fd, (struct sockaddr *) addr, &size);
        while (new_fd < 0 && errno == EINTR);
-       return new_fd < 0? -E_ACCEPT : new_fd;
-}
-
-static int setserversockopts(int socket_fd)
-{
-       int yes = 1;
-
-       if (setsockopt(socket_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes,
-                       sizeof(int)) == -1)
-               return -E_SETSOCKOPT;
-       return 1;
+       return new_fd < 0? -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno) : new_fd;
 }
 
 /**
@@ -348,7 +491,7 @@ static int setserversockopts(int socket_fd)
  * \return Positive on success, \p -E_NAME_TOO_LONG if \a name is longer
  * than \p UNIX_PATH_MAX.
  */
-int init_unix_addr(struct sockaddr_un *u, const char *name)
+static int init_unix_addr(struct sockaddr_un *u, const char *name)
 {
        if (strlen(name) >= UNIX_PATH_MAX)
                return -E_NAME_TOO_LONG;
@@ -365,7 +508,7 @@ int init_unix_addr(struct sockaddr_un *u, const char *name)
  * \param unix_addr Pointer to the \p AF_UNIX socket structure.
  * \param mode The desired mode of the socket.
  *
- * This functions creates a local socket for sequenced, reliable,
+ * This function creates a local socket for sequenced, reliable,
  * two-way, connection-based byte streams.
  *
  * \return The file descriptor, on success, negative on errors.
@@ -382,12 +525,15 @@ int create_local_socket(const char *name, struct sockaddr_un *unix_addr,
        ret = init_unix_addr(unix_addr, name);
        if (ret < 0)
                return ret;
-       fd = socket(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
-       if (fd < 0)
-               return -E_SOCKET;
-       ret = -E_BIND;
-       if (bind(fd, (struct sockaddr *) unix_addr, UNIX_PATH_MAX) < 0)
+       ret = socket(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
+       if (ret < 0)
+               return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
+       fd = ret;
+       ret = bind(fd, (struct sockaddr *) unix_addr, UNIX_PATH_MAX);
+       if (ret < 0) {
+               ret = -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
                goto err;
+       }
        ret = -E_CHMOD;
        if (chmod(name, mode) < 0)
                goto err;
@@ -397,6 +543,39 @@ err:
        return ret;
 }
 
+/**
+ * Prepare, create, and connect to a Unix domain socket for local communication.
+ *
+ * \param name The socket pathname.
+ *
+ * This function creates a local socket for sequenced, reliable, two-way,
+ * connection-based byte streams.
+ *
+ * \return The file descriptor, on success, negative on errors.
+ *
+ * \sa create_local_socket(), unix(7), connect(2)
+ */
+int create_remote_socket(const char *name)
+{
+       struct sockaddr_un unix_addr;
+       int fd, ret;
+
+       ret = init_unix_addr(&unix_addr, name);
+       if (ret < 0)
+               return ret;
+       fd = socket(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
+       if (fd < 0)
+               return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
+       if (connect(fd, (struct sockaddr *)&unix_addr, sizeof(unix_addr)) == -1) {
+               ret = -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
+               goto err;
+       }
+       return fd;
+err:
+       close(fd);
+       return ret;
+}
+
 #ifndef HAVE_UCRED
 ssize_t send_cred_buffer(int sock, char *buf)
 {
@@ -414,7 +593,7 @@ int recv_cred_buffer(int fd, char *buf, size_t size)
  * \param buf the buffer to be sent
  *
  * \return On success, this call returns the number of characters sent.  On
- * error, \p -E_SENDMSG ist returned.
+ * error, \p -E_SENDMSG is returned.
  *
  * \sa  okir's Black Hats Manual
  * \sa sendmsg(2)
@@ -514,50 +693,6 @@ int recv_cred_buffer(int fd, char *buf, size_t size)
 }
 #endif /* HAVE_UCRED */
 
-/** how many pending connections queue will hold */
-#define BACKLOG 10
-
-/**
- * create a socket, bind it and listen
- *
- * \param port the tcp port to listen on
- *
- * \return The file descriptor of the created socket, negative
- * on errors.
- *
- * \sa get_stream_socket()
- * \sa setsockopt(2)
- * \sa bind(2)
- * \sa listen(2)
- */
-int init_tcp_socket(int port)
-{
-       struct sockaddr_in my_addr;
-       int fd, ret = get_stream_socket(AF_INET);
-
-       if (ret < 0)
-               return ret;
-       fd = ret;
-       ret = setserversockopts(fd);
-       if (ret < 0)
-               goto err;
-       init_sockaddr(&my_addr, port, NULL);
-       ret = -E_BIND;
-       if (bind(fd, (struct sockaddr *)&my_addr,
-                       sizeof(struct sockaddr)) == -1) {
-               PARA_CRIT_LOG("bind error: %s\n", strerror(errno));
-               goto err;
-       }
-       ret = -E_LISTEN;
-       if (listen(fd, BACKLOG) == -1)
-               goto err;
-       PARA_INFO_LOG("listening on port %d, fd %d\n", port, fd);
-       return fd;
-err:
-       close(fd);
-       return ret;
-}
-
 /**
  * receive a buffer and check for a pattern
  *