src/raw/swift_raw.c

   1 /*
   2  * swift implementation of syscall API
   3  *
   4  * Simulates the classic socket syscalls (socket, bind, send, recv).
   5  * Implementation uses raw sockets (AF_INET, SOCK_RAW).
   6  *
   7  * Subsequently, implementation is to be ported into kernel space and
   8  * the interface is going to be offered by the Linux syscall API.
   9  *
  10  * Heavily inspired by GLIBC's <sys/socket.h>
  11  * (/usr/include/sys/socket.h).
  12  *
  13  * 2011, Razvan Deaconescu, razvan.deaconescu@cs.pub.ro
  14  */
  15
  16 #include <stdio.h>
  17 #include <stdlib.h>
  18 #include <string.h>
  19 #include <sys/types.h>
  20 #include <sys/socket.h>
  21 #include <netinet/in.h>
  22 #include <unistd.h>
  23 #include <errno.h>
  24
  25 #include "include/swift_types.h"
  26 #include "include/swift_raw.h"
  27 #include "include/swift_list.h"
  28
  29 /*
  30  * Create a new socket of type TYPE in domain DOMAIN, using
  31  * protocol PROTOCOL.  If PROTOCOL is zero, one is chosen automatically.
  32  * Returns a file descriptor for the new socket, or -1 for errors.
  33  *
  34  * swift: PROTOCOL is IPPROTO_SWIFT. Ignore TYPE.
  35  */
  36 int sw_socket(int __domain, int __type, int __protocol)
  37 {
  38         int s;
  39         struct sock_list *list;
  40
  41         if (__domain != PF_INET || __type != SOCK_DGRAM || __protocol != IPPROTO_SWIFT) {
  42                 errno = EINVAL;
  43                 goto sock_err;
  44         }
  45
  46         s = socket(PF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_SWIFT);
  47         if (s < 0) {
  48                 goto sock_err;
  49         }
  50
  51         list = list_add_socket(s);
  52         if (list == NULL) {
  53                 errno = ENOMEM;
  54                 goto list_add_err;
  55         }
  56
  57         /* Socket is not bound. */
  58         list->bind_state = STATE_NOTBOUND;
  59
  60         return s;
  61
  62 list_add_err:
  63         close(s);
  64 sock_err:
  65         return -1;
  66 }
  67
  68 /*
  69  * Give the socket FD the local address ADDR (which is LEN bytes long).
  70  *
  71  * swift: ADDR is of type struct sockaddr_sw.
  72  */
  73 int sw_bind(int __fd, __CONST_SOCKADDR_ARG __addr, socklen_t __len)
  74 {
  75         struct sock_list *list;
  76         int rc;
  77
  78         rc = list_socket_is_bound(__fd);
  79         if (rc == 1) {
  80                 errno = EINVAL;
  81                 goto socket_bound_err;
  82         }
  83
  84         /* Check whether address is already in use. */
  85         list = list_elem_from_address(__addr);
  86         if (list != NULL) {
  87                 errno = EADDRINUSE;
  88                 goto list_elem_err;
  89         }
  90
  91         /* Update __fd entry in socket management list. */
  92         list = list_update_socket_address(__fd, __addr);
  93         if (list == NULL) {
  94                 errno = EBADF;
  95                 goto list_update_err;
  96         }
  97
  98         return 0;
  99
 100 socket_bound_err:
 101 list_update_err:
 102 list_elem_err:
 103         return -1;
 104 }
 105
 106 /* Put the local address of FD into *ADDR and its length in *LEN.  */
 107 int sw_getsockname(int __fd, __SOCKADDR_ARG __addr,
 108                         socklen_t *__restrict __len)
 109 {
 110         struct sock_list *list;
 111
 112         /* Find socket in management structure. */
 113         list = list_elem_from_socket(__fd);
 114         if (list == NULL) {
 115                 errno = EBADF;
 116                 goto list_elem_err;
 117         }
 118
 119         memcpy(__addr, &list->addr, sizeof(list->addr));
 120         *__len = sizeof(list->addr);
 121
 122         return 0;
 123
 124 list_elem_err:
 125         return -1;
 126 }
 127
 128 /*
 129  * Send N bytes of BUF on socket FD to peer at address ADDR (which is
 130  * ADDR_LEN bytes long).  Returns the number sent, or -1 for errors.
 131  *
 132  * This function is a cancellation point and therefore not marked with
 133  * __THROW.
 134  */
 135 ssize_t sw_sendto(int __fd, __const void *__buf, size_t __n,
 136                        int __flags, __CONST_SOCKADDR_ARG __addr,
 137                        socklen_t __addr_len)
 138 {
 139         ssize_t bytes_sent;
 140         struct sock_list *list;
 141         struct iovec __iov[1];
 142         struct msghdr __msgh;
 143         struct sockaddr_sw *__sw_addr = (struct sockaddr_sw *) __addr;
 144
 145         list = list_elem_from_socket(__fd);
 146         if (list != NULL && list->bind_state == STATE_NOTBOUND) {
 147                 errno = EAFNOSUPPORT;
 148                 goto sock_err;
 149         }
 150
 151         printf("=== ADDR: %s ===\n", ntohl(__sw_addr->sin_addr.s_addr));
 152
 153         /* Specify the components of the message in an "iovec".   */
 154         __iov[0].iov_base = (void *) __buf;
 155         __iov[0].iov_len = __n;
 156
 157         /* The message header contains parameters for sendmsg.    */
 158         __msgh.msg_name = (caddr_t) __addr;
 159         __msgh.msg_namelen = sizeof(__addr);
 160         __msgh.msg_iov = __iov;
 161         __msgh.msg_iovlen = 1;
 162         __msgh.msg_control = NULL;            /* irrelevant to AF_INET */
 163         __msgh.msg_controllen = 0;            /* irrelevant to AF_INET */
 164
 165         return sendmsg(__fd, &__msgh, 0);
 166
 167 sock_err:
 168         return -1;
 169 }
 170
 171 /*
 172  * Read N bytes into BUF through socket FD.
 173  * If ADDR is not NULL, fill in *ADDR_LEN bytes of it with tha address of
 174  * the sender, and store the actual size of the address in *ADDR_LEN.
 175  * Returns the number of bytes read or -1 for errors.
 176  *
 177  * This function is a cancellation point and therefore not marked with
 178  * __THROW.
 179  */
 180 ssize_t sw_recvfrom(int __fd, void *__restrict __buf, size_t __n,
 181                          int __flags, __SOCKADDR_ARG __addr,
 182                          socklen_t *__restrict __addr_len)
 183 {
 184         ssize_t bytes_recv;
 185
 186         /* TODO */
 187
 188         return bytes_recv;
 189 }
 190
 191 /*
 192  * Send a message described MESSAGE on socket FD.
 193  * Returns the number of bytes sent, or -1 for errors.
 194  *
 195  * This function is a cancellation point and therefore not marked with
 196  * __THROW.
 197  */
 198 ssize_t sw_sendmsg(int __fd, __const struct msghdr *__message,
 199                         int __flags)
 200 {
 201         ssize_t bytes_sent;
 202
 203         return sendmsg(__fd, __message, __flags);
 204 }
 205
 206 /*
 207  * Receive a message as described by MESSAGE from socket FD.
 208  * Returns the number of bytes read or -1 for errors.
 209  *
 210  * This function is a cancellation point and therefore not marked with
 211  * __THROW.
 212  */
 213 ssize_t sw_recvmsg(int __fd, struct msghdr *__message, int __flags)
 214 {
 215         ssize_t bytes_recv;
 216
 217         /* TODO */
 218
 219         return bytes_recv;
 220 }
 221
 222 /*
 223  * Put the current value for socket FD's option OPTNAME at protocol level
 224  * LEVEL into OPTVAL (which is *OPTLEN bytes long), and set *OPTLEN to the
 225  * value's actual length.  Returns 0 on success, -1 for errors.
 226  */
 227 int sw_getsockopt(int __fd, int __level, int __optname,
 228                        void *__restrict __optval,
 229                        socklen_t *__restrict __optlen)
 230 {
 231         /* Call classical interface of getsockopt(2). */
 232         return getsockopt(__fd, __level, __optname, __optval, __optlen);
 233 }
 234
 235 /*
 236  * Set socket FD's option OPTNAME at protocol level LEVEL
 237  * to *OPTVAL (which is OPTLEN bytes long).
 238  * Returns 0 on success, -1 for errors.
 239  */
 240 int sw_setsockopt(int __fd, int __level, int __optname,
 241                        __const void *__optval, socklen_t __optlen)
 242 {
 243         /* Call classical interface of setsockopt(2). */
 244         return setsockopt(__fd, __level, __optname, __optval, __optlen);
 245 }
 246
 247 /*
 248  * Close file descriptor for socket FD.
 249  * Returns 0 on success, -1 for errors.
 250  */
 251 int sw_close(int __fd)
 252 {
 253         int rc;
 254
 255         /* Remove socket from socket management structure. */
 256         rc = list_remove_socket(__fd);
 257         if (rc < 0) {
 258                 errno = EBADF;
 259                 goto list_unlink_err;
 260         }
 261
 262         /* Call classical interface of close(2). */
 263         return close(__fd);
 264
 265 list_unlink_err:
 266         return -1;
 267 }