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         char str[INET_ADDRSTRLEN];
 152
 153     inet_ntop(AF_INET, &(__sw_addr->sin_addr), str, INET_ADDRSTRLEN);
 154         printf("=== ADDR: %s ===\n", str);
 155
 156         /* Specify the components of the message in an "iovec".   */
 157         __iov[0].iov_base = (void *) __buf;
 158         __iov[0].iov_len = __n;
 159
 160         /* The message header contains parameters for sendmsg.    */
 161         __msgh.msg_name = (caddr_t) __addr;
 162         __msgh.msg_namelen = sizeof(__addr);
 163         __msgh.msg_iov = __iov;
 164         __msgh.msg_iovlen = 1;
 165         __msgh.msg_control = NULL;            /* irrelevant to AF_INET */
 166         __msgh.msg_controllen = 0;            /* irrelevant to AF_INET */
 167
 168         return sendmsg(__fd, &__msgh, 0);
 169
 170 sock_err:
 171         return -1;
 172 }
 173
 174 /*
 175  * Read N bytes into BUF through socket FD.
 176  * If ADDR is not NULL, fill in *ADDR_LEN bytes of it with tha address of
 177  * the sender, and store the actual size of the address in *ADDR_LEN.
 178  * Returns the number of bytes read or -1 for errors.
 179  *
 180  * This function is a cancellation point and therefore not marked with
 181  * __THROW.
 182  */
 183 ssize_t sw_recvfrom(int __fd, void *__restrict __buf, size_t __n,
 184                          int __flags, __SOCKADDR_ARG __addr,
 185                          socklen_t *__restrict __addr_len)
 186 {
 187         ssize_t bytes_recv;
 188         struct sock_list *list;
 189         struct iovec __iov[1];
 190         struct msghdr __msgh;
 191         struct sockaddr_sw *__sw_addr = (struct sockaddr_sw *) __addr;
 192
 193         list = list_elem_from_socket(__fd);
 194         if (list != NULL && list->bind_state == STATE_NOTBOUND) {
 195                 errno = EAFNOSUPPORT;
 196                 goto sock_err;
 197         }
 198
 199         /* TODO */
 200
 201         return recvmsg(__fd, &__msgh, 0);
 202
 203 sock_err:
 204         return -1;
 205 }
 206
 207 /*
 208  * Send a message described MESSAGE on socket FD.
 209  * Returns the number of bytes sent, or -1 for errors.
 210  *
 211  * This function is a cancellation point and therefore not marked with
 212  * __THROW.
 213  */
 214 ssize_t sw_sendmsg(int __fd, __const struct msghdr *__message,
 215                         int __flags)
 216 {
 217         ssize_t bytes_sent;
 218
 219         /* TODO */
 220
 221         return sendmsg(__fd, __message, __flags);
 222 }
 223
 224 /*
 225  * Receive a message as described by MESSAGE from socket FD.
 226  * Returns the number of bytes read or -1 for errors.
 227  *
 228  * This function is a cancellation point and therefore not marked with
 229  * __THROW.
 230  */
 231 ssize_t sw_recvmsg(int __fd, struct msghdr *__message, int __flags)
 232 {
 233         ssize_t bytes_recv;
 234
 235         /* TODO */
 236
 237         return recvmsg(__fd, __message, __flags);
 238 }
 239
 240 /*
 241  * Put the current value for socket FD's option OPTNAME at protocol level
 242  * LEVEL into OPTVAL (which is *OPTLEN bytes long), and set *OPTLEN to the
 243  * value's actual length.  Returns 0 on success, -1 for errors.
 244  */
 245 int sw_getsockopt(int __fd, int __level, int __optname,
 246                        void *__restrict __optval,
 247                        socklen_t *__restrict __optlen)
 248 {
 249         /* Call classical interface of getsockopt(2). */
 250         return getsockopt(__fd, __level, __optname, __optval, __optlen);
 251 }
 252
 253 /*
 254  * Set socket FD's option OPTNAME at protocol level LEVEL
 255  * to *OPTVAL (which is OPTLEN bytes long).
 256  * Returns 0 on success, -1 for errors.
 257  */
 258 int sw_setsockopt(int __fd, int __level, int __optname,
 259                        __const void *__optval, socklen_t __optlen)
 260 {
 261         /* Call classical interface of setsockopt(2). */
 262         return setsockopt(__fd, __level, __optname, __optval, __optlen);
 263 }
 264
 265 /*
 266  * Close file descriptor for socket FD.
 267  * Returns 0 on success, -1 for errors.
 268  */
 269 int sw_close(int __fd)
 270 {
 271         int rc;
 272
 273         /* Remove socket from socket management structure. */
 274         rc = list_remove_socket(__fd);
 275         if (rc < 0) {
 276                 errno = EBADF;
 277                 goto list_unlink_err;
 278         }
 279
 280         /* Call classical interface of close(2). */
 281         return close(__fd);
 282
 283 list_unlink_err:
 284         return -1;
 285 }