Set SO_REUSEADDR before calling bind().
[qemu] / slirp / socket.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1995 Danny Gasparovski.
3  * 
4  * Please read the file COPYRIGHT for the 
5  * terms and conditions of the copyright.
6  */
7
8 #define WANT_SYS_IOCTL_H
9 #include <slirp.h>
10 #include "ip_icmp.h"
11 #include "main.h"
12
13 void
14 so_init()
15 {
16         /* Nothing yet */
17 }
18
19
20 struct socket *
21 solookup(head, laddr, lport, faddr, fport)
22         struct socket *head;
23         struct in_addr laddr;
24         u_int lport;
25         struct in_addr faddr;
26         u_int fport;
27 {
28         struct socket *so;
29         
30         for (so = head->so_next; so != head; so = so->so_next) {
31                 if (so->so_lport == lport && 
32                     so->so_laddr.s_addr == laddr.s_addr &&
33                     so->so_faddr.s_addr == faddr.s_addr &&
34                     so->so_fport == fport)
35                    break;
36         }
37         
38         if (so == head)
39            return (struct socket *)NULL;
40         return so;
41         
42 }
43
44 /*
45  * Create a new socket, initialise the fields
46  * It is the responsibility of the caller to
47  * insque() it into the correct linked-list
48  */
49 struct socket *
50 socreate()
51 {
52   struct socket *so;
53         
54   so = (struct socket *)malloc(sizeof(struct socket));
55   if(so) {
56     memset(so, 0, sizeof(struct socket));
57     so->so_state = SS_NOFDREF;
58     so->s = -1;
59   }
60   return(so);
61 }
62
63 /*
64  * remque and free a socket, clobber cache
65  */
66 void
67 sofree(so)
68         struct socket *so;
69 {
70   if (so->so_emu==EMU_RSH && so->extra) {
71         sofree(so->extra);
72         so->extra=NULL;
73   }
74   if (so == tcp_last_so)
75     tcp_last_so = &tcb;
76   else if (so == udp_last_so)
77     udp_last_so = &udb;
78         
79   m_free(so->so_m);
80         
81   if(so->so_next && so->so_prev) 
82     remque(so);  /* crashes if so is not in a queue */
83
84   free(so);
85 }
86
87 /*
88  * Read from so's socket into sb_snd, updating all relevant sbuf fields
89  * NOTE: This will only be called if it is select()ed for reading, so
90  * a read() of 0 (or less) means it's disconnected
91  */
92 int
93 soread(so)
94         struct socket *so;
95 {
96         int n, nn, lss, total;
97         struct sbuf *sb = &so->so_snd;
98         int len = sb->sb_datalen - sb->sb_cc;
99         struct iovec iov[2];
100         int mss = so->so_tcpcb->t_maxseg;
101         
102         DEBUG_CALL("soread");
103         DEBUG_ARG("so = %lx", (long )so);
104         
105         /* 
106          * No need to check if there's enough room to read.
107          * soread wouldn't have been called if there weren't
108          */
109         
110         len = sb->sb_datalen - sb->sb_cc;
111         
112         iov[0].iov_base = sb->sb_wptr;
113         if (sb->sb_wptr < sb->sb_rptr) {
114                 iov[0].iov_len = sb->sb_rptr - sb->sb_wptr;
115                 /* Should never succeed, but... */
116                 if (iov[0].iov_len > len)
117                    iov[0].iov_len = len;
118                 if (iov[0].iov_len > mss)
119                    iov[0].iov_len -= iov[0].iov_len%mss;
120                 n = 1;
121         } else {
122                 iov[0].iov_len = (sb->sb_data + sb->sb_datalen) - sb->sb_wptr;
123                 /* Should never succeed, but... */
124                 if (iov[0].iov_len > len) iov[0].iov_len = len;
125                 len -= iov[0].iov_len;
126                 if (len) {
127                         iov[1].iov_base = sb->sb_data;
128                         iov[1].iov_len = sb->sb_rptr - sb->sb_data;
129                         if(iov[1].iov_len > len)
130                            iov[1].iov_len = len;
131                         total = iov[0].iov_len + iov[1].iov_len;
132                         if (total > mss) {
133                                 lss = total%mss;
134                                 if (iov[1].iov_len > lss) {
135                                         iov[1].iov_len -= lss;
136                                         n = 2;
137                                 } else {
138                                         lss -= iov[1].iov_len;
139                                         iov[0].iov_len -= lss;
140                                         n = 1;
141                                 }
142                         } else
143                                 n = 2;
144                 } else {
145                         if (iov[0].iov_len > mss)
146                            iov[0].iov_len -= iov[0].iov_len%mss;
147                         n = 1;
148                 }
149         }
150         
151 #ifdef HAVE_READV
152         nn = readv(so->s, (struct iovec *)iov, n);
153         DEBUG_MISC((dfd, " ... read nn = %d bytes\n", nn));
154 #else
155         nn = recv(so->s, iov[0].iov_base, iov[0].iov_len,0);
156 #endif  
157         if (nn <= 0) {
158                 if (nn < 0 && (errno == EINTR || errno == EAGAIN))
159                         return 0;
160                 else {
161                         DEBUG_MISC((dfd, " --- soread() disconnected, nn = %d, errno = %d-%s\n", nn, errno,strerror(errno)));
162                         sofcantrcvmore(so);
163                         tcp_sockclosed(sototcpcb(so));
164                         return -1;
165                 }
166         }
167         
168 #ifndef HAVE_READV
169         /*
170          * If there was no error, try and read the second time round
171          * We read again if n = 2 (ie, there's another part of the buffer)
172          * and we read as much as we could in the first read
173          * We don't test for <= 0 this time, because there legitimately
174          * might not be any more data (since the socket is non-blocking),
175          * a close will be detected on next iteration.
176          * A return of -1 wont (shouldn't) happen, since it didn't happen above
177          */
178         if (n == 2 && nn == iov[0].iov_len) {
179             int ret;
180             ret = recv(so->s, iov[1].iov_base, iov[1].iov_len,0);
181             if (ret > 0)
182                 nn += ret;
183         }
184         
185         DEBUG_MISC((dfd, " ... read nn = %d bytes\n", nn));
186 #endif
187         
188         /* Update fields */
189         sb->sb_cc += nn;
190         sb->sb_wptr += nn;
191         if (sb->sb_wptr >= (sb->sb_data + sb->sb_datalen))
192                 sb->sb_wptr -= sb->sb_datalen;
193         return nn;
194 }
195         
196 /*
197  * Get urgent data
198  * 
199  * When the socket is created, we set it SO_OOBINLINE,
200  * so when OOB data arrives, we soread() it and everything
201  * in the send buffer is sent as urgent data
202  */
203 void
204 sorecvoob(so)
205         struct socket *so;
206 {
207         struct tcpcb *tp = sototcpcb(so);
208
209         DEBUG_CALL("sorecvoob");
210         DEBUG_ARG("so = %lx", (long)so);
211         
212         /*
213          * We take a guess at how much urgent data has arrived.
214          * In most situations, when urgent data arrives, the next
215          * read() should get all the urgent data.  This guess will
216          * be wrong however if more data arrives just after the
217          * urgent data, or the read() doesn't return all the 
218          * urgent data.
219          */
220         soread(so);
221         tp->snd_up = tp->snd_una + so->so_snd.sb_cc;
222         tp->t_force = 1;
223         tcp_output(tp);
224         tp->t_force = 0;
225 }
226
227 /*
228  * Send urgent data
229  * There's a lot duplicated code here, but...
230  */
231 int
232 sosendoob(so)
233         struct socket *so;
234 {
235         struct sbuf *sb = &so->so_rcv;
236         char buff[2048]; /* XXX Shouldn't be sending more oob data than this */
237         
238         int n, len;
239         
240         DEBUG_CALL("sosendoob");
241         DEBUG_ARG("so = %lx", (long)so);
242         DEBUG_ARG("sb->sb_cc = %d", sb->sb_cc);
243         
244         if (so->so_urgc > 2048)
245            so->so_urgc = 2048; /* XXXX */
246         
247         if (sb->sb_rptr < sb->sb_wptr) {
248                 /* We can send it directly */
249                 n = send(so->s, sb->sb_rptr, so->so_urgc, (MSG_OOB)); /* |MSG_DONTWAIT)); */
250                 so->so_urgc -= n;
251                 
252                 DEBUG_MISC((dfd, " --- sent %d bytes urgent data, %d urgent bytes left\n", n, so->so_urgc));
253         } else {
254                 /* 
255                  * Since there's no sendv or sendtov like writev,
256                  * we must copy all data to a linear buffer then
257                  * send it all
258                  */
259                 len = (sb->sb_data + sb->sb_datalen) - sb->sb_rptr;
260                 if (len > so->so_urgc) len = so->so_urgc;
261                 memcpy(buff, sb->sb_rptr, len);
262                 so->so_urgc -= len;
263                 if (so->so_urgc) {
264                         n = sb->sb_wptr - sb->sb_data;
265                         if (n > so->so_urgc) n = so->so_urgc;
266                         memcpy((buff + len), sb->sb_data, n);
267                         so->so_urgc -= n;
268                         len += n;
269                 }
270                 n = send(so->s, buff, len, (MSG_OOB)); /* |MSG_DONTWAIT)); */
271 #ifdef DEBUG
272                 if (n != len)
273                    DEBUG_ERROR((dfd, "Didn't send all data urgently XXXXX\n"));
274 #endif          
275                 DEBUG_MISC((dfd, " ---2 sent %d bytes urgent data, %d urgent bytes left\n", n, so->so_urgc));
276         }
277         
278         sb->sb_cc -= n;
279         sb->sb_rptr += n;
280         if (sb->sb_rptr >= (sb->sb_data + sb->sb_datalen))
281                 sb->sb_rptr -= sb->sb_datalen;
282         
283         return n;
284 }
285
286 /*
287  * Write data from so_rcv to so's socket, 
288  * updating all sbuf field as necessary
289  */
290 int
291 sowrite(so)
292         struct socket *so;
293 {
294         int  n,nn;
295         struct sbuf *sb = &so->so_rcv;
296         int len = sb->sb_cc;
297         struct iovec iov[2];
298         
299         DEBUG_CALL("sowrite");
300         DEBUG_ARG("so = %lx", (long)so);
301         
302         if (so->so_urgc) {
303                 sosendoob(so);
304                 if (sb->sb_cc == 0)
305                         return 0;
306         }
307
308         /*
309          * No need to check if there's something to write,
310          * sowrite wouldn't have been called otherwise
311          */
312         
313         len = sb->sb_cc;
314         
315         iov[0].iov_base = sb->sb_rptr;
316         if (sb->sb_rptr < sb->sb_wptr) {
317                 iov[0].iov_len = sb->sb_wptr - sb->sb_rptr;
318                 /* Should never succeed, but... */
319                 if (iov[0].iov_len > len) iov[0].iov_len = len;
320                 n = 1;
321         } else {
322                 iov[0].iov_len = (sb->sb_data + sb->sb_datalen) - sb->sb_rptr;
323                 if (iov[0].iov_len > len) iov[0].iov_len = len;
324                 len -= iov[0].iov_len;
325                 if (len) {
326                         iov[1].iov_base = sb->sb_data;
327                         iov[1].iov_len = sb->sb_wptr - sb->sb_data;
328                         if (iov[1].iov_len > len) iov[1].iov_len = len;
329                         n = 2;
330                 } else
331                         n = 1;
332         }
333         /* Check if there's urgent data to send, and if so, send it */
334
335 #ifdef HAVE_READV
336         nn = writev(so->s, (const struct iovec *)iov, n);
337         
338         DEBUG_MISC((dfd, "  ... wrote nn = %d bytes\n", nn));
339 #else
340         nn = send(so->s, iov[0].iov_base, iov[0].iov_len,0);
341 #endif
342         /* This should never happen, but people tell me it does *shrug* */
343         if (nn < 0 && (errno == EAGAIN || errno == EINTR))
344                 return 0;
345         
346         if (nn <= 0) {
347                 DEBUG_MISC((dfd, " --- sowrite disconnected, so->so_state = %x, errno = %d\n",
348                         so->so_state, errno));
349                 sofcantsendmore(so);
350                 tcp_sockclosed(sototcpcb(so));
351                 return -1;
352         }
353         
354 #ifndef HAVE_READV
355         if (n == 2 && nn == iov[0].iov_len) {
356             int ret;
357             ret = send(so->s, iov[1].iov_base, iov[1].iov_len,0);
358             if (ret > 0)
359                 nn += ret;
360         }
361         DEBUG_MISC((dfd, "  ... wrote nn = %d bytes\n", nn));
362 #endif
363         
364         /* Update sbuf */
365         sb->sb_cc -= nn;
366         sb->sb_rptr += nn;
367         if (sb->sb_rptr >= (sb->sb_data + sb->sb_datalen))
368                 sb->sb_rptr -= sb->sb_datalen;
369         
370         /*
371          * If in DRAIN mode, and there's no more data, set
372          * it CANTSENDMORE
373          */
374         if ((so->so_state & SS_FWDRAIN) && sb->sb_cc == 0)
375                 sofcantsendmore(so);
376         
377         return nn;
378 }
379
380 /*
381  * recvfrom() a UDP socket
382  */
383 void
384 sorecvfrom(so)
385         struct socket *so;
386 {
387         struct sockaddr_in addr;
388         int addrlen = sizeof(struct sockaddr_in);
389         
390         DEBUG_CALL("sorecvfrom");
391         DEBUG_ARG("so = %lx", (long)so);
392         
393         if (so->so_type == IPPROTO_ICMP) {   /* This is a "ping" reply */
394           char buff[256];
395           int len;
396                 
397           len = recvfrom(so->s, buff, 256, 0, 
398                          (struct sockaddr *)&addr, &addrlen);
399           /* XXX Check if reply is "correct"? */
400           
401           if(len == -1 || len == 0) {
402             u_char code=ICMP_UNREACH_PORT;
403
404             if(errno == EHOSTUNREACH) code=ICMP_UNREACH_HOST;
405             else if(errno == ENETUNREACH) code=ICMP_UNREACH_NET;
406             
407             DEBUG_MISC((dfd," udp icmp rx errno = %d-%s\n",
408                         errno,strerror(errno)));
409             icmp_error(so->so_m, ICMP_UNREACH,code, 0,strerror(errno));
410           } else {
411             icmp_reflect(so->so_m);
412             so->so_m = 0; /* Don't m_free() it again! */
413           }
414           /* No need for this socket anymore, udp_detach it */
415           udp_detach(so);
416         } else {                                /* A "normal" UDP packet */
417           struct mbuf *m;
418           int len, n;
419
420           if (!(m = m_get())) return;
421           m->m_data += if_maxlinkhdr;
422                 
423           /* 
424            * XXX Shouldn't FIONREAD packets destined for port 53,
425            * but I don't know the max packet size for DNS lookups
426            */
427           len = M_FREEROOM(m);
428           /* if (so->so_fport != htons(53)) { */
429           ioctlsocket(so->s, FIONREAD, &n);
430           
431           if (n > len) {
432             n = (m->m_data - m->m_dat) + m->m_len + n + 1;
433             m_inc(m, n);
434             len = M_FREEROOM(m);
435           }
436           /* } */
437                 
438           m->m_len = recvfrom(so->s, m->m_data, len, 0,
439                               (struct sockaddr *)&addr, &addrlen);
440           DEBUG_MISC((dfd, " did recvfrom %d, errno = %d-%s\n", 
441                       m->m_len, errno,strerror(errno)));
442           if(m->m_len<0) {
443             u_char code=ICMP_UNREACH_PORT;
444
445             if(errno == EHOSTUNREACH) code=ICMP_UNREACH_HOST;
446             else if(errno == ENETUNREACH) code=ICMP_UNREACH_NET;
447             
448             DEBUG_MISC((dfd," rx error, tx icmp ICMP_UNREACH:%i\n", code));
449             icmp_error(so->so_m, ICMP_UNREACH,code, 0,strerror(errno));
450             m_free(m);
451           } else {
452           /*
453            * Hack: domain name lookup will be used the most for UDP,
454            * and since they'll only be used once there's no need
455            * for the 4 minute (or whatever) timeout... So we time them
456            * out much quicker (10 seconds  for now...)
457            */
458             if (so->so_expire) {
459               if (so->so_fport == htons(53))
460                 so->so_expire = curtime + SO_EXPIREFAST;
461               else
462                 so->so_expire = curtime + SO_EXPIRE;
463             }
464
465             /*          if (m->m_len == len) {
466              *                  m_inc(m, MINCSIZE);
467              *                  m->m_len = 0;
468              *          }
469              */
470             
471             /* 
472              * If this packet was destined for CTL_ADDR,
473              * make it look like that's where it came from, done by udp_output
474              */
475             udp_output(so, m, &addr);
476           } /* rx error */
477         } /* if ping packet */
478 }
479
480 /*
481  * sendto() a socket
482  */
483 int
484 sosendto(so, m)
485         struct socket *so;
486         struct mbuf *m;
487 {
488         int ret;
489         struct sockaddr_in addr;
490
491         DEBUG_CALL("sosendto");
492         DEBUG_ARG("so = %lx", (long)so);
493         DEBUG_ARG("m = %lx", (long)m);
494         
495         addr.sin_family = AF_INET;
496         if ((so->so_faddr.s_addr & htonl(0xffffff00)) == special_addr.s_addr) {
497           /* It's an alias */
498           switch(ntohl(so->so_faddr.s_addr) & 0xff) {
499           case CTL_DNS:
500             addr.sin_addr = dns_addr;
501             break;
502           case CTL_ALIAS:
503           default:
504             addr.sin_addr = loopback_addr;
505             break;
506           }
507         } else
508           addr.sin_addr = so->so_faddr;
509         addr.sin_port = so->so_fport;
510
511         DEBUG_MISC((dfd, " sendto()ing, addr.sin_port=%d, addr.sin_addr.s_addr=%.16s\n", ntohs(addr.sin_port), inet_ntoa(addr.sin_addr)));
512         
513         /* Don't care what port we get */
514         ret = sendto(so->s, m->m_data, m->m_len, 0,
515                      (struct sockaddr *)&addr, sizeof (struct sockaddr));
516         if (ret < 0)
517                 return -1;
518         
519         /*
520          * Kill the socket if there's no reply in 4 minutes,
521          * but only if it's an expirable socket
522          */
523         if (so->so_expire)
524                 so->so_expire = curtime + SO_EXPIRE;
525         so->so_state = SS_ISFCONNECTED; /* So that it gets select()ed */
526         return 0;
527 }
528
529 /*
530  * XXX This should really be tcp_listen
531  */
532 struct socket *
533 solisten(port, laddr, lport, flags)
534         u_int port;
535         u_int32_t laddr;
536         u_int lport;
537         int flags;
538 {
539         struct sockaddr_in addr;
540         struct socket *so;
541         int s, addrlen = sizeof(addr), opt = 1;
542
543         DEBUG_CALL("solisten");
544         DEBUG_ARG("port = %d", port);
545         DEBUG_ARG("laddr = %x", laddr);
546         DEBUG_ARG("lport = %d", lport);
547         DEBUG_ARG("flags = %x", flags);
548         
549         if ((so = socreate()) == NULL) {
550           /* free(so);      Not sofree() ??? free(NULL) == NOP */
551           return NULL;
552         }
553         
554         /* Don't tcp_attach... we don't need so_snd nor so_rcv */
555         if ((so->so_tcpcb = tcp_newtcpcb(so)) == NULL) {
556                 free(so);
557                 return NULL;
558         }
559         insque(so,&tcb);
560         
561         /* 
562          * SS_FACCEPTONCE sockets must time out.
563          */
564         if (flags & SS_FACCEPTONCE)
565            so->so_tcpcb->t_timer[TCPT_KEEP] = TCPTV_KEEP_INIT*2;
566         
567         so->so_state = (SS_FACCEPTCONN|flags);
568         so->so_lport = lport; /* Kept in network format */
569         so->so_laddr.s_addr = laddr; /* Ditto */
570         
571         addr.sin_family = AF_INET;
572         addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
573         addr.sin_port = port;
574         
575         if (((s = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) < 0) ||
576             (setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,(char *)&opt,sizeof(int)) < 0) ||
577             (bind(s,(struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0) ||
578             (listen(s,1) < 0)) {
579                 int tmperrno = errno; /* Don't clobber the real reason we failed */
580                 
581                 close(s);
582                 sofree(so);
583                 /* Restore the real errno */
584 #ifdef _WIN32
585                 WSASetLastError(tmperrno);
586 #else
587                 errno = tmperrno;
588 #endif
589                 return NULL;
590         }
591         setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_OOBINLINE,(char *)&opt,sizeof(int));
592         
593         getsockname(s,(struct sockaddr *)&addr,&addrlen);
594         so->so_fport = addr.sin_port;
595         if (addr.sin_addr.s_addr == 0 || addr.sin_addr.s_addr == loopback_addr.s_addr)
596            so->so_faddr = our_addr;
597         else
598            so->so_faddr = addr.sin_addr;
599
600         so->s = s;
601         return so;
602 }
603
604 /* 
605  * Data is available in so_rcv
606  * Just write() the data to the socket
607  * XXX not yet...
608  */
609 void
610 sorwakeup(so)
611         struct socket *so;
612 {
613 /*      sowrite(so); */
614 /*      FD_CLR(so->s,&writefds); */
615 }
616         
617 /*
618  * Data has been freed in so_snd
619  * We have room for a read() if we want to
620  * For now, don't read, it'll be done in the main loop
621  */
622 void
623 sowwakeup(so)
624         struct socket *so;
625 {
626         /* Nothing, yet */
627 }
628
629 /*
630  * Various session state calls
631  * XXX Should be #define's
632  * The socket state stuff needs work, these often get call 2 or 3
633  * times each when only 1 was needed
634  */
635 void
636 soisfconnecting(so)
637         register struct socket *so;
638 {
639         so->so_state &= ~(SS_NOFDREF|SS_ISFCONNECTED|SS_FCANTRCVMORE|
640                           SS_FCANTSENDMORE|SS_FWDRAIN);
641         so->so_state |= SS_ISFCONNECTING; /* Clobber other states */
642 }
643
644 void
645 soisfconnected(so)
646         register struct socket *so;
647 {
648         so->so_state &= ~(SS_ISFCONNECTING|SS_FWDRAIN|SS_NOFDREF);
649         so->so_state |= SS_ISFCONNECTED; /* Clobber other states */
650 }
651
652 void
653 sofcantrcvmore(so)
654         struct  socket *so;
655 {
656         if ((so->so_state & SS_NOFDREF) == 0) {
657                 shutdown(so->s,0);
658                 if(global_writefds) {
659                   FD_CLR(so->s,global_writefds);
660                 }
661         }
662         so->so_state &= ~(SS_ISFCONNECTING);
663         if (so->so_state & SS_FCANTSENDMORE)
664            so->so_state = SS_NOFDREF; /* Don't select it */ /* XXX close() here as well? */
665         else
666            so->so_state |= SS_FCANTRCVMORE;
667 }
668
669 void
670 sofcantsendmore(so)
671         struct socket *so;
672 {
673         if ((so->so_state & SS_NOFDREF) == 0) {
674             shutdown(so->s,1);           /* send FIN to fhost */
675             if (global_readfds) {
676                 FD_CLR(so->s,global_readfds);
677             }
678             if (global_xfds) {
679                 FD_CLR(so->s,global_xfds);
680             }
681         }
682         so->so_state &= ~(SS_ISFCONNECTING);
683         if (so->so_state & SS_FCANTRCVMORE)
684            so->so_state = SS_NOFDREF; /* as above */
685         else
686            so->so_state |= SS_FCANTSENDMORE;
687 }
688
689 void
690 soisfdisconnected(so)
691         struct socket *so;
692 {
693 /*      so->so_state &= ~(SS_ISFCONNECTING|SS_ISFCONNECTED); */
694 /*      close(so->s); */
695 /*      so->so_state = SS_ISFDISCONNECTED; */
696         /*
697          * XXX Do nothing ... ?
698          */
699 }
700
701 /*
702  * Set write drain mode
703  * Set CANTSENDMORE once all data has been write()n
704  */
705 void
706 sofwdrain(so)
707         struct socket *so;
708 {
709         if (so->so_rcv.sb_cc)
710                 so->so_state |= SS_FWDRAIN;
711         else
712                 sofcantsendmore(so);
713 }
714