]> git.meshlink.io Git - meshlink/blob - src/meshlink.h
Make sure meshlink_strerror() always returns a valid pointer to a string.
[meshlink] / src / meshlink.h
1 /*
2     meshlink.h -- MeshLink API
3     Copyright (C) 2014 Guus Sliepen <guus@meshlink.io>
4
5     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6     it under the terms of the GNU General Public License as published by
7     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8     (at your option) any later version.
9
10     This program is distributed in the hope that it will be useful,
11     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13     GNU General Public License for more details.
14
15     You should have received a copy of the GNU General Public License along
16     with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
17     51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
18 */
19
20 #ifndef MESHLINK_H
21 #define MESHLINK_H
22
23 #include <stdint.h>
24 #include <stdbool.h>
25 #include <stddef.h>
26 #include <unistd.h>
27
28 #ifdef __cplusplus
29 extern "C" {
30 #endif
31
32 /// The length in bytes of a signature made with meshlink_sign()
33 #define MESHLINK_SIGLEN  (64)
34
35 /// A handle for an instance of MeshLink.
36 typedef struct meshlink_handle meshlink_handle_t;
37
38 /// A handle for a MeshLink node.
39 typedef struct meshlink_node meshlink_node_t;
40
41 /// A handle for a MeshLink channel.
42 typedef struct meshlink_channel meshlink_channel_t;
43
44 /// Code of most recent error encountered.
45 typedef enum {
46         MESHLINK_OK,     ///< Everything is fine
47         MESHLINK_ENOMEM, ///< Out of memory
48         MESHLINK_ENOENT, ///< Node is not known
49 } meshlink_errno_t;
50
51 /// A variable holding the last encountered error from MeshLink.
52 extern __thread meshlink_errno_t meshlink_errno;
53
54 #ifndef MESHLINK_INTERNAL_H
55
56 struct meshlink_handle {
57 };
58
59 struct meshlink_node {
60         const char *name; ///< Textual name of this node.
61         void *priv;       ///< Private pointer which the application can set at will.
62 };
63
64 struct meshlink_channel {
65 };
66
67 #endif // MESHLINK_INTERNAL_H
68
69 /// Get the text for the given MeshLink error code.
70 /** This function returns a pointer to the string containing the description of the given error code.
71  *
72  *  @param err      An error code returned by MeshLink.
73  *
74  *  @return         A pointer to a string containing the description of the error code.
75  *                  This function will always return a valid pointer, even if an invalid error code has been passed.
76  */
77 extern const char *meshlink_strerror(meshlink_errno_t err);
78
79 /// Open or create a MeshLink instance.
80 /** This function opens or creates a MeshLink instance.
81  *  The state is stored in the configuration directory passed in the variable @a confbase @a.
82  *  If the configuration directory does not exist yet, for example when it is the first time
83  *  this instance is opened, the configuration directory will be automatically created and initialized.
84  *  However, the parent directory should already exist, otherwise an error will be returned.
85  *
86  *  The name given should be a unique identifier for this instance.
87  *
88  *  This function returns a pointer to a struct meshlink_handle that will be allocated by MeshLink.
89  *  When the application does no longer need to use this handle, it must call meshlink_close() to
90  *  free its resources.
91  *
92  *  This function does not start any network I/O yet. The application should
93  *  first set callbacks, and then call meshlink_start().
94  *
95  *  @param confbase The directory in which MeshLink will store its configuration files.
96  *                  After the function returns, the application is free to overwrite or free @a confbase @a.
97  *  @param name     The name which this instance of the application will use in the mesh.
98  *                  After the function returns, the application is free to overwrite or free @a name @a.
99  *
100  *  @return         A pointer to a meshlink_handle_t which represents this instance of MeshLink, or NULL in case of an error.
101  *                  The pointer is valid until meshlink_close() is called.
102  */
103 extern meshlink_handle_t *meshlink_open(const char *confbase, const char *name);
104
105 /// Start MeshLink.
106 /** This function causes MeshLink to open network sockets, make outgoing connections, and
107  *  create a new thread, which will handle all network I/O.
108  *
109  *  @param mesh     A handle which represents an instance of MeshLink.
110  *
111  *  @return         This function will return true if MeshLink has succesfully started its thread, false otherwise.
112  */
113 extern bool meshlink_start(meshlink_handle_t *mesh);
114
115 /// Stop MeshLink.
116 /** This function causes MeshLink to disconnect from all other nodes,
117  *  close all sockets, and shut down its own thread.
118  *
119  *  @param mesh     A handle which represents an instance of MeshLink.
120  */
121 extern void meshlink_stop(meshlink_handle_t *mesh);
122
123 /// Close the MeshLink handle.
124 /** This function calls meshlink_stop() if necessary,
125  *  and frees the struct meshlink_handle and all associacted memory allocated by MeshLink.
126  *  Afterwards, the handle and any pointers to a struct meshlink_node or struct meshlink_channel are invalid.
127  *
128  *  @param mesh     A handle which represents an instance of MeshLink.
129  */
130 extern void meshlink_close(meshlink_handle_t *mesh);
131
132 /// A callback for receiving data from the mesh.
133 /** @param mesh      A handle which represents an instance of MeshLink.
134  *  @param source    A pointer to a meshlink_node_t describing the source of the data.
135  *  @param data      A pointer to a buffer containing the data sent by the source.
136  *                   The pointer is only valid during the lifetime of the callback.
137  *                   The callback should mempcy() the data if it needs to be available outside the callback.
138  *  @param len       The length of the received data.
139  */
140 typedef void (*meshlink_receive_cb_t)(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_node_t *source, const void *data, size_t len);
141
142 /// Set the receive callback.
143 /** This functions sets the callback that is called whenever another node sends data to the local node.
144  *  The callback is run in MeshLink's own thread.
145  *  It is therefore important that the callback uses apprioriate methods (queues, pipes, locking, etc.)
146  *  to hand the data over to the application's thread.
147  *  The callback should also not block itself and return as quickly as possible.
148  *
149  *  @param mesh      A handle which represents an instance of MeshLink.
150  *  @param cb        A pointer to the function which will be called when another node sends data to the local node.
151  *                   If a NULL pointer is given, the callback will be disabled.
152  */
153 extern void meshlink_set_receive_cb(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_receive_cb_t cb);
154
155 /// A callback reporting node status changes.
156 /** @param mesh       A handle which represents an instance of MeshLink.
157  *  @param node       A pointer to a meshlink_node_t describing the node whose status changed.
158  *  @param reachable  True if the node is reachable, false otherwise.
159  */
160 typedef void (*meshlink_node_status_cb_t)(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_node_t *node, bool reachable);
161
162 /// Set the node status callback.
163 /** This functions sets the callback that is called whenever another node's status changed.
164  *  The callback is run in MeshLink's own thread.
165  *  It is therefore important that the callback uses apprioriate methods (queues, pipes, locking, etc.)
166  *  to hand the data over to the application's thread.
167  *  The callback should also not block itself and return as quickly as possible.
168  *
169  *  @param mesh      A handle which represents an instance of MeshLink.
170  *  @param cb        A pointer to the function which will be called when another node's status changes.
171  *                   If a NULL pointer is given, the callback will be disabled.
172  */
173 extern void meshlink_set_node_status_cb(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_node_status_cb_t cb);
174
175 /// Severity of log messages generated by MeshLink.
176 typedef enum {
177         MESHLINK_DEBUG,    ///< Internal debugging messages. Only useful during application development.
178         MESHLINK_INFO,     ///< Informational messages.
179         MESHLINK_WARNING,  ///< Warnings which might indicate problems, but which are not real errors.
180         MESHLINK_ERROR,    ///< Errors which hamper correct functioning of MeshLink, without causing it to fail completely.
181         MESHLINK_CRITICAL, ///< Critical errors which cause MeshLink to fail completely.
182 } meshlink_log_level_t;
183
184 /// A callback for receiving log messages generated by MeshLink.
185 /** @param mesh      A handle which represents an instance of MeshLink.
186  *  @param level     An enum describing the severity level of the message.
187  *  @param text      A pointer to a string containing the textual log message.
188  *                   This pointer is only valid for the duration of the callback.
189  *                   The application should strdup() the text if it has to be available outside the callback.
190  */
191 typedef void (*meshlink_log_cb_t)(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_log_level_t level, const char *text);
192
193 /// Set the log callback.
194 /** This functions sets the callback that is called whenever MeshLink has some information to log.
195  *  The callback is run in MeshLink's own thread.
196  *  It is important that the callback uses apprioriate methods (queues, pipes, locking, etc.)
197  *  to hand the data over to the application's thread.
198  *  The callback should also not block itself and return as quickly as possible.
199  *
200  *  @param mesh      A handle which represents an instance of MeshLink.
201  *  @param level     An enum describing the minimum severity level. Debugging information with a lower level will not trigger the callback.
202  *  @param cb        A pointer to the function which will be called when another node sends data to the local node.
203  *                   If a NULL pointer is given, the callback will be disabled.
204  */
205 extern void meshlink_set_log_cb(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_log_level_t level, meshlink_log_cb_t cb);
206
207 /// Send data to another node.
208 /** This functions sends one packet of data to another node in the mesh.
209  *  The packet is sent using UDP semantics, which means that
210  *  the packet is sent as one unit and is received as one unit,
211  *  and that there is no guarantee that the packet will arrive at the destination.
212  *  The application should take care of getting an acknowledgement and retransmission if necessary.
213  *
214  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
215  *  @param destination  A pointer to a meshlink_node_t describing the destination for the data.
216  *  @param data         A pointer to a buffer containing the data to be sent to the source.
217  *                      After meshlink_send() returns, the application is free to overwrite or free this buffer.
218  *  @param len          The length of the data.
219  *  @return             This function will return true if MeshLink has queued the message for transmission, and false otherwise.
220  *                      A return value of true does not guarantee that the message will actually arrive at the destination.
221  */
222 extern bool meshlink_send(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_node_t *destination, const void *data, unsigned int len);
223
224 /// Get a handle for a specific node.
225 /** This function returns a handle for the node with the given name.
226  *
227  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
228  *  @param name         The name of the node for which a handle is requested.
229  *                      After this function returns, the application is free to overwrite or free @a name @a.
230  *
231  *  @return             A pointer to a meshlink_node_t which represents the requested node,
232  *                      or NULL if the requested node does not exist.
233  *                      The pointer is guaranteed to be valid until meshlink_close() is called.
234  */
235 extern meshlink_node_t *meshlink_get_node(meshlink_handle_t *mesh, const char *name);
236
237 /// Get a list of all nodes.
238 /** This function returns a list with handles for all known nodes.
239  *
240  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
241  *  @param nodes        A pointer to an array of pointers to meshlink_node_t, which should be allocated by the application.
242  *                      The pointers are valid until meshlink_close() is called.
243  *  @param nmemb        The maximum number of pointers that can be stored in the nodes array.
244  *
245  *  @return             The number of known nodes, or -1 in case of an error.
246  *                      The returned number of nodes can be larger than nmemb, in which case not all nodes were stored in the nodes array.
247  */
248 extern ssize_t meshlink_get_all_nodes(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_node_t **nodes, size_t nmemb);
249
250 /// Sign data using the local node's MeshLink key.
251 /** This function signs data using the local node's MeshLink key.
252  *  The generated signature can be securely verified by other nodes.
253  *
254  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
255  *  @param data         A pointer to a buffer containing the data to be signed.
256  *  @param len          The length of the data to be signed.
257  *  @param signature    A pointer to a buffer where the signature will be stored.
258  *                      The buffer must be allocated by the application, and should be at least MESHLINK_SIGLEN bytes big.
259  *  @param siglen       The size of the signature buffer. Will be changed after the call to match the size of the signature itself.
260  *
261  *  @return             This function returns true if the signature was correctly generated, false otherwise.
262  */
263 extern bool meshlink_sign(meshlink_handle_t *mesh, const void *data, size_t len, void *signature, size_t *siglen);
264
265 /// Verify the signature generated by another node of a piece of data.
266 /** This function verifies the signature that another node generated for a piece of data.
267  *
268  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
269  *  @param source       A pointer to a meshlink_node_t describing the source of the signature.
270  *  @param data         A pointer to a buffer containing the data to be verified.
271  *  @param len          The length of the data to be verified.
272  *  @param signature    A pointer to a buffer where the signature will be stored.
273  *  @param siglen       A pointer to a variable holding the size of the signature buffer.
274  *                      The contents of the variable will be changed by meshlink_sign() to reflect the actual size of the signature.
275  *
276  *  @return             This function returns true if the signature is valid, false otherwise.
277  */
278 extern bool meshlink_verify(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_node_t *source, const void *data, size_t len, const void *signature, size_t siglen);
279
280 /// Add an Address for the local node.
281 /** This function adds an Address for the local node, which will be used for invitation URLs.
282  *
283  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
284  *  @param address      A string containing the address, which can be either in numeric format or a hostname.
285  *
286  *  @return             This function returns true if the address was added, false otherwise.
287  */
288 extern bool meshlink_add_address(meshlink_handle_t *mesh, const char *address);
289
290 /// Invite another node into the mesh.
291 /** This function generates an invitation that can be used by another node to join the same mesh as the local node.
292  *  The generated invitation is a string containing a URL.
293  *  This URL should be passed by the application to the invitee in a way that no eavesdroppers can see the URL.
294  *  The URL can only be used once, after the user has joined the mesh the URL is no longer valid.
295  *
296  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
297  *  @param name         The name that the invitee will use in the mesh.
298  *                      After this function returns, the application is free to overwrite or free @a name @a.
299  *
300  *  @return             This function returns a string that contains the invitation URL, or NULL in case of an error.
301  *                      The application should call free() after it has finished using the URL.
302  */
303 extern char *meshlink_invite(meshlink_handle_t *mesh, const char *name);
304
305 /// Use an invitation to join a mesh.
306 /** This function allows the local node to join an existing mesh using an invitation URL generated by another node.
307  *  An invitation can only be used if the local node has never connected to other nodes before.
308  *  After a succesfully accepted invitation, the name of the local node may have changed.
309  *
310  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
311  *  @param invitation   A string containing the invitation URL.
312  *                      After this function returns, the application is free to overwrite or free @a invitation @a.
313  *
314  *  @return             This function returns true if the local node joined the mesh it was invited to, false otherwise.
315  */
316 extern bool meshlink_join(meshlink_handle_t *mesh, const char *invitation);
317
318 /// Export the local node's key and addresses.
319 /** This function generates a string that contains the local node's public key and one or more IP addresses.
320  *  The application can pass it in some way to another node, which can then import it,
321  *  granting the local node access to the other node's mesh.
322  *
323  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
324  *
325  *  @return             This function returns a string that contains the exported key and addresses, or NULL in case of an error.
326  *                      The application should call free() after it has finished using this string.
327  */
328 extern char *meshlink_export(meshlink_handle_t *mesh);
329
330 /// Import another node's key and addresses.
331 /** This function accepts a string containing the exported public key and addresses of another node.
332  *  By importing this data, the local node grants the other node access to its mesh.
333  *
334  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
335  *  @param data         A string containing the other node's exported key and addresses.
336  *                      After this function returns, the application is free to overwrite or free @a data @a.
337  *
338  *  @return             This function returns true if the data was valid and the other node has been granted access to the mesh, false otherwise.
339  */
340 extern bool meshlink_import(meshlink_handle_t *mesh, const char *data);
341
342 /// Blacklist a node from the mesh.
343 /** This function causes the local node to blacklist another node.
344  *  The local node will drop any existing connections to that node,
345  *  and will not send data to it nor accept any data received from it any more.
346  *
347  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
348  *  @param node         A pointer to a meshlink_node_t describing the node to be blacklisted.
349  */
350 extern void meshlink_blacklist(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_node_t *node);
351
352 /// A callback for accepting incoming channels.
353 /** This function is called whenever a remote node wants to open a channel to the local node.
354  *  The application then has to decide whether to accept or reject this channel.
355  *
356  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
357  *  @param channel      A handle for the incoming channel.
358  *                      If the application accepts the incoming channel by returning true,
359  *                      then this handle is valid until meshlink_channel_close() is called on it.
360  *                      If the application rejects the incoming channel by returning false,
361  *                      then this handle is invalid after the callback returns
362  *                      (the callback does not need to call meshlink_channel_close() itself in this case).
363  *  @param node         The node from which this channel is being initiated.
364  *                      The pointer is guaranteed to be valid until meshlink_close() is called.
365  *  @param port         The port number the peer wishes to connect to.
366  *  @param data         A pointer to a buffer containing data already received. (Not yet used.)
367  *                      The pointer is only valid during the lifetime of the callback.
368  *                      The callback should mempcy() the data if it needs to be available outside the callback.
369  *  @param len          The length of the data. (Not yet used.)
370  *
371  *  @return             This function should return true if the application accepts the incoming channel, false otherwise.
372  *                      If returning false, the channel is invalid and may not be used anymore.
373  */
374 typedef bool (*meshlink_channel_accept_cb_t)(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_channel_t *channel, meshlink_node_t *node, uint16_t port, const void *data, size_t len);
375
376 /// A callback for receiving data from a channel.
377 /** This function is called whenever a remote node wants to open a channel to the local node.
378  *  The application then has to decide whether to accept or reject this channel.
379  *
380  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
381  *  @param channel      A handle for the channel.
382  *  @param data         A pointer to a buffer containing data sent by the source.
383  *                      The pointer is only valid during the lifetime of the callback.
384  *                      The callback should mempcy() the data if it needs to be available outside the callback.
385  *  @param len          The length of the data.
386  */
387 typedef void (*meshlink_channel_receive_cb_t)(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_channel_t *channel, const void *data, size_t len);
388
389 /// Set the accept callback.
390 /** This functions sets the callback that is called whenever another node sends data to the local node.
391  *  The callback is run in MeshLink's own thread.
392  *  It is therefore important that the callback uses apprioriate methods (queues, pipes, locking, etc.)
393  *  to hand the data over to the application's thread.
394  *  The callback should also not block itself and return as quickly as possible.
395  *
396  *  If no accept callback is set, incoming channels are rejected.
397  *
398  *  @param mesh      A handle which represents an instance of MeshLink.
399  *  @param cb        A pointer to the function which will be called when another node sends data to the local node.
400  *                   If a NULL pointer is given, the callback will be disabled.
401  */
402 extern void meshlink_set_channel_accept_cb(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_channel_accept_cb_t cb);
403
404 /// Set the receive callback.
405 /** This functions sets the callback that is called whenever another node sends data to the local node.
406  *  The callback is run in MeshLink's own thread.
407  *  It is therefore important that the callback uses apprioriate methods (queues, pipes, locking, etc.)
408  *  to hand the data over to the application's thread.
409  *  The callback should also not block itself and return as quickly as possible.
410  *
411  *  @param mesh      A handle which represents an instance of MeshLink.
412  *  @param channel   A handle for the channel.
413  *  @param cb        A pointer to the function which will be called when another node sends data to the local node.
414  *                   If a NULL pointer is given, the callback will be disabled.
415  */
416 extern void meshlink_set_channel_receive_cb(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_channel_t *channel, meshlink_channel_receive_cb_t cb);
417
418 /// Open a reliable stream channel to another node.
419 /** This function is called whenever a remote node wants to open a channel to the local node.
420  *  The application then has to decide whether to accept or reject this channel.
421  *
422  *  This function returns a pointer to a struct meshlink_channel that will be allocated by MeshLink.
423  *  When the application does no longer need to use this channel, it must call meshlink_close()
424  *  to free its resources.
425  *
426  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
427  *  @param node         The node to which this channel is being initiated.
428  *  @param port         The port number the peer wishes to connect to.
429  *  @param cb           A pointer to the function which will be called when the remote node sends data to the local node.
430  *  @param data         A pointer to a buffer containing data to already queue for sending.
431  *                      After meshlink_send() returns, the application is free to overwrite or free this buffer.
432  *  @param len          The length of the data.
433  *
434  *  @return             A handle for the channel, or NULL in case of an error.
435  *                      The handle is valid until meshlink_channel_close() is called.
436  */
437 extern meshlink_channel_t *meshlink_channel_open(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_node_t *node, uint16_t port, meshlink_channel_receive_cb_t cb, const void *data, size_t len);
438
439 /// Partially close a reliable stream channel.
440 /** This shuts down the read or write side of a channel, or both, without closing the handle.
441  *  It can be used to inform the remote node that the local node has finished sending all data on the channel,
442  *  but still allows waiting for incoming data from the remote node.
443  *
444  *  Shutting down the receive direction is also possible, and is equivalent to setting the receive callback to NULL.
445  *
446  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
447  *  @param channel      A handle for the channel.
448  *  @param direction    Must be one of SHUT_RD, SHUT_WR or SHUT_RDWR.
449  */
450 extern void meshlink_channel_shutdown(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_channel_t *channel, int direction);
451
452 /// Close a reliable stream channel.
453 /** This informs the remote node that the local node has finished sending all data on the channel.
454  *  It also causes the local node to stop accepting incoming data from the remote node.
455  *  It will free the struct meshlink_channel and all associated resources.
456  *  Afterwards, the channel handle is invalid and must not be used any more.
457  *
458  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
459  *  @param channel      A handle for the channel.
460  */
461 extern void meshlink_channel_close(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_channel_t *channel);
462
463 /// Transmit data on a channel
464 /** This queues data to send to the remote node.
465  *
466  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
467  *  @param channel      A handle for the channel.
468  *  @param data         A pointer to a buffer containing data sent by the source.
469  *                      After meshlink_send() returns, the application is free to overwrite or free this buffer.
470  *  @param len          The length of the data.
471  *
472  *  @return             The amount of data that was queued, which can be less than len, or a negative value in case of an error.
473  */
474 extern ssize_t meshlink_channel_send(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_channel_t *channel, const void *data, size_t len);
475
476 #ifdef __cplusplus
477 }
478 #endif
479
480 #endif // MESHLINK_H