]> git.meshlink.io Git - utcp/blobdiff - utcp.c
Add UDP semantics.
[utcp] / utcp.c
diff --git a/utcp.c b/utcp.c
index c125ce0a04d50414b69f22a9cae4abbf62f5f25a..c650ab700ad150fa876b0944a6872ea39298f352 100644 (file)
--- a/utcp.c
+++ b/utcp.c
        (r)->tv_sec = (a)->tv_sec - (b)->tv_sec;\
        (r)->tv_usec = (a)->tv_usec - (b)->tv_usec;\
        if((r)->tv_usec < 0)\
-               (r)->tv_sec--, (r)->tv_usec += 1000000;\
+               (r)->tv_sec--, (r)->tv_usec += USEC_PER_SEC;\
 } while (0)
 #endif
 
-#ifndef max
-#define max(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
-#endif
+static inline size_t max(size_t a, size_t b) {
+       return a > b ? a : b;
+}
 
 #ifdef UTCP_DEBUG
 #include <stdarg.h>
@@ -70,12 +70,12 @@ static void debug(const char *format, ...) {
 static void print_packet(struct utcp *utcp, const char *dir, const void *pkt, size_t len) {
        struct hdr hdr;
        if(len < sizeof hdr) {
-               debug("%p %s: short packet (%zu bytes)\n", utcp, dir, len);
+               debug("%p %s: short packet (%lu bytes)\n", utcp, dir, (unsigned long)len);
                return;
        }
 
        memcpy(&hdr, pkt, sizeof hdr);
-       fprintf (stderr, "%p %s: len=%zu, src=%u dst=%u seq=%u ack=%u wnd=%u ctl=", utcp, dir, len, hdr.src, hdr.dst, hdr.seq, hdr.ack, hdr.wnd);
+       debug("%p %s: len=%lu, src=%u dst=%u seq=%u ack=%u wnd=%u ctl=", utcp, dir, (unsigned long)len, hdr.src, hdr.dst, hdr.seq, hdr.ack, hdr.wnd);
        if(hdr.ctl & SYN)
                debug("SYN");
        if(hdr.ctl & RST)
@@ -86,11 +86,18 @@ static void print_packet(struct utcp *utcp, const char *dir, const void *pkt, si
                debug("ACK");
 
        if(len > sizeof hdr) {
-               debug(" data=");
-               for(int i = sizeof hdr; i < len; i++) {
-                       const char *data = pkt;
-                       debug("%c", data[i] >= 32 ? data[i] : '.');
+               uint32_t datalen = len - sizeof hdr;
+               const uint8_t *data = (uint8_t *)pkt + sizeof hdr;
+               char str[datalen * 2 + 1];
+               char *p = str;
+
+               for(uint32_t i = 0; i < datalen; i++) {
+                       *p++ = "0123456789ABCDEF"[data[i] >> 4];
+                       *p++ = "0123456789ABCDEF"[data[i] & 15];
                }
+               *p = 0;
+
+               debug(" data=%s", str);
        }
 
        debug("\n");
@@ -120,6 +127,10 @@ static bool fin_wanted(struct utcp_connection *c, uint32_t seq) {
        }
 }
 
+static bool is_reliable(struct utcp_connection *c) {
+       return c->flags & UTCP_RELIABLE;
+}
+
 static inline void list_connections(struct utcp *utcp) {
        debug("%p has %d connections:\n", utcp, utcp->nconnections);
        for(int i = 0; i < utcp->nconnections; i++)
@@ -135,16 +146,12 @@ static int32_t seqdiff(uint32_t a, uint32_t b) {
 
 // Store data into the buffer
 static ssize_t buffer_put_at(struct buffer *buf, size_t offset, const void *data, size_t len) {
-       if(buf->maxsize <= buf->used)
-               return 0;
-
-       debug("buffer_put_at %zu %zu %zu\n", buf->used, offset, len);
+       debug("buffer_put_at %lu %lu %lu\n", (unsigned long)buf->used, (unsigned long)offset, (unsigned long)len);
 
        size_t required = offset + len;
        if(required > buf->maxsize) {
                if(offset >= buf->maxsize)
                        return 0;
-               abort();
                len = buf->maxsize - offset;
                required = buf->maxsize;
        }
@@ -156,7 +163,7 @@ static ssize_t buffer_put_at(struct buffer *buf, size_t offset, const void *data
                } else {
                        do {
                                newsize *= 2;
-                       } while(newsize < buf->used + len);
+                       } while(newsize < required);
                }
                if(newsize > buf->maxsize)
                        newsize = buf->maxsize;
@@ -260,6 +267,7 @@ static void free_connection(struct utcp_connection *c) {
        memmove(cp, cp + 1, (utcp->nconnections - i - 1) * sizeof *cp);
        utcp->nconnections--;
 
+       buffer_exit(&c->rcvbuf);
        buffer_exit(&c->sndbuf);
        free(c);
 }
@@ -305,6 +313,7 @@ static struct utcp_connection *allocate_connection(struct utcp *utcp, uint16_t s
        }
 
        if(!buffer_init(&c->rcvbuf, DEFAULT_RCVBUFSIZE, DEFAULT_MAXRCVBUFSIZE)) {
+               buffer_exit(&c->sndbuf);
                free(c);
                return NULL;
        }
@@ -373,28 +382,38 @@ static void stop_retransmit_timer(struct utcp_connection *c) {
        debug("timeout cleared\n");
 }
 
-struct utcp_connection *utcp_connect(struct utcp *utcp, uint16_t dst, utcp_recv_t recv, void *priv) {
+struct utcp_connection *utcp_connect_ex(struct utcp *utcp, uint16_t dst, utcp_recv_t recv, void *priv, uint32_t flags) {
        struct utcp_connection *c = allocate_connection(utcp, 0, dst);
        if(!c)
                return NULL;
 
+       assert((flags & ~0xf) == 0);
+
+       c->flags = flags;
        c->recv = recv;
        c->priv = priv;
 
-       struct hdr hdr;
-
-       hdr.src = c->src;
-       hdr.dst = c->dst;
-       hdr.seq = c->snd.iss;
-       hdr.ack = 0;
-       hdr.wnd = c->rcv.wnd;
-       hdr.ctl = SYN;
-       hdr.aux = 0;
+       struct {
+               struct hdr hdr;
+               uint8_t init[4];
+       } pkt;
+
+       pkt.hdr.src = c->src;
+       pkt.hdr.dst = c->dst;
+       pkt.hdr.seq = c->snd.iss;
+       pkt.hdr.ack = 0;
+       pkt.hdr.wnd = c->rcv.wnd;
+       pkt.hdr.ctl = SYN;
+       pkt.hdr.aux = 0x0101;
+       pkt.init[0] = 1;
+       pkt.init[1] = 0;
+       pkt.init[2] = 0;
+       pkt.init[3] = flags & 0x7;
 
        set_state(c, SYN_SENT);
 
-       print_packet(utcp, "send", &hdr, sizeof hdr);
-       utcp->send(utcp, &hdr, sizeof hdr);
+       print_packet(utcp, "send", &pkt, sizeof pkt);
+       utcp->send(utcp, &pkt, sizeof pkt);
 
        gettimeofday(&c->conn_timeout, NULL);
        c->conn_timeout.tv_sec += utcp->timeout;
@@ -402,6 +421,10 @@ struct utcp_connection *utcp_connect(struct utcp *utcp, uint16_t dst, utcp_recv_
        return c;
 }
 
+struct utcp_connection *utcp_connect(struct utcp *utcp, uint16_t dst, utcp_recv_t recv, void *priv) {
+       return utcp_connect_ex(utcp, dst, recv, priv, UTCP_TCP);
+}
+
 void utcp_accept(struct utcp_connection *c, utcp_recv_t recv, void *priv) {
        if(c->reapable || c->state != SYN_RECEIVED) {
                debug("Error: accept() called on invalid connection %p in state %s\n", c, strstate[c->state]);
@@ -502,7 +525,7 @@ ssize_t utcp_send(struct utcp_connection *c, const void *data, size_t len) {
                return -1;
        }
 
-       // Add data to send buffer
+       // Exit early if we have nothing to send.
 
        if(!len)
                return 0;
@@ -512,6 +535,8 @@ ssize_t utcp_send(struct utcp_connection *c, const void *data, size_t len) {
                return -1;
        }
 
+       // Add data to send buffer.
+
        len = buffer_put(&c->sndbuf, data, len);
        if(len <= 0) {
                errno = EWOULDBLOCK;
@@ -520,7 +545,11 @@ ssize_t utcp_send(struct utcp_connection *c, const void *data, size_t len) {
 
        c->snd.last += len;
        ack(c, false);
-       if(!timerisset(&c->rtrx_timeout))
+       if(!is_reliable(c)) {
+               c->snd.una = c->snd.nxt = c->snd.last;
+               buffer_get(&c->sndbuf, NULL, c->sndbuf.used);
+       }
+       if(is_reliable(c) && !timerisset(&c->rtrx_timeout))
                start_retransmit_timer(c);
        return len;
 }
@@ -532,8 +561,11 @@ static void swap_ports(struct hdr *hdr) {
 }
 
 static void retransmit(struct utcp_connection *c) {
-       if(c->state == CLOSED || c->snd.nxt == c->snd.una)
+       if(c->state == CLOSED || c->snd.last == c->snd.una) {
+               debug("Retransmit() called but nothing to retransmit!\n");
+               stop_retransmit_timer(c);
                return;
+       }
 
        struct utcp *utcp = c->utcp;
 
@@ -548,13 +580,14 @@ static void retransmit(struct utcp_connection *c) {
 
        pkt->hdr.src = c->src;
        pkt->hdr.dst = c->dst;
+       pkt->hdr.wnd = c->rcv.wnd;
+       pkt->hdr.aux = 0;
 
        switch(c->state) {
                case SYN_SENT:
                        // Send our SYN again
                        pkt->hdr.seq = c->snd.iss;
                        pkt->hdr.ack = 0;
-                       pkt->hdr.wnd = c->rcv.wnd;
                        pkt->hdr.ctl = SYN;
                        print_packet(c->utcp, "rtrx", pkt, sizeof pkt->hdr);
                        utcp->send(utcp, pkt, sizeof pkt->hdr);
@@ -614,11 +647,31 @@ cleanup:
        free(pkt);
 }
 
-// Update receive buffer and SACK entries after consuming data.
+/* Update receive buffer and SACK entries after consuming data.
+ *
+ * Situation:
+ *
+ * |.....0000..1111111111.....22222......3333|
+ * |---------------^
+ *
+ * 0..3 represent the SACK entries. The ^ indicates up to which point we want
+ * to remove data from the receive buffer. The idea is to substract "len"
+ * from the offset of all the SACK entries, and then remove/cut down entries
+ * that are shifted to before the start of the receive buffer.
+ *
+ * There are three cases:
+ * - the SACK entry is after ^, in that case just change the offset.
+ * - the SACK entry starts before and ends after ^, so we have to
+ *   change both its offset and size.
+ * - the SACK entry is completely before ^, in that case delete it.
+ */
 static void sack_consume(struct utcp_connection *c, size_t len) {
-       debug("sack_consume %zu\n", len);
-       if(len > c->rcvbuf.used)
-               abort();
+       debug("sack_consume %lu\n", (unsigned long)len);
+       if(len > c->rcvbuf.used) {
+               debug("All SACK entries consumed");
+               c->sacks[0].len = 0;
+               return;
+       }
 
        buffer_get(&c->rcvbuf, NULL, len);
 
@@ -627,13 +680,13 @@ static void sack_consume(struct utcp_connection *c, size_t len) {
                        c->sacks[i].offset -= len;
                        i++;
                } else if(len < c->sacks[i].offset + c->sacks[i].len) {
-                       c->sacks[i].offset = 0;
                        c->sacks[i].len -= len - c->sacks[i].offset;
+                       c->sacks[i].offset = 0;
                        i++;
                } else {
                        if(i < NSACKS - 1) {
                                memmove(&c->sacks[i], &c->sacks[i + 1], (NSACKS - 1 - i) * sizeof c->sacks[i]);
-                               c->sacks[i + 1].len = 0;
+                               c->sacks[NSACKS - 1].len = 0;
                        } else {
                                c->sacks[i].len = 0;
                                break;
@@ -666,6 +719,8 @@ static void handle_out_of_order(struct utcp_connection *c, uint32_t offset, cons
                                        memmove(&c->sacks[i + 1], &c->sacks[i], (NSACKS - i - 1) * sizeof c->sacks[i]);
                                        c->sacks[i].offset = offset;
                                        c->sacks[i].len = rxd;
+                               } else {
+                                       debug("SACK entries full, dropping packet\n");
                                }
                                break;
                        } else { // merge
@@ -690,7 +745,7 @@ static void handle_out_of_order(struct utcp_connection *c, uint32_t offset, cons
 static void handle_in_order(struct utcp_connection *c, const void *data, size_t len) {
        // Check if we can process out-of-order data now.
        if(c->sacks[0].len && len >= c->sacks[0].offset) { // TODO: handle overlap with second SACK
-               debug("incoming packet len %zu connected with SACK at %u\n", len, c->sacks[0].offset);
+               debug("incoming packet len %lu connected with SACK at %u\n", (unsigned long)len, c->sacks[0].offset);
                buffer_put_at(&c->rcvbuf, 0, data, len); // TODO: handle return value
                len = max(len, c->sacks[0].offset + c->sacks[0].len);
                data = c->rcvbuf.data;
@@ -712,6 +767,12 @@ static void handle_in_order(struct utcp_connection *c, const void *data, size_t
 
 
 static void handle_incoming_data(struct utcp_connection *c, uint32_t seq, const void *data, size_t len) {
+       if(!is_reliable(c)) {
+               c->recv(c, data, len);
+               c->rcv.nxt = seq + len;
+               return;
+       }
+
        uint32_t offset = seqdiff(seq, c->rcv.nxt);
        if(offset + len > c->rcvbuf.maxsize)
                abort();
@@ -788,6 +849,19 @@ ssize_t utcp_recv(struct utcp *utcp, const void *data, size_t len) {
                                goto reset;
                        }
 
+                       // Parse auxilliary information
+                       if(hdr.aux) {
+                               if(hdr.aux != 0x0101 || len < 4 || ((uint8_t *)data)[0] != 1) {
+                                       len = 1;
+                                       goto reset;
+                               }
+                               c->flags = ((uint8_t *)data)[3] & 0x7;
+                               data += 4;
+                               len -= 4;
+                       } else {
+                               c->flags = UTCP_TCP;
+                       }
+
                        // Return SYN+ACK, go to SYN_RECEIVED state
                        c->snd.wnd = hdr.wnd;
                        c->rcv.irs = hdr.seq;
@@ -815,8 +889,10 @@ ssize_t utcp_recv(struct utcp *utcp, const void *data, size_t len) {
        // In case this is for a CLOSED connection, ignore the packet.
        // TODO: make it so incoming packets can never match a CLOSED connection.
 
-       if(c->state == CLOSED)
+       if(c->state == CLOSED) {
+               debug("Got packet for closed connection\n");
                return 0;
+       }
 
        // It is for an existing connection.
 
@@ -857,24 +933,24 @@ ssize_t utcp_recv(struct utcp *utcp, const void *data, size_t len) {
 
                // cut already accepted front overlapping
                if(rcv_offset < 0) {
-                       acceptable = rcv_offset + len >= 0;
+                       acceptable = len > -rcv_offset;
                        if(acceptable) {
                                data -= rcv_offset;
                                len += rcv_offset;
+                               hdr.seq -= rcv_offset;
                        }
+               } else {
+                       acceptable = seqdiff(hdr.seq, c->rcv.nxt) >= 0 && seqdiff(hdr.seq, c->rcv.nxt) + len <= c->rcvbuf.maxsize;
                }
-
-               acceptable = seqdiff(hdr.seq, c->rcv.nxt) >= 0 && seqdiff(hdr.seq, c->rcv.nxt) + len <= c->rcvbuf.maxsize;
        }
 
        if(!acceptable) {
-               debug("Packet not acceptable, %u <= %u + %zu < %u\n", c->rcv.nxt, hdr.seq, len, c->rcv.nxt + c->rcvbuf.maxsize);
+               debug("Packet not acceptable, %u <= %u + %lu < %u\n", c->rcv.nxt, hdr.seq, (unsigned long)len, c->rcv.nxt + c->rcvbuf.maxsize);
                // Ignore unacceptable RST packets.
                if(hdr.ctl & RST)
                        return 0;
-               // Otherwise, send an ACK back in the hope things improve.
-               ack(c, true);
-               return 0;
+               // Otherwise, continue processing.
+               len = 0;
        }
 
        c->snd.wnd = hdr.wnd; // TODO: move below
@@ -1012,7 +1088,7 @@ ssize_t utcp_recv(struct utcp *utcp, const void *data, size_t len) {
                        break;
                }
        } else {
-               if(!len) {
+               if(!len && is_reliable(c)) {
                        c->dupack++;
                        if(c->dupack == 3) {
                                debug("Triplicate ACK\n");
@@ -1032,7 +1108,7 @@ ssize_t utcp_recv(struct utcp *utcp, const void *data, size_t len) {
                timerclear(&c->conn_timeout); // It will be set anew in utcp_timeout() if c->snd.una != c->snd.nxt.
                if(c->snd.una == c->snd.last)
                        stop_retransmit_timer(c);
-               else
+               else if(is_reliable(c))
                        start_retransmit_timer(c);
        }
 
@@ -1246,11 +1322,13 @@ int utcp_shutdown(struct utcp_connection *c, int dir) {
        c->snd.last++;
 
        ack(c, false);
+       if(!timerisset(&c->rtrx_timeout))
+               start_retransmit_timer(c);
        return 0;
 }
 
 int utcp_close(struct utcp_connection *c) {
-       if(utcp_shutdown(c, SHUT_RDWR))
+       if(utcp_shutdown(c, SHUT_RDWR) && errno != ENOTCONN)
                return -1;
        c->recv = NULL;
        c->poll = NULL;
@@ -1390,8 +1468,8 @@ struct utcp *utcp_init(utcp_accept_t accept, utcp_pre_accept_t pre_accept, utcp_
        utcp->send = send;
        utcp->priv = priv;
        utcp->mtu = DEFAULT_MTU;
-       utcp->timeout = DEFAULT_USER_TIMEOUT; // s
-       utcp->rto = START_RTO; // us
+       utcp->timeout = DEFAULT_USER_TIMEOUT; // sec
+       utcp->rto = START_RTO; // usec
 
        return utcp;
 }
@@ -1402,6 +1480,7 @@ void utcp_exit(struct utcp *utcp) {
        for(int i = 0; i < utcp->nconnections; i++) {
                if(!utcp->connections[i]->reapable)
                        debug("Warning, freeing unclosed connection %p\n", utcp->connections[i]);
+               buffer_exit(&utcp->connections[i]->rcvbuf);
                buffer_exit(&utcp->connections[i]->sndbuf);
                free(utcp->connections[i]);
        }