/*      $OpenBSD: imsg-buffer.c,v 1.18 2023/12/12 15:47:41 claudio Exp $        */

/*
* Copyright (c) 2023 Claudio Jeker <[email protected]>
* Copyright (c) 2003, 2004 Henning Brauer <[email protected]>
*
* Permission to use, copy, modify, and distribute this software for any
* purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
* copyright notice and this permission notice appear in all copies.
*
* THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
* WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
* MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
* ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
* WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
* ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
* OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
*/

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/uio.h>
#include <arpa/inet.h>

#include <limits.h>
#include <errno.h>
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#include "compat.h"
#include "imsg.h"

#undef htobe16
#define htobe16 htons
#undef htobe32
#define htobe32 htonl
#undef htobe64
#define htobe64 htonll
#undef be16toh
#define be16toh ntohs
#undef be32toh
#define be32toh ntohl
#undef be64toh
#define be64toh ntohll

static int      ibuf_realloc(struct ibuf *, size_t);
static void     ibuf_enqueue(struct msgbuf *, struct ibuf *);
static void     ibuf_dequeue(struct msgbuf *, struct ibuf *);
static void     msgbuf_drain(struct msgbuf *, size_t);

struct ibuf *
ibuf_open(size_t len)
{
       struct ibuf     *buf;

       if (len == 0) {
               errno = EINVAL;
               return (NULL);
       }
       if ((buf = calloc(1, sizeof(struct ibuf))) == NULL)
               return (NULL);
       if ((buf->buf = calloc(len, 1)) == NULL) {
               free(buf);
               return (NULL);
       }
       buf->size = buf->max = len;
       buf->fd = -1;

       return (buf);
}

struct ibuf *
ibuf_dynamic(size_t len, size_t max)
{
       struct ibuf     *buf;

       if (max == 0 || max < len) {
               errno = EINVAL;
               return (NULL);
       }

       if ((buf = calloc(1, sizeof(struct ibuf))) == NULL)
               return (NULL);
       if (len > 0) {
               if ((buf->buf = calloc(len, 1)) == NULL) {
                       free(buf);
                       return (NULL);
               }
       }
       buf->size = len;
       buf->max = max;
       buf->fd = -1;

       return (buf);
}

static int
ibuf_realloc(struct ibuf *buf, size_t len)
{
       unsigned char   *b;

       /* on static buffers max is eq size and so the following fails */
       if (len > SIZE_MAX - buf->wpos || buf->wpos + len > buf->max) {
               errno = ERANGE;
               return (-1);
       }

       b = recallocarray(buf->buf, buf->size, buf->wpos + len, 1);
       if (b == NULL)
               return (-1);
       buf->buf = b;
       buf->size = buf->wpos + len;

       return (0);
}

void *
ibuf_reserve(struct ibuf *buf, size_t len)
{
       void    *b;

       if (len > SIZE_MAX - buf->wpos || buf->max == 0) {
               errno = ERANGE;
               return (NULL);
       }

       if (buf->wpos + len > buf->size)
               if (ibuf_realloc(buf, len) == -1)
                       return (NULL);

       b = buf->buf + buf->wpos;
       buf->wpos += len;
       return (b);
}

int
ibuf_add(struct ibuf *buf, const void *data, size_t len)
{
       void *b;

       if ((b = ibuf_reserve(buf, len)) == NULL)
               return (-1);

       memcpy(b, data, len);
       return (0);
}

int
ibuf_add_ibuf(struct ibuf *buf, const struct ibuf *from)
{
       return ibuf_add(buf, ibuf_data(from), ibuf_size(from));
}

/* remove after tree is converted */
int
ibuf_add_buf(struct ibuf *buf, const struct ibuf *from)
{
       return ibuf_add_ibuf(buf, from);
}

int
ibuf_add_n8(struct ibuf *buf, uint64_t value)
{
       uint8_t v;

       if (value > UINT8_MAX) {
               errno = EINVAL;
               return (-1);
       }
       v = value;
       return ibuf_add(buf, &v, sizeof(v));
}

int
ibuf_add_n16(struct ibuf *buf, uint64_t value)
{
       uint16_t v;

       if (value > UINT16_MAX) {
               errno = EINVAL;
               return (-1);
       }
       v = htobe16(value);
       return ibuf_add(buf, &v, sizeof(v));
}

int
ibuf_add_n32(struct ibuf *buf, uint64_t value)
{
       uint32_t v;

       if (value > UINT32_MAX) {
               errno = EINVAL;
               return (-1);
       }
       v = htobe32(value);
       return ibuf_add(buf, &v, sizeof(v));
}

int
ibuf_add_n64(struct ibuf *buf, uint64_t value)
{
       value = htobe64(value);
       return ibuf_add(buf, &value, sizeof(value));
}

int
ibuf_add_h16(struct ibuf *buf, uint64_t value)
{
       uint16_t v;

       if (value > UINT16_MAX) {
               errno = EINVAL;
               return (-1);
       }
       v = value;
       return ibuf_add(buf, &v, sizeof(v));
}

int
ibuf_add_h32(struct ibuf *buf, uint64_t value)
{
       uint32_t v;

       if (value > UINT32_MAX) {
               errno = EINVAL;
               return (-1);
       }
       v = value;
       return ibuf_add(buf, &v, sizeof(v));
}

int
ibuf_add_h64(struct ibuf *buf, uint64_t value)
{
       return ibuf_add(buf, &value, sizeof(value));
}

int
ibuf_add_zero(struct ibuf *buf, size_t len)
{
       void *b;

       if ((b = ibuf_reserve(buf, len)) == NULL)
               return (-1);
       memset(b, 0, len);
       return (0);
}

void *
ibuf_seek(struct ibuf *buf, size_t pos, size_t len)
{
       /* only allow seeking between rpos and wpos */
       if (ibuf_size(buf) < pos || SIZE_MAX - pos < len ||
           ibuf_size(buf) < pos + len) {
               errno = ERANGE;
               return (NULL);
       }

       return (buf->buf + buf->rpos + pos);
}

int
ibuf_set(struct ibuf *buf, size_t pos, const void *data, size_t len)
{
       void *b;

       if ((b = ibuf_seek(buf, pos, len)) == NULL)
               return (-1);

       memcpy(b, data, len);
       return (0);
}

int
ibuf_set_n8(struct ibuf *buf, size_t pos, uint64_t value)
{
       uint8_t v;

       if (value > UINT8_MAX) {
               errno = EINVAL;
               return (-1);
       }
       v = value;
       return (ibuf_set(buf, pos, &v, sizeof(v)));
}

int
ibuf_set_n16(struct ibuf *buf, size_t pos, uint64_t value)
{
       uint16_t v;

       if (value > UINT16_MAX) {
               errno = EINVAL;
               return (-1);
       }
       v = htobe16(value);
       return (ibuf_set(buf, pos, &v, sizeof(v)));
}

int
ibuf_set_n32(struct ibuf *buf, size_t pos, uint64_t value)
{
       uint32_t v;

       if (value > UINT32_MAX) {
               errno = EINVAL;
               return (-1);
       }
       v = htobe32(value);
       return (ibuf_set(buf, pos, &v, sizeof(v)));
}

int
ibuf_set_n64(struct ibuf *buf, size_t pos, uint64_t value)
{
       value = htobe64(value);
       return (ibuf_set(buf, pos, &value, sizeof(value)));
}

int
ibuf_set_h16(struct ibuf *buf, size_t pos, uint64_t value)
{
       uint16_t v;

       if (value > UINT16_MAX) {
               errno = EINVAL;
               return (-1);
       }
       v = value;
       return (ibuf_set(buf, pos, &v, sizeof(v)));
}

int
ibuf_set_h32(struct ibuf *buf, size_t pos, uint64_t value)
{
       uint32_t v;

       if (value > UINT32_MAX) {
               errno = EINVAL;
               return (-1);
       }
       v = value;
       return (ibuf_set(buf, pos, &v, sizeof(v)));
}

int
ibuf_set_h64(struct ibuf *buf, size_t pos, uint64_t value)
{
       return (ibuf_set(buf, pos, &value, sizeof(value)));
}

void *
ibuf_data(const struct ibuf *buf)
{
       return (buf->buf + buf->rpos);
}

size_t
ibuf_size(const struct ibuf *buf)
{
       return (buf->wpos - buf->rpos);
}

size_t
ibuf_left(const struct ibuf *buf)
{
       if (buf->max == 0)
               return (0);
       return (buf->max - buf->wpos);
}

int
ibuf_truncate(struct ibuf *buf, size_t len)
{
       if (ibuf_size(buf) >= len) {
               buf->wpos = buf->rpos + len;
               return (0);
       }
       if (buf->max == 0) {
               /* only allow to truncate down */
               errno = ERANGE;
               return (-1);
       }
       return ibuf_add_zero(buf, len - ibuf_size(buf));
}

void
ibuf_rewind(struct ibuf *buf)
{
       buf->rpos = 0;
}

void
ibuf_close(struct msgbuf *msgbuf, struct ibuf *buf)
{
       ibuf_enqueue(msgbuf, buf);
}

void
ibuf_from_buffer(struct ibuf *buf, void *data, size_t len)
{
       memset(buf, 0, sizeof(*buf));
       buf->buf = data;
       buf->size = buf->wpos = len;
       buf->fd = -1;
}

void
ibuf_from_ibuf(struct ibuf *buf, const struct ibuf *from)
{
       ibuf_from_buffer(buf, ibuf_data(from), ibuf_size(from));
}

int
ibuf_get(struct ibuf *buf, void *data, size_t len)
{
       if (ibuf_size(buf) < len) {
               errno = EBADMSG;
               return (-1);
       }

       memcpy(data, ibuf_data(buf), len);
       buf->rpos += len;
       return (0);
}

int
ibuf_get_ibuf(struct ibuf *buf, size_t len, struct ibuf *new)
{
       if (ibuf_size(buf) < len) {
               errno = EBADMSG;
               return (-1);
       }

       ibuf_from_buffer(new, ibuf_data(buf), len);
       buf->rpos += len;
       return (0);
}

int
ibuf_get_n8(struct ibuf *buf, uint8_t *value)
{
       return ibuf_get(buf, value, sizeof(*value));
}

int
ibuf_get_n16(struct ibuf *buf, uint16_t *value)
{
       int rv;

       rv = ibuf_get(buf, value, sizeof(*value));
       *value = be16toh(*value);
       return (rv);
}

int
ibuf_get_n32(struct ibuf *buf, uint32_t *value)
{
       int rv;

       rv = ibuf_get(buf, value, sizeof(*value));
       *value = be32toh(*value);
       return (rv);
}

int
ibuf_get_n64(struct ibuf *buf, uint64_t *value)
{
       int rv;

       rv = ibuf_get(buf, value, sizeof(*value));
       *value = be64toh(*value);
       return (rv);
}

int
ibuf_get_h16(struct ibuf *buf, uint16_t *value)
{
       return ibuf_get(buf, value, sizeof(*value));
}

int
ibuf_get_h32(struct ibuf *buf, uint32_t *value)
{
       return ibuf_get(buf, value, sizeof(*value));
}

int
ibuf_get_h64(struct ibuf *buf, uint64_t *value)
{
       return ibuf_get(buf, value, sizeof(*value));
}

int
ibuf_skip(struct ibuf *buf, size_t len)
{
       if (ibuf_size(buf) < len) {
               errno = EBADMSG;
               return (-1);
       }

       buf->rpos += len;
       return (0);
}

void
ibuf_free(struct ibuf *buf)
{
       if (buf == NULL)
               return;
       if (buf->max == 0)      /* if buf lives on the stack */
               abort();        /* abort before causing more harm */
       if (buf->fd != -1)
               close(buf->fd);
       freezero(buf->buf, buf->size);
       free(buf);
}

int
ibuf_fd_avail(struct ibuf *buf)
{
       return (buf->fd != -1);
}

int
ibuf_fd_get(struct ibuf *buf)
{
       int fd;

       fd = buf->fd;
       buf->fd = -1;
       return (fd);
}

void
ibuf_fd_set(struct ibuf *buf, int fd)
{
       if (buf->max == 0)      /* if buf lives on the stack */
               abort();        /* abort before causing more harm */
       if (buf->fd != -1)
               close(buf->fd);
       buf->fd = fd;
}

int
ibuf_write(struct msgbuf *msgbuf)
{
       struct iovec     iov[IOV_MAX];
       struct ibuf     *buf;
       unsigned int     i = 0;
       ssize_t n;

       memset(&iov, 0, sizeof(iov));
       TAILQ_FOREACH(buf, &msgbuf->bufs, entry) {
               if (i >= IOV_MAX)
                       break;
               iov[i].iov_base = ibuf_data(buf);
               iov[i].iov_len = ibuf_size(buf);
               i++;
       }

again:
       if ((n = writev(msgbuf->fd, iov, i)) == -1) {
               if (errno == EINTR)
                       goto again;
               if (errno == ENOBUFS)
                       errno = EAGAIN;
               return (-1);
       }

       if (n == 0) {                   /* connection closed */
               errno = 0;
               return (0);
       }

       msgbuf_drain(msgbuf, n);

       return (1);
}

void
msgbuf_init(struct msgbuf *msgbuf)
{
       msgbuf->queued = 0;
       msgbuf->fd = -1;
       TAILQ_INIT(&msgbuf->bufs);
}

static void
msgbuf_drain(struct msgbuf *msgbuf, size_t n)
{
       struct ibuf     *buf, *next;

       for (buf = TAILQ_FIRST(&msgbuf->bufs); buf != NULL && n > 0;
           buf = next) {
               next = TAILQ_NEXT(buf, entry);
               if (n >= ibuf_size(buf)) {
                       n -= ibuf_size(buf);
                       ibuf_dequeue(msgbuf, buf);
               } else {
                       buf->rpos += n;
                       n = 0;
               }
       }
}

void
msgbuf_clear(struct msgbuf *msgbuf)
{
       struct ibuf     *buf;

       while ((buf = TAILQ_FIRST(&msgbuf->bufs)) != NULL)
               ibuf_dequeue(msgbuf, buf);
}

int
msgbuf_write(struct msgbuf *msgbuf)
{
       struct iovec     iov[IOV_MAX];
       struct ibuf     *buf, *buf0 = NULL;
       unsigned int     i = 0;
       ssize_t          n;
       struct msghdr    msg;
       struct cmsghdr  *cmsg;
       union {
               struct cmsghdr  hdr;
               char            buf[CMSG_SPACE(sizeof(int))];
       } cmsgbuf;

       memset(&iov, 0, sizeof(iov));
       memset(&msg, 0, sizeof(msg));
       memset(&cmsgbuf, 0, sizeof(cmsgbuf));
       TAILQ_FOREACH(buf, &msgbuf->bufs, entry) {
               if (i >= IOV_MAX)
                       break;
               if (i > 0 && buf->fd != -1)
                       break;
               iov[i].iov_base = ibuf_data(buf);
               iov[i].iov_len = ibuf_size(buf);
               i++;
               if (buf->fd != -1)
                       buf0 = buf;
       }

       msg.msg_iov = iov;
       msg.msg_iovlen = i;

       if (buf0 != NULL) {
               msg.msg_control = (caddr_t)&cmsgbuf.buf;
               msg.msg_controllen = CMSG_SPACE(sizeof(int));
               cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
               cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(int));
               cmsg->cmsg_level = SOL_SOCKET;
               cmsg->cmsg_type = SCM_RIGHTS;
               *(int *)CMSG_DATA(cmsg) = buf0->fd;
       }

again:
       if ((n = sendmsg(msgbuf->fd, &msg, 0)) == -1) {
               if (errno == EINTR)
                       goto again;
               if (errno == ENOBUFS)
                       errno = EAGAIN;
               return (-1);
       }

       if (n == 0) {                   /* connection closed */
               errno = 0;
               return (0);
       }

       /*
        * assumption: fd got sent if sendmsg sent anything
        * this works because fds are passed one at a time
        */
       if (buf0 != NULL) {
               close(buf0->fd);
               buf0->fd = -1;
       }

       msgbuf_drain(msgbuf, n);

       return (1);
}

uint32_t
msgbuf_queuelen(struct msgbuf *msgbuf)
{
       return (msgbuf->queued);
}

static void
ibuf_enqueue(struct msgbuf *msgbuf, struct ibuf *buf)
{
       if (buf->max == 0)      /* if buf lives on the stack */
               abort();        /* abort before causing more harm */
       TAILQ_INSERT_TAIL(&msgbuf->bufs, buf, entry);
       msgbuf->queued++;
}

static void
ibuf_dequeue(struct msgbuf *msgbuf, struct ibuf *buf)
{
       TAILQ_REMOVE(&msgbuf->bufs, buf, entry);
       msgbuf->queued--;
       ibuf_free(buf);
}