shibsp/remoting/impl/SocketListener.cpp

   1 /**
   2  * Licensed to the University Corporation for Advanced Internet
   3  * Development, Inc. (UCAID) under one or more contributor license
   4  * agreements. See the NOTICE file distributed with this work for
   5  * additional information regarding copyright ownership.
   6  *
   7  * UCAID licenses this file to you under the Apache License,
   8  * Version 2.0 (the "License"); you may not use this file except
   9  * in compliance with the License. You may obtain a copy of the
  10  * License at
  11  *
  12  * http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  13  *
  14  * Unless required by applicable law or agreed to in writing,
  15  * software distributed under the License is distributed on an
  16  * "AS IS" BASIS, WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND,
  17  * either express or implied. See the License for the specific
  18  * language governing permissions and limitations under the License.
  19  */
  20
  21 /**
  22  * SocketListener.cpp
  23  *
  24  * Berkeley Socket-based ListenerService implementation.
  25  */
  26
  27 #include "internal.h"
  28 #include "exceptions.h"
  29 #include "ServiceProvider.h"
  30 #include "SPConfig.h"
  31 #include "remoting/impl/SocketListener.h"
  32
  33 #include <errno.h>
  34 #include <stack>
  35 #include <sstream>
  36 #include <xercesc/util/XMLUniDefs.hpp>
  37
  38 #include <xmltooling/util/NDC.h>
  39 #include <xmltooling/util/XMLHelper.h>
  40
  41 #ifndef WIN32
  42 # include <netinet/in.h>
  43 #endif
  44
  45 #ifdef HAVE_UNISTD_H
  46 # include <unistd.h>
  47 #endif
  48
  49 using namespace shibsp;
  50 using namespace xmltooling;
  51 using namespace std;
  52 using xercesc::DOMElement;
  53
  54 namespace shibsp {
  55
  56     // Manages the pool of connections
  57     class SocketPool
  58     {
  59     public:
  60         SocketPool(Category& log, const SocketListener* listener)
  61             : m_log(log), m_listener(listener), m_lock(Mutex::create()) {}
  62         ~SocketPool();
  63         SocketListener::ShibSocket get();
  64         void put(SocketListener::ShibSocket s);
  65
  66     private:
  67         SocketListener::ShibSocket connect();
  68
  69         Category& m_log;
  70         const SocketListener* m_listener;
  71         auto_ptr<Mutex> m_lock;
  72         stack<SocketListener::ShibSocket> m_pool;
  73     };
  74
  75     // Worker threads in server
  76     class ServerThread {
  77     public:
  78         ServerThread(SocketListener::ShibSocket& s, SocketListener* listener, unsigned long id);
  79         ~ServerThread();
  80         void run();
  81         int job();  // Return -1 on error, 1 for closed, 0 for success
  82
  83     private:
  84         SocketListener::ShibSocket m_sock;
  85         Thread* m_child;
  86         SocketListener* m_listener;
  87         string m_id;
  88         char m_buf[16384];
  89     };
  90 }
  91
  92 SocketListener::ShibSocket SocketPool::connect()
  93 {
  94 #ifdef _DEBUG
  95     NDC ndc("connect");
  96 #endif
  97
  98     m_log.debug("trying to connect to listener");
  99
 100     SocketListener::ShibSocket sock;
 101     if (!m_listener->create(sock)) {
 102         m_log.error("cannot create socket");
 103         throw ListenerException("Cannot create socket");
 104     }
 105
 106     bool connected = false;
 107     int num_tries = 3;
 108
 109     for (int i = num_tries-1; i >= 0; i--) {
 110         if (m_listener->connect(sock)) {
 111             connected = true;
 112             break;
 113         }
 114
 115         m_log.warn("cannot connect socket (%u)...%s", sock, (i > 0 ? "retrying" : ""));
 116
 117         if (i) {
 118 #ifdef WIN32
 119             Sleep(2000*(num_tries-i));
 120 #else
 121             sleep(2*(num_tries-i));
 122 #endif
 123         }
 124     }
 125
 126     if (!connected) {
 127         m_log.crit("socket server unavailable, failing");
 128         m_listener->close(sock);
 129         throw ListenerException("Cannot connect to shibd process, a site adminstrator should be notified.");
 130     }
 131
 132     m_log.debug("socket (%u) connected successfully", sock);
 133     return sock;
 134 }
 135
 136 SocketPool::~SocketPool()
 137 {
 138     while (!m_pool.empty()) {
 139 #ifdef WIN32
 140         closesocket(m_pool.top());
 141 #else
 142         ::close(m_pool.top());
 143 #endif
 144         m_pool.pop();
 145     }
 146 }
 147
 148 SocketListener::ShibSocket SocketPool::get()
 149 {
 150     m_lock->lock();
 151     if (m_pool.empty()) {
 152         m_lock->unlock();
 153         return connect();
 154     }
 155     SocketListener::ShibSocket ret=m_pool.top();
 156     m_pool.pop();
 157     m_lock->unlock();
 158     return ret;
 159 }
 160
 161 void SocketPool::put(SocketListener::ShibSocket s)
 162 {
 163     m_lock->lock();
 164     m_pool.push(s);
 165     m_lock->unlock();
 166 }
 167
 168 SocketListener::SocketListener(const DOMElement* e)
 169     : m_catchAll(false), log(&Category::getInstance(SHIBSP_LOGCAT".Listener")), m_socketpool(nullptr),
 170         m_shutdown(nullptr), m_child_lock(nullptr), m_child_wait(nullptr), m_stackSize(0), m_socket((ShibSocket)0)
 171 {
 172     // Are we a client?
 173     if (SPConfig::getConfig().isEnabled(SPConfig::InProcess)) {
 174         m_socketpool=new SocketPool(*log,this);
 175     }
 176     // Are we a server?
 177     if (SPConfig::getConfig().isEnabled(SPConfig::OutOfProcess)) {
 178         m_child_lock = Mutex::create();
 179         m_child_wait = CondWait::create();
 180
 181         static const XMLCh stackSize[] = UNICODE_LITERAL_9(s,t,a,c,k,S,i,z,e);
 182         m_stackSize = XMLHelper::getAttrInt(e, 0, stackSize) * 1024;
 183     }
 184 }
 185
 186 SocketListener::~SocketListener()
 187 {
 188     delete m_socketpool;
 189     delete m_child_wait;
 190     delete m_child_lock;
 191 }
 192
 193 bool SocketListener::init(bool force)
 194 {
 195 #ifdef _DEBUG
 196     NDC ndc("init");
 197 #endif
 198     log->info("listener service starting");
 199
 200     ServiceProvider* sp = SPConfig::getConfig().getServiceProvider();
 201     sp->lock();
 202     const PropertySet* props = sp->getPropertySet("OutOfProcess");
 203     if (props) {
 204         pair<bool,bool> flag = props->getBool("catchAll");
 205         m_catchAll = flag.first && flag.second;
 206     }
 207     sp->unlock();
 208
 209     if (!create(m_socket)) {
 210         log->crit("failed to create socket");
 211         return false;
 212     }
 213     if (!bind(m_socket, force)) {
 214         this->close(m_socket);
 215         log->crit("failed to bind to socket.");
 216         return false;
 217     }
 218
 219     return true;
 220 }
 221
 222 bool SocketListener::run(bool* shutdown)
 223 {
 224 #ifdef _DEBUG
 225     NDC ndc("run");
 226 #endif
 227     // Save flag to monitor for shutdown request.
 228     m_shutdown=shutdown;
 229     unsigned long count = 0;
 230
 231     while (!*m_shutdown) {
 232         fd_set readfds;
 233         FD_ZERO(&readfds);
 234         FD_SET(m_socket, &readfds);
 235         struct timeval tv = { 0, 0 };
 236         tv.tv_sec = 5;
 237
 238         switch (select(m_socket + 1, &readfds, 0, 0, &tv)) {
 239 #ifdef WIN32
 240             case SOCKET_ERROR:
 241 #else
 242             case -1:
 243 #endif
 244                 if (errno == EINTR) continue;
 245                 log_error();
 246                 log->error("select() on main listener socket failed");
 247                 *m_shutdown = true;
 248                 break;
 249
 250             case 0:
 251                 continue;
 252
 253             default:
 254             {
 255                 // Accept the connection.
 256                 SocketListener::ShibSocket newsock;
 257                 if (!accept(m_socket, newsock)) {
 258                     log->crit("failed to accept incoming socket connection");
 259                     continue;
 260                 }
 261
 262                 // We throw away the result because the children manage themselves...
 263                 try {
 264                     new ServerThread(newsock,this,++count);
 265                 }
 266                 catch (exception& ex) {
 267                     log->crit("exception starting new server thread to service incoming request: %s", ex.what());
 268                 }
 269                 catch (...) {
 270                     log->crit("unknown error starting new server thread to service incoming request");
 271                     if (!m_catchAll)
 272                         *m_shutdown = true;
 273                 }
 274             }
 275         }
 276     }
 277     log->info("listener service shutting down");
 278
 279     // Wait for all children to exit.
 280     m_child_lock->lock();
 281     while (!m_children.empty())
 282         m_child_wait->wait(m_child_lock);
 283     m_child_lock->unlock();
 284
 285     return true;
 286 }
 287
 288 void SocketListener::term()
 289 {
 290     this->close(m_socket);
 291     m_socket=(ShibSocket)0;
 292 }
 293
 294 DDF SocketListener::send(const DDF& in)
 295 {
 296 #ifdef _DEBUG
 297     NDC ndc("send");
 298 #endif
 299
 300     log->debug("sending message (%s)", in.name() ? in.name() : "unnamed");
 301
 302     // Serialize data for transmission.
 303     ostringstream os;
 304     os << in;
 305     string ostr(os.str());
 306
 307     // Loop on the RPC in case we lost contact the first time through
 308 #ifdef WIN32
 309     u_long len;
 310 #else
 311     uint32_t len;
 312 #endif
 313     int retry = 1;
 314     SocketListener::ShibSocket sock;
 315     while (retry >= 0) {
 316         sock = m_socketpool->get();
 317
 318         int outlen = ostr.length();
 319         len = htonl(outlen);
 320         if (send(sock,(char*)&len,sizeof(len)) != sizeof(len) || send(sock,ostr.c_str(),outlen) != outlen) {
 321             log_error();
 322             this->close(sock);
 323             if (retry)
 324                 retry--;
 325             else
 326                 throw ListenerException("Failure sending remoted message ($1).", params(1,in.name()));
 327         }
 328         else {
 329             // SUCCESS.
 330             retry = -1;
 331         }
 332     }
 333
 334     log->debug("send completed, reading response message");
 335
 336     // Read the message.
 337     while (recv(sock,(char*)&len,sizeof(len)) != sizeof(len)) {
 338         if (errno == EINTR) continue;   // Apparently this happens when a signal interrupts the blocking call.
 339         log->error("error reading size of output message");
 340         this->close(sock);
 341         throw ListenerException("Failure receiving response to remoted message ($1).", params(1,in.name()));
 342     }
 343     len = ntohl(len);
 344
 345     char buf[16384];
 346     int size_read;
 347     stringstream is;
 348     while (len) {
 349         size_read = recv(sock, buf, sizeof(buf));
 350         if (size_read > 0) {
 351             is.write(buf, size_read);
 352             len -= size_read;
 353         }
 354         else if (errno != EINTR) {
 355                 break;
 356         }
 357     }
 358
 359     if (len) {
 360         log->error("error reading output message from socket");
 361         this->close(sock);
 362         throw ListenerException("Failure receiving response to remoted message ($1).", params(1,in.name()));
 363     }
 364
 365     m_socketpool->put(sock);
 366
 367     // Unmarshall data.
 368     DDF out;
 369     is >> out;
 370
 371     // Check for exception to unmarshall and throw, otherwise return.
 372     if (out.isstring() && out.name() && !strcmp(out.name(),"exception")) {
 373         // Reconstitute exception object.
 374         DDFJanitor jout(out);
 375         XMLToolingException* except=nullptr;
 376         try {
 377             except=XMLToolingException::fromString(out.string());
 378             log->error("remoted message returned an error: %s", except->what());
 379         }
 380         catch (XMLToolingException& e) {
 381             log->error("caught XMLToolingException while building the XMLToolingException: %s", e.what());
 382             log->error("XML was: %s", out.string());
 383             throw ListenerException("Remote call failed with an unparsable exception.");
 384         }
 385
 386         auto_ptr<XMLToolingException> wrapper(except);
 387         wrapper->raise();
 388     }
 389
 390     return out;
 391 }
 392
 393 bool SocketListener::log_error() const
 394 {
 395 #ifdef WIN32
 396     int rc=WSAGetLastError();
 397 #else
 398     int rc=errno;
 399 #endif
 400 #ifdef HAVE_STRERROR_R
 401     char buf[256];
 402     memset(buf,0,sizeof(buf));
 403     strerror_r(rc,buf,sizeof(buf));
 404     log->error("socket call resulted in error (%d): %s",rc,isprint(*buf) ? buf : "no message");
 405 #else
 406     const char* buf=strerror(rc);
 407     log->error("socket call resulted in error (%d): %s",rc,isprint(*buf) ? buf : "no message");
 408 #endif
 409     return false;
 410 }
 411
 412 // actual function run in listener on server threads
 413 void* server_thread_fn(void* arg)
 414 {
 415     ServerThread* child = (ServerThread*)arg;
 416
 417 #ifndef WIN32
 418     // First, let's block all signals
 419     Thread::mask_all_signals();
 420 #endif
 421
 422     // Run the child until it exits.
 423     child->run();
 424
 425     // Now we can clean up and exit the thread.
 426     delete child;
 427     return nullptr;
 428 }
 429
 430 ServerThread::ServerThread(SocketListener::ShibSocket& s, SocketListener* listener, unsigned long id)
 431     : m_sock(s), m_child(nullptr), m_listener(listener)
 432 {
 433
 434     ostringstream buf;
 435     buf << "[" << id << "]";
 436     m_id = buf.str();
 437
 438     // Create the child thread
 439     m_child = Thread::create(server_thread_fn, (void*)this, m_listener->m_stackSize);
 440     m_child->detach();
 441 }
 442
 443 ServerThread::~ServerThread()
 444 {
 445     // Then lock the children map, remove this socket/thread, signal waiters, and return
 446     m_listener->m_child_lock->lock();
 447     m_listener->m_children.erase(m_sock);
 448     m_listener->m_child_lock->unlock();
 449     m_listener->m_child_wait->signal();
 450
 451     delete m_child;
 452 }
 453
 454 void ServerThread::run()
 455 {
 456     NDC ndc(m_id);
 457
 458     // Before starting up, make sure we fully "own" this socket.
 459     m_listener->m_child_lock->lock();
 460     while (m_listener->m_children.find(m_sock)!=m_listener->m_children.end())
 461         m_listener->m_child_wait->wait(m_listener->m_child_lock);
 462     m_listener->m_children[m_sock] = m_child;
 463     m_listener->m_child_lock->unlock();
 464
 465     int result;
 466     fd_set readfds;
 467     struct timeval tv = { 0, 0 };
 468
 469     while(!*(m_listener->m_shutdown)) {
 470         FD_ZERO(&readfds);
 471         FD_SET(m_sock, &readfds);
 472         tv.tv_sec = 1;
 473
 474         switch (select(m_sock+1, &readfds, 0, 0, &tv)) {
 475 #ifdef WIN32
 476         case SOCKET_ERROR:
 477 #else
 478         case -1:
 479 #endif
 480             if (errno == EINTR) continue;
 481             m_listener->log_error();
 482             m_listener->log->error("select() on incoming request socket (%u) returned error", m_sock);
 483             return;
 484
 485         case 0:
 486             break;
 487
 488         default:
 489             result = job();
 490             if (result) {
 491                 if (result < 0) {
 492                     m_listener->log_error();
 493                     m_listener->log->error("I/O failure processing request on socket (%u)", m_sock);
 494                 }
 495                 m_listener->close(m_sock);
 496                 return;
 497             }
 498         }
 499     }
 500 }
 501
 502 int ServerThread::job()
 503 {
 504     Category& log = Category::getInstance(SHIBSP_LOGCAT".Listener");
 505
 506     bool incomingError = true;  // set false once incoming message is received
 507     ostringstream sink;
 508 #ifdef WIN32
 509     u_long len;
 510 #else
 511     uint32_t len;
 512 #endif
 513
 514     try {
 515         // Read the message.
 516         int readlength = m_listener->recv(m_sock,(char*)&len,sizeof(len));
 517         if (readlength == 0) {
 518             log.info("detected socket closure, shutting down worker thread");
 519             return 1;
 520         }
 521         else if (readlength != sizeof(len)) {
 522             log.error("error reading size of input message");
 523             return -1;
 524         }
 525         len = ntohl(len);
 526
 527         int size_read;
 528         stringstream is;
 529         while (len && (size_read = m_listener->recv(m_sock, m_buf, sizeof(m_buf))) > 0) {
 530             is.write(m_buf, size_read);
 531             len -= size_read;
 532         }
 533
 534         if (len) {
 535             log.error("error reading input message from socket");
 536             return -1;
 537         }
 538
 539         // Unmarshall the message.
 540         DDF in;
 541         DDFJanitor jin(in);
 542         is >> in;
 543
 544         log.debug("dispatching message (%s)", in.name() ? in.name() : "unnamed");
 545
 546         incomingError = false;
 547
 548         // Dispatch the message.
 549         m_listener->receive(in, sink);
 550     }
 551     catch (XMLToolingException& e) {
 552         if (incomingError)
 553             log.error("error processing incoming message: %s", e.what());
 554         DDF out=DDF("exception").string(e.toString().c_str());
 555         DDFJanitor jout(out);
 556         sink << out;
 557     }
 558     catch (exception& e) {
 559         if (incomingError)
 560             log.error("error processing incoming message: %s", e.what());
 561         ListenerException ex(e.what());
 562         DDF out=DDF("exception").string(ex.toString().c_str());
 563         DDFJanitor jout(out);
 564         sink << out;
 565     }
 566     catch (...) {
 567         if (incomingError)
 568             log.error("unexpected error processing incoming message");
 569         if (!m_listener->m_catchAll)
 570             throw;
 571         ListenerException ex("An unexpected error occurred while processing an incoming message.");
 572         DDF out=DDF("exception").string(ex.toString().c_str());
 573         DDFJanitor jout(out);
 574         sink << out;
 575     }
 576
 577     // Return whatever's available.
 578     string response(sink.str());
 579     int outlen = response.length();
 580     len = htonl(outlen);
 581     if (m_listener->send(m_sock,(char*)&len,sizeof(len)) != sizeof(len)) {
 582         log.error("error sending output message size");
 583         return -1;
 584     }
 585     if (m_listener->send(m_sock,response.c_str(),outlen) != outlen) {
 586         log.error("error sending output message");
 587         return -1;
 588     }
 589
 590     return 0;
 591 }