Reorder initializers.
[shibboleth/cpp-xmltooling.git] / xmltooling / util / CurlURLInputStream.cpp
1 /*
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8  *
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16  */
17
18 /**
19  * xmltooling/util/CurlURLInputStream.cpp
20  *
21  * Asynchronous use of curl to fetch data from a URL.
22  */
23
24 #include "internal.h"
25
26 #include <xmltooling/util/CurlURLInputStream.h>
27 #include <xmltooling/util/ParserPool.h>
28 #include <xmltooling/util/XMLHelper.h>
29
30 #include <openssl/ssl.h>
31 #include <xercesc/util/XercesDefs.hpp>
32 #include <xercesc/util/XMLNetAccessor.hpp>
33 #include <xercesc/util/XMLString.hpp>
34 #include <xercesc/util/XMLExceptMsgs.hpp>
35 #include <xercesc/util/Janitor.hpp>
36 #include <xercesc/util/XMLUniDefs.hpp>
37 #include <xercesc/util/TransService.hpp>
38 #include <xercesc/util/TranscodingException.hpp>
39 #include <xercesc/util/PlatformUtils.hpp>
40
41 using namespace xmltooling;
42 using namespace xercesc;
43 using namespace std;
44
45 namespace {
46     static const XMLCh _CURL[] =            UNICODE_LITERAL_4(C,U,R,L);
47     static const XMLCh _OpenSSL[] =         UNICODE_LITERAL_7(O,p,e,n,S,S,L);
48     static const XMLCh _option[] =          UNICODE_LITERAL_6(o,p,t,i,o,n);
49     static const XMLCh _provider[] =        UNICODE_LITERAL_8(p,r,o,v,i,d,e,r);
50     static const XMLCh TransportOption[] =  UNICODE_LITERAL_15(T,r,a,n,s,p,o,r,t,O,p,t,i,o,n);
51     static const XMLCh uri[] =              UNICODE_LITERAL_3(u,r,i);
52     static const XMLCh url[] =              UNICODE_LITERAL_3(u,r,l);
53     static const XMLCh verifyHost[] =       UNICODE_LITERAL_10(v,e,r,i,f,y,H,o,s,t);
54
55     // callback to invoke a caller-defined SSL callback
56     CURLcode ssl_ctx_callback(CURL* curl, SSL_CTX* ssl_ctx, void* userptr)
57     {
58         CurlURLInputStream* str = reinterpret_cast<CurlURLInputStream*>(userptr);
59
60         // Default flags manually disable SSLv2 so we're not dependent on libcurl to do it.
61         // Also disable the ticket option where implemented, since this breaks a variety
62         // of servers. Newer libcurl also does this for us.
63 #ifdef SSL_OP_NO_TICKET
64         SSL_CTX_set_options(ssl_ctx, str->getOpenSSLOps()|SSL_OP_NO_TICKET);
65 #else
66         SSL_CTX_set_options(ssl_ctx, str->getOpenSSLOps());
67 #endif
68
69         return CURLE_OK;
70     }
71
72     size_t curl_header_hook(void* ptr, size_t size, size_t nmemb, void* stream)
73     {
74         // only handle single-byte data
75         if (size!=1 || nmemb<5 || !stream)
76             return nmemb;
77         string* cacheTag = reinterpret_cast<string*>(stream);
78         const char* hdr = reinterpret_cast<char*>(ptr);
79         if (strncmp(hdr, "ETag:", 5) == 0) {
80             hdr += 5;
81             size_t remaining = nmemb - 5;
82             // skip leading spaces
83             while (remaining > 0) {
84                 if (*hdr == ' ') {
85                     ++hdr;
86                     --remaining;
87                     continue;
88                 }
89                 break;
90             }
91             // append until whitespace
92             cacheTag->erase();
93             while (remaining > 0) {
94                 if (!isspace(*hdr)) {
95                     (*cacheTag) += *hdr++;
96                     --remaining;
97                     continue;
98                 }
99                 break;
100             }
101
102             if (!cacheTag->empty())
103                 *cacheTag = "If-None-Match: " + *cacheTag;
104         }
105         else if (cacheTag->empty() && strncmp(hdr, "Last-Modified:", 14) == 0) {
106             hdr += 14;
107             size_t remaining = nmemb - 14;
108             // skip leading spaces
109             while (remaining > 0) {
110                 if (*hdr == ' ') {
111                     ++hdr;
112                     --remaining;
113                     continue;
114                 }
115                 break;
116             }
117             // append until whitespace
118             while (remaining > 0) {
119                 if (!isspace(*hdr)) {
120                     (*cacheTag) += *hdr++;
121                     --remaining;
122                     continue;
123                 }
124                 break;
125             }
126
127             if (!cacheTag->empty())
128                 *cacheTag = "If-Modified-Since: " + *cacheTag;
129         }
130
131         return nmemb;
132     }
133 }
134
135 CurlURLInputStream::CurlURLInputStream(const char* url, string* cacheTag)
136     : fLog(logging::Category::getInstance(XMLTOOLING_LOGCAT".libcurl.InputStream"))
137     , fCacheTag(cacheTag)
138     , fURL(url ? url : "")
139     , fOpenSSLOps(SSL_OP_ALL|SSL_OP_NO_SSLv2)
140     , fMulti(0)
141     , fEasy(0)
142     , fHeaders(0)
143     , fTotalBytesRead(0)
144     , fWritePtr(0)
145     , fBytesRead(0)
146     , fBytesToRead(0)
147     , fDataAvailable(false)
148     , fBuffer(0)
149     , fBufferHeadPtr(0)
150     , fBufferTailPtr(0)
151     , fBufferSize(0)
152     , fContentType(0)
153     , fStatusCode(200)
154 {
155     if (fURL.empty())
156         throw IOException("No URL supplied to CurlURLInputStream constructor.");
157     init();
158 }
159
160 CurlURLInputStream::CurlURLInputStream(const XMLCh* url, string* cacheTag)
161     : fLog(logging::Category::getInstance(XMLTOOLING_LOGCAT".libcurl.InputStream"))
162     , fCacheTag(cacheTag)
163     , fOpenSSLOps(SSL_OP_ALL|SSL_OP_NO_SSLv2)
164     , fMulti(0)
165     , fEasy(0)
166     , fHeaders(0)
167     , fTotalBytesRead(0)
168     , fWritePtr(0)
169     , fBytesRead(0)
170     , fBytesToRead(0)
171     , fDataAvailable(false)
172     , fBuffer(0)
173     , fBufferHeadPtr(0)
174     , fBufferTailPtr(0)
175     , fBufferSize(0)
176     , fContentType(0)
177     , fStatusCode(200)
178 {
179     if (url) {
180         auto_ptr_char temp(url);
181         fURL = temp.get();
182     }
183     if (fURL.empty())
184         throw IOException("No URL supplied to CurlURLInputStream constructor.");
185     init();
186 }
187
188 CurlURLInputStream::CurlURLInputStream(const DOMElement* e, string* cacheTag)
189     : fLog(logging::Category::getInstance(XMLTOOLING_LOGCAT".libcurl.InputStream"))
190     , fCacheTag(cacheTag)
191     , fOpenSSLOps(SSL_OP_ALL|SSL_OP_NO_SSLv2)
192     , fMulti(0)
193     , fEasy(0)
194     , fHeaders(0)
195     , fTotalBytesRead(0)
196     , fWritePtr(0)
197     , fBytesRead(0)
198     , fBytesToRead(0)
199     , fDataAvailable(false)
200     , fBuffer(0)
201     , fBufferHeadPtr(0)
202     , fBufferTailPtr(0)
203     , fBufferSize(0)
204     , fContentType(0)
205     , fStatusCode(200)
206 {
207     const XMLCh* attr = e->getAttributeNS(nullptr, url);
208     if (!attr || !*attr) {
209         attr = e->getAttributeNS(nullptr, uri);
210         if (!attr || !*attr)
211             throw IOException("No URL supplied via DOM to CurlURLInputStream constructor.");
212     }
213
214     auto_ptr_char temp(attr);
215     fURL = temp.get();
216     init(e);
217 }
218
219 CurlURLInputStream::~CurlURLInputStream()
220 {
221     if (fEasy) {
222         // Remove the easy handle from the multi stack
223         curl_multi_remove_handle(fMulti, fEasy);
224
225         // Cleanup the easy handle
226         curl_easy_cleanup(fEasy);
227     }
228
229     if (fMulti) {
230         // Cleanup the multi handle
231         curl_multi_cleanup(fMulti);
232     }
233
234     if (fHeaders) {
235         curl_slist_free_all(fHeaders);
236     }
237
238     XMLString::release(&fContentType);
239     free(fBuffer);
240 }
241
242 void CurlURLInputStream::init(const DOMElement* e)
243 {
244     // Allocate the curl multi handle
245     fMulti = curl_multi_init();
246
247     // Allocate the curl easy handle
248     fEasy = curl_easy_init();
249
250     if (!fMulti || !fEasy)
251         throw IOException("Failed to allocate libcurl handles.");
252
253     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_URL, fURL.c_str());
254
255     // Set up a way to recieve the data
256     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_WRITEDATA, this);                       // Pass this pointer to write function
257     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_WRITEFUNCTION, staticWriteCallback);    // Our static write function
258
259     // Do redirects
260     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_FOLLOWLOCATION, 1);
261     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_MAXREDIRS, 6);
262
263     // Default settings.
264     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_CONNECTTIMEOUT, 10);
265     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_TIMEOUT, 60);
266     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_HTTPAUTH, 0);
267     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_USERPWD, nullptr);
268     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_SSL_VERIFYHOST, 2);
269     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_SSL_VERIFYPEER, 0);
270     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_CAINFO, nullptr);
271     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_SSL_CIPHER_LIST, "ALL:!aNULL:!LOW:!EXPORT:!SSLv2");
272     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_NOPROGRESS, 1);
273     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_NOSIGNAL, 1);
274     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_FAILONERROR, 1);
275     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_ENCODING, "");
276     string ua = XMLToolingConfig::getConfig().user_agent;
277     if (!ua.empty()) {
278         ua = ua + " libcurl/" + LIBCURL_VERSION + ' ' + OPENSSL_VERSION_TEXT;
279         curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_USERAGENT, ua.c_str());
280     }
281
282
283     // Install SSL callback.
284     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_SSL_CTX_FUNCTION, ssl_ctx_callback);
285     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_SSL_CTX_DATA, this);
286
287     fError[0] = 0;
288     curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_ERRORBUFFER, fError);
289
290     // Check for cache tag.
291     if (fCacheTag) {
292         // Outgoing tag.
293         if (!fCacheTag->empty()) {
294             fHeaders = curl_slist_append(fHeaders, fCacheTag->c_str());
295             curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_HTTPHEADER, fHeaders);
296         }
297         // Incoming tag.
298         curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_HEADERFUNCTION, curl_header_hook);
299         curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_HEADERDATA, fCacheTag);
300     }
301
302     if (e) {
303         const XMLCh* flag = e->getAttributeNS(nullptr, verifyHost);
304         if (flag && (*flag == chLatin_f || *flag == chDigit_0))
305             curl_easy_setopt(fEasy, CURLOPT_SSL_VERIFYHOST, 0);
306
307         // Process TransportOption elements.
308         bool success;
309         DOMElement* child = XMLHelper::getLastChildElement(e, TransportOption);
310         while (child) {
311             if (child->hasChildNodes() && XMLString::equals(child->getAttributeNS(nullptr,_provider), _OpenSSL)) {
312                 auto_ptr_char option(child->getAttributeNS(nullptr,_option));
313                 auto_ptr_char value(child->getFirstChild()->getNodeValue());
314                 if (option.get() && value.get() && !strcmp(option.get(), "SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION") &&
315                     (*value.get()=='1' || *value.get()=='t')) {
316                     // If the new option to enable buggy rengotiation is available, set it.
317                     // Otherwise, signal false if this is newer than 0.9.8k, because that
318                     // means it's 0.9.8l, which blocks renegotiation, and therefore will
319                     // not honor this request. Older versions are buggy, so behave as though
320                     // the flag was set anyway, so we signal true.
321 #if defined(SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION)
322                     fOpenSSLOps |= SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION;
323                     success = true;
324 #elif (OPENSSL_VERSION_NUMBER > 0x009080bfL)
325                     success = false;
326 #else
327                     success = true;
328 #endif
329                 }
330                 else {
331                     success = false;
332                 }
333                 if (!success)
334                     fLog.error("failed to set OpenSSL transport option (%s)", option.get());
335             }
336             else if (child->hasChildNodes() && XMLString::equals(child->getAttributeNS(nullptr,_provider), _CURL)) {
337                 auto_ptr_char option(child->getAttributeNS(nullptr,_option));
338                 auto_ptr_char value(child->getFirstChild()->getNodeValue());
339                 if (option.get() && *option.get() && value.get() && *value.get()) {
340                     // For libcurl, the option is an enum and the value type depends on the option.
341                     CURLoption opt = static_cast<CURLoption>(strtol(option.get(), nullptr, 10));
342                     if (opt < CURLOPTTYPE_OBJECTPOINT)
343                         success = (curl_easy_setopt(fEasy, opt, strtol(value.get(), nullptr, 10)) == CURLE_OK);
344 #ifdef CURLOPTTYPE_OFF_T
345                     else if (opt < CURLOPTTYPE_OFF_T) {
346                         fSavedOptions.push_back(value.get());
347                         success = (curl_easy_setopt(fEasy, opt, fSavedOptions.back().c_str()) == CURLE_OK);
348                     }
349 # ifdef HAVE_CURL_OFF_T
350                     else if (sizeof(curl_off_t) == sizeof(long))
351                         success = (curl_easy_setopt(fEasy, opt, strtol(value.get(), nullptr, 10)) == CURLE_OK);
352 # else
353                     else if (sizeof(off_t) == sizeof(long))
354                         success = (curl_easy_setopt(fEasy, opt, strtol(value.get(), nullptr, 10)) == CURLE_OK);
355 # endif
356                     else
357                         success = false;
358 #else
359                     else {
360                         fSavedOptions.push_back(value.get());
361                         success = (curl_easy_setopt(fEasy, opt, fSavedOptions.back().c_str()) == CURLE_OK);
362                     }
363 #endif
364                     if (!success)
365                         fLog.error("failed to set CURL transport option (%s)", option.get());
366                 }
367             }
368             child = XMLHelper::getPreviousSiblingElement(child, TransportOption);
369         }
370     }
371
372     // Add easy handle to the multi stack
373     curl_multi_add_handle(fMulti, fEasy);
374
375     fLog.debug("libcurl trying to fetch %s", fURL.c_str());
376
377     // Start reading, to get the content type
378     while(fBufferHeadPtr == fBuffer) {
379         int runningHandles = 0;
380         try {
381             readMore(&runningHandles);
382         }
383         catch (XMLException&) {
384             curl_multi_remove_handle(fMulti, fEasy);
385             curl_easy_cleanup(fEasy);
386             fEasy = nullptr;
387             curl_multi_cleanup(fMulti);
388             fMulti = nullptr;
389             throw;
390         }
391         if(runningHandles == 0) break;
392     }
393
394     // Check for a response code.
395     if (curl_easy_getinfo(fEasy, CURLINFO_RESPONSE_CODE, &fStatusCode) == CURLE_OK) {
396         if (fStatusCode >= 300 ) {
397             // Short-circuit usual processing by storing a special XML document in the buffer.
398             ostringstream specialdoc;
399             specialdoc << '<' << URLInputSource::asciiStatusCodeElementName << " xmlns=\"http://www.opensaml.org/xmltooling\">"
400                 << fStatusCode
401                 << "</" << URLInputSource::asciiStatusCodeElementName << '>';
402             string specialxml = specialdoc.str();
403             fBufferTailPtr = fBuffer = reinterpret_cast<XMLByte*>(malloc(specialxml.length()));
404             if (!fBuffer) {
405                 curl_multi_remove_handle(fMulti, fEasy);
406                 curl_easy_cleanup(fEasy);
407                 fEasy = nullptr;
408                 curl_multi_cleanup(fMulti);
409                 fMulti = nullptr;
410                 throw bad_alloc();
411             }
412             memcpy(fBuffer, specialxml.c_str(), specialxml.length());
413             fBufferHeadPtr = fBuffer + specialxml.length();
414         }
415     }
416     else {
417         fStatusCode = 200;  // reset to 200 to ensure no special processing occurs
418     }
419
420     // Find the content type
421     char* contentType8 = nullptr;
422     if(curl_easy_getinfo(fEasy, CURLINFO_CONTENT_TYPE, &contentType8) == CURLE_OK && contentType8)
423         fContentType = XMLString::transcode(contentType8);
424 }
425
426
427 size_t CurlURLInputStream::staticWriteCallback(char* buffer, size_t size, size_t nitems, void* outstream)
428 {
429     return ((CurlURLInputStream*)outstream)->writeCallback(buffer, size, nitems);
430 }
431
432 size_t CurlURLInputStream::writeCallback(char* buffer, size_t size, size_t nitems)
433 {
434     size_t cnt = size * nitems;
435     size_t totalConsumed = 0;
436
437     // Consume as many bytes as possible immediately into the buffer
438     size_t consume = (cnt > fBytesToRead) ? fBytesToRead : cnt;
439     memcpy(fWritePtr, buffer, consume);
440     fWritePtr       += consume;
441     fBytesRead      += consume;
442     fTotalBytesRead += consume;
443     fBytesToRead    -= consume;
444
445     fLog.debug("write callback consuming %u bytes", consume);
446
447     // If bytes remain, rebuffer as many as possible into our holding buffer
448     buffer          += consume;
449     totalConsumed   += consume;
450     cnt             -= consume;
451     if (cnt > 0)
452     {
453         size_t bufAvail = fBufferSize - (fBufferHeadPtr - fBuffer);
454         if (bufAvail < cnt) {
455             // Enlarge the buffer. TODO: limit max size
456             XMLByte* newbuf = reinterpret_cast<XMLByte*>(realloc(fBuffer, fBufferSize + (cnt - bufAvail)));
457             if (newbuf) {
458                 fBufferSize = fBufferSize + (cnt - bufAvail);
459                 fLog.debug("enlarged buffer to %u bytes", fBufferSize);
460                 fBufferHeadPtr = newbuf + (fBufferHeadPtr - fBuffer);
461                 fBuffer = fBufferTailPtr = newbuf;
462             }
463         }
464         memcpy(fBufferHeadPtr, buffer, cnt);
465         fBufferHeadPtr  += cnt;
466         buffer          += cnt;
467         totalConsumed   += cnt;
468         fLog.debug("write callback rebuffering %u bytes", cnt);
469     }
470
471     // Return the total amount we've consumed. If we don't consume all the bytes
472     // then an error will be generated. Since our buffer size is equal to the
473     // maximum size that curl will write, this should never happen unless there
474     // is a logic error somewhere here.
475     return totalConsumed;
476 }
477
478 bool CurlURLInputStream::readMore(int* runningHandles)
479 {
480     // Ask the curl to do some work
481     CURLMcode curlResult = curl_multi_perform(fMulti, runningHandles);
482
483     // Process messages from curl
484     int msgsInQueue = 0;
485     for (CURLMsg* msg = nullptr; (msg = curl_multi_info_read(fMulti, &msgsInQueue)) != nullptr; )
486     {
487         fLog.debug("msg %d, %d from curl", msg->msg, msg->data.result);
488
489         if (msg->msg != CURLMSG_DONE)
490             return true;
491
492         switch (msg->data.result)
493         {
494         case CURLE_OK:
495             // We completed successfully. runningHandles should have dropped to zero, so we'll bail out below...
496             break;
497
498         case CURLE_UNSUPPORTED_PROTOCOL:
499             ThrowXML(MalformedURLException, XMLExcepts::URL_UnsupportedProto);
500             break;
501
502         case CURLE_COULDNT_RESOLVE_HOST:
503         case CURLE_COULDNT_RESOLVE_PROXY:
504             ThrowXML1(NetAccessorException,  XMLExcepts::NetAcc_TargetResolution, fURL.c_str());
505             break;
506
507         case CURLE_COULDNT_CONNECT:
508             ThrowXML1(NetAccessorException, XMLExcepts::NetAcc_ConnSocket, fURL.c_str());
509             break;
510
511         case CURLE_OPERATION_TIMEDOUT:
512             ThrowXML1(NetAccessorException, XMLExcepts::NetAcc_ConnSocket, fURL.c_str());
513             break;
514
515         case CURLE_RECV_ERROR:
516             ThrowXML1(NetAccessorException, XMLExcepts::NetAcc_ReadSocket, fURL.c_str());
517             break;
518
519         default:
520             fLog.error("error while fetching %s: (%d) %s", fURL.c_str(), msg->data.result, fError);
521             ThrowXML1(NetAccessorException, XMLExcepts::NetAcc_InternalError, fURL.c_str());
522             break;
523         }
524     }
525
526     // If nothing is running any longer, bail out
527     if(*runningHandles == 0)
528         return false;
529
530     // If there is no further data to read, and we haven't
531     // read any yet on this invocation, call select to wait for data
532     if (curlResult != CURLM_CALL_MULTI_PERFORM && fBytesRead == 0)
533     {
534         fd_set readSet;
535         fd_set writeSet;
536         fd_set exceptSet;
537         int fdcnt=0;
538
539         FD_ZERO(&readSet);
540         FD_ZERO(&writeSet);
541         FD_ZERO(&exceptSet);
542
543         // Ask curl for the file descriptors to wait on
544         curl_multi_fdset(fMulti, &readSet, &writeSet, &exceptSet, &fdcnt);
545
546         // Wait on the file descriptors
547         timeval tv;
548         tv.tv_sec  = 2;
549         tv.tv_usec = 0;
550         select(fdcnt+1, &readSet, &writeSet, &exceptSet, &tv);
551     }
552
553     return curlResult == CURLM_CALL_MULTI_PERFORM;
554 }
555
556 xsecsize_t CurlURLInputStream::readBytes(XMLByte* const toFill, const xsecsize_t maxToRead)
557 {
558     fBytesRead = 0;
559     fBytesToRead = maxToRead;
560     fWritePtr = toFill;
561
562     for (bool tryAgain = true; fBytesToRead > 0 && (tryAgain || fBytesRead == 0); )
563     {
564         // First, any buffered data we have available
565         size_t bufCnt = fBufferHeadPtr - fBufferTailPtr;
566         bufCnt = (bufCnt > fBytesToRead) ? fBytesToRead : bufCnt;
567         if (bufCnt > 0)
568         {
569             memcpy(fWritePtr, fBufferTailPtr, bufCnt);
570             fWritePtr       += bufCnt;
571             fBytesRead      += bufCnt;
572             fTotalBytesRead += bufCnt;
573             fBytesToRead    -= bufCnt;
574
575             fBufferTailPtr  += bufCnt;
576             if (fBufferTailPtr == fBufferHeadPtr)
577                 fBufferHeadPtr = fBufferTailPtr = fBuffer;
578
579             fLog.debug("consuming %d buffered bytes", bufCnt);
580
581             tryAgain = true;
582             continue;
583         }
584
585         // Check for a non-2xx status that means to ignore the curl response.
586         if (fStatusCode >= 300)
587             break;
588
589         // Ask the curl to do some work
590         int runningHandles = 0;
591         tryAgain = readMore(&runningHandles);
592
593         // If nothing is running any longer, bail out
594         if (runningHandles == 0)
595             break;
596     }
597
598     return fBytesRead;
599 }