OSDN Git Service

Rewrite the SCO socket implementation to be more robust.
[android-x86/system-bt.git] / btif / src / btif_sock_thread.c
1 /******************************************************************************
2  *
3  *  Copyright (C) 2009-2012 Broadcom Corporation
4  *
5  *  Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
6  *  you may not use this file except in compliance with the License.
7  *  You may obtain a copy of the License at:
8  *
9  *  http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
10  *
11  *  Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
12  *  distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
13  *  WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
14  *  See the License for the specific language governing permissions and
15  *  limitations under the License.
16  *
17  ******************************************************************************/
18
19 /************************************************************************************
20  *
21  *  Filename:      btif_sock_thread.c
22  *
23  *  Description:   socket select thread
24  *
25  *
26  ***********************************************************************************/
27
28 #include <hardware/bluetooth.h>
29 #include <hardware/bt_sock.h>
30
31 //bta_jv_co_rfc_data
32 #include <stdio.h>
33 #include <stdlib.h>
34 #include <errno.h>
35 #include <string.h>
36 #include <sys/types.h>
37 #include <sys/socket.h>
38 #include <sys/un.h>
39 #include <time.h>
40 #include <fcntl.h>
41 #include <unistd.h>
42 #include <signal.h>
43 #include <pthread.h>
44 #include <ctype.h>
45
46 #include <sys/select.h>
47 #include <sys/poll.h>
48 #include <cutils/sockets.h>
49 #include <alloca.h>
50
51 #define LOG_TAG "BTIF_SOCK"
52 #include "btif_common.h"
53 #include "btif_util.h"
54
55 #include "bd.h"
56
57 #include "bta_api.h"
58 #include "btif_sock.h"
59 #include "btif_sock_thread.h"
60 #include "btif_sock_util.h"
61
62 #include <cutils/log.h>
63 #define asrt(s) if(!(s)) APPL_TRACE_ERROR("## %s assert %s failed at line:%d ##",__FUNCTION__, #s, __LINE__)
64 #define print_events(events) do { \
65     APPL_TRACE_DEBUG("print poll event:%x", events); \
66     if (events & POLLIN) APPL_TRACE_DEBUG(  "   POLLIN "); \
67     if (events & POLLPRI) APPL_TRACE_DEBUG( "   POLLPRI "); \
68     if (events & POLLOUT) APPL_TRACE_DEBUG( "   POLLOUT "); \
69     if (events & POLLERR) APPL_TRACE_DEBUG( "   POLLERR "); \
70     if (events & POLLHUP) APPL_TRACE_DEBUG( "   POLLHUP "); \
71     if (events & POLLNVAL) APPL_TRACE_DEBUG("   POLLNVAL "); \
72     if (events & POLLRDHUP) APPL_TRACE_DEBUG("   POLLRDHUP"); \
73     } while(0)
74
75 #define MAX_THREAD 8
76 #define MAX_POLL 64
77 #define POLL_EXCEPTION_EVENTS (POLLHUP | POLLRDHUP | POLLERR | POLLNVAL)
78 #define IS_EXCEPTION(e) ((e) & POLL_EXCEPTION_EVENTS)
79 #define IS_READ(e) ((e) & POLLIN)
80 #define IS_WRITE(e) ((e) & POLLOUT)
81 /*cmd executes in socket poll thread */
82 #define CMD_WAKEUP       1
83 #define CMD_EXIT         2
84 #define CMD_ADD_FD       3
85 #define CMD_REMOVE_FD    4
86 #define CMD_USER_PRIVATE 5
87
88 typedef struct {
89     struct pollfd pfd;
90     uint32_t user_id;
91     int type;
92     int flags;
93 } poll_slot_t;
94 typedef struct {
95     int cmd_fdr, cmd_fdw;
96     int poll_count;
97     poll_slot_t ps[MAX_POLL];
98     int psi[MAX_POLL]; //index of poll slot
99     volatile pid_t thread_id;
100     btsock_signaled_cb callback;
101     btsock_cmd_cb cmd_callback;
102     int used;
103 } thread_slot_t;
104 static thread_slot_t ts[MAX_THREAD];
105
106
107
108 static void *sock_poll_thread(void *arg);
109 static inline void close_cmd_fd(int h);
110
111 static inline void add_poll(int h, int fd, int type, int flags, uint32_t user_id);
112
113 static pthread_mutex_t thread_slot_lock;
114
115
116 static inline void set_socket_blocking(int s, int blocking)
117 {
118     int opts;
119     opts = fcntl(s, F_GETFL);
120     if (opts<0) APPL_TRACE_ERROR("set blocking (%s)", strerror(errno));
121     if(blocking)
122         opts &= ~O_NONBLOCK;
123     else opts |= O_NONBLOCK;
124     fcntl(s, F_SETFL, opts);
125 }
126
127 static inline int create_server_socket(const char* name)
128 {
129     int s = socket(AF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0);
130     APPL_TRACE_DEBUG("covert name to android abstract name:%s", name);
131     if(socket_local_server_bind(s, name, ANDROID_SOCKET_NAMESPACE_ABSTRACT) >= 0)
132     {
133         if(listen(s, 5) == 0)
134         {
135             APPL_TRACE_DEBUG("listen to local socket:%s, fd:%d", name, s);
136             return s;
137         }
138         else APPL_TRACE_ERROR("listen to local socket:%s, fd:%d failed, errno:%d", name, s, errno);
139     }
140     else APPL_TRACE_ERROR("create local socket:%s fd:%d, failed, errno:%d", name, s, errno);
141     close(s);
142     return -1;
143 }
144 static inline int connect_server_socket(const char* name)
145 {
146     int s = socket(AF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0);
147     set_socket_blocking(s, TRUE);
148     if(socket_local_client_connect(s, name, ANDROID_SOCKET_NAMESPACE_ABSTRACT, SOCK_STREAM) >= 0)
149     {
150         APPL_TRACE_DEBUG("connected to local socket:%s, fd:%d", name, s);
151         return s;
152     }
153     else APPL_TRACE_ERROR("connect to local socket:%s, fd:%d failed, errno:%d", name, s, errno);
154     close(s);
155     return -1;
156 }
157 static inline int accept_server_socket(int s)
158 {
159     struct sockaddr_un client_address;
160     socklen_t clen;
161     int fd = accept(s, (struct sockaddr*)&client_address, &clen);
162     APPL_TRACE_DEBUG("accepted fd:%d for server fd:%d", fd, s);
163     return fd;
164 }
165 static inline pthread_t create_thread(void *(*start_routine)(void *), void * arg)
166 {
167     pthread_attr_t thread_attr;
168     pthread_attr_init(&thread_attr);
169     pthread_attr_setdetachstate(&thread_attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE);
170     pthread_t thread_id = -1;
171     if( pthread_create(&thread_id, &thread_attr, start_routine, arg)!=0 )
172     {
173         APPL_TRACE_ERROR("pthread_create : %s", strerror(errno));
174         return -1;
175     }
176     return thread_id;
177 }
178 static void init_poll(int cmd_fd);
179 static int alloc_thread_slot()
180 {
181     int i;
182     //revserd order to save guard uninitialized access to 0 index
183     for(i = MAX_THREAD - 1; i >=0; i--)
184     {
185         APPL_TRACE_DEBUG("ts[%d].used:%d", i, ts[i].used);
186         if(!ts[i].used)
187         {
188             ts[i].used = 1;
189             return i;
190         }
191     }
192     APPL_TRACE_ERROR("execeeded max thread count");
193     return -1;
194 }
195 static void free_thread_slot(int h)
196 {
197     if(0 <= h && h < MAX_THREAD)
198     {
199         close_cmd_fd(h);
200         ts[h].used = 0;
201     }
202     else APPL_TRACE_ERROR("invalid thread handle:%d", h);
203 }
204 int btsock_thread_init()
205 {
206     static int initialized;
207     APPL_TRACE_DEBUG("in initialized:%d", initialized);
208     if(!initialized)
209     {
210         initialized = 1;
211         init_slot_lock(&thread_slot_lock);
212         int h;
213         for(h = 0; h < MAX_THREAD; h++)
214         {
215             ts[h].cmd_fdr = ts[h].cmd_fdw = -1;
216             ts[h].used = 0;
217             ts[h].thread_id = -1;
218             ts[h].poll_count = 0;
219             ts[h].callback = NULL;
220             ts[h].cmd_callback = NULL;
221         }
222     }
223     return TRUE;
224 }
225 int btsock_thread_create(btsock_signaled_cb callback, btsock_cmd_cb cmd_callback)
226 {
227     int ret = FALSE;
228     asrt(callback || cmd_callback);
229     lock_slot(&thread_slot_lock);
230     int h = alloc_thread_slot();
231     unlock_slot(&thread_slot_lock);
232     APPL_TRACE_DEBUG("alloc_thread_slot ret:%d", h);
233     if(h >= 0)
234     {
235         init_poll(h);
236         if((ts[h].thread_id = create_thread(sock_poll_thread, (void*)(uintptr_t)h)) != -1)
237         {
238             APPL_TRACE_DEBUG("h:%d, thread id:%d", h, ts[h].thread_id);
239             ts[h].callback = callback;
240             ts[h].cmd_callback = cmd_callback;
241         }
242         else
243         {
244             free_thread_slot(h);
245             h = -1;
246         }
247     }
248     return h;
249 }
250
251 /* create dummy socket pair used to wake up select loop */
252 static inline void init_cmd_fd(int h)
253 {
254     asrt(ts[h].cmd_fdr == -1 && ts[h].cmd_fdw == -1);
255     if(socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, &ts[h].cmd_fdr) < 0)
256     {
257         APPL_TRACE_ERROR("socketpair failed: %s", strerror(errno));
258         return;
259     }
260     APPL_TRACE_DEBUG("h:%d, cmd_fdr:%d, cmd_fdw:%d", h, ts[h].cmd_fdr, ts[h].cmd_fdw);
261     //add the cmd fd for read & write
262     add_poll(h, ts[h].cmd_fdr, 0, SOCK_THREAD_FD_RD, 0);
263 }
264 static inline void close_cmd_fd(int h)
265 {
266     if(ts[h].cmd_fdr != -1)
267     {
268         close(ts[h].cmd_fdr);
269         ts[h].cmd_fdr = -1;
270     }
271     if(ts[h].cmd_fdw != -1)
272     {
273         close(ts[h].cmd_fdw);
274         ts[h].cmd_fdw = -1;
275     }
276 }
277 typedef struct
278 {
279     int id;
280     int fd;
281     int type;
282     int flags;
283     uint32_t user_id;
284 } sock_cmd_t;
285 int btsock_thread_add_fd(int h, int fd, int type, int flags, uint32_t user_id)
286 {
287     if(h < 0 || h >= MAX_THREAD)
288     {
289         APPL_TRACE_ERROR("invalid bt thread handle:%d", h);
290         return FALSE;
291     }
292     if(ts[h].cmd_fdw == -1)
293     {
294         APPL_TRACE_ERROR("cmd socket is not created. socket thread may not initialized");
295         return FALSE;
296     }
297     if(flags & SOCK_THREAD_ADD_FD_SYNC)
298     {
299         //must executed in socket poll thread
300         if(ts[h].thread_id == pthread_self())
301         {
302             //cleanup one-time flags
303             flags &= ~SOCK_THREAD_ADD_FD_SYNC;
304             add_poll(h, fd, type, flags, user_id);
305             return TRUE;
306         }
307         APPL_TRACE_DEBUG("THREAD_ADD_FD_SYNC is not called in poll thread, fallback to async");
308     }
309     sock_cmd_t cmd = {CMD_ADD_FD, fd, type, flags, user_id};
310     APPL_TRACE_DEBUG("adding fd:%d, flags:0x%x", fd, flags);
311     return send(ts[h].cmd_fdw, &cmd, sizeof(cmd), 0) == sizeof(cmd);
312 }
313
314 bool btsock_thread_remove_fd_and_close(int thread_handle, int fd)
315 {
316     if (thread_handle < 0 || thread_handle >= MAX_THREAD)
317     {
318         APPL_TRACE_ERROR("%s invalid thread handle: %d", __func__, thread_handle);
319         return false;
320     }
321     if (fd == -1)
322     {
323         APPL_TRACE_ERROR("%s invalid file descriptor.", __func__);
324         return false;
325     }
326
327     sock_cmd_t cmd = {CMD_REMOVE_FD, fd, 0, 0, 0};
328     return send(ts[thread_handle].cmd_fdw, &cmd, sizeof(cmd), 0) == sizeof(cmd);
329 }
330
331 int btsock_thread_post_cmd(int h, int type, const unsigned char* data, int size, uint32_t user_id)
332 {
333     if(h < 0 || h >= MAX_THREAD)
334     {
335         APPL_TRACE_ERROR("invalid bt thread handle:%d", h);
336         return FALSE;
337     }
338     if(ts[h].cmd_fdw == -1)
339     {
340         APPL_TRACE_ERROR("cmd socket is not created. socket thread may not initialized");
341         return FALSE;
342     }
343     sock_cmd_t cmd = {CMD_USER_PRIVATE, 0, type, size, user_id};
344     APPL_TRACE_DEBUG("post cmd type:%d, size:%d, h:%d, ", type, size, h);
345     sock_cmd_t* cmd_send = &cmd;
346     int size_send = sizeof(cmd);
347     if(data && size)
348     {
349         size_send = sizeof(cmd) + size;
350         cmd_send = (sock_cmd_t*)alloca(size_send);
351         if(cmd_send)
352         {
353             *cmd_send = cmd;
354             memcpy(cmd_send + 1, data, size);
355         }
356         else
357         {
358             APPL_TRACE_ERROR("alloca failed at h:%d, cmd type:%d, size:%d", h, type, size_send);
359             return FALSE;
360         }
361     }
362     return send(ts[h].cmd_fdw, cmd_send, size_send, 0) == size_send;
363 }
364 int btsock_thread_wakeup(int h)
365 {
366     if(h < 0 || h >= MAX_THREAD)
367     {
368         APPL_TRACE_ERROR("invalid bt thread handle:%d", h);
369         return FALSE;
370     }
371     if(ts[h].cmd_fdw == -1)
372     {
373         APPL_TRACE_ERROR("thread handle:%d, cmd socket is not created", h);
374         return FALSE;
375     }
376     sock_cmd_t cmd = {CMD_WAKEUP, 0, 0, 0, 0};
377     return send(ts[h].cmd_fdw, &cmd, sizeof(cmd), 0) == sizeof(cmd);
378 }
379 int btsock_thread_exit(int h)
380 {
381     if(h < 0 || h >= MAX_THREAD)
382     {
383         APPL_TRACE_ERROR("invalid bt thread handle:%d", h);
384         return FALSE;
385     }
386     if(ts[h].cmd_fdw == -1)
387     {
388         APPL_TRACE_ERROR("cmd socket is not created");
389         return FALSE;
390     }
391     sock_cmd_t cmd = {CMD_EXIT, 0, 0, 0, 0};
392     if(send(ts[h].cmd_fdw, &cmd, sizeof(cmd), 0) == sizeof(cmd))
393     {
394         pthread_join(ts[h].thread_id, 0);
395         lock_slot(&thread_slot_lock);
396         free_thread_slot(h);
397         unlock_slot(&thread_slot_lock);
398         return TRUE;
399     }
400     return FALSE;
401 }
402 static void init_poll(int h)
403 {
404     int i;
405     ts[h].poll_count = 0;
406     ts[h].thread_id = -1;
407     ts[h].callback = NULL;
408     ts[h].cmd_callback = NULL;
409     for(i = 0; i < MAX_POLL; i++)
410     {
411         ts[h].ps[i].pfd.fd = -1;
412         ts[h].psi[i] = -1;
413     }
414     init_cmd_fd(h);
415 }
416 static inline unsigned int flags2pevents(int flags)
417 {
418     unsigned int pevents = 0;
419     if(flags & SOCK_THREAD_FD_WR)
420         pevents |= POLLOUT;
421     if(flags & SOCK_THREAD_FD_RD)
422         pevents |= POLLIN;
423     pevents |= POLL_EXCEPTION_EVENTS;
424     return pevents;
425 }
426
427 static inline void set_poll(poll_slot_t* ps, int fd, int type, int flags, uint32_t user_id)
428 {
429     ps->pfd.fd = fd;
430     ps->user_id = user_id;
431     if(ps->type != 0 && ps->type != type)
432         APPL_TRACE_ERROR("poll socket type should not changed! type was:%d, type now:%d", ps->type, type);
433     ps->type = type;
434     ps->flags = flags;
435     ps->pfd.events = flags2pevents(flags);
436     ps->pfd.revents = 0;
437 }
438 static inline void add_poll(int h, int fd, int type, int flags, uint32_t user_id)
439 {
440     asrt(fd != -1);
441     int i;
442     int empty = -1;
443     poll_slot_t* ps = ts[h].ps;
444
445     for(i = 0; i < MAX_POLL; i++)
446     {
447         if(ps[i].pfd.fd == fd)
448         {
449             asrt(ts[h].poll_count < MAX_POLL);
450
451             set_poll(&ps[i], fd, type, flags | ps[i].flags, user_id);
452             return;
453         }
454         else if(empty < 0 && ps[i].pfd.fd == -1)
455             empty = i;
456     }
457     if(empty >= 0)
458     {
459         asrt(ts[h].poll_count < MAX_POLL);
460         set_poll(&ps[empty], fd, type, flags, user_id);
461         ++ts[h].poll_count;
462         return;
463     }
464     APPL_TRACE_ERROR("exceeded max poll slot:%d!", MAX_POLL);
465 }
466 static inline void remove_poll(int h, poll_slot_t* ps, int flags)
467 {
468     if(flags == ps->flags)
469     {
470         //all monitored events signaled. To remove it, just clear the slot
471         --ts[h].poll_count;
472         memset(ps, 0, sizeof(*ps));
473         ps->pfd.fd = -1;
474     }
475     else
476     {
477         //one read or one write monitor event signaled, removed the accordding bit
478         ps->flags &= ~flags;
479         //update the poll events mask
480         ps->pfd.events = flags2pevents(ps->flags);
481     }
482 }
483 static int process_cmd_sock(int h)
484 {
485     sock_cmd_t cmd = {-1, 0, 0, 0, 0};
486     int fd = ts[h].cmd_fdr;
487     if(recv(fd, &cmd, sizeof(cmd), MSG_WAITALL) != sizeof(cmd))
488     {
489         APPL_TRACE_ERROR("recv cmd errno:%d", errno);
490         return FALSE;
491     }
492     APPL_TRACE_DEBUG("cmd.id:%d", cmd.id);
493     switch(cmd.id)
494     {
495         case CMD_ADD_FD:
496             add_poll(h, cmd.fd, cmd.type, cmd.flags, cmd.user_id);
497             break;
498         case CMD_REMOVE_FD:
499             for (int i = 1; i < MAX_POLL; ++i)
500             {
501                 poll_slot_t *poll_slot = &ts[h].ps[i];
502                 if (poll_slot->pfd.fd == cmd.fd)
503                 {
504                     remove_poll(h, poll_slot, poll_slot->flags);
505                     break;
506                 }
507             }
508             close(cmd.fd);
509             break;
510         case CMD_WAKEUP:
511             break;
512         case CMD_USER_PRIVATE:
513             asrt(ts[h].cmd_callback);
514             if(ts[h].cmd_callback)
515                 ts[h].cmd_callback(fd, cmd.type, cmd.flags, cmd.user_id);
516             break;
517         case CMD_EXIT:
518             return FALSE;
519         default:
520             APPL_TRACE_DEBUG("unknown cmd: %d", cmd.id);
521              break;
522     }
523     return TRUE;
524 }
525 static void process_data_sock(int h, struct pollfd *pfds, int count)
526 {
527     asrt(count <= ts[h].poll_count);
528     int i;
529     for( i= 1; i < ts[h].poll_count; i++)
530     {
531         if(pfds[i].revents)
532         {
533             int ps_i = ts[h].psi[i];
534             asrt(pfds[i].fd == ts[h].ps[ps_i].pfd.fd);
535             uint32_t user_id = ts[h].ps[ps_i].user_id;
536             int type = ts[h].ps[ps_i].type;
537             int flags = 0;
538             print_events(pfds[i].revents);
539             if(IS_READ(pfds[i].revents))
540             {
541                 flags |= SOCK_THREAD_FD_RD;
542             }
543             if(IS_WRITE(pfds[i].revents))
544             {
545                 flags |= SOCK_THREAD_FD_WR;
546             }
547             if(IS_EXCEPTION(pfds[i].revents))
548             {
549                 flags |= SOCK_THREAD_FD_EXCEPTION;
550                 //remove the whole slot not flags
551                 remove_poll(h, &ts[h].ps[ps_i], ts[h].ps[ps_i].flags);
552             }
553             else if(flags)
554                  remove_poll(h, &ts[h].ps[ps_i], flags); //remove the monitor flags that already processed
555             if(flags)
556                 ts[h].callback(pfds[i].fd, type, flags, user_id);
557         }
558     }
559 }
560
561 static void prepare_poll_fds(int h, struct pollfd* pfds)
562 {
563     int count = 0;
564     int ps_i = 0;
565     int pfd_i = 0;
566     asrt(ts[h].poll_count <= MAX_POLL);
567     memset(pfds, 0, sizeof(pfds[0])*ts[h].poll_count);
568     while(count < ts[h].poll_count)
569     {
570         if(ps_i >= MAX_POLL)
571         {
572             APPL_TRACE_ERROR("exceed max poll range, ps_i:%d, MAX_POLL:%d, count:%d, ts[h].poll_count:%d",
573                     ps_i, MAX_POLL, count, ts[h].poll_count);
574             return;
575         }
576         if(ts[h].ps[ps_i].pfd.fd >= 0)
577         {
578             pfds[pfd_i] =  ts[h].ps[ps_i].pfd;
579             ts[h].psi[pfd_i] = ps_i;
580             count++;
581             pfd_i++;
582         }
583         ps_i++;
584     }
585 }
586 static void *sock_poll_thread(void *arg)
587 {
588     struct pollfd pfds[MAX_POLL];
589     memset(pfds, 0, sizeof(pfds));
590     int h = (intptr_t)arg;
591     for(;;)
592     {
593         prepare_poll_fds(h, pfds);
594         int ret = poll(pfds, ts[h].poll_count, -1);
595         if(ret == -1)
596         {
597             APPL_TRACE_ERROR("poll ret -1, exit the thread, errno:%d, err:%s", errno, strerror(errno));
598             break;
599         }
600         if(ret != 0)
601         {
602             int need_process_data_fd = TRUE;
603             if(pfds[0].revents) //cmd fd always is the first one
604             {
605                 asrt(pfds[0].fd == ts[h].cmd_fdr);
606                 if(!process_cmd_sock(h))
607                 {
608                     APPL_TRACE_DEBUG("h:%d, process_cmd_sock return false, exit...", h);
609                     break;
610                 }
611                 if(ret == 1)
612                     need_process_data_fd = FALSE;
613                 else ret--; //exclude the cmd fd
614             }
615             if(need_process_data_fd)
616                 process_data_sock(h, pfds, ret);
617         }
618         else {APPL_TRACE_DEBUG("no data, select ret: %d", ret)};
619     }
620     ts[h].thread_id = -1;
621     APPL_TRACE_DEBUG("socket poll thread exiting, h:%d", h);
622     return 0;
623 }
624