server/fastcgi.c

   1 /**
   2  * @file fastcgi.c
   3  * @brief Runs the FCGI request loop to handle web interface requests.
   4  *
   5  * fcgi_stdio.h must be included before all else so the stdio function
   6  * redirection works ok.
   7  */
   8
   9 #include <fcgi_stdio.h>
  10 #include <openssl/sha.h>
  11 #include <stdarg.h>
  12
  13 #include "common.h"
  14 #include "sensor.h"
  15 #include "actuator.h"
  16 #include "control.h"
  17 #include "options.h"
  18
  19 /**The time period (in seconds) before the control key expires @ */
  20 #define CONTROL_TIMEOUT 180
  21
  22 /**Contextual information related to FCGI requests*/
  23 struct FCGIContext {
  24         /**The time of last valid user access possessing the control key*/
  25         time_t control_timestamp;
  26         char control_key[41];
  27         char control_ip[16];
  28         /**The name of the current module**/
  29         const char *current_module;
  30         /**For debugging purposes?**/
  31         int response_number;
  32 };
  33
  34 /**
  35  * Identifies build information and the current API version to the user.
  36  * Also useful for testing that the API is running and identifying the
  37  * sensors and actuators present.
  38  * @param context The context to work in
  39  * @param params User specified paramters: [actuators, sensors]
  40  */
  41 static void IdentifyHandler(FCGIContext *context, char *params) {
  42         bool ident_sensors = false, ident_actuators = false;
  43
  44         int i;
  45
  46         FCGIValue values[2] = {{"sensors", &ident_sensors, FCGI_BOOL_T},
  47                                          {"actuators", &ident_actuators, FCGI_BOOL_T}};
  48         if (!FCGI_ParseRequest(context, params, values, 2))
  49                 return;
  50
  51         FCGI_BeginJSON(context, STATUS_OK);
  52         FCGI_JSONPair("description", "MCTX3420 Server API (2013)");
  53         FCGI_JSONPair("build_date", __DATE__ " " __TIME__);
  54         FCGI_JSONLong("api_version", API_VERSION);
  55
  56         //Sensor and actuator information
  57         if (ident_sensors) {
  58                 FCGI_JSONKey("sensors");
  59                 FCGI_JSONValue("{\n\t\t");
  60                 for (i = 0; i < NUMSENSORS; i++) {
  61                         if (i > 0) {
  62                                 FCGI_JSONValue(",\n\t\t");
  63                         }
  64                         FCGI_JSONValue("\"%d\" : \"%s\"", i, g_sensor_names[i]);
  65                 }
  66                 FCGI_JSONValue("\n\t}");
  67         }
  68         if (ident_actuators) {
  69                 FCGI_JSONKey("actuators");
  70                 FCGI_JSONValue("{\n\t\t");
  71                 for (i = 0; i < NUMACTUATORS; i++) {
  72                         if (i > 0) {
  73                                 FCGI_JSONValue(",\n\t\t");
  74                         }
  75                         FCGI_JSONValue("\"%d\" : \"%s\"", i, g_actuator_names[i]);
  76                 }
  77                 FCGI_JSONValue("\n\t}");
  78         }
  79         FCGI_EndJSON();
  80 }
  81
  82 /**
  83  * Gives the user a key that determines who has control over
  84  * the system at any one time. The key can be forcibly generated, revoking
  85  * any previous control keys. To be used in conjunction with HTTP
  86  * basic authentication.
  87  * This function will generate a JSON response that indicates success/failure.
  88  * @param context The context to work in
  89  * @param force Whether to force key generation or not.
  90  */
  91 void FCGI_BeginControl(FCGIContext *context, bool force) {
  92         time_t now = time(NULL);
  93         bool expired = now - context->control_timestamp > CONTROL_TIMEOUT;
  94
  95         if (force || !*(context->control_key) || expired) {
  96                 SHA_CTX sha1ctx;
  97                 unsigned char sha1[20];
  98                 int i = rand();
  99
 100                 SHA1_Init(&sha1ctx);
 101                 SHA1_Update(&sha1ctx, &now, sizeof(now));
 102                 SHA1_Update(&sha1ctx, &i, sizeof(i));
 103                 SHA1_Final(sha1, &sha1ctx);
 104
 105                 context->control_timestamp = now;
 106                 for (i = 0; i < 20; i++)
 107                         sprintf(context->control_key + i * 2, "%02x", sha1[i]);
 108                 snprintf(context->control_ip, 16, "%s", getenv("REMOTE_ADDR"));
 109                 FCGI_BeginJSON(context, STATUS_OK);
 110                 FCGI_JSONPair("key", context->control_key);
 111                 FCGI_EndJSON();
 112         } else {
 113                 char buf[128];
 114                 strftime(buf, 128, "%H:%M:%S %d-%m-%Y",
 115                         localtime(&(context->control_timestamp)));
 116                 FCGI_BeginJSON(context, STATUS_UNAUTHORIZED);
 117                 FCGI_JSONPair("description", "Another user already has control");
 118                 FCGI_JSONPair("current_user", context->control_ip);
 119                 FCGI_JSONPair("when", buf);
 120                 FCGI_EndJSON();
 121         }
 122 }
 123
 124 /**
 125  * Given an FCGIContext, determines if the current user (as specified by
 126  * the key) has control or not. If validated, the context control_timestamp is
 127  * updated.
 128  * @param context The context to work in
 129  * @param key The control key to be validated.
 130  * @return TRUE if authorized, FALSE if not.
 131  */
 132 bool FCGI_HasControl(FCGIContext *context, const char *key) {
 133         time_t now = time(NULL);
 134         int result = (now - context->control_timestamp) <= CONTROL_TIMEOUT &&
 135                                  key != NULL && !strcmp(context->control_key, key);
 136         if (result) {
 137                 context->control_timestamp = now; //Update the control_timestamp
 138         }
 139         return result;
 140 }
 141
 142
 143 /**
 144  * Revokes the current control key, if present.
 145  * @param context The context to work in
 146  */
 147 void FCGI_EndControl(FCGIContext *context) {
 148         *(context->control_key) = 0;
 149         FCGI_BeginJSON(context, STATUS_OK);
 150         FCGI_EndJSON();
 151         return;
 152 }
 153
 154 /**
 155  * Extracts a key/value pair from a request string.
 156  * Note that the input is modified by this function.
 157  * @param in The string from which to extract the pair
 158  * @param key A pointer to a variable to hold the key string
 159  * @param value A pointer to a variable to hold the value string
 160  * @return A pointer to the start of the next search location, or NULL if
 161  *         the EOL is reached.
 162  */
 163 char *FCGI_KeyPair(char *in, const char **key, const char **value)
 164 {
 165         char *ptr;
 166         if (!in || !*in) { //Invalid input or string is EOL
 167                 return NULL;
 168         }
 169
 170         *key = in;
 171         //Find either = or &, whichever comes first
 172         if ((ptr = strpbrk(in, "=&"))) {
 173                 if (*ptr == '&') { //No value specified
 174                         *value = ptr;
 175                         *ptr++ = 0;
 176                 } else {
 177                         //Stopped at an '=' sign
 178                         *ptr++ = 0;
 179                         *value = ptr;
 180                         if ((ptr = strchr(ptr,'&'))) {
 181                                 *ptr++ = 0;
 182                         } else {
 183                                 ptr = "";
 184                         }
 185                 }
 186         } else { //No value specified and no other pair
 187                 ptr = "";
 188                 *value = ptr;
 189         }
 190         return ptr;
 191 }
 192
 193 /**
 194  * Aids in parsing request parameters. Expected keys along with their type
 195  * and whether or not they're required are provided. This function will then
 196  * parse the parameter string to find these keys.
 197  * @param context The context to work in
 198  * @param params The parameter string to be parsed
 199  * @param values An array of FCGIValue's that specify expected keys
 200  * @param count The number of elements in 'values'.
 201  * @return true If the parameter string was parsed successfully, false otherwise.
 202  *         Modes of failure include: Invalid a parsing error on the value,
 203  *                                   an unknown key is specified,
 204  *                                   a key/value pair is specified more than once, or
 205  *                                   not all required keys were present.
 206  *         If this function returns false, it is guaranteed that FCGI_RejectJSON
 207  *         has already been called with the appropriate description message.
 208  */
 209 bool FCGI_ParseRequest(FCGIContext *context, char *params, FCGIValue values[], size_t count)
 210 {
 211         const char *key, *value;
 212         char buf[BUFSIZ], *ptr;
 213         size_t i;
 214
 215         while ((params = FCGI_KeyPair(params, &key, &value))) {
 216                 for (i = 0; i < count; i++) {
 217                         if (!strcmp(key, values[i].key)) {
 218                                 FCGIValue *val = &values[i];
 219
 220                                 if (FCGI_RECEIVED(val->flags)) {
 221                                         snprintf(buf, BUFSIZ, "Value already specified for '%s'.", key);
 222                                         FCGI_RejectJSON(context, buf);
 223                                         return false;
 224                                 }
 225                                 val->flags |= FCGI_PARAM_RECEIVED;
 226
 227                                 switch(FCGI_TYPE(val->flags)) {
 228                                         case FCGI_BOOL_T:
 229                                                 *((bool*) val->value) = true;
 230                                                 break;
 231                                         case FCGI_INT_T: case FCGI_LONG_T: {
 232                                                 long parsed = strtol(value, &ptr, 10);
 233                                                 if (!*value || *ptr) {
 234                                                         snprintf(buf, BUFSIZ, "Expected int for '%s' but got '%s'", key, value);
 235                                                         FCGI_RejectJSON(context, FCGI_EscapeJSON(buf));
 236                                                         return false;
 237                                                 }
 238
 239                                                 if (FCGI_TYPE(val->flags) == FCGI_INT_T)
 240                                                         *((int*) val->value) = parsed;
 241                                                 else
 242                                                         *((long*) val->value) = parsed;
 243                                         }       break;
 244                                         case FCGI_DOUBLE_T:
 245                                                 *((double*) val->value) = strtod(value, &ptr);
 246                                                 if (!*value || *ptr) {
 247                                                         snprintf(buf, BUFSIZ, "Expected float for '%s' but got '%s'", key, value);
 248                                                         FCGI_RejectJSON(context, FCGI_EscapeJSON(buf));
 249                                                         return false;
 250                                                 }
 251                                                 break;
 252                                         case FCGI_STRING_T:
 253                                                 *((const char**) val->value) = value;
 254                                                 break;
 255                                         default:
 256                                                 Fatal("Invalid type %d given", FCGI_TYPE(val->flags));
 257                                 }
 258                                 break; //No need to search any more
 259                         }
 260                 } //End for loop
 261                 if (i == count) {
 262                         snprintf(buf, BUFSIZ, "Unknown key '%s' specified", key);
 263                         FCGI_RejectJSON(context, FCGI_EscapeJSON(buf));
 264                         return false;
 265                 }
 266         }
 267
 268         //Check that required parameters are received
 269         for (i = 0; i < count; i++) {
 270                 if (FCGI_IS_REQUIRED(values[i].flags) && !FCGI_RECEIVED(values[i].flags)) {
 271                         snprintf(buf, BUFSIZ, "Key '%s' required, but was not given.", values[i].key);
 272                         FCGI_RejectJSON(context, buf);
 273                         return false;
 274                 }
 275         }
 276         return true;
 277 }
 278
 279 /**
 280  * Begins a response to the client in JSON format.
 281  * @param context The context to work in.
 282  * @param status_code The status code to be returned.
 283  */
 284 void FCGI_BeginJSON(FCGIContext *context, StatusCodes status_code)
 285 {
 286         printf("Content-type: application/json; charset=utf-8\r\n\r\n");
 287         printf("{\r\n");
 288         printf("\t\"module\" : \"%s\"", context->current_module);
 289         FCGI_JSONLong("status", status_code);
 290         //Time and running statistics
 291         struct timeval now;
 292         gettimeofday(&now, NULL);
 293         FCGI_JSONDouble("start_time", TIMEVAL_TO_DOUBLE(g_options.start_time));
 294         FCGI_JSONDouble("current_time", TIMEVAL_TO_DOUBLE(now));
 295         FCGI_JSONDouble("running_time", TIMEVAL_DIFF(now, g_options.start_time));
 296 }
 297
 298 /**
 299  * Adds a key/value pair to a JSON response. The response must have already
 300  * been initiated by FCGI_BeginJSON. Special characters are not escaped.
 301  * @param key The key of the JSON entry
 302  * @param value The value associated with the key.
 303  */
 304 void FCGI_JSONPair(const char *key, const char *value)
 305 {
 306         printf(",\r\n\t\"%s\" : \"%s\"", key, value);
 307 }
 308
 309 /**
 310  * Similar to FCGI_JSONPair except for signed integer values.
 311  * @param key The key of the JSON entry
 312  * @param value The value associated with the key
 313  */
 314 void FCGI_JSONLong(const char *key, long value)
 315 {
 316         printf(",\r\n\t\"%s\" : %ld", key, value);
 317 }
 318
 319 /**
 320  * Similar to FCGI_JsonPair except for floating point values.
 321  * @param key The key of the JSON entry
 322  * @param value The value associated with the key
 323  */
 324 void FCGI_JSONDouble(const char *key, double value)
 325 {
 326         printf(",\r\n\t\"%s\" : %f", key, value);
 327 }
 328
 329 /**
 330  * Similar to FCGI_JsonPair except for boolean values.
 331  * @param key The key of the JSON entry
 332  * @param value The value associated with the key
 333  */
 334 void FCGI_JSONBool(const char *key, bool value)
 335 {
 336         printf(",\r\n\t\"%s\" : %s", key, value ? "true" : "false");
 337 }
 338
 339 /**
 340  * Begins a JSON entry by writing the key. To be used in conjunction
 341  * with FCGI_JsonValue.
 342  * @param key The key of the JSON entry
 343  */
 344 void FCGI_JSONKey(const char *key)
 345 {
 346         printf(",\r\n\t\"%s\" : ", key);
 347 }
 348
 349 /**
 350  * Ends a JSON response that was initiated by FCGI_BeginJSON.
 351  */
 352 void FCGI_EndJSON()
 353 {
 354         printf("\r\n}\r\n");
 355 }
 356
 357 /**
 358  * Escapes a string so it can be used as a JSON string value.
 359  * Does not support unicode specifiers in the form of \uXXXX.
 360  * @param buf The string to be escaped
 361  * @return The escaped string (return value == buf)
 362  */
 363 char *FCGI_EscapeJSON(char *buf)
 364 {
 365         int length, i;
 366         length = strlen(buf);
 367
 368         //Escape special characters. Must count down to escape properly
 369         for (i = length - 1; i >= 0; i--) {
 370                 if (buf[i] < 0x20) { //Control characters
 371                         buf[i] = ' ';
 372                 } else if (buf[i] == '"') {
 373                         if (i-1 >= 0 && buf[i-1] == '\\')
 374                                 i--;
 375                         else
 376                                 buf[i] = '\'';
 377                 } else if (buf[i] == '\\') {
 378                         if (i-1 >= 0 && buf[i-1] == '\'')
 379                                 i--;
 380                         else
 381                                 buf[i] = ' ';
 382                 }
 383         }
 384         return buf;
 385 }
 386
 387 /**
 388  * To be used when the input parameters are rejected. The return data
 389  * will also have debugging information provided.
 390  * @param context The context to work in
 391  * @param status The status the return data should have.
 392  * @param description A short description of why the input was rejected.
 393  */
 394 void FCGI_RejectJSONEx(FCGIContext *context, StatusCodes status, const char *description)
 395 {
 396         if (description == NULL)
 397                 description = "Unknown";
 398
 399         Log(LOGINFO, "%s: Rejected query with: %d: %s", context->current_module, status, description);
 400         FCGI_BeginJSON(context, status);
 401         FCGI_JSONPair("description", description);
 402         FCGI_JSONLong("responsenumber", context->response_number);
 403         FCGI_JSONPair("params", getenv("QUERY_STRING"));
 404         FCGI_JSONPair("host", getenv("SERVER_HOSTNAME"));
 405         FCGI_JSONPair("user", getenv("REMOTE_USER"));
 406         FCGI_JSONPair("ip", getenv("REMOTE_ADDR"));
 407         FCGI_EndJSON();
 408 }
 409
 410 /**
 411  * Generates a response to the client as described by the format parameter and
 412  * extra arguments (exactly like printf). To be used when none of the other
 413  * predefined functions will work exactly as needed. Extra care should be taken
 414  * to ensure the correctness of the output.
 415  * @param format The format string
 416  * @param ... Any extra arguments as required by the format string.
 417  */
 418 void FCGI_PrintRaw(const char *format, ...)
 419 {
 420         va_list list;
 421         va_start(list, format);
 422         vprintf(format, list);
 423         va_end(list);
 424 }
 425
 426 /**
 427  * Main FCGI request loop that receives/responds to client requests.
 428  * @param data Reserved.
 429  * @returns NULL (void* required for consistency with pthreads, although at the moment this runs in the main thread anyway)
 430  * TODO: Get this to exit with the rest of the program!
 431  */
 432 void * FCGI_RequestLoop (void *data)
 433 {
 434         FCGIContext context = {0};
 435
 436         Log(LOGDEBUG, "First request...");
 437         while (FCGI_Accept() >= 0) {
 438                 Log(LOGDEBUG, "Got request #%d", context.response_number);
 439                 ModuleHandler module_handler = NULL;
 440                 char module[BUFSIZ], params[BUFSIZ];
 441
 442                 //strncpy doesn't zero-truncate properly
 443                 snprintf(module, BUFSIZ, "%s", getenv("DOCUMENT_URI_LOCAL"));
 444                 snprintf(params, BUFSIZ, "%s", getenv("QUERY_STRING"));
 445
 446                 //Remove trailing slashes (if present) from module query
 447                 size_t lastchar = strlen(module) - 1;
 448                 if (lastchar > 0 && module[lastchar] == '/')
 449                         module[lastchar] = 0;
 450
 451                 //Default to the 'identify' module if none specified
 452                 if (!*module)
 453                         strcpy(module, "identify");
 454
 455                 if (!strcmp("identify", module)) {
 456                         module_handler = IdentifyHandler;
 457                 } else if (!strcmp("control", module)) {
 458                         module_handler = Control_Handler;
 459                 } else if (!strcmp("sensors", module)) {
 460                         module_handler = Sensor_Handler;
 461                 } else if (!strcmp("actuators", module)) {
 462                         module_handler = Actuator_Handler;
 463                 }
 464
 465                 context.current_module = module;
 466                 if (module_handler) {
 467                         module_handler(&context, params);
 468                 } else {
 469                         FCGI_RejectJSON(&context, "Unhandled module");
 470                 }
 471                 context.response_number++;
 472
 473                 Log(LOGDEBUG, "Waiting for request #%d", context.response_number);
 474         }
 475
 476         Log(LOGDEBUG, "Thread exiting.");
 477         // NOTE: Don't call pthread_exit, because this runs in the main thread. Just return.
 478         return NULL;
 479 }