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 #include "image.h"
  19
  20 /**The time period (in seconds) before the control key expires */
  21 #define CONTROL_TIMEOUT 180
  22
  23 /**Contextual information related to FCGI requests*/
  24 struct FCGIContext {
  25         /**The time of last valid user access possessing the control key*/
  26         time_t control_timestamp;
  27         char control_key[41];
  28         char control_ip[16];
  29         /**The name of the current module**/
  30         const char *current_module;
  31         /**For debugging purposes?**/
  32         int response_number;
  33 };
  34
  35 /**
  36  * Identifies build information and the current API version to the user.
  37  * Also useful for testing that the API is running and identifying the
  38  * sensors and actuators present.
  39  * @param context The context to work in
  40  * @param params User specified paramters: [actuators, sensors]
  41  */
  42 static void IdentifyHandler(FCGIContext *context, char *params) {
  43         bool ident_sensors = false, ident_actuators = false;
  44
  45         int i;
  46
  47         FCGIValue values[2] = {{"sensors", &ident_sensors, FCGI_BOOL_T},
  48                                          {"actuators", &ident_actuators, FCGI_BOOL_T}};
  49         if (!FCGI_ParseRequest(context, params, values, 2))
  50                 return;
  51
  52         FCGI_BeginJSON(context, STATUS_OK);
  53         FCGI_JSONPair("description", "MCTX3420 Server API (2013)");
  54         FCGI_JSONPair("build_date", __DATE__ " " __TIME__);
  55         FCGI_JSONLong("api_version", API_VERSION);
  56
  57         //Sensor and actuator information
  58         if (ident_sensors) {
  59                 FCGI_JSONKey("sensors");
  60                 FCGI_JSONValue("{\n\t\t");
  61                 for (i = 0; i < NUMSENSORS; i++) {
  62                         if (i > 0) {
  63                                 FCGI_JSONValue(",\n\t\t");
  64                         }
  65                         FCGI_JSONValue("\"%d\" : \"%s\"", i, g_sensor_names[i]);
  66                 }
  67                 FCGI_JSONValue("\n\t}");
  68         }
  69         if (ident_actuators) {
  70                 FCGI_JSONKey("actuators");
  71                 FCGI_JSONValue("{\n\t\t");
  72                 for (i = 0; i < NUMACTUATORS; i++) {
  73                         if (i > 0) {
  74                                 FCGI_JSONValue(",\n\t\t");
  75                         }
  76                         FCGI_JSONValue("\"%d\" : \"%s\"", i, g_actuator_names[i]);
  77                 }
  78                 FCGI_JSONValue("\n\t}");
  79         }
  80         FCGI_EndJSON();
  81 }
  82
  83 /**
  84  * Gives the user a key that determines who has control over
  85  * the system at any one time. The key can be forcibly generated, revoking
  86  * any previous control keys. To be used in conjunction with HTTP
  87  * basic authentication.
  88  * This function will generate a JSON response that indicates success/failure.
  89  * @param context The context to work in
  90  * @param force Whether to force key generation or not.
  91  */
  92 void FCGI_LockControl(FCGIContext *context, bool force) {
  93         time_t now = time(NULL);
  94         bool expired = now - context->control_timestamp > CONTROL_TIMEOUT;
  95
  96         if (force || !*(context->control_key) || expired) {
  97                 SHA_CTX sha1ctx;
  98                 unsigned char sha1[20];
  99                 int i = rand();
 100
 101                 SHA1_Init(&sha1ctx);
 102                 SHA1_Update(&sha1ctx, &now, sizeof(now));
 103                 SHA1_Update(&sha1ctx, &i, sizeof(i));
 104                 SHA1_Final(sha1, &sha1ctx);
 105
 106                 context->control_timestamp = now;
 107                 for (i = 0; i < 20; i++)
 108                         sprintf(context->control_key + i * 2, "%02x", sha1[i]);
 109                 snprintf(context->control_ip, 16, "%s", getenv("REMOTE_ADDR"));
 110                 FCGI_BeginJSON(context, STATUS_OK);
 111                 FCGI_JSONPair("key", context->control_key);
 112                 FCGI_EndJSON();
 113         } else {
 114                 char buf[128];
 115                 strftime(buf, 128, "%H:%M:%S %d-%m-%Y",
 116                         localtime(&(context->control_timestamp)));
 117                 FCGI_BeginJSON(context, STATUS_UNAUTHORIZED);
 118                 FCGI_JSONPair("description", "Another user already has control");
 119                 FCGI_JSONPair("current_user", context->control_ip);
 120                 FCGI_JSONPair("when", buf);
 121                 FCGI_EndJSON();
 122         }
 123 }
 124
 125 /**
 126  * Given an FCGIContext, determines if the current user (as specified by
 127  * the key) has control or not. If validated, the context control_timestamp is
 128  * updated.
 129  * @param context The context to work in
 130  * @param key The control key to be validated.
 131  * @return TRUE if authorized, FALSE if not.
 132  */
 133 bool FCGI_HasControl(FCGIContext *context, const char *key) {
 134         time_t now = time(NULL);
 135         int result = (now - context->control_timestamp) <= CONTROL_TIMEOUT &&
 136                                  key != NULL && !strcmp(context->control_key, key);
 137         if (result) {
 138                 context->control_timestamp = now; //Update the control_timestamp
 139         }
 140         return result;
 141 }
 142
 143
 144 /**
 145  * Revokes the current control key, if present.
 146  * @param context The context to work in
 147  */
 148 void FCGI_ReleaseControl(FCGIContext *context) {
 149         *(context->control_key) = 0;
 150         FCGI_BeginJSON(context, STATUS_OK);
 151         FCGI_EndJSON();
 152         return;
 153 }
 154
 155 /**
 156  * Extracts a key/value pair from a request string.
 157  * Note that the input is modified by this function.
 158  * @param in The string from which to extract the pair
 159  * @param key A pointer to a variable to hold the key string
 160  * @param value A pointer to a variable to hold the value string
 161  * @return A pointer to the start of the next search location, or NULL if
 162  *         the EOL is reached.
 163  */
 164 char *FCGI_KeyPair(char *in, const char **key, const char **value)
 165 {
 166         char *ptr;
 167         if (!in || !*in) { //Invalid input or string is EOL
 168                 return NULL;
 169         }
 170
 171         *key = in;
 172         //Find either = or &, whichever comes first
 173         if ((ptr = strpbrk(in, "=&"))) {
 174                 if (*ptr == '&') { //No value specified
 175                         *value = ptr;
 176                         *ptr++ = 0;
 177                 } else {
 178                         //Stopped at an '=' sign
 179                         *ptr++ = 0;
 180                         *value = ptr;
 181                         if ((ptr = strchr(ptr,'&'))) {
 182                                 *ptr++ = 0;
 183                         } else {
 184                                 ptr = "";
 185                         }
 186                 }
 187         } else { //No value specified and no other pair
 188                 ptr = "";
 189                 *value = ptr;
 190         }
 191         return ptr;
 192 }
 193
 194 /**
 195  * Aids in parsing request parameters.
 196  * Input: The expected keys along with their type and whether or not
 197  * they're required.
 198  * @param context The context to work in
 199  * @param params The parameter string to be parsed
 200  * @param values An array of FCGIValue's that specify expected keys
 201  * @param count The number of elements in 'values'.
 202  * @return true If the parameter string was parsed successfully, false otherwise.
 203  *         Modes of failure include: Invalid a parsing error on the value,
 204  *                                   an unknown key is specified,
 205  *                                   a key/value pair is specified more than once, or
 206  *                                   not all required keys were present.
 207  *         If this function returns false, it is guaranteed that FCGI_RejectJSON
 208  *         has already been called with the appropriate description message.
 209  */
 210 bool FCGI_ParseRequest(FCGIContext *context, char *params, FCGIValue values[], size_t count)
 211 {
 212         const char *key, *value;
 213         char buf[BUFSIZ], *ptr;
 214         size_t i;
 215
 216         while ((params = FCGI_KeyPair(params, &key, &value))) {
 217                 for (i = 0; i < count; i++) {
 218                         if (!strcmp(key, values[i].key)) {
 219                                 FCGIValue *val = &values[i];
 220
 221                                 if (FCGI_RECEIVED(val->flags)) {
 222                                         snprintf(buf, BUFSIZ, "Value already specified for '%s'.", key);
 223                                         FCGI_RejectJSON(context, buf);
 224                                         return false;
 225                                 }
 226                                 val->flags |= FCGI_PARAM_RECEIVED;
 227
 228                                 switch(FCGI_TYPE(val->flags)) {
 229                                         case FCGI_BOOL_T:
 230                                                 *((bool*) val->value) = true;
 231                                                 break;
 232                                         case FCGI_INT_T: case FCGI_LONG_T: {
 233                                                 long parsed = strtol(value, &ptr, 10);
 234                                                 if (!*value || *ptr) {
 235                                                         snprintf(buf, BUFSIZ, "Expected int for '%s' but got '%s'", key, value);
 236                                                         FCGI_RejectJSON(context, buf);
 237                                                         return false;
 238                                                 }
 239
 240                                                 if (FCGI_TYPE(val->flags) == FCGI_INT_T)
 241                                                         *((int*) val->value) = (int) parsed;
 242                                                 else
 243                                                         *((long*) val->value) = parsed;
 244                                         }       break;
 245                                         case FCGI_DOUBLE_T:
 246                                                 *((double*) val->value) = strtod(value, &ptr);
 247                                                 if (!*value || *ptr) {
 248                                                         snprintf(buf, BUFSIZ, "Expected float for '%s' but got '%s'", key, value);
 249                                                         FCGI_RejectJSON(context, buf);
 250                                                         return false;
 251                                                 }
 252                                                 break;
 253                                         case FCGI_STRING_T:
 254                                                 *((const char**) val->value) = value;
 255                                                 break;
 256                                         default:
 257                                                 Fatal("Invalid type %d given", FCGI_TYPE(val->flags));
 258                                 }
 259                                 break; //No need to search any more
 260                         }
 261                 } //End for loop
 262                 if (i == count) {
 263                         snprintf(buf, BUFSIZ, "Unknown key '%s' specified", key);
 264                         FCGI_RejectJSON(context, buf);
 265                         return false;
 266                 }
 267         }
 268
 269         //Check that required parameters are received
 270         for (i = 0; i < count; i++) {
 271                 if (FCGI_IS_REQUIRED(values[i].flags) && !FCGI_RECEIVED(values[i].flags)) {
 272                         snprintf(buf, BUFSIZ, "Key '%s' required, but was not given.", values[i].key);
 273                         FCGI_RejectJSON(context, buf);
 274                         return false;
 275                 }
 276         }
 277         return true;
 278 }
 279
 280 /**
 281  * Begins a response to the client in JSON format.
 282  * @param context The context to work in.
 283  * @param status_code The status code to be returned.
 284  */
 285 void FCGI_BeginJSON(FCGIContext *context, StatusCodes status_code)
 286 {
 287         printf("Content-type: application/json; charset=utf-8\r\n\r\n");
 288         printf("{\r\n");
 289         printf("\t\"module\" : \"%s\"", context->current_module);
 290         FCGI_JSONLong("status", status_code);
 291         //Time and running statistics
 292         struct timeval now;
 293         gettimeofday(&now, NULL);
 294         FCGI_JSONDouble("start_time", TIMEVAL_TO_DOUBLE(g_options.start_time));
 295         FCGI_JSONDouble("current_time", TIMEVAL_TO_DOUBLE(now));
 296         FCGI_JSONDouble("running_time", TIMEVAL_DIFF(now, g_options.start_time));
 297 }
 298
 299 /**
 300  * Adds a key/value pair to a JSON response. The response must have already
 301  * been initiated by FCGI_BeginJSON. Special characters are not escaped.
 302  * @param key The key of the JSON entry
 303  * @param value The value associated with the key.
 304  */
 305 void FCGI_JSONPair(const char *key, const char *value)
 306 {
 307         printf(",\r\n\t\"%s\" : \"%s\"", key, value);
 308 }
 309
 310 /**
 311  * Similar to FCGI_JSONPair except for signed integer values.
 312  * @param key The key of the JSON entry
 313  * @param value The value associated with the key
 314  */
 315 void FCGI_JSONLong(const char *key, long value)
 316 {
 317         printf(",\r\n\t\"%s\" : %ld", key, value);
 318 }
 319
 320 /**
 321  * Similar to FCGI_JsonPair except for floating point values.
 322  * @param key The key of the JSON entry
 323  * @param value The value associated with the key
 324  */
 325 void FCGI_JSONDouble(const char *key, double value)
 326 {
 327         printf(",\r\n\t\"%s\" : %f", key, value);
 328 }
 329
 330 /**
 331  * Similar to FCGI_JsonPair except for boolean values.
 332  * @param key The key of the JSON entry
 333  * @param value The value associated with the key
 334  */
 335 void FCGI_JSONBool(const char *key, bool value)
 336 {
 337         printf(",\r\n\t\"%s\" : %s", key, value ? "true" : "false");
 338 }
 339
 340 /**
 341  * Begins a JSON entry by writing the key. To be used in conjunction
 342  * with FCGI_JsonValue.
 343  * @param key The key of the JSON entry
 344  */
 345 void FCGI_JSONKey(const char *key)
 346 {
 347         printf(",\r\n\t\"%s\" : ", key);
 348 }
 349
 350 /**
 351  * Ends a JSON response that was initiated by FCGI_BeginJSON.
 352  */
 353 void FCGI_EndJSON()
 354 {
 355         printf("\r\n}\r\n");
 356 }
 357
 358 /**
 359  * To be used when the input parameters are rejected. The return data
 360  * will also have debugging information provided.
 361  * @param context The context to work in
 362  * @param status The status the return data should have.
 363  * @param description A short description of why the input was rejected.
 364  */
 365 void FCGI_RejectJSONEx(FCGIContext *context, StatusCodes status, const char *description)
 366 {
 367         if (description == NULL)
 368                 description = "Unknown";
 369
 370         Log(LOGINFO, "%s: Rejected query with: %d: %s", context->current_module, status, description);
 371         FCGI_BeginJSON(context, status);
 372         FCGI_JSONPair("description", description);
 373         FCGI_JSONLong("responsenumber", context->response_number);
 374         //FCGI_JSONPair("params", getenv("QUERY_STRING"));
 375         FCGI_JSONPair("host", getenv("SERVER_HOSTNAME"));
 376         FCGI_JSONPair("user", getenv("REMOTE_USER"));
 377         FCGI_JSONPair("ip", getenv("REMOTE_ADDR"));
 378         FCGI_EndJSON();
 379 }
 380
 381 /**
 382  * Generates a response to the client as described by the format parameter and
 383  * extra arguments (exactly like printf). To be used when none of the other
 384  * predefined functions will work exactly as needed. Extra care should be taken
 385  * to ensure the correctness of the output.
 386  * @param format The format string
 387  * @param ... Any extra arguments as required by the format string.
 388  */
 389 void FCGI_PrintRaw(const char *format, ...)
 390 {
 391         va_list list;
 392         va_start(list, format);
 393         vprintf(format, list);
 394         va_end(list);
 395 }
 396
 397
 398 /**
 399  * Write binary data
 400  * See fwrite
 401  */
 402 void FCGI_WriteBinary(void * data, size_t size, size_t num_elem)
 403 {
 404         Log(LOGDEBUG,"Writing!");
 405         fwrite(data, size, num_elem, stdout);
 406 }
 407
 408 /**
 409  * Escapes a string so it can be used safely.
 410  * Currently escapes to ensure the validity for use as a JSON string
 411  * Does not support unicode specifiers in the form of \uXXXX.
 412  * @param buf The string to be escaped
 413  * @return The escaped string (return value == buf)
 414  */
 415 char *FCGI_EscapeText(char *buf)
 416 {
 417         int length, i;
 418         length = strlen(buf);
 419
 420         //Escape special characters. Must count down to escape properly
 421         for (i = length - 1; i >= 0; i--) {
 422                 if (buf[i] < 0x20) { //Control characters
 423                         buf[i] = ' ';
 424                 } else if (buf[i] == '"') {
 425                         if (i-1 >= 0 && buf[i-1] == '\\')
 426                                 i--;
 427                         else
 428                                 buf[i] = '\'';
 429                 } else if (buf[i] == '\\') {
 430                         if (i-1 >= 0 && buf[i-1] == '\'')
 431                                 i--;
 432                         else
 433                                 buf[i] = ' ';
 434                 }
 435         }
 436         return buf;
 437 }
 438
 439 /**
 440  * Main FCGI request loop that receives/responds to client requests.
 441  * @param data Reserved.
 442  * @returns NULL (void* required for consistency with pthreads, although at the moment this runs in the main thread anyway)
 443  * TODO: Get this to exit with the rest of the program!
 444  */
 445 void * FCGI_RequestLoop (void *data)
 446 {
 447         FCGIContext context = {0};
 448
 449         Log(LOGDEBUG, "First request...");
 450         while (FCGI_Accept() >= 0) {
 451                 Log(LOGDEBUG, "Got request #%d", context.response_number);
 452                 ModuleHandler module_handler = NULL;
 453                 char module[BUFSIZ], params[BUFSIZ];
 454
 455                 //strncpy doesn't zero-truncate properly
 456                 snprintf(module, BUFSIZ, "%s", getenv("DOCUMENT_URI_LOCAL"));
 457                 snprintf(params, BUFSIZ, "%s", getenv("QUERY_STRING"));
 458
 459                 //Remove trailing slashes (if present) from module query
 460                 size_t lastchar = strlen(module) - 1;
 461                 if (lastchar > 0 && module[lastchar] == '/')
 462                         module[lastchar] = 0;
 463
 464                 //Escape all special characters
 465                 FCGI_EscapeText(params);
 466
 467                 //Default to the 'identify' module if none specified
 468                 if (!*module)
 469                         strcpy(module, "identify");
 470
 471                 if (!strcmp("identify", module)) {
 472                         module_handler = IdentifyHandler;
 473                 } else if (!strcmp("control", module)) {
 474                         module_handler = Control_Handler;
 475                 } else if (!strcmp("sensors", module)) {
 476                         module_handler = Sensor_Handler;
 477                 } else if (!strcmp("actuators", module)) {
 478                         module_handler = Actuator_Handler;
 479                 } else if (!strcmp("image", module)) {
 480                         module_handler = Image_Handler;
 481                 }
 482
 483                 context.current_module = module;
 484                 if (module_handler) {
 485                         module_handler(&context, params);
 486                 } else {
 487                         FCGI_RejectJSON(&context, "Unhandled module");
 488                 }
 489                 context.response_number++;
 490
 491                 Log(LOGDEBUG, "Waiting for request #%d", context.response_number);
 492         }
 493
 494         Log(LOGDEBUG, "Thread exiting.");
 495         // NOTE: Don't call pthread_exit, because this runs in the main thread. Just return.
 496         return NULL;
 497 }