// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright 2018 Google Inc.
 * Author: Soheil Hassas Yeganeh (soheil@google.com)
 *
 * Simple example on how to use TCP_INQ and TCP_CM_INQ.
 */
#define _GNU_SOURCE

#include <error.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/tcp.h>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>

#ifndef TCP_INQ
#define TCP_INQ 36
#endif

#ifndef TCP_CM_INQ
#define TCP_CM_INQ TCP_INQ
#endif

#define BUF_SIZE 8192
#define CMSG_SIZE 32

static int family = AF_INET6;
static socklen_t addr_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
static int port = 4974;

static void setup_loopback_addr(int family, struct sockaddr_storage *sockaddr)
{
 struct sockaddr_in6 *addr6 = (void *) sockaddr;
 struct sockaddr_in *addr4 = (void *) sockaddr;

 switch (family) {
 case PF_INET:
  memset(addr4, 0, sizeof(*addr4));
  addr4->sin_family = AF_INET;
  addr4->sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_LOOPBACK);
  addr4->sin_port = htons(port);
  break;
 case PF_INET6:
  memset(addr6, 0, sizeof(*addr6));
  addr6->sin6_family = AF_INET6;
  addr6->sin6_addr = in6addr_loopback;
  addr6->sin6_port = htons(port);
  break;
 default:
  error(1, 0, "illegal family");
 }
}

void *start_server(void *arg)
{
 int server_fd = (int)(unsigned long)arg;
 struct sockaddr_in addr;
 socklen_t addrlen = sizeof(addr);
 char *buf;
 int fd;
 int r;

 buf = malloc(BUF_SIZE);

 for (;;) {
  fd = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&addr, &addrlen);
  if (fd == -1) {
   perror("accept");
   break;
  }
  do {
   r = send(fd, buf, BUF_SIZE, 0);
  } while (r < 0 && errno == EINTR);
  if (r < 0)
   perror("send");
  if (r != BUF_SIZE)
   fprintf(stderr, "can only send %d bytes\n", r);
  /* TCP_INQ can overestimate in-queue by one byte if we send
   * the FIN packet. Sleep for 1 second, so that the client
   * likely invoked recvmsg().
 */
  sleep(1);
  close(fd);
 }

 free(buf);
 close(server_fd);
 pthread_exit(0);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
 struct sockaddr_storage listen_addr, addr;
 int c, one = 1, inq = -1;
 pthread_t server_thread;
 char cmsgbuf[CMSG_SIZE];
 struct iovec iov[1];
 struct cmsghdr *cm;
 struct msghdr msg;
 int server_fd, fd;
 char *buf;

 while ((c = getopt(argc, argv, "46p:")) != -1) {
  switch (c) {
  case '4':
   family = PF_INET;
   addr_len = sizeof(struct sockaddr_in);
   break;
  case '6':
   family = PF_INET6;
   addr_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
   break;
  case 'p':
   port = atoi(optarg);
   break;
  }
 }

 server_fd = socket(family, SOCK_STREAM, 0);
 if (server_fd < 0)
  error(1, errno, "server socket");
 setup_loopback_addr(family, &listen_addr);
 if (setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
         &one, sizeof(one)) != 0)
  error(1, errno, "setsockopt(SO_REUSEADDR)");
 if (bind(server_fd, (const struct sockaddr *)&listen_addr,
   addr_len) == -1)
  error(1, errno, "bind");
 if (listen(server_fd, 128) == -1)
  error(1, errno, "listen");
 if (pthread_create(&server_thread, NULL, start_server,
      (void *)(unsigned long)server_fd) != 0)
  error(1, errno, "pthread_create");

 fd = socket(family, SOCK_STREAM, 0);
 if (fd < 0)
  error(1, errno, "client socket");
 setup_loopback_addr(family, &addr);
 if (connect(fd, (const struct sockaddr *)&addr, addr_len) == -1)
  error(1, errno, "connect");
 if (setsockopt(fd, SOL_TCP, TCP_INQ, &one, sizeof(one)) != 0)
  error(1, errno, "setsockopt(TCP_INQ)");

 msg.msg_name = NULL;
 msg.msg_namelen = 0;
 msg.msg_iov = iov;
 msg.msg_iovlen = 1;
 msg.msg_control = cmsgbuf;
 msg.msg_controllen = sizeof(cmsgbuf);
 msg.msg_flags = 0;

 buf = malloc(BUF_SIZE);
 iov[0].iov_base = buf;
 iov[0].iov_len = BUF_SIZE / 2;

 if (recvmsg(fd, &msg, 0) != iov[0].iov_len)
  error(1, errno, "recvmsg");
 if (msg.msg_flags & MSG_CTRUNC)
  error(1, 0, "control message is truncated");

 for (cm = CMSG_FIRSTHDR(&msg); cm; cm = CMSG_NXTHDR(&msg, cm))
  if (cm->cmsg_level == SOL_TCP && cm->cmsg_type == TCP_CM_INQ)
   inq = *((int *) CMSG_DATA(cm));

 if (inq != BUF_SIZE - iov[0].iov_len) {
  fprintf(stderr, "unexpected inq: %d\n", inq);
  exit(1);
 }

 printf("PASSED\n");
 free(buf);
 close(fd);
 return 0;
}