sys/netgraph/ng_parse.h

   1 /*
   2  * ng_parse.h
   3  */
   4
   5 /*-
   6  * Copyright (c) 1999 Whistle Communications, Inc.
   7  * All rights reserved.
   8  *
   9  * Subject to the following obligations and disclaimer of warranty, use and
  10  * redistribution of this software, in source or object code forms, with or
  11  * without modifications are expressly permitted by Whistle Communications;
  12  * provided, however, that:
  13  * 1. Any and all reproductions of the source or object code must include the
  14  *    copyright notice above and the following disclaimer of warranties; and
  15  * 2. No rights are granted, in any manner or form, to use Whistle
  16  *    Communications, Inc. trademarks, including the mark "WHISTLE
  17  *    COMMUNICATIONS" on advertising, endorsements, or otherwise except as
  18  *    such appears in the above copyright notice or in the software.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS BEING PROVIDED BY WHISTLE COMMUNICATIONS "AS IS", AND
  21  * TO THE MAXIMUM EXTENT PERMITTED BY LAW, WHISTLE COMMUNICATIONS MAKES NO
  22  * REPRESENTATIONS OR WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED, REGARDING THIS SOFTWARE,
  23  * INCLUDING WITHOUT LIMITATION, ANY AND ALL IMPLIED WARRANTIES OF
  24  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, OR NON-INFRINGEMENT.
  25  * WHISTLE COMMUNICATIONS DOES NOT WARRANT, GUARANTEE, OR MAKE ANY
  26  * REPRESENTATIONS REGARDING THE USE OF, OR THE RESULTS OF THE USE OF THIS
  27  * SOFTWARE IN TERMS OF ITS CORRECTNESS, ACCURACY, RELIABILITY OR OTHERWISE.
  28  * IN NO EVENT SHALL WHISTLE COMMUNICATIONS BE LIABLE FOR ANY DAMAGES
  29  * RESULTING FROM OR ARISING OUT OF ANY USE OF THIS SOFTWARE, INCLUDING
  30  * WITHOUT LIMITATION, ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY,
  31  * PUNITIVE, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
  32  * SERVICES, LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, HOWEVER CAUSED AND UNDER ANY
  33  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  34  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  35  * THIS SOFTWARE, EVEN IF WHISTLE COMMUNICATIONS IS ADVISED OF THE POSSIBILITY
  36  * OF SUCH DAMAGE.
  37  *
  38  * Author: Archie Cobbs <archie@freebsd.org>
  39  *
  40  * $Whistle: ng_parse.h,v 1.2 1999/11/29 01:43:48 archie Exp $
  41  * $FreeBSD$
  42  */
  43
  44 #ifndef _NETGRAPH_NG_PARSE_H_
  45 #define _NETGRAPH_NG_PARSE_H_
  46
  47 /*
  48
  49   This defines a library of routines for converting between various C
  50   language types in binary form and ASCII strings.  Types are user
  51   definable.  Several pre-defined types are supplied, for some common
  52   C types: structures, variable and fixed length arrays, integer types,
  53   variable and fixed length strings, IP addresses, etc.
  54
  55   A netgraph node type may provide a list of types that correspond to
  56   the structures it expects to send and receive in the arguments field
  57   of a control message.  This allows these messages to be converted
  58   between their native binary form and the corresponding ASCII form.
  59
  60   A future use of the ASCII form may be for inter-machine communication
  61   of control messages, because the ASCII form is machine independent
  62   whereas the native binary form is not.
  63
  64   Syntax
  65   ------
  66
  67     Structures:
  68
  69       '{' [ <name>=<value> ... ] '}'
  70
  71       Omitted fields have their default values by implication.
  72       The order in which the fields are specified does not matter.
  73
  74     Arrays:
  75
  76       '[' [ [index=]<value> ... ] ']'
  77
  78       Element value may be specified with or without the "<index>=" prefix;
  79       If omitted, the index after the previous element is used.
  80       Omitted fields have their default values by implication.
  81
  82     Strings:
  83
  84       "foo bar blah\r\n"
  85
  86       That is, strings are specified just like C strings. The usual
  87       backslash escapes are accepted.
  88
  89     Other simple types (integers, IP addresses) have their obvious forms.
  90
  91   Example
  92   -------
  93
  94     Suppose we have a netgraph command that takes as an argument
  95     a 'struct foo' shown below.  Here is an example of a possible
  96     value for the structure, and the corresponding ASCII encoding
  97     of that value:
  98
  99         Structure                       Binary value
 100         ---------                       ------------
 101
 102         struct foo {
 103             struct in_addr ip;          01 02 03 04
 104             int bar;                    00 00 00 00
 105             char label[8];              61 62 63 0a 00 00 00 00
 106             u_char alen;                03 00
 107             short ary[];                05 00 00 00 0a 00
 108         };
 109
 110         ASCII value
 111         -----------
 112         { ip=1.2.3.4 label="abc\n" alen=3 ary=[ 5 2=10 ] }
 113
 114     Note that omitted fields and array elements get their default
 115     values ("bar" and ary[2]), and that the alignment is handled
 116     automatically (the extra 00 byte after "alen").  Also, since byte
 117     order and alignment are inherently machine dependent, so is this
 118     conversion process.  The above example shows an x86 (little
 119     endian) encoding.  Also the above example is tricky because the
 120     structure is variable length, depending on 'alen', the number of
 121     elements in the array 'ary'.
 122
 123     Here is how one would define a parse type for the above structure,
 124     subclassing the pre-defined types below.  We construct the type in
 125     a 'bottom up' fashion, defining each field's type first, then the
 126     type for the whole structure ('//' comments used to avoid breakage).
 127
 128     // Super-type info for 'label' field
 129     struct ng_parse_fixedstring_info foo_label_info = { 8 };
 130
 131     // Parse type for 'label' field
 132     struct ng_parse_type foo_label_type = {
 133             &ng_parse_fixedstring_type          // super-type
 134             &foo_label_info                     // super-type info
 135     };
 136
 137     #define OFFSETOF(s, e) ((char *)&((s *)0)->e - (char *)((s *)0))
 138
 139     // Function to compute the length of the array 'ary', which
 140     // is variable length, depending on the previous field 'alen'.
 141     // Upon entry 'buf' will be pointing at &ary[0].
 142     int
 143     foo_ary_getLength(const struct ng_parse_type *type,
 144             const u_char *start, const u_char *buf)
 145     {
 146             const struct foo *f;
 147
 148             f = (const struct foo *)(buf - OFFSETOF(struct foo, ary));
 149             return f->alen;
 150     }
 151
 152     // Super-type info for 'ary' field
 153     struct ng_parse_array_info foo_ary_info = {
 154             &ng_parse_int16_type,               // element type
 155             &foo_ary_getLength                  // func to get array length
 156     }
 157
 158     // Parse type for 'ary' field
 159     struct ng_parse_type foo_ary_type = {
 160             &ng_parse_array_type,               // super-type
 161             &foo_ary_info                       // super-type info
 162     };
 163
 164     // Super-type info for struct foo
 165     struct ng_parse_struct_field foo_fields[] = {
 166             { "ip",     &ng_parse_ipaddr_type   },
 167             { "bar",    &ng_parse_int32_type    },
 168             { "label",  &foo_label_type         },
 169             { "alen",   &ng_parse_uint8_type    },
 170             { "ary",    &foo_ary_type           },
 171             { NULL }
 172     };
 173
 174     // Parse type for struct foo
 175     struct ng_parse_type foo_type = {
 176             &ng_parse_struct_type,              // super-type
 177             &foo_fields                         // super-type info
 178     };
 179
 180   To define a type, you can define it as a sub-type of a predefined
 181   type as shown above, possibly overriding some of the predefined
 182   type's methods, or define an entirely new syntax, with the restriction
 183   that the ASCII representation of your type's value must not contain
 184   any whitespace or any of these characters: { } [ ] = "
 185
 186   See ng_ksocket.c for an example of how to do this for 'struct sockaddr'.
 187   See ng_parse.c to see implementations of the pre-defined types below.
 188
 189 */
 190
 191 /************************************************************************
 192                         METHODS REQUIRED BY A TYPE
 193  ************************************************************************/
 194
 195 /*
 196  * Three methods are required for a type. These may be given explicitly
 197  * or, if NULL, inherited from the super-type.  The 'getDefault' method
 198  * is always optional; the others are required if there is no super-type.
 199  */
 200
 201 struct ng_parse_type;
 202
 203 /*
 204  * Convert ASCII to binary according to the supplied type.
 205  *
 206  * The ASCII characters begin at offset *off in 'string'.  The binary
 207  * representation is put into 'buf', which has at least *buflen bytes.
 208  * 'start' points to the first byte output by ng_parse() (ie, start <= buf).
 209  *
 210  * Upon return, *buflen contains the length of the new binary data, and
 211  * *off is updated to point just past the end of the parsed range of
 212  * characters, or, in the case of an error, to the offending character(s).
 213  *
 214  * Return values:
 215  *      0               Success; *buflen holds the length of the data
 216  *                      and *off points just past the last char parsed.
 217  *      EALREADY        Field specified twice
 218  *      ENOENT          Unknown field
 219  *      E2BIG           Array or character string overflow
 220  *      ERANGE          Output was longer than *buflen bytes
 221  *      EINVAL          Parse failure or other invalid content
 222  *      ENOMEM          Out of memory
 223  *      EOPNOTSUPP      Mandatory array/structure element missing
 224  */
 225 typedef int     ng_parse_t(const struct ng_parse_type *type, const char *string,
 226                         int *off, const u_char *start,
 227                         u_char *buf, int *buflen);
 228
 229 /*
 230  * Convert binary to ASCII according to the supplied type.
 231  *
 232  * The results are put into 'buf', which is at least buflen bytes long.
 233  * *off points to the current byte in 'data' and should be updated
 234  * before return to point just past the last byte unparsed.
 235  *
 236  * Returns:
 237  *      0               Success
 238  *      ERANGE          Output was longer than buflen bytes
 239  */
 240 typedef int     ng_unparse_t(const struct ng_parse_type *type,
 241                         const u_char *data, int *off, char *buf, int buflen);
 242
 243 /*
 244  * Compute the default value according to the supplied type.
 245  *
 246  * Store the result in 'buf', which is at least *buflen bytes long.
 247  * Upon return *buflen contains the length of the output.
 248  *
 249  * Returns:
 250  *      0               Success
 251  *      ERANGE          Output was longer than *buflen bytes
 252  *      EOPNOTSUPP      Default value is not specified for this type
 253  */
 254 typedef int     ng_getDefault_t(const struct ng_parse_type *type,
 255                         const u_char *start, u_char *buf, int *buflen);
 256
 257 /*
 258  * Return the alignment requirement of this type.  Zero is same as one.
 259  */
 260 typedef int     ng_getAlign_t(const struct ng_parse_type *type);
 261
 262 /************************************************************************
 263                         TYPE DEFINITION
 264  ************************************************************************/
 265
 266 /*
 267  * This structure describes a type, which may be a sub-type of another
 268  * type by pointing to it with 'supertype' and possibly omitting methods.
 269  * Typically the super-type requires some type-specific info, which is
 270  * supplied by the 'info' field.
 271  *
 272  * The 'private' field is ignored by all of the pre-defined types.
 273  * Sub-types may use it as they see fit.
 274  *
 275  * The 'getDefault' method may always be omitted (even if there is no
 276  * super-type), which means the value for any item of this type must
 277  * always be explicitly given.
 278  */
 279 struct ng_parse_type {
 280         const struct ng_parse_type *supertype;  /* super-type, if any */
 281         const void              *info;          /* type-specific info */
 282         void                    *private;       /* client private info */
 283         ng_parse_t              *parse;         /* parse method */
 284         ng_unparse_t            *unparse;       /* unparse method */
 285         ng_getDefault_t         *getDefault;    /* get default value method */
 286         ng_getAlign_t           *getAlign;      /* get alignment */
 287 };
 288
 289 /************************************************************************
 290                         PRE-DEFINED TYPES
 291  ************************************************************************/
 292
 293 /*
 294  * STRUCTURE TYPE
 295  *
 296  * This type supports arbitrary C structures.  The normal field alignment
 297  * rules for the local machine are applied.  Fields are always parsed in
 298  * field order, no matter what order they are listed in the ASCII string.
 299  *
 300  *   Default value:             Determined on a per-field basis
 301  *   Additional info:           struct ng_parse_struct_field *
 302  */
 303 extern const struct ng_parse_type ng_parse_struct_type;
 304
 305 /* Each field has a name, type, and optional alignment override. If the
 306    override is non-zero, the alignment is determined from the field type.
 307    Note: add an extra struct ng_parse_struct_field with name == NULL
 308    to indicate the end of the list. */
 309 struct ng_parse_struct_field {
 310         const char                      *name;          /* field name */
 311         const struct ng_parse_type      *type;          /* field type */
 312         int                             alignment;      /* override alignment */
 313 };
 314
 315 /*
 316  * FIXED LENGTH ARRAY TYPE
 317  *
 318  * This type supports fixed length arrays, having any element type.
 319  *
 320  *   Default value:             As returned by getDefault for each index
 321  *   Additional info:           struct ng_parse_fixedarray_info *
 322  */
 323 extern const struct ng_parse_type ng_parse_fixedarray_type;
 324
 325 /*
 326  * Get the default value for the element at index 'index'.  This method
 327  * may be NULL, in which case the default value is computed from the
 328  * element type.  Otherwise, it should fill in the default value at *buf
 329  * (having size *buflen) and update *buflen to the length of the filled-in
 330  * value before return.  If there is not enough routine return ERANGE.
 331  */
 332 typedef int     ng_parse_array_getDefault_t(const struct ng_parse_type *type,
 333                                 int index, const u_char *start,
 334                                 u_char *buf, int *buflen);
 335
 336 struct ng_parse_fixedarray_info {
 337         const struct ng_parse_type      *elementType;
 338         int                             length;
 339         ng_parse_array_getDefault_t     *getDefault;
 340 };
 341
 342 /*
 343  * VARIABLE LENGTH ARRAY TYPE
 344  *
 345  * Same as fixed length arrays, except that the length is determined
 346  * by a function instead of a constant value.
 347  *
 348  *   Default value:             Same as with fixed length arrays
 349  *   Additional info:           struct ng_parse_array_info *
 350  */
 351 extern const struct ng_parse_type ng_parse_array_type;
 352
 353 /*
 354  * Return the length of the array.  If the array is a field in a structure,
 355  * all prior fields are guaranteed to be filled in already.  Upon entry,
 356  * 'start' is equal to the first byte parsed in this run, while 'buf' points
 357  * to the first element of the array to be filled in.
 358  */
 359 typedef int     ng_parse_array_getLength_t(const struct ng_parse_type *type,
 360                                 const u_char *start, const u_char *buf);
 361
 362 struct ng_parse_array_info {
 363         const struct ng_parse_type      *elementType;
 364         ng_parse_array_getLength_t      *getLength;
 365         ng_parse_array_getDefault_t     *getDefault;
 366 };
 367
 368 /*
 369  * ARBITRARY LENGTH STRING TYPE
 370  *
 371  * For arbirary length, NUL-terminated strings.
 372  *
 373  *   Default value:             Empty string
 374  *   Additional info:           None required
 375  */
 376 extern const struct ng_parse_type ng_parse_string_type;
 377
 378 /*
 379  * BOUNDED LENGTH STRING TYPE
 380  *
 381  * These are strings that have a fixed-size buffer, and always include
 382  * a terminating NUL character.
 383  *
 384  *   Default value:             Empty string
 385  *   Additional info:           struct ng_parse_fixedstring_info *
 386  */
 387 extern const struct ng_parse_type ng_parse_fixedstring_type;
 388
 389 struct ng_parse_fixedstring_info {
 390         int     bufSize;        /* size of buffer (including NUL) */
 391 };
 392
 393 /*
 394  * EXPLICITLY SIZED STRING TYPE
 395  *
 396  * These are strings that have a two byte length field preceding them.
 397  * Parsed strings are NOT NUL-terminated.
 398  *
 399  *   Default value:             Empty string
 400  *   Additional info:           None
 401  */
 402 extern const struct ng_parse_type ng_parse_sizedstring_type;
 403
 404 /*
 405  * COMMONLY USED BOUNDED LENGTH STRING TYPES
 406  */
 407 extern const struct ng_parse_type ng_parse_nodebuf_type;  /* NG_NODESIZ */
 408 extern const struct ng_parse_type ng_parse_hookbuf_type;  /* NG_HOOKSIZ */
 409 extern const struct ng_parse_type ng_parse_pathbuf_type;  /* NG_PATHSIZ */
 410 extern const struct ng_parse_type ng_parse_typebuf_type;  /* NG_TYPESIZ */
 411 extern const struct ng_parse_type ng_parse_cmdbuf_type;   /* NG_CMDSTRSIZ */
 412
 413 /*
 414  * INTEGER TYPES
 415  *
 416  *   Default value:             0
 417  *   Additional info:           None required
 418  */
 419 extern const struct ng_parse_type ng_parse_int8_type;
 420 extern const struct ng_parse_type ng_parse_int16_type;
 421 extern const struct ng_parse_type ng_parse_int32_type;
 422 extern const struct ng_parse_type ng_parse_int64_type;
 423
 424 /* Same thing but unparse as unsigned quantities */
 425 extern const struct ng_parse_type ng_parse_uint8_type;
 426 extern const struct ng_parse_type ng_parse_uint16_type;
 427 extern const struct ng_parse_type ng_parse_uint32_type;
 428 extern const struct ng_parse_type ng_parse_uint64_type;
 429
 430 /* Same thing but unparse as hex quantities, e.g., "0xe7" */
 431 extern const struct ng_parse_type ng_parse_hint8_type;
 432 extern const struct ng_parse_type ng_parse_hint16_type;
 433 extern const struct ng_parse_type ng_parse_hint32_type;
 434 extern const struct ng_parse_type ng_parse_hint64_type;
 435
 436 /*
 437  * IP ADDRESS TYPE
 438  *
 439  *   Default value:             0.0.0.0
 440  *   Additional info:           None required
 441  */
 442 extern const struct ng_parse_type ng_parse_ipaddr_type;
 443
 444 /*
 445  * ETHERNET ADDRESS TYPE
 446  *
 447  *   Default value:             None
 448  *   Additional info:           None required
 449  */
 450 extern const struct ng_parse_type ng_parse_enaddr_type;
 451
 452 /*
 453  * VARIABLE LENGTH BYTE ARRAY TYPE
 454  *
 455  * The bytes are displayed in hex.  The ASCII form may be either an
 456  * array of bytes or a string constant, in which case the array is
 457  * zero-filled after the string bytes.
 458  *
 459  *   Default value:             All bytes are zero
 460  *   Additional info:           ng_parse_array_getLength_t *
 461  */
 462 extern const struct ng_parse_type ng_parse_bytearray_type;
 463
 464 /*
 465  * NETGRAPH CONTROL MESSAGE TYPE
 466  *
 467  * This is the parse type for a struct ng_mesg.
 468  *
 469  *   Default value:             All fields zero
 470  *   Additional info:           None required
 471  */
 472 extern const struct ng_parse_type ng_parse_ng_mesg_type;
 473
 474 /************************************************************************
 475                 CONVERSTION AND PARSING ROUTINES
 476  ************************************************************************/
 477
 478 /* Tokens for parsing structs and arrays */
 479 enum ng_parse_token {
 480         T_LBRACE,               /* '{' */
 481         T_RBRACE,               /* '}' */
 482         T_LBRACKET,             /* '[' */
 483         T_RBRACKET,             /* ']' */
 484         T_EQUALS,               /* '=' */
 485         T_STRING,               /* string in double quotes */
 486         T_ERROR,                /* error parsing string in double quotes */
 487         T_WORD,                 /* anything else containing no whitespace */
 488         T_EOF,                  /* end of string reached */
 489 };
 490
 491 /*
 492  * See typedef ng_parse_t for definition
 493  */
 494 extern int      ng_parse(const struct ng_parse_type *type, const char *string,
 495                         int *off, u_char *buf, int *buflen);
 496
 497 /*
 498  * See typedef ng_unparse_t for definition (*off assumed to be zero).
 499  */
 500 extern int      ng_unparse(const struct ng_parse_type *type,
 501                         const u_char *data, char *buf, int buflen);
 502
 503 /*
 504  * See typedef ng_getDefault_t for definition
 505  */
 506 extern int      ng_parse_getDefault(const struct ng_parse_type *type,
 507                         u_char *buf, int *buflen);
 508
 509 /*
 510  * Parse a token: '*startp' is the offset to start looking.  Upon
 511  * successful return, '*startp' equals the beginning of the token
 512  * and '*lenp' the length.  If error, '*startp' points at the
 513  * offending character(s).
 514  */
 515 extern enum     ng_parse_token ng_parse_get_token(const char *s,
 516                         int *startp, int *lenp);
 517
 518 /*
 519  * Like above, but specifically for getting a string token and returning
 520  * the string value.  The string token must be enclosed in double quotes
 521  * and the normal C backslash escapes are recognized.  The caller must
 522  * eventually free() the returned result.  Returns NULL if token is
 523  * not a string token, or parse or other error. Otherwise, *lenp contains
 524  * the number of characters parsed, and *slenp (if not NULL) contains
 525  * the actual number of characters in the parsed string.
 526  */
 527 extern char     *ng_get_string_token(const char *s, int *startp,
 528                         int *lenp, int *slenp);
 529
 530 /*
 531  * Convert a raw string into a doubly-quoted string including any
 532  * necessary backslash escapes.  Caller must free the result.
 533  * Returns NULL if ENOMEM. Normally "slen" should equal strlen(s)
 534  * unless you want to encode NUL bytes.
 535  */
 536 extern char     *ng_encode_string(const char *s, int slen);
 537
 538 #endif /* _NETGRAPH_NG_PARSE_H_ */