chiark / gitweb /
mask-map nonoverlapping representation - wip (needs compile errors fixing and debuggi...
[chiark-tcl.git] / base / chiark-tcl.h
1 /*
2  */
3 /*
4  *  hbytes raw2h BINARY                          => hex
5  *  hbytes h2raw HEX                             => binary
6  *
7  *  hbytes length VALUE                          => count
8  *  hbytes prepend VAR [VALUE ...]         = set VAR [concat VALUE ... $VAR]
9  *  hbytes append VAR [VALUE ...]          = set VAR [concat $VAR VALUE ...]
10  *  hbytes concat VAR [VALUE ...]          = set VAR [concat VALUE ...]
11  *  hbytes unprepend VAR PREFIXLENGTH            => prefix (removed from VAR)
12  *  hbytes unappend VAR SUFFIXLENGTH             => suffix (removed from VAR)
13  *  hbytes chopto VAR NEWVARLENGTH               => suffix (removed from VAR)
14  *                                                  (too short? error)
15  *
16  *  hbytes range VALUE START SIZE                => substring (or error)
17  *  hbytes overwrite VAR START VALUE
18  *  hbytes trimleft VAR                         removes any leading 0 octets
19  *  hbytes repeat VALUE COUNT                    => COUNT copies of VALUE
20  *  hbytes zeroes COUNT                          => COUNT zero bytes
21  *  hbytes random COUNT                          => COUNT random bytes
22  *  hbytes xor VAR VALUE                         $VAR (+)= VALUE
23  *
24  *  hbytes ushort2h LONG           => LONG must be <2^16, returns as hex
25  *  hbytes h2ushort HEX            => |HEX| must be 2 bytes, returns as ulong
26  *
27  *  hbytes compare A B
28  *      =>  -2   A is lexically earlier than B and not a prefix of B  (A<B)
29  *          -1   A is prefix of B but not equal                       (A<B)
30  *           0   A == B
31  *          +1   A is B plus a nonempty suffix (ie, A has B as a prefix)
32  *          +2   A is lexically later than B and does not have B as a prefix
33  *
34  *  hbytes pad pa|ua VAR ALG METH [METHARGS]       => worked? (always 1 for p)
35  *  hbytes pad pn|un VAR BS METH [METHARGS]        => worked? (always 1 for p)
36  *  hbytes pad pa|pn VAR ALG|BS pkcs5              => 1
37  *  hbytes pad ua|un VAR ALG|BS pkcs5              => worked?
38  *  hbytes pad pa|pn VAR ALG|BS rfc2406 NXTHDR     => 1
39  *  hbytes pad ua|un VAR ALG|BS rfc2406 NXTHDRVAR  => worked?
40  *
41  *  hbytes blockcipher d|e VAR ALG KEY MODE [IV] => IV
42  *  hbytes blockcipher mac MSG ALG KEY MODE IV   => final block
43  *  hbytes blockcipher prop PROPERTY ALG         => property value
44  *
45  *  hbytes hash ALG MESSAGE                      => hash
46  *  hbytes hmac ALG MESSAGE KEY [MACLENGTH]      => mac
47  *  hbytes hash-prop PROPERTY ALG                => property value
48  *
49  *  ulong ul2int ULONG    => INT           can fail if >INT_MAX
50  *  ulong int2ul INT      => ULONG         can fail if <0
51  *  ulong mask A B                         => A & B
52  *  ulong add A B                          => A + B  (mod 2^32)
53  *  ulong subtract A B                     => A - B  (mod 2^32)
54  *  ulong compare A B                      => 0  -1 (A<B)  +1 (A>B)
55  *  ulong shift l|r ULONG BITS             fails if BITS >32
56  *
57  *  ulong ul2bitfields VALUE [SIZE TYPE [TYPE-ARG...] ...]  => 0/1
58  *  ulong bitfields2ul BASE  [SIZE TYPE [TYPE-ARG...] ...]  => ULONG
59  *      goes from left (MSbit) to right (LSbit) where
60  *            SIZE is size in bits
61  *            TYPE [TYPE-ARGS...] is as below
62  *               zero
63  *               ignore
64  *               fixed ULONG-VALUE
65  *               uint VARNAME/VALUE         (VARNAME if ul2bitfields;
66  *               ulong VARNAME/VALUE         VALUE if bitfields2ul)
67  *
68  * Mask maps:
69  *
70  *  A maskmap is a slightly efficient mapping from addresses to
71  *  arbitrary data values.  An address is a number of octets expressed
72  *  as an hbytes.  All the addresses covered by the same maskmap
73  *  should have the same length (even though constructing the maskmap
74  *  does not involve specifying that length).
75  *
76  *  hbytes mask-map lookup MAP-VAR ADDRESS [DEFAULT]   => DATA
77  *     Error on missing default or if any prefix longer than ADDRESS.
78  *
79  *  hbytes mask-map amend MAP-VAR PREFIX PREFIX-LENGTH DATA
80  *     Sets all of the addresses in PREFIX/PREFIX-LENGTH to the
81  *     relevant value.
82  *
83  *  Representation:
84  *     A maskmap MAP is [list [list PREFIX PREFIX-LENGTH DATA]].
85  *     The list is sorted by ascending PREFIX and entries do not overlap.
86  *     Each PREFIX in the map is truncated to the shortest number of
87  *     pairs of hex digits which can represent it.
88  *
89  * Error codes
90  *
91  * HBYTES BLOCKCIPHER CRYPTFAIL CRYPT  block cipher mode failed somehow (!)
92  * HBYTES BLOCKCIPHER CRYPTFAIL MAC    HMAC failed somehow (!)
93  * HBYTES BLOCKCIPHER LENGTH           block cipher input has unsuitable length
94  * HBYTES BLOCKCIPHER PARAMS           key or iv not suitable
95  * HBYTES HMAC PARAMS                  key, input or output size not suitable
96  * HBYTES LENGTH OVERRUN               block too long
97  * HBYTES LENGTH RANGE                 input length or offset is -ve or silly
98  * HBYTES LENGTH UNDERRUN              block too short (or offset too big)
99  * HBYTES LENGTH MISMATCH              when blocks must be exactly same length
100  * HBYTES SYNTAX                       supposed hex block had wrong syntax
101  * HBYTES VALUE OVERFLOW               value to be conv'd to hex too big/long
102  * HBYTES MASKMAP NOMATCH              no addr/mask matches address for lookup
103  * HBYTES MASKMAP UNDERRUN             addr value for lookup is too short
104  * HBYTES MASKMAP SYNTAX LLENGTH       value for mask-map entry not llength==3
105  * HBYTES MASKMAP SYNTAX UNDERRUN      value for mask-map entry hex too short
106  * HBYTES MASKMAP SYNTAX OVERRUN       actual mask-map entry hex too short
107  * HBYTES MASKMAP SYNTAX ORDER         actual mask-map is disordered
108  * HBYTES MASKMAP SYNTAX EXCLBITS      mask-map has 1-bits outside prefix len
109  * SOCKADDR AFUNIX LENGTH              path for AF_UNIX socket too long
110  * SOCKADDR SYNTAX IPV4                bad IPv4 socket address &/or port
111  * SOCKADDR SYNTAX OTHER               bad socket addr, couldn't tell what kind
112  * ULONG BITCOUNT NEGATIVE             -ve bitcount specified where not allowed
113  * ULONG BITCOUNT OVERRUN              attempt to use more than 32 bits
114  * ULONG BITCOUNT UNDERRUN             bitfields add up to less than 32
115  * ULONG VALUE NEGATIVE                attempt convert -ve integers to ulong
116  * ULONG VALUE OVERFLOW                converted value does not fit in result
117  * TUNTAP IFNAME LENGTH                tun/tap interface name too long
118  * TUNTAP MTU OVERRUN                  tun/tap mtu limited to 2^16 bytes
119  *
120  * Refs: HMAC: RFC2104 */
121
122 #ifndef HBYTES_H
123 #define HBYTES_H
124
125 #include <assert.h>
126 #include <stdlib.h>
127 #include <errno.h>
128 #include <unistd.h>
129 #include <fcntl.h>
130 #include <sys/socket.h>
131 #include <sys/uio.h>
132 #include <sys/un.h>
133 #include <arpa/inet.h>
134
135 #include <tcl8.3/tcl.h>
136
137 #include <adns.h>
138
139 typedef unsigned char Byte;
140
141 /* from hbytes.c */
142
143 int Hbytes_Init(Tcl_Interp *ip); /* called by Tcl's "load" */
144
145 /* Internal representation details: */
146 #define HBYTES_ISEMPTY(hb)    (!(hb)->begin_complex && !(hb)->end_0)
147 #define HBYTES_ISSENTINEL(hb) (!(hb)->begin_complex && (hb)->end_0)
148 #define HBYTES_ISSIMPLE(hb)   ((hb)->begin_complex && (hb)->end_0)
149 #define HBYTES_ISCOMPLEX(hb)  ((hb)->begin_complex && !(hb)->end_0)
150
151 typedef struct {
152   void *begin_complex, *end_0;
153 } HBytes_Value; /* overlays internalRep */
154
155 typedef struct {
156   Byte *dstart; /* always allocated dynamically */
157   int prespace, len, avail;
158   /*        
159    * | SPARE      | USED  | SPARE |
160    * |<-prespace->|<-len->|       |
161    * |            |<----avail---->|
162    *              ^start
163    */
164 } HBytes_ComplexValue; /* pointed to from internalRep.otherValuePtr */
165
166 /* Public interfaces: */
167
168 extern Tcl_ObjType hbytes_type;
169
170 int hbytes_len(const HBytes_Value *v);
171 Byte *hbytes_data(const HBytes_Value *v); /* caller may then modify data! */
172 int hbytes_issentinel(const HBytes_Value *v);
173
174 Byte *hbytes_prepend(HBytes_Value *upd, int el);
175 Byte *hbytes_append(HBytes_Value *upd, int el);
176   /* return value is where to put the data */
177
178 const Byte *hbytes_unprepend(HBytes_Value *upd, int rl);
179 const Byte *hbytes_unappend(HBytes_Value *upd, int rl);
180   /* return value points to the removed data, which remains valid
181    * until next op on the HBytes_Value.  If original value is
182    * shorter than rl or negative, returns 0 and does nothing. */
183
184 void hbytes_empty(HBytes_Value *returns);
185 void hbytes_sentinel(HBytes_Value *returns);
186 void hbytes_array(HBytes_Value *returns, const Byte *array, int l);
187 Byte *hbytes_arrayspace(HBytes_Value *returns, int l);
188 void hbytes_free(const HBytes_Value *frees);
189   /* _empty, _sentinel and _array do not free or read the old value;
190    * _free it first if needed.  _free leaves it garbage, so you
191    * have to call _empty to reuse it.  _arrayspace doesn't fill
192    * the array; you get a pointer and must fill it with data
193    * yourself. */
194
195 /* The value made by hbytes_sentinel should not be passed to
196  * anything except HBYTES_IS..., and hbytes_free. */
197
198 /* from sockaddr.c */
199
200 typedef struct {
201   Byte *begin, *end;
202 } SockAddr_Value;
203
204 extern Tcl_ObjType sockaddr_type;
205
206 void sockaddr_clear(SockAddr_Value*);
207 void sockaddr_create(SockAddr_Value*, const struct sockaddr *addr, int len);
208 int sockaddr_len(const SockAddr_Value*);
209 const struct sockaddr *sockaddr_addr(const SockAddr_Value*);
210 void sockaddr_free(const SockAddr_Value*);
211
212 /* from scriptinv.c */
213
214 typedef struct { /* semi-opaque - read only, and then only where commented */
215   Tcl_Interp *ip; /* valid, non-0 and useable if set */
216   Tcl_Obj *obj; /* non-0 iff set (but only test for 0/non-0) */
217   Tcl_Obj *xargs;
218   int llength;
219 } ScriptToInvoke;
220
221 void scriptinv_init(ScriptToInvoke *si);
222 int scriptinv_set(ScriptToInvoke *si, Tcl_Interp *ip,
223                   Tcl_Obj *newscript, Tcl_Obj *xargs);
224 void scriptinv_cancel(ScriptToInvoke *si); /* then don't invoke */
225   /* no separate free function - just cancel */
226
227 void scriptinv_invoke(ScriptToInvoke *si, int argc, Tcl_Obj *const *argv);
228
229 /* from idtable.c */
230
231 typedef struct {
232   const char *valprefix, *assockey;
233   void (*destroyitem)(Tcl_Interp *ip, void *val);
234 } IdDataSpec;
235
236 /* The stored struct must start with a single int, conventionally
237  * named `ix'.  When the struct is returned for the first time ix must
238  * be -1; on subsequent occasions it must be >=0.  ix will be -1 iff
239  * the struct is registered by the iddatatable machinery. */
240
241 extern Tcl_ObjType tabledataid_nearlytype;
242 int tabledataid_parse(Tcl_Interp *ip, Tcl_Obj *o, const IdDataSpec *idds);
243 void tabledataid_disposing(Tcl_Interp *ip, void *val, const IdDataSpec *idds);
244   /* call this when you destroy the struct, to remove its name;
245    * _disposing is idempotent */
246
247 /* from adns.c */
248
249 typedef struct {
250   const char *name;
251   adns_rrtype number;
252 } AdnsTclRRTypeInfo;
253
254 extern const IdDataSpec adnstcl_queries, adnstcl_resolvers;
255
256 /* from dgram.c */
257
258 extern const IdDataSpec dgram_socks;
259 int newfdposixerr(Tcl_Interp *ip, int fd, const char *m);
260
261 /* from tuntap.c */
262
263 extern const IdDataSpec tuntap_socks;
264
265 /* from hook.c */
266
267 int staticerr(Tcl_Interp *ip, const char *m, const char *ec);
268 int posixerr(Tcl_Interp *ip, int errnoval, const char *m);
269 void objfreeir(Tcl_Obj *o);
270 int get_urandom(Tcl_Interp *ip, Byte *buffer, int l);
271
272 void obj_updatestr_array(Tcl_Obj *o, const Byte *array, int l);
273 void obj_updatestr_array_prefix(Tcl_Obj *o, const Byte *byte,
274                                 int l, const char *prefix);
275
276 void obj_updatestr_vstringls(Tcl_Obj *o, ...);
277   /* const char*, int, const char*, int, ..., (const char*)0 */
278 void obj_updatestr_string_len(Tcl_Obj *o, const char *str, int l);
279 void obj_updatestr_string(Tcl_Obj *o, const char *str);
280
281 /* from parse.c */
282
283 typedef struct {
284   Tcl_Obj *obj, *var;
285   int copied;
286 } Something_Var;
287
288 void init_somethingv(Something_Var *sth);
289 void fini_somethingv(Tcl_Interp *ip, int rc, Something_Var *sth);
290 int pat_somethingv(Tcl_Interp *ip, Tcl_Obj *var,
291                    Something_Var *sth, Tcl_ObjType *type);
292
293 typedef struct {
294   HBytes_Value *hb;
295   Something_Var sth;
296 } HBytes_Var;
297
298 /* from maskmap.c */
299
300 typedef struct MaskMap_Value MaskMap_Value;
301
302 typedef struct {
303   MaskMap_Value *mm;
304   Something_Var sth;
305 } MaskMap_Var;
306
307 extern Tcl_ObjType maskmap_type;
308
309 /* from chop.c */
310   /* only do_... functions declared in tables.h */
311
312 /* from ulong.c */
313
314 Tcl_ObjType ulong_type;
315
316 /* from enum.c */
317
318 extern Tcl_ObjType enum_nearlytype;
319 extern Tcl_ObjType enum1_nearlytype;
320
321 const void *enum_lookup_cached_func(Tcl_Interp *ip, Tcl_Obj *o,
322                                     const void *firstentry, size_t entrysize,
323                                     const char *what);
324 #define enum_lookup_cached(ip,o,table,what)                     \
325     (enum_lookup_cached_func((ip),(o),                          \
326                              &(table)[0],sizeof((table)[0]),    \
327                              (what)))
328   /* table should be a pointer to an array of structs of size
329    * entrysize, the first member of which should be a const char*.
330    * The table should finish with a null const char *.
331    * On error, 0 is returned and the ip->result will have been
332    * set to the error message.
333    */
334
335 int enum1_lookup_cached_func(Tcl_Interp *ip, Tcl_Obj *o,
336                              const char *opts, const char *what);
337   /* -1 => error */
338
339 /* from crypto.c */
340
341 void memxor(Byte *dest, const Byte *src, int l);
342
343 typedef struct {
344   const char *name;
345   int pad, use_algname;
346 } PadOp;
347
348 extern Tcl_ObjType blockcipherkey_type;
349
350 /* from algtables.c */
351
352 typedef struct {
353   const char *name;
354   int int_offset;
355 } BlockCipherPropInfo, HashAlgPropInfo;
356
357 typedef struct {
358   const char *name;
359   int hashsize, blocksize, statesize;
360   void (*init)(void *state);
361   void (*update)(void *state, const void *data, int len);
362   void (*final)(void *state, void *digest);
363   void (*oneshot)(void *digest, const void *data, int len);
364 } HashAlgInfo;
365
366 extern const HashAlgInfo hashalginfos[];
367
368 typedef struct {
369   void (*make_schedule)(void *schedule, const void *key, int keylen);
370   void (*crypt)(const void *schedule, const void *in, void *out);
371      /* in and out may be the same, but if they aren't they may not overlap */
372      /* in and out for crypt will have been through block_byteswap */
373 } BlockCipherPerDirectionInfo;
374
375 typedef struct {
376   const char *name;
377   int blocksize, schedule_size, key_min, key_max;
378   BlockCipherPerDirectionInfo encrypt, decrypt;
379 } BlockCipherAlgInfo;
380
381 extern const BlockCipherAlgInfo blockcipheralginfos[];
382
383 /* from bcmode.c */
384
385 typedef struct {
386   const char *name;
387   int iv_blocks, buf_blocks, mac_blocks;
388
389   /* Each function is allowed to use up to buf_blocks * blocksize
390    * bytes of space in buf.  data is blocks * blocksize bytes
391    * long.  data should be modified in place by encrypt and decrypt;
392    * modes may not change the size of data.  iv is always provided and
393    * is always of length iv_blocks * blocksize; encrypt and
394    * decrypt may modify the iv value (in which case the Tcl caller
395    * will get the modified IV) but this is not recommended.  mac
396    * should leave the mac, which must be mac_blocks * blocksize
397    * bytes, in buf.  (Therefore mac_blocks must be at least
398    * buf_blocks.)
399    */
400   const char *(*encrypt)(Byte *data, int nblocks,
401                          const Byte *iv, Byte *buf,
402                          const BlockCipherAlgInfo *alg, int encr,
403                          const void *sch);
404   const char *(*decrypt)(Byte *data, int nblocks,
405                          const Byte *iv, Byte *buf,
406                          const BlockCipherAlgInfo *alg, int encr,
407                          const void *sch);
408   const char *(*mac)(const Byte *data, int nblocks,
409                      const Byte *iv, Byte *buf,
410                      const BlockCipherAlgInfo *alg,
411                      const void *sch);
412 } BlockCipherModeInfo;
413
414 extern const BlockCipherModeInfo blockciphermodeinfos[];
415
416 /* from misc.c */
417
418 int setnonblock(int fd, int isnonblock);
419
420 /* useful macros */
421
422 #define OBJ_HBYTES(o) ((HBytes_Value*)&(o)->internalRep.twoPtrValue)
423 #define OBJ_SOCKADDR(o) ((SockAddr_Value*)&(o)->internalRep.twoPtrValue)
424
425 #define TALLOC(s) ((void*)Tcl_Alloc((s)))
426 #define TFREE(f) (Tcl_Free((void*)(f)))
427 #define TREALLOC(p,l) ((void*)Tcl_Realloc((void*)(p),(l)))
428
429 #endif /*HBYTES_H*/