peerconn.go

   1 package torrent
   2
   3 import (
   4         "bufio"
   5         "bytes"
   6         "errors"
   7         "fmt"
   8         "io"
   9         "math/rand"
  10         "net"
  11         "strconv"
  12         "strings"
  13         "sync/atomic"
  14         "time"
  15
  16         "github.com/RoaringBitmap/roaring"
  17         "github.com/anacrolix/chansync"
  18         . "github.com/anacrolix/generics"
  19         "github.com/anacrolix/log"
  20         "github.com/anacrolix/missinggo/iter"
  21         "github.com/anacrolix/missinggo/v2/bitmap"
  22         "github.com/anacrolix/multiless"
  23         "golang.org/x/time/rate"
  24
  25         "github.com/anacrolix/torrent/bencode"
  26         "github.com/anacrolix/torrent/metainfo"
  27         "github.com/anacrolix/torrent/mse"
  28         pp "github.com/anacrolix/torrent/peer_protocol"
  29         request_strategy "github.com/anacrolix/torrent/request-strategy"
  30         "github.com/anacrolix/torrent/typed-roaring"
  31 )
  32
  33 type PeerSource string
  34
  35 const (
  36         PeerSourceTracker         = "Tr"
  37         PeerSourceIncoming        = "I"
  38         PeerSourceDhtGetPeers     = "Hg" // Peers we found by searching a DHT.
  39         PeerSourceDhtAnnouncePeer = "Ha" // Peers that were announced to us by a DHT.
  40         PeerSourcePex             = "X"
  41         // The peer was given directly, such as through a magnet link.
  42         PeerSourceDirect = "M"
  43 )
  44
  45 type peerRequestState struct {
  46         data []byte
  47 }
  48
  49 type PeerRemoteAddr interface {
  50         String() string
  51 }
  52
  53 type (
  54         // Since we have to store all the requests in memory, we can't reasonably exceed what could be
  55         // indexed with the memory space available.
  56         maxRequests = int
  57 )
  58
  59 type Peer struct {
  60         // First to ensure 64-bit alignment for atomics. See #262.
  61         _stats ConnStats
  62
  63         t *Torrent
  64
  65         peerImpl
  66         callbacks *Callbacks
  67
  68         outgoing   bool
  69         Network    string
  70         RemoteAddr PeerRemoteAddr
  71         // The local address as observed by the remote peer. WebRTC seems to get this right without needing hints from the
  72         // config.
  73         localPublicAddr peerLocalPublicAddr
  74         bannableAddr    Option[bannableAddr]
  75         // True if the connection is operating over MSE obfuscation.
  76         headerEncrypted bool
  77         cryptoMethod    mse.CryptoMethod
  78         Discovery       PeerSource
  79         trusted         bool
  80         closed          chansync.SetOnce
  81         // Set true after we've added our ConnStats generated during handshake to
  82         // other ConnStat instances as determined when the *Torrent became known.
  83         reconciledHandshakeStats bool
  84
  85         lastMessageReceived     time.Time
  86         completedHandshake      time.Time
  87         lastUsefulChunkReceived time.Time
  88         lastChunkSent           time.Time
  89
  90         // Stuff controlled by the local peer.
  91         needRequestUpdate    string
  92         requestState         request_strategy.PeerRequestState
  93         updateRequestsTimer  *time.Timer
  94         lastRequestUpdate    time.Time
  95         peakRequests         maxRequests
  96         lastBecameInterested time.Time
  97         priorInterest        time.Duration
  98
  99         lastStartedExpectingToReceiveChunks time.Time
 100         cumulativeExpectedToReceiveChunks   time.Duration
 101         _chunksReceivedWhileExpecting       int64
 102
 103         choking                                bool
 104         piecesReceivedSinceLastRequestUpdate   maxRequests
 105         maxPiecesReceivedBetweenRequestUpdates maxRequests
 106         // Chunks that we might reasonably expect to receive from the peer. Due to latency, buffering,
 107         // and implementation differences, we may receive chunks that are no longer in the set of
 108         // requests actually want. This could use a roaring.BSI if the memory use becomes noticeable.
 109         validReceiveChunks map[RequestIndex]int
 110         // Indexed by metadata piece, set to true if posted and pending a
 111         // response.
 112         metadataRequests []bool
 113         sentHaves        bitmap.Bitmap
 114
 115         // Stuff controlled by the remote peer.
 116         peerInterested        bool
 117         peerChoking           bool
 118         peerRequests          map[Request]*peerRequestState
 119         PeerPrefersEncryption bool // as indicated by 'e' field in extension handshake
 120         PeerListenPort        int
 121         // The highest possible number of pieces the torrent could have based on
 122         // communication with the peer. Generally only useful until we have the
 123         // torrent info.
 124         peerMinPieces pieceIndex
 125         // Pieces we've accepted chunks for from the peer.
 126         peerTouchedPieces map[pieceIndex]struct{}
 127         peerAllowedFast   typedRoaring.Bitmap[pieceIndex]
 128
 129         PeerMaxRequests  maxRequests // Maximum pending requests the peer allows.
 130         PeerExtensionIDs map[pp.ExtensionName]pp.ExtensionNumber
 131         PeerClientName   atomic.Value
 132
 133         logger log.Logger
 134 }
 135
 136 type peerRequests = orderedBitmap[RequestIndex]
 137
 138 func (p *Peer) initRequestState() {
 139         p.requestState.Requests = &peerRequests{}
 140 }
 141
 142 // Maintains the state of a BitTorrent-protocol based connection with a peer.
 143 type PeerConn struct {
 144         Peer
 145
 146         // A string that should identify the PeerConn's net.Conn endpoints. The net.Conn could
 147         // be wrapping WebRTC, uTP, or TCP etc. Used in writing the conn status for peers.
 148         connString string
 149
 150         // See BEP 3 etc.
 151         PeerID             PeerID
 152         PeerExtensionBytes pp.PeerExtensionBits
 153
 154         // The actual Conn, used for closing, and setting socket options. Do not use methods on this
 155         // while holding any mutexes.
 156         conn net.Conn
 157         // The Reader and Writer for this Conn, with hooks installed for stats,
 158         // limiting, deadlines etc.
 159         w io.Writer
 160         r io.Reader
 161
 162         messageWriter peerConnMsgWriter
 163
 164         uploadTimer *time.Timer
 165         pex         pexConnState
 166
 167         // The pieces the peer has claimed to have.
 168         _peerPieces roaring.Bitmap
 169         // The peer has everything. This can occur due to a special message, when
 170         // we may not even know the number of pieces in the torrent yet.
 171         peerSentHaveAll bool
 172 }
 173
 174 func (cn *PeerConn) connStatusString() string {
 175         return fmt.Sprintf("%+-55q %s %s", cn.PeerID, cn.PeerExtensionBytes, cn.connString)
 176 }
 177
 178 func (cn *Peer) updateExpectingChunks() {
 179         if cn.expectingChunks() {
 180                 if cn.lastStartedExpectingToReceiveChunks.IsZero() {
 181                         cn.lastStartedExpectingToReceiveChunks = time.Now()
 182                 }
 183         } else {
 184                 if !cn.lastStartedExpectingToReceiveChunks.IsZero() {
 185                         cn.cumulativeExpectedToReceiveChunks += time.Since(cn.lastStartedExpectingToReceiveChunks)
 186                         cn.lastStartedExpectingToReceiveChunks = time.Time{}
 187                 }
 188         }
 189 }
 190
 191 func (cn *Peer) expectingChunks() bool {
 192         if cn.requestState.Requests.IsEmpty() {
 193                 return false
 194         }
 195         if !cn.requestState.Interested {
 196                 return false
 197         }
 198         if !cn.peerChoking {
 199                 return true
 200         }
 201         haveAllowedFastRequests := false
 202         cn.peerAllowedFast.Iterate(func(i pieceIndex) bool {
 203                 haveAllowedFastRequests = roaringBitmapRangeCardinality[RequestIndex](
 204                         cn.requestState.Requests,
 205                         cn.t.pieceRequestIndexOffset(i),
 206                         cn.t.pieceRequestIndexOffset(i+1),
 207                 ) == 0
 208                 return !haveAllowedFastRequests
 209         })
 210         return haveAllowedFastRequests
 211 }
 212
 213 func (cn *Peer) remoteChokingPiece(piece pieceIndex) bool {
 214         return cn.peerChoking && !cn.peerAllowedFast.Contains(piece)
 215 }
 216
 217 // Returns true if the connection is over IPv6.
 218 func (cn *PeerConn) ipv6() bool {
 219         ip := cn.remoteIp()
 220         if ip.To4() != nil {
 221                 return false
 222         }
 223         return len(ip) == net.IPv6len
 224 }
 225
 226 // Returns true the if the dialer/initiator has the lower client peer ID. TODO: Find the
 227 // specification for this.
 228 func (cn *PeerConn) isPreferredDirection() bool {
 229         return bytes.Compare(cn.t.cl.peerID[:], cn.PeerID[:]) < 0 == cn.outgoing
 230 }
 231
 232 // Returns whether the left connection should be preferred over the right one,
 233 // considering only their networking properties. If ok is false, we can't
 234 // decide.
 235 func (l *PeerConn) hasPreferredNetworkOver(r *PeerConn) bool {
 236         var ml multiless.Computation
 237         ml = ml.Bool(r.isPreferredDirection(), l.isPreferredDirection())
 238         ml = ml.Bool(l.utp(), r.utp())
 239         ml = ml.Bool(r.ipv6(), l.ipv6())
 240         return ml.Less()
 241 }
 242
 243 func (cn *Peer) cumInterest() time.Duration {
 244         ret := cn.priorInterest
 245         if cn.requestState.Interested {
 246                 ret += time.Since(cn.lastBecameInterested)
 247         }
 248         return ret
 249 }
 250
 251 func (cn *PeerConn) peerHasAllPieces() (all, known bool) {
 252         if cn.peerSentHaveAll {
 253                 return true, true
 254         }
 255         if !cn.t.haveInfo() {
 256                 return false, false
 257         }
 258         return cn._peerPieces.GetCardinality() == uint64(cn.t.numPieces()), true
 259 }
 260
 261 func (cn *Peer) locker() *lockWithDeferreds {
 262         return cn.t.cl.locker()
 263 }
 264
 265 func (cn *Peer) supportsExtension(ext pp.ExtensionName) bool {
 266         _, ok := cn.PeerExtensionIDs[ext]
 267         return ok
 268 }
 269
 270 // The best guess at number of pieces in the torrent for this peer.
 271 func (cn *Peer) bestPeerNumPieces() pieceIndex {
 272         if cn.t.haveInfo() {
 273                 return cn.t.numPieces()
 274         }
 275         return cn.peerMinPieces
 276 }
 277
 278 func (cn *Peer) completedString() string {
 279         have := pieceIndex(cn.peerPieces().GetCardinality())
 280         if all, _ := cn.peerHasAllPieces(); all {
 281                 have = cn.bestPeerNumPieces()
 282         }
 283         return fmt.Sprintf("%d/%d", have, cn.bestPeerNumPieces())
 284 }
 285
 286 func (cn *PeerConn) onGotInfo(info *metainfo.Info) {
 287         cn.setNumPieces(info.NumPieces())
 288 }
 289
 290 // Correct the PeerPieces slice length. Return false if the existing slice is invalid, such as by
 291 // receiving badly sized BITFIELD, or invalid HAVE messages.
 292 func (cn *PeerConn) setNumPieces(num pieceIndex) {
 293         cn._peerPieces.RemoveRange(bitmap.BitRange(num), bitmap.ToEnd)
 294         cn.peerPiecesChanged()
 295 }
 296
 297 func (cn *PeerConn) peerPieces() *roaring.Bitmap {
 298         return &cn._peerPieces
 299 }
 300
 301 func eventAgeString(t time.Time) string {
 302         if t.IsZero() {
 303                 return "never"
 304         }
 305         return fmt.Sprintf("%.2fs ago", time.Since(t).Seconds())
 306 }
 307
 308 func (cn *PeerConn) connectionFlags() (ret string) {
 309         c := func(b byte) {
 310                 ret += string([]byte{b})
 311         }
 312         if cn.cryptoMethod == mse.CryptoMethodRC4 {
 313                 c('E')
 314         } else if cn.headerEncrypted {
 315                 c('e')
 316         }
 317         ret += string(cn.Discovery)
 318         if cn.utp() {
 319                 c('U')
 320         }
 321         return
 322 }
 323
 324 func (cn *PeerConn) utp() bool {
 325         return parseNetworkString(cn.Network).Udp
 326 }
 327
 328 // Inspired by https://github.com/transmission/transmission/wiki/Peer-Status-Text.
 329 func (cn *Peer) statusFlags() (ret string) {
 330         c := func(b byte) {
 331                 ret += string([]byte{b})
 332         }
 333         if cn.requestState.Interested {
 334                 c('i')
 335         }
 336         if cn.choking {
 337                 c('c')
 338         }
 339         c('-')
 340         ret += cn.connectionFlags()
 341         c('-')
 342         if cn.peerInterested {
 343                 c('i')
 344         }
 345         if cn.peerChoking {
 346                 c('c')
 347         }
 348         return
 349 }
 350
 351 func (cn *Peer) downloadRate() float64 {
 352         num := cn._stats.BytesReadUsefulData.Int64()
 353         if num == 0 {
 354                 return 0
 355         }
 356         return float64(num) / cn.totalExpectingTime().Seconds()
 357 }
 358
 359 func (cn *Peer) DownloadRate() float64 {
 360         cn.locker().RLock()
 361         defer cn.locker().RUnlock()
 362
 363         return cn.downloadRate()
 364 }
 365
 366 func (cn *Peer) iterContiguousPieceRequests(f func(piece pieceIndex, count int)) {
 367         var last Option[pieceIndex]
 368         var count int
 369         next := func(item Option[pieceIndex]) {
 370                 if item == last {
 371                         count++
 372                 } else {
 373                         if count != 0 {
 374                                 f(last.Value, count)
 375                         }
 376                         last = item
 377                         count = 1
 378                 }
 379         }
 380         cn.requestState.Requests.Iterate(func(requestIndex request_strategy.RequestIndex) bool {
 381                 next(Some(cn.t.pieceIndexOfRequestIndex(requestIndex)))
 382                 return true
 383         })
 384         next(None[pieceIndex]())
 385 }
 386
 387 func (cn *Peer) writeStatus(w io.Writer, t *Torrent) {
 388         // \t isn't preserved in <pre> blocks?
 389         if cn.closed.IsSet() {
 390                 fmt.Fprint(w, "CLOSED: ")
 391         }
 392         fmt.Fprintln(w, cn.connStatusString())
 393         prio, err := cn.peerPriority()
 394         prioStr := fmt.Sprintf("%08x", prio)
 395         if err != nil {
 396                 prioStr += ": " + err.Error()
 397         }
 398         fmt.Fprintf(w, "    bep40-prio: %v\n", prioStr)
 399         fmt.Fprintf(w, "    last msg: %s, connected: %s, last helpful: %s, itime: %s, etime: %s\n",
 400                 eventAgeString(cn.lastMessageReceived),
 401                 eventAgeString(cn.completedHandshake),
 402                 eventAgeString(cn.lastHelpful()),
 403                 cn.cumInterest(),
 404                 cn.totalExpectingTime(),
 405         )
 406         fmt.Fprintf(w,
 407                 "    %s completed, %d pieces touched, good chunks: %v/%v:%v reqq: %d+%v/(%d/%d):%d/%d, flags: %s, dr: %.1f KiB/s\n",
 408                 cn.completedString(),
 409                 len(cn.peerTouchedPieces),
 410                 &cn._stats.ChunksReadUseful,
 411                 &cn._stats.ChunksRead,
 412                 &cn._stats.ChunksWritten,
 413                 cn.requestState.Requests.GetCardinality(),
 414                 cn.requestState.Cancelled.GetCardinality(),
 415                 cn.nominalMaxRequests(),
 416                 cn.PeerMaxRequests,
 417                 len(cn.peerRequests),
 418                 localClientReqq,
 419                 cn.statusFlags(),
 420                 cn.downloadRate()/(1<<10),
 421         )
 422         fmt.Fprintf(w, "    requested pieces:")
 423         cn.iterContiguousPieceRequests(func(piece pieceIndex, count int) {
 424                 fmt.Fprintf(w, " %v(%v)", piece, count)
 425         })
 426         fmt.Fprintf(w, "\n")
 427 }
 428
 429 func (p *Peer) close() {
 430         if !p.closed.Set() {
 431                 return
 432         }
 433         if p.updateRequestsTimer != nil {
 434                 p.updateRequestsTimer.Stop()
 435         }
 436         p.peerImpl.onClose()
 437         if p.t != nil {
 438                 p.t.decPeerPieceAvailability(p)
 439         }
 440         for _, f := range p.callbacks.PeerClosed {
 441                 f(p)
 442         }
 443 }
 444
 445 func (cn *PeerConn) onClose() {
 446         if cn.pex.IsEnabled() {
 447                 cn.pex.Close()
 448         }
 449         cn.tickleWriter()
 450         if cn.conn != nil {
 451                 go cn.conn.Close()
 452         }
 453         if cb := cn.callbacks.PeerConnClosed; cb != nil {
 454                 cb(cn)
 455         }
 456 }
 457
 458 // Peer definitely has a piece, for purposes of requesting. So it's not sufficient that we think
 459 // they do (known=true).
 460 func (cn *Peer) peerHasPiece(piece pieceIndex) bool {
 461         if all, known := cn.peerHasAllPieces(); all && known {
 462                 return true
 463         }
 464         return cn.peerPieces().ContainsInt(piece)
 465 }
 466
 467 // 64KiB, but temporarily less to work around an issue with WebRTC. TODO: Update when
 468 // https://github.com/pion/datachannel/issues/59 is fixed.
 469 const (
 470         writeBufferHighWaterLen = 1 << 15
 471         writeBufferLowWaterLen  = writeBufferHighWaterLen / 2
 472 )
 473
 474 // Writes a message into the write buffer. Returns whether it's okay to keep writing. Writing is
 475 // done asynchronously, so it may be that we're not able to honour backpressure from this method.
 476 func (cn *PeerConn) write(msg pp.Message) bool {
 477         torrent.Add(fmt.Sprintf("messages written of type %s", msg.Type.String()), 1)
 478         // We don't need to track bytes here because the connection's Writer has that behaviour injected
 479         // (although there's some delay between us buffering the message, and the connection writer
 480         // flushing it out.).
 481         notFull := cn.messageWriter.write(msg)
 482         // Last I checked only Piece messages affect stats, and we don't write those.
 483         cn.wroteMsg(&msg)
 484         cn.tickleWriter()
 485         return notFull
 486 }
 487
 488 func (cn *PeerConn) requestMetadataPiece(index int) {
 489         eID := cn.PeerExtensionIDs[pp.ExtensionNameMetadata]
 490         if eID == pp.ExtensionDeleteNumber {
 491                 return
 492         }
 493         if index < len(cn.metadataRequests) && cn.metadataRequests[index] {
 494                 return
 495         }
 496         cn.logger.WithDefaultLevel(log.Debug).Printf("requesting metadata piece %d", index)
 497         cn.write(pp.MetadataExtensionRequestMsg(eID, index))
 498         for index >= len(cn.metadataRequests) {
 499                 cn.metadataRequests = append(cn.metadataRequests, false)
 500         }
 501         cn.metadataRequests[index] = true
 502 }
 503
 504 func (cn *PeerConn) requestedMetadataPiece(index int) bool {
 505         return index < len(cn.metadataRequests) && cn.metadataRequests[index]
 506 }
 507
 508 var (
 509         interestedMsgLen = len(pp.Message{Type: pp.Interested}.MustMarshalBinary())
 510         requestMsgLen    = len(pp.Message{Type: pp.Request}.MustMarshalBinary())
 511         // This is the maximum request count that could fit in the write buffer if it's at or below the
 512         // low water mark when we run maybeUpdateActualRequestState.
 513         maxLocalToRemoteRequests = (writeBufferHighWaterLen - writeBufferLowWaterLen - interestedMsgLen) / requestMsgLen
 514 )
 515
 516 // The actual value to use as the maximum outbound requests.
 517 func (cn *Peer) nominalMaxRequests() maxRequests {
 518         return maxInt(1, minInt(cn.PeerMaxRequests, cn.peakRequests*2, maxLocalToRemoteRequests))
 519 }
 520
 521 func (cn *Peer) totalExpectingTime() (ret time.Duration) {
 522         ret = cn.cumulativeExpectedToReceiveChunks
 523         if !cn.lastStartedExpectingToReceiveChunks.IsZero() {
 524                 ret += time.Since(cn.lastStartedExpectingToReceiveChunks)
 525         }
 526         return
 527 }
 528
 529 func (cn *PeerConn) onPeerSentCancel(r Request) {
 530         if _, ok := cn.peerRequests[r]; !ok {
 531                 torrent.Add("unexpected cancels received", 1)
 532                 return
 533         }
 534         if cn.fastEnabled() {
 535                 cn.reject(r)
 536         } else {
 537                 delete(cn.peerRequests, r)
 538         }
 539 }
 540
 541 func (cn *PeerConn) choke(msg messageWriter) (more bool) {
 542         if cn.choking {
 543                 return true
 544         }
 545         cn.choking = true
 546         more = msg(pp.Message{
 547                 Type: pp.Choke,
 548         })
 549         if !cn.fastEnabled() {
 550                 cn.peerRequests = nil
 551         }
 552         return
 553 }
 554
 555 func (cn *PeerConn) unchoke(msg func(pp.Message) bool) bool {
 556         if !cn.choking {
 557                 return true
 558         }
 559         cn.choking = false
 560         return msg(pp.Message{
 561                 Type: pp.Unchoke,
 562         })
 563 }
 564
 565 func (cn *Peer) setInterested(interested bool) bool {
 566         if cn.requestState.Interested == interested {
 567                 return true
 568         }
 569         cn.requestState.Interested = interested
 570         if interested {
 571                 cn.lastBecameInterested = time.Now()
 572         } else if !cn.lastBecameInterested.IsZero() {
 573                 cn.priorInterest += time.Since(cn.lastBecameInterested)
 574         }
 575         cn.updateExpectingChunks()
 576         // log.Printf("%p: setting interest: %v", cn, interested)
 577         return cn.writeInterested(interested)
 578 }
 579
 580 func (pc *PeerConn) writeInterested(interested bool) bool {
 581         return pc.write(pp.Message{
 582                 Type: func() pp.MessageType {
 583                         if interested {
 584                                 return pp.Interested
 585                         } else {
 586                                 return pp.NotInterested
 587                         }
 588                 }(),
 589         })
 590 }
 591
 592 // The function takes a message to be sent, and returns true if more messages
 593 // are okay.
 594 type messageWriter func(pp.Message) bool
 595
 596 // This function seems to only used by Peer.request. It's all logic checks, so maybe we can no-op it
 597 // when we want to go fast.
 598 func (cn *Peer) shouldRequest(r RequestIndex) error {
 599         pi := cn.t.pieceIndexOfRequestIndex(r)
 600         if cn.requestState.Cancelled.Contains(r) {
 601                 return errors.New("request is cancelled and waiting acknowledgement")
 602         }
 603         if !cn.peerHasPiece(pi) {
 604                 return errors.New("requesting piece peer doesn't have")
 605         }
 606         if !cn.t.peerIsActive(cn) {
 607                 panic("requesting but not in active conns")
 608         }
 609         if cn.closed.IsSet() {
 610                 panic("requesting when connection is closed")
 611         }
 612         if cn.t.hashingPiece(pi) {
 613                 panic("piece is being hashed")
 614         }
 615         if cn.t.pieceQueuedForHash(pi) {
 616                 panic("piece is queued for hash")
 617         }
 618         if cn.peerChoking && !cn.peerAllowedFast.Contains(pi) {
 619                 // This could occur if we made a request with the fast extension, and then got choked and
 620                 // haven't had the request rejected yet.
 621                 if !cn.requestState.Requests.Contains(r) {
 622                         panic("peer choking and piece not allowed fast")
 623                 }
 624         }
 625         return nil
 626 }
 627
 628 func (cn *Peer) mustRequest(r RequestIndex) bool {
 629         more, err := cn.request(r)
 630         if err != nil {
 631                 panic(err)
 632         }
 633         return more
 634 }
 635
 636 func (cn *Peer) request(r RequestIndex) (more bool, err error) {
 637         if err := cn.shouldRequest(r); err != nil {
 638                 panic(err)
 639         }
 640         if cn.requestState.Requests.Contains(r) {
 641                 return true, nil
 642         }
 643         if maxRequests(cn.requestState.Requests.GetCardinality()) >= cn.nominalMaxRequests() {
 644                 return true, errors.New("too many outstanding requests")
 645         }
 646         cn.requestState.Requests.Add(r)
 647         if cn.validReceiveChunks == nil {
 648                 cn.validReceiveChunks = make(map[RequestIndex]int)
 649         }
 650         cn.validReceiveChunks[r]++
 651         cn.t.requestState[r] = requestState{
 652                 peer: cn,
 653                 when: time.Now(),
 654         }
 655         cn.updateExpectingChunks()
 656         ppReq := cn.t.requestIndexToRequest(r)
 657         for _, f := range cn.callbacks.SentRequest {
 658                 f(PeerRequestEvent{cn, ppReq})
 659         }
 660         return cn.peerImpl._request(ppReq), nil
 661 }
 662
 663 func (me *PeerConn) _request(r Request) bool {
 664         return me.write(pp.Message{
 665                 Type:   pp.Request,
 666                 Index:  r.Index,
 667                 Begin:  r.Begin,
 668                 Length: r.Length,
 669         })
 670 }
 671
 672 func (me *Peer) cancel(r RequestIndex) {
 673         if !me.deleteRequest(r) {
 674                 panic("request not existing should have been guarded")
 675         }
 676         if me._cancel(r) {
 677                 if !me.requestState.Cancelled.CheckedAdd(r) {
 678                         panic("request already cancelled")
 679                 }
 680         }
 681         me.decPeakRequests()
 682         if me.isLowOnRequests() {
 683                 me.updateRequests("Peer.cancel")
 684         }
 685 }
 686
 687 func (me *PeerConn) _cancel(r RequestIndex) bool {
 688         me.write(makeCancelMessage(me.t.requestIndexToRequest(r)))
 689         // Transmission does not send rejects for received cancels. See
 690         // https://github.com/transmission/transmission/pull/2275.
 691         return me.fastEnabled() && !me.remoteIsTransmission()
 692 }
 693
 694 func (cn *PeerConn) fillWriteBuffer() {
 695         if cn.messageWriter.writeBuffer.Len() > writeBufferLowWaterLen {
 696                 // Fully committing to our max requests requires sufficient space (see
 697                 // maxLocalToRemoteRequests). Flush what we have instead. We also prefer always to make
 698                 // requests than to do PEX or upload, so we short-circuit before handling those. Any update
 699                 // request reason will not be cleared, so we'll come right back here when there's space. We
 700                 // can't do this in maybeUpdateActualRequestState because it's a method on Peer and has no
 701                 // knowledge of write buffers.
 702         }
 703         cn.maybeUpdateActualRequestState()
 704         if cn.pex.IsEnabled() {
 705                 if flow := cn.pex.Share(cn.write); !flow {
 706                         return
 707                 }
 708         }
 709         cn.upload(cn.write)
 710 }
 711
 712 func (cn *PeerConn) have(piece pieceIndex) {
 713         if cn.sentHaves.Get(bitmap.BitIndex(piece)) {
 714                 return
 715         }
 716         cn.write(pp.Message{
 717                 Type:  pp.Have,
 718                 Index: pp.Integer(piece),
 719         })
 720         cn.sentHaves.Add(bitmap.BitIndex(piece))
 721 }
 722
 723 func (cn *PeerConn) postBitfield() {
 724         if cn.sentHaves.Len() != 0 {
 725                 panic("bitfield must be first have-related message sent")
 726         }
 727         if !cn.t.haveAnyPieces() {
 728                 return
 729         }
 730         cn.write(pp.Message{
 731                 Type:     pp.Bitfield,
 732                 Bitfield: cn.t.bitfield(),
 733         })
 734         cn.sentHaves = bitmap.Bitmap{cn.t._completedPieces.Clone()}
 735 }
 736
 737 // Sets a reason to update requests, and if there wasn't already one, handle it.
 738 func (cn *Peer) updateRequests(reason string) {
 739         if cn.needRequestUpdate != "" {
 740                 return
 741         }
 742         if reason != peerUpdateRequestsTimerReason && !cn.isLowOnRequests() {
 743                 return
 744         }
 745         cn.needRequestUpdate = reason
 746         cn.handleUpdateRequests()
 747 }
 748
 749 func (cn *PeerConn) handleUpdateRequests() {
 750         // The writer determines the request state as needed when it can write.
 751         cn.tickleWriter()
 752 }
 753
 754 // Emits the indices in the Bitmaps bms in order, never repeating any index.
 755 // skip is mutated during execution, and its initial values will never be
 756 // emitted.
 757 func iterBitmapsDistinct(skip *bitmap.Bitmap, bms ...bitmap.Bitmap) iter.Func {
 758         return func(cb iter.Callback) {
 759                 for _, bm := range bms {
 760                         if !iter.All(
 761                                 func(_i interface{}) bool {
 762                                         i := _i.(int)
 763                                         if skip.Contains(bitmap.BitIndex(i)) {
 764                                                 return true
 765                                         }
 766                                         skip.Add(bitmap.BitIndex(i))
 767                                         return cb(i)
 768                                 },
 769                                 bm.Iter,
 770                         ) {
 771                                 return
 772                         }
 773                 }
 774         }
 775 }
 776
 777 func (cn *Peer) peerPiecesChanged() {
 778         cn.t.maybeDropMutuallyCompletePeer(cn)
 779 }
 780
 781 func (cn *PeerConn) raisePeerMinPieces(newMin pieceIndex) {
 782         if newMin > cn.peerMinPieces {
 783                 cn.peerMinPieces = newMin
 784         }
 785 }
 786
 787 func (cn *PeerConn) peerSentHave(piece pieceIndex) error {
 788         if cn.t.haveInfo() && piece >= cn.t.numPieces() || piece < 0 {
 789                 return errors.New("invalid piece")
 790         }
 791         if cn.peerHasPiece(piece) {
 792                 return nil
 793         }
 794         cn.raisePeerMinPieces(piece + 1)
 795         if !cn.peerHasPiece(piece) {
 796                 cn.t.incPieceAvailability(piece)
 797         }
 798         cn._peerPieces.Add(uint32(piece))
 799         if cn.t.wantPieceIndex(piece) {
 800                 cn.updateRequests("have")
 801         }
 802         cn.peerPiecesChanged()
 803         return nil
 804 }
 805
 806 func (cn *PeerConn) peerSentBitfield(bf []bool) error {
 807         if len(bf)%8 != 0 {
 808                 panic("expected bitfield length divisible by 8")
 809         }
 810         // We know that the last byte means that at most the last 7 bits are wasted.
 811         cn.raisePeerMinPieces(pieceIndex(len(bf) - 7))
 812         if cn.t.haveInfo() && len(bf) > int(cn.t.numPieces()) {
 813                 // Ignore known excess pieces.
 814                 bf = bf[:cn.t.numPieces()]
 815         }
 816         bm := boolSliceToBitmap(bf)
 817         if cn.t.haveInfo() && pieceIndex(bm.GetCardinality()) == cn.t.numPieces() {
 818                 cn.onPeerHasAllPieces()
 819                 return nil
 820         }
 821         if !bm.IsEmpty() {
 822                 cn.raisePeerMinPieces(pieceIndex(bm.Maximum()) + 1)
 823         }
 824         shouldUpdateRequests := false
 825         if cn.peerSentHaveAll {
 826                 if !cn.t.deleteConnWithAllPieces(&cn.Peer) {
 827                         panic(cn)
 828                 }
 829                 cn.peerSentHaveAll = false
 830                 if !cn._peerPieces.IsEmpty() {
 831                         panic("if peer has all, we expect no individual peer pieces to be set")
 832                 }
 833         } else {
 834                 bm.Xor(&cn._peerPieces)
 835         }
 836         cn.peerSentHaveAll = false
 837         // bm is now 'on' for pieces that are changing
 838         bm.Iterate(func(x uint32) bool {
 839                 pi := pieceIndex(x)
 840                 if cn._peerPieces.Contains(x) {
 841                         // Then we must be losing this piece
 842                         cn.t.decPieceAvailability(pi)
 843                 } else {
 844                         if !shouldUpdateRequests && cn.t.wantPieceIndex(pieceIndex(x)) {
 845                                 shouldUpdateRequests = true
 846                         }
 847                         // We must be gaining this piece
 848                         cn.t.incPieceAvailability(pieceIndex(x))
 849                 }
 850                 return true
 851         })
 852         // Apply the changes. If we had everything previously, this should be empty, so xor is the same
 853         // as or.
 854         cn._peerPieces.Xor(&bm)
 855         if shouldUpdateRequests {
 856                 cn.updateRequests("bitfield")
 857         }
 858         // We didn't guard this before, I see no reason to do it now.
 859         cn.peerPiecesChanged()
 860         return nil
 861 }
 862
 863 func (cn *PeerConn) onPeerHasAllPieces() {
 864         t := cn.t
 865         if t.haveInfo() {
 866                 cn._peerPieces.Iterate(func(x uint32) bool {
 867                         t.decPieceAvailability(pieceIndex(x))
 868                         return true
 869                 })
 870         }
 871         t.addConnWithAllPieces(&cn.Peer)
 872         cn.peerSentHaveAll = true
 873         cn._peerPieces.Clear()
 874         if !cn.t._pendingPieces.IsEmpty() {
 875                 cn.updateRequests("Peer.onPeerHasAllPieces")
 876         }
 877         cn.peerPiecesChanged()
 878 }
 879
 880 func (cn *PeerConn) onPeerSentHaveAll() error {
 881         cn.onPeerHasAllPieces()
 882         return nil
 883 }
 884
 885 func (cn *PeerConn) peerSentHaveNone() error {
 886         if cn.peerSentHaveAll {
 887                 cn.t.decPeerPieceAvailability(&cn.Peer)
 888         }
 889         cn._peerPieces.Clear()
 890         cn.peerSentHaveAll = false
 891         cn.peerPiecesChanged()
 892         return nil
 893 }
 894
 895 func (c *PeerConn) requestPendingMetadata() {
 896         if c.t.haveInfo() {
 897                 return
 898         }
 899         if c.PeerExtensionIDs[pp.ExtensionNameMetadata] == 0 {
 900                 // Peer doesn't support this.
 901                 return
 902         }
 903         // Request metadata pieces that we don't have in a random order.
 904         var pending []int
 905         for index := 0; index < c.t.metadataPieceCount(); index++ {
 906                 if !c.t.haveMetadataPiece(index) && !c.requestedMetadataPiece(index) {
 907                         pending = append(pending, index)
 908                 }
 909         }
 910         rand.Shuffle(len(pending), func(i, j int) { pending[i], pending[j] = pending[j], pending[i] })
 911         for _, i := range pending {
 912                 c.requestMetadataPiece(i)
 913         }
 914 }
 915
 916 func (cn *PeerConn) wroteMsg(msg *pp.Message) {
 917         torrent.Add(fmt.Sprintf("messages written of type %s", msg.Type.String()), 1)
 918         if msg.Type == pp.Extended {
 919                 for name, id := range cn.PeerExtensionIDs {
 920                         if id != msg.ExtendedID {
 921                                 continue
 922                         }
 923                         torrent.Add(fmt.Sprintf("Extended messages written for protocol %q", name), 1)
 924                 }
 925         }
 926         cn.allStats(func(cs *ConnStats) { cs.wroteMsg(msg) })
 927 }
 928
 929 // After handshake, we know what Torrent and Client stats to include for a
 930 // connection.
 931 func (cn *Peer) postHandshakeStats(f func(*ConnStats)) {
 932         t := cn.t
 933         f(&t.stats)
 934         f(&t.cl.stats)
 935 }
 936
 937 // All ConnStats that include this connection. Some objects are not known
 938 // until the handshake is complete, after which it's expected to reconcile the
 939 // differences.
 940 func (cn *Peer) allStats(f func(*ConnStats)) {
 941         f(&cn._stats)
 942         if cn.reconciledHandshakeStats {
 943                 cn.postHandshakeStats(f)
 944         }
 945 }
 946
 947 func (cn *PeerConn) wroteBytes(n int64) {
 948         cn.allStats(add(n, func(cs *ConnStats) *Count { return &cs.BytesWritten }))
 949 }
 950
 951 func (cn *Peer) readBytes(n int64) {
 952         cn.allStats(add(n, func(cs *ConnStats) *Count { return &cs.BytesRead }))
 953 }
 954
 955 // Returns whether the connection could be useful to us. We're seeding and
 956 // they want data, we don't have metainfo and they can provide it, etc.
 957 func (c *Peer) useful() bool {
 958         t := c.t
 959         if c.closed.IsSet() {
 960                 return false
 961         }
 962         if !t.haveInfo() {
 963                 return c.supportsExtension("ut_metadata")
 964         }
 965         if t.seeding() && c.peerInterested {
 966                 return true
 967         }
 968         if c.peerHasWantedPieces() {
 969                 return true
 970         }
 971         return false
 972 }
 973
 974 func (c *Peer) lastHelpful() (ret time.Time) {
 975         ret = c.lastUsefulChunkReceived
 976         if c.t.seeding() && c.lastChunkSent.After(ret) {
 977                 ret = c.lastChunkSent
 978         }
 979         return
 980 }
 981
 982 func (c *PeerConn) fastEnabled() bool {
 983         return c.PeerExtensionBytes.SupportsFast() && c.t.cl.config.Extensions.SupportsFast()
 984 }
 985
 986 func (c *PeerConn) reject(r Request) {
 987         if !c.fastEnabled() {
 988                 panic("fast not enabled")
 989         }
 990         c.write(r.ToMsg(pp.Reject))
 991         delete(c.peerRequests, r)
 992 }
 993
 994 func (c *PeerConn) maximumPeerRequestChunkLength() (_ Option[int]) {
 995         uploadRateLimiter := c.t.cl.config.UploadRateLimiter
 996         if uploadRateLimiter.Limit() == rate.Inf {
 997                 return
 998         }
 999         return Some(uploadRateLimiter.Burst())
1000 }
1001
1002 // startFetch is for testing purposes currently.
1003 func (c *PeerConn) onReadRequest(r Request, startFetch bool) error {
1004         requestedChunkLengths.Add(strconv.FormatUint(r.Length.Uint64(), 10), 1)
1005         if _, ok := c.peerRequests[r]; ok {
1006                 torrent.Add("duplicate requests received", 1)
1007                 if c.fastEnabled() {
1008                         return errors.New("received duplicate request with fast enabled")
1009                 }
1010                 return nil
1011         }
1012         if c.choking {
1013                 torrent.Add("requests received while choking", 1)
1014                 if c.fastEnabled() {
1015                         torrent.Add("requests rejected while choking", 1)
1016                         c.reject(r)
1017                 }
1018                 return nil
1019         }
1020         // TODO: What if they've already requested this?
1021         if len(c.peerRequests) >= localClientReqq {
1022                 torrent.Add("requests received while queue full", 1)
1023                 if c.fastEnabled() {
1024                         c.reject(r)
1025                 }
1026                 // BEP 6 says we may close here if we choose.
1027                 return nil
1028         }
1029         if opt := c.maximumPeerRequestChunkLength(); opt.Ok && int(r.Length) > opt.Value {
1030                 err := fmt.Errorf("peer requested chunk too long (%v)", r.Length)
1031                 c.logger.Levelf(log.Warning, err.Error())
1032                 if c.fastEnabled() {
1033                         c.reject(r)
1034                         return nil
1035                 } else {
1036                         return err
1037                 }
1038         }
1039         if !c.t.havePiece(pieceIndex(r.Index)) {
1040                 // TODO: Tell the peer we don't have the piece, and reject this request.
1041                 requestsReceivedForMissingPieces.Add(1)
1042                 return fmt.Errorf("peer requested piece we don't have: %v", r.Index.Int())
1043         }
1044         // Check this after we know we have the piece, so that the piece length will be known.
1045         if r.Begin+r.Length > c.t.pieceLength(pieceIndex(r.Index)) {
1046                 torrent.Add("bad requests received", 1)
1047                 return errors.New("bad Request")
1048         }
1049         if c.peerRequests == nil {
1050                 c.peerRequests = make(map[Request]*peerRequestState, localClientReqq)
1051         }
1052         value := &peerRequestState{}
1053         c.peerRequests[r] = value
1054         if startFetch {
1055                 // TODO: Limit peer request data read concurrency.
1056                 go c.peerRequestDataReader(r, value)
1057         }
1058         return nil
1059 }
1060
1061 func (c *PeerConn) peerRequestDataReader(r Request, prs *peerRequestState) {
1062         b, err := readPeerRequestData(r, c)
1063         c.locker().Lock()
1064         defer c.locker().Unlock()
1065         if err != nil {
1066                 c.peerRequestDataReadFailed(err, r)
1067         } else {
1068                 if b == nil {
1069                         panic("data must be non-nil to trigger send")
1070                 }
1071                 torrent.Add("peer request data read successes", 1)
1072                 prs.data = b
1073                 // This might be required for the error case too (#752 and #753).
1074                 c.tickleWriter()
1075         }
1076 }
1077
1078 // If this is maintained correctly, we might be able to support optional synchronous reading for
1079 // chunk sending, the way it used to work.
1080 func (c *PeerConn) peerRequestDataReadFailed(err error, r Request) {
1081         torrent.Add("peer request data read failures", 1)
1082         logLevel := log.Warning
1083         if c.t.hasStorageCap() {
1084                 // It's expected that pieces might drop. See
1085                 // https://github.com/anacrolix/torrent/issues/702#issuecomment-1000953313.
1086                 logLevel = log.Debug
1087         }
1088         c.logger.WithDefaultLevel(logLevel).Printf("error reading chunk for peer Request %v: %v", r, err)
1089         if c.t.closed.IsSet() {
1090                 return
1091         }
1092         i := pieceIndex(r.Index)
1093         if c.t.pieceComplete(i) {
1094                 // There used to be more code here that just duplicated the following break. Piece
1095                 // completions are currently cached, so I'm not sure how helpful this update is, except to
1096                 // pull any completion changes pushed to the storage backend in failed reads that got us
1097                 // here.
1098                 c.t.updatePieceCompletion(i)
1099         }
1100         // We've probably dropped a piece from storage, but there's no way to communicate this to the
1101         // peer. If they ask for it again, we kick them allowing us to send them updated piece states if
1102         // we reconnect. TODO: Instead, we could just try to update them with Bitfield or HaveNone and
1103         // if they kick us for breaking protocol, on reconnect we will be compliant again (at least
1104         // initially).
1105         if c.fastEnabled() {
1106                 c.reject(r)
1107         } else {
1108                 if c.choking {
1109                         // If fast isn't enabled, I think we would have wiped all peer requests when we last
1110                         // choked, and requests while we're choking would be ignored. It could be possible that
1111                         // a peer request data read completed concurrently to it being deleted elsewhere.
1112                         c.logger.WithDefaultLevel(log.Warning).Printf("already choking peer, requests might not be rejected correctly")
1113                 }
1114                 // Choking a non-fast peer should cause them to flush all their requests.
1115                 c.choke(c.write)
1116         }
1117 }
1118
1119 func readPeerRequestData(r Request, c *PeerConn) ([]byte, error) {
1120         b := make([]byte, r.Length)
1121         p := c.t.info.Piece(int(r.Index))
1122         n, err := c.t.readAt(b, p.Offset()+int64(r.Begin))
1123         if n == len(b) {
1124                 if err == io.EOF {
1125                         err = nil
1126                 }
1127         } else {
1128                 if err == nil {
1129                         panic("expected error")
1130                 }
1131         }
1132         return b, err
1133 }
1134
1135 func runSafeExtraneous(f func()) {
1136         if true {
1137                 go f()
1138         } else {
1139                 f()
1140         }
1141 }
1142
1143 func (c *PeerConn) logProtocolBehaviour(level log.Level, format string, arg ...interface{}) {
1144         c.logger.WithContextText(fmt.Sprintf(
1145                 "peer id %q, ext v %q", c.PeerID, c.PeerClientName.Load(),
1146         )).SkipCallers(1).Levelf(level, format, arg...)
1147 }
1148
1149 // Processes incoming BitTorrent wire-protocol messages. The client lock is held upon entry and
1150 // exit. Returning will end the connection.
1151 func (c *PeerConn) mainReadLoop() (err error) {
1152         defer func() {
1153                 if err != nil {
1154                         torrent.Add("connection.mainReadLoop returned with error", 1)
1155                 } else {
1156                         torrent.Add("connection.mainReadLoop returned with no error", 1)
1157                 }
1158         }()
1159         t := c.t
1160         cl := t.cl
1161
1162         decoder := pp.Decoder{
1163                 R:         bufio.NewReaderSize(c.r, 1<<17),
1164                 MaxLength: 4 * pp.Integer(max(int64(t.chunkSize), defaultChunkSize)),
1165                 Pool:      &t.chunkPool,
1166         }
1167         for {
1168                 var msg pp.Message
1169                 func() {
1170                         cl.unlock()
1171                         defer cl.lock()
1172                         err = decoder.Decode(&msg)
1173                 }()
1174                 if cb := c.callbacks.ReadMessage; cb != nil && err == nil {
1175                         cb(c, &msg)
1176                 }
1177                 if t.closed.IsSet() || c.closed.IsSet() {
1178                         return nil
1179                 }
1180                 if err != nil {
1181                         return err
1182                 }
1183                 c.lastMessageReceived = time.Now()
1184                 if msg.Keepalive {
1185                         receivedKeepalives.Add(1)
1186                         continue
1187                 }
1188                 messageTypesReceived.Add(msg.Type.String(), 1)
1189                 if msg.Type.FastExtension() && !c.fastEnabled() {
1190                         runSafeExtraneous(func() { torrent.Add("fast messages received when extension is disabled", 1) })
1191                         return fmt.Errorf("received fast extension message (type=%v) but extension is disabled", msg.Type)
1192                 }
1193                 switch msg.Type {
1194                 case pp.Choke:
1195                         if c.peerChoking {
1196                                 break
1197                         }
1198                         if !c.fastEnabled() {
1199                                 c.deleteAllRequests("choked by non-fast PeerConn")
1200                         } else {
1201                                 // We don't decrement pending requests here, let's wait for the peer to either
1202                                 // reject or satisfy the outstanding requests. Additionally, some peers may unchoke
1203                                 // us and resume where they left off, we don't want to have piled on to those chunks
1204                                 // in the meanwhile. I think a peer's ability to abuse this should be limited: they
1205                                 // could let us request a lot of stuff, then choke us and never reject, but they're
1206                                 // only a single peer, our chunk balancing should smooth over this abuse.
1207                         }
1208                         c.peerChoking = true
1209                         c.updateExpectingChunks()
1210                 case pp.Unchoke:
1211                         if !c.peerChoking {
1212                                 // Some clients do this for some reason. Transmission doesn't error on this, so we
1213                                 // won't for consistency.
1214                                 c.logProtocolBehaviour(log.Debug, "received unchoke when already unchoked")
1215                                 break
1216                         }
1217                         c.peerChoking = false
1218                         preservedCount := 0
1219                         c.requestState.Requests.Iterate(func(x RequestIndex) bool {
1220                                 if !c.peerAllowedFast.Contains(c.t.pieceIndexOfRequestIndex(x)) {
1221                                         preservedCount++
1222                                 }
1223                                 return true
1224                         })
1225                         if preservedCount != 0 {
1226                                 // TODO: Yes this is a debug log but I'm not happy with the state of the logging lib
1227                                 // right now.
1228                                 c.logger.Levelf(log.Debug,
1229                                         "%v requests were preserved while being choked (fast=%v)",
1230                                         preservedCount,
1231                                         c.fastEnabled())
1232
1233                                 torrent.Add("requestsPreservedThroughChoking", int64(preservedCount))
1234                         }
1235                         if !c.t._pendingPieces.IsEmpty() {
1236                                 c.updateRequests("unchoked")
1237                         }
1238                         c.updateExpectingChunks()
1239                 case pp.Interested:
1240                         c.peerInterested = true
1241                         c.tickleWriter()
1242                 case pp.NotInterested:
1243                         c.peerInterested = false
1244                         // We don't clear their requests since it isn't clear in the spec.
1245                         // We'll probably choke them for this, which will clear them if
1246                         // appropriate, and is clearly specified.
1247                 case pp.Have:
1248                         err = c.peerSentHave(pieceIndex(msg.Index))
1249                 case pp.Bitfield:
1250                         err = c.peerSentBitfield(msg.Bitfield)
1251                 case pp.Request:
1252                         r := newRequestFromMessage(&msg)
1253                         err = c.onReadRequest(r, true)
1254                 case pp.Piece:
1255                         c.doChunkReadStats(int64(len(msg.Piece)))
1256                         err = c.receiveChunk(&msg)
1257                         if len(msg.Piece) == int(t.chunkSize) {
1258                                 t.chunkPool.Put(&msg.Piece)
1259                         }
1260                         if err != nil {
1261                                 err = fmt.Errorf("receiving chunk: %w", err)
1262                         }
1263                 case pp.Cancel:
1264                         req := newRequestFromMessage(&msg)
1265                         c.onPeerSentCancel(req)
1266                 case pp.Port:
1267                         ipa, ok := tryIpPortFromNetAddr(c.RemoteAddr)
1268                         if !ok {
1269                                 break
1270                         }
1271                         pingAddr := net.UDPAddr{
1272                                 IP:   ipa.IP,
1273                                 Port: ipa.Port,
1274                         }
1275                         if msg.Port != 0 {
1276                                 pingAddr.Port = int(msg.Port)
1277                         }
1278                         cl.eachDhtServer(func(s DhtServer) {
1279                                 go s.Ping(&pingAddr)
1280                         })
1281                 case pp.Suggest:
1282                         torrent.Add("suggests received", 1)
1283                         log.Fmsg("peer suggested piece %d", msg.Index).AddValues(c, msg.Index).LogLevel(log.Debug, c.t.logger)
1284                         c.updateRequests("suggested")
1285                 case pp.HaveAll:
1286                         err = c.onPeerSentHaveAll()
1287                 case pp.HaveNone:
1288                         err = c.peerSentHaveNone()
1289                 case pp.Reject:
1290                         req := newRequestFromMessage(&msg)
1291                         if !c.remoteRejectedRequest(c.t.requestIndexFromRequest(req)) {
1292                                 c.logger.Printf("received invalid reject [request=%v, peer=%v]", req, c)
1293                                 err = fmt.Errorf("received invalid reject [request=%v]", req)
1294                         }
1295                 case pp.AllowedFast:
1296                         torrent.Add("allowed fasts received", 1)
1297                         log.Fmsg("peer allowed fast: %d", msg.Index).AddValues(c).LogLevel(log.Debug, c.t.logger)
1298                         c.updateRequests("PeerConn.mainReadLoop allowed fast")
1299                 case pp.Extended:
1300                         err = c.onReadExtendedMsg(msg.ExtendedID, msg.ExtendedPayload)
1301                 default:
1302                         err = fmt.Errorf("received unknown message type: %#v", msg.Type)
1303                 }
1304                 if err != nil {
1305                         return err
1306                 }
1307         }
1308 }
1309
1310 // Returns true if it was valid to reject the request.
1311 func (c *Peer) remoteRejectedRequest(r RequestIndex) bool {
1312         if c.deleteRequest(r) {
1313                 c.decPeakRequests()
1314         } else if !c.requestState.Cancelled.CheckedRemove(r) {
1315                 return false
1316         }
1317         if c.isLowOnRequests() {
1318                 c.updateRequests("Peer.remoteRejectedRequest")
1319         }
1320         c.decExpectedChunkReceive(r)
1321         return true
1322 }
1323
1324 func (c *Peer) decExpectedChunkReceive(r RequestIndex) {
1325         count := c.validReceiveChunks[r]
1326         if count == 1 {
1327                 delete(c.validReceiveChunks, r)
1328         } else if count > 1 {
1329                 c.validReceiveChunks[r] = count - 1
1330         } else {
1331                 panic(r)
1332         }
1333 }
1334
1335 func (c *PeerConn) onReadExtendedMsg(id pp.ExtensionNumber, payload []byte) (err error) {
1336         defer func() {
1337                 // TODO: Should we still do this?
1338                 if err != nil {
1339                         // These clients use their own extension IDs for outgoing message
1340                         // types, which is incorrect.
1341                         if bytes.HasPrefix(c.PeerID[:], []byte("-SD0100-")) || strings.HasPrefix(string(c.PeerID[:]), "-XL0012-") {
1342                                 err = nil
1343                         }
1344                 }
1345         }()
1346         t := c.t
1347         cl := t.cl
1348         switch id {
1349         case pp.HandshakeExtendedID:
1350                 var d pp.ExtendedHandshakeMessage
1351                 if err := bencode.Unmarshal(payload, &d); err != nil {
1352                         c.logger.Printf("error parsing extended handshake message %q: %s", payload, err)
1353                         return fmt.Errorf("unmarshalling extended handshake payload: %w", err)
1354                 }
1355                 if cb := c.callbacks.ReadExtendedHandshake; cb != nil {
1356                         cb(c, &d)
1357                 }
1358                 // c.logger.WithDefaultLevel(log.Debug).Printf("received extended handshake message:\n%s", spew.Sdump(d))
1359                 if d.Reqq != 0 {
1360                         c.PeerMaxRequests = d.Reqq
1361                 }
1362                 c.PeerClientName.Store(d.V)
1363                 if c.PeerExtensionIDs == nil {
1364                         c.PeerExtensionIDs = make(map[pp.ExtensionName]pp.ExtensionNumber, len(d.M))
1365                 }
1366                 c.PeerListenPort = d.Port
1367                 c.PeerPrefersEncryption = d.Encryption
1368                 for name, id := range d.M {
1369                         if _, ok := c.PeerExtensionIDs[name]; !ok {
1370                                 peersSupportingExtension.Add(
1371                                         // expvar.Var.String must produce valid JSON. "ut_payme\xeet_address" was being
1372                                         // entered here which caused problems later when unmarshalling.
1373                                         strconv.Quote(string(name)),
1374                                         1)
1375                         }
1376                         c.PeerExtensionIDs[name] = id
1377                 }
1378                 if d.MetadataSize != 0 {
1379                         if err = t.setMetadataSize(d.MetadataSize); err != nil {
1380                                 return fmt.Errorf("setting metadata size to %d: %w", d.MetadataSize, err)
1381                         }
1382                 }
1383                 c.requestPendingMetadata()
1384                 if !t.cl.config.DisablePEX {
1385                         t.pex.Add(c) // we learnt enough now
1386                         c.pex.Init(c)
1387                 }
1388                 return nil
1389         case metadataExtendedId:
1390                 err := cl.gotMetadataExtensionMsg(payload, t, c)
1391                 if err != nil {
1392                         return fmt.Errorf("handling metadata extension message: %w", err)
1393                 }
1394                 return nil
1395         case pexExtendedId:
1396                 if !c.pex.IsEnabled() {
1397                         return nil // or hang-up maybe?
1398                 }
1399                 return c.pex.Recv(payload)
1400         default:
1401                 return fmt.Errorf("unexpected extended message ID: %v", id)
1402         }
1403 }
1404
1405 // Set both the Reader and Writer for the connection from a single ReadWriter.
1406 func (cn *PeerConn) setRW(rw io.ReadWriter) {
1407         cn.r = rw
1408         cn.w = rw
1409 }
1410
1411 // Returns the Reader and Writer as a combined ReadWriter.
1412 func (cn *PeerConn) rw() io.ReadWriter {
1413         return struct {
1414                 io.Reader
1415                 io.Writer
1416         }{cn.r, cn.w}
1417 }
1418
1419 func (c *Peer) doChunkReadStats(size int64) {
1420         c.allStats(func(cs *ConnStats) { cs.receivedChunk(size) })
1421 }
1422
1423 // Handle a received chunk from a peer.
1424 func (c *Peer) receiveChunk(msg *pp.Message) error {
1425         chunksReceived.Add("total", 1)
1426
1427         ppReq := newRequestFromMessage(msg)
1428         req := c.t.requestIndexFromRequest(ppReq)
1429         t := c.t
1430
1431         if c.bannableAddr.Ok {
1432                 t.smartBanCache.RecordBlock(c.bannableAddr.Value, req, msg.Piece)
1433         }
1434
1435         if c.peerChoking {
1436                 chunksReceived.Add("while choked", 1)
1437         }
1438
1439         if c.validReceiveChunks[req] <= 0 {
1440                 chunksReceived.Add("unexpected", 1)
1441                 return errors.New("received unexpected chunk")
1442         }
1443         c.decExpectedChunkReceive(req)
1444
1445         if c.peerChoking && c.peerAllowedFast.Contains(pieceIndex(ppReq.Index)) {
1446                 chunksReceived.Add("due to allowed fast", 1)
1447         }
1448
1449         // The request needs to be deleted immediately to prevent cancels occurring asynchronously when
1450         // have actually already received the piece, while we have the Client unlocked to write the data
1451         // out.
1452         intended := false
1453         {
1454                 if c.requestState.Requests.Contains(req) {
1455                         for _, f := range c.callbacks.ReceivedRequested {
1456                                 f(PeerMessageEvent{c, msg})
1457                         }
1458                 }
1459                 // Request has been satisfied.
1460                 if c.deleteRequest(req) || c.requestState.Cancelled.CheckedRemove(req) {
1461                         intended = true
1462                         if !c.peerChoking {
1463                                 c._chunksReceivedWhileExpecting++
1464                         }
1465                         if c.isLowOnRequests() {
1466                                 c.updateRequests("Peer.receiveChunk deleted request")
1467                         }
1468                 } else {
1469                         chunksReceived.Add("unintended", 1)
1470                 }
1471         }
1472
1473         cl := t.cl
1474
1475         // Do we actually want this chunk?
1476         if t.haveChunk(ppReq) {
1477                 // panic(fmt.Sprintf("%+v", ppReq))
1478                 chunksReceived.Add("redundant", 1)
1479                 c.allStats(add(1, func(cs *ConnStats) *Count { return &cs.ChunksReadWasted }))
1480                 return nil
1481         }
1482
1483         piece := &t.pieces[ppReq.Index]
1484
1485         c.allStats(add(1, func(cs *ConnStats) *Count { return &cs.ChunksReadUseful }))
1486         c.allStats(add(int64(len(msg.Piece)), func(cs *ConnStats) *Count { return &cs.BytesReadUsefulData }))
1487         if intended {
1488                 c.piecesReceivedSinceLastRequestUpdate++
1489                 c.allStats(add(int64(len(msg.Piece)), func(cs *ConnStats) *Count { return &cs.BytesReadUsefulIntendedData }))
1490         }
1491         for _, f := range c.t.cl.config.Callbacks.ReceivedUsefulData {
1492                 f(ReceivedUsefulDataEvent{c, msg})
1493         }
1494         c.lastUsefulChunkReceived = time.Now()
1495
1496         // Need to record that it hasn't been written yet, before we attempt to do
1497         // anything with it.
1498         piece.incrementPendingWrites()
1499         // Record that we have the chunk, so we aren't trying to download it while
1500         // waiting for it to be written to storage.
1501         piece.unpendChunkIndex(chunkIndexFromChunkSpec(ppReq.ChunkSpec, t.chunkSize))
1502
1503         // Cancel pending requests for this chunk from *other* peers.
1504         if p := t.requestingPeer(req); p != nil {
1505                 if p == c {
1506                         panic("should not be pending request from conn that just received it")
1507                 }
1508                 p.cancel(req)
1509         }
1510
1511         err := func() error {
1512                 cl.unlock()
1513                 defer cl.lock()
1514                 concurrentChunkWrites.Add(1)
1515                 defer concurrentChunkWrites.Add(-1)
1516                 // Write the chunk out. Note that the upper bound on chunk writing concurrency will be the
1517                 // number of connections. We write inline with receiving the chunk (with this lock dance),
1518                 // because we want to handle errors synchronously and I haven't thought of a nice way to
1519                 // defer any concurrency to the storage and have that notify the client of errors. TODO: Do
1520                 // that instead.
1521                 return t.writeChunk(int(msg.Index), int64(msg.Begin), msg.Piece)
1522         }()
1523
1524         piece.decrementPendingWrites()
1525
1526         if err != nil {
1527                 c.logger.WithDefaultLevel(log.Error).Printf("writing received chunk %v: %v", req, err)
1528                 t.pendRequest(req)
1529                 // Necessary to pass TestReceiveChunkStorageFailureSeederFastExtensionDisabled. I think a
1530                 // request update runs while we're writing the chunk that just failed. Then we never do a
1531                 // fresh update after pending the failed request.
1532                 c.updateRequests("Peer.receiveChunk error writing chunk")
1533                 t.onWriteChunkErr(err)
1534                 return nil
1535         }
1536
1537         c.onDirtiedPiece(pieceIndex(ppReq.Index))
1538
1539         // We need to ensure the piece is only queued once, so only the last chunk writer gets this job.
1540         if t.pieceAllDirty(pieceIndex(ppReq.Index)) && piece.pendingWrites == 0 {
1541                 t.queuePieceCheck(pieceIndex(ppReq.Index))
1542                 // We don't pend all chunks here anymore because we don't want code dependent on the dirty
1543                 // chunk status (such as the haveChunk call above) to have to check all the various other
1544                 // piece states like queued for hash, hashing etc. This does mean that we need to be sure
1545                 // that chunk pieces are pended at an appropriate time later however.
1546         }
1547
1548         cl.event.Broadcast()
1549         // We do this because we've written a chunk, and may change PieceState.Partial.
1550         t.publishPieceChange(pieceIndex(ppReq.Index))
1551
1552         return nil
1553 }
1554
1555 func (c *Peer) onDirtiedPiece(piece pieceIndex) {
1556         if c.peerTouchedPieces == nil {
1557                 c.peerTouchedPieces = make(map[pieceIndex]struct{})
1558         }
1559         c.peerTouchedPieces[piece] = struct{}{}
1560         ds := &c.t.pieces[piece].dirtiers
1561         if *ds == nil {
1562                 *ds = make(map[*Peer]struct{})
1563         }
1564         (*ds)[c] = struct{}{}
1565 }
1566
1567 func (c *PeerConn) uploadAllowed() bool {
1568         if c.t.cl.config.NoUpload {
1569                 return false
1570         }
1571         if c.t.dataUploadDisallowed {
1572                 return false
1573         }
1574         if c.t.seeding() {
1575                 return true
1576         }
1577         if !c.peerHasWantedPieces() {
1578                 return false
1579         }
1580         // Don't upload more than 100 KiB more than we download.
1581         if c._stats.BytesWrittenData.Int64() >= c._stats.BytesReadData.Int64()+100<<10 {
1582                 return false
1583         }
1584         return true
1585 }
1586
1587 func (c *PeerConn) setRetryUploadTimer(delay time.Duration) {
1588         if c.uploadTimer == nil {
1589                 c.uploadTimer = time.AfterFunc(delay, c.tickleWriter)
1590         } else {
1591                 c.uploadTimer.Reset(delay)
1592         }
1593 }
1594
1595 // Also handles choking and unchoking of the remote peer.
1596 func (c *PeerConn) upload(msg func(pp.Message) bool) bool {
1597         // Breaking or completing this loop means we don't want to upload to the
1598         // peer anymore, and we choke them.
1599 another:
1600         for c.uploadAllowed() {
1601                 // We want to upload to the peer.
1602                 if !c.unchoke(msg) {
1603                         return false
1604                 }
1605                 for r, state := range c.peerRequests {
1606                         if state.data == nil {
1607                                 continue
1608                         }
1609                         res := c.t.cl.config.UploadRateLimiter.ReserveN(time.Now(), int(r.Length))
1610                         if !res.OK() {
1611                                 panic(fmt.Sprintf("upload rate limiter burst size < %d", r.Length))
1612                         }
1613                         delay := res.Delay()
1614                         if delay > 0 {
1615                                 res.Cancel()
1616                                 c.setRetryUploadTimer(delay)
1617                                 // Hard to say what to return here.
1618                                 return true
1619                         }
1620                         more := c.sendChunk(r, msg, state)
1621                         delete(c.peerRequests, r)
1622                         if !more {
1623                                 return false
1624                         }
1625                         goto another
1626                 }
1627                 return true
1628         }
1629         return c.choke(msg)
1630 }
1631
1632 func (cn *PeerConn) drop() {
1633         cn.t.dropConnection(cn)
1634 }
1635
1636 func (cn *PeerConn) ban() {
1637         cn.t.cl.banPeerIP(cn.remoteIp())
1638 }
1639
1640 func (cn *Peer) netGoodPiecesDirtied() int64 {
1641         return cn._stats.PiecesDirtiedGood.Int64() - cn._stats.PiecesDirtiedBad.Int64()
1642 }
1643
1644 func (c *Peer) peerHasWantedPieces() bool {
1645         if all, _ := c.peerHasAllPieces(); all {
1646                 return !c.t.haveAllPieces() && !c.t._pendingPieces.IsEmpty()
1647         }
1648         if !c.t.haveInfo() {
1649                 return !c.peerPieces().IsEmpty()
1650         }
1651         return c.peerPieces().Intersects(&c.t._pendingPieces)
1652 }
1653
1654 // Returns true if an outstanding request is removed. Cancelled requests should be handled
1655 // separately.
1656 func (c *Peer) deleteRequest(r RequestIndex) bool {
1657         if !c.requestState.Requests.CheckedRemove(r) {
1658                 return false
1659         }
1660         for _, f := range c.callbacks.DeletedRequest {
1661                 f(PeerRequestEvent{c, c.t.requestIndexToRequest(r)})
1662         }
1663         c.updateExpectingChunks()
1664         if c.t.requestingPeer(r) != c {
1665                 panic("only one peer should have a given request at a time")
1666         }
1667         delete(c.t.requestState, r)
1668         // c.t.iterPeers(func(p *Peer) {
1669         //      if p.isLowOnRequests() {
1670         //              p.updateRequests("Peer.deleteRequest")
1671         //      }
1672         // })
1673         return true
1674 }
1675
1676 func (c *Peer) deleteAllRequests(reason string) {
1677         if c.requestState.Requests.IsEmpty() {
1678                 return
1679         }
1680         c.requestState.Requests.IterateSnapshot(func(x RequestIndex) bool {
1681                 if !c.deleteRequest(x) {
1682                         panic("request should exist")
1683                 }
1684                 return true
1685         })
1686         c.assertNoRequests()
1687         c.t.iterPeers(func(p *Peer) {
1688                 if p.isLowOnRequests() {
1689                         p.updateRequests(reason)
1690                 }
1691         })
1692         return
1693 }
1694
1695 func (c *Peer) assertNoRequests() {
1696         if !c.requestState.Requests.IsEmpty() {
1697                 panic(c.requestState.Requests.GetCardinality())
1698         }
1699 }
1700
1701 func (c *Peer) cancelAllRequests() {
1702         c.requestState.Requests.IterateSnapshot(func(x RequestIndex) bool {
1703                 c.cancel(x)
1704                 return true
1705         })
1706         c.assertNoRequests()
1707         return
1708 }
1709
1710 // This is called when something has changed that should wake the writer, such as putting stuff into
1711 // the writeBuffer, or changing some state that the writer can act on.
1712 func (c *PeerConn) tickleWriter() {
1713         c.messageWriter.writeCond.Broadcast()
1714 }
1715
1716 func (c *PeerConn) sendChunk(r Request, msg func(pp.Message) bool, state *peerRequestState) (more bool) {
1717         c.lastChunkSent = time.Now()
1718         return msg(pp.Message{
1719                 Type:  pp.Piece,
1720                 Index: r.Index,
1721                 Begin: r.Begin,
1722                 Piece: state.data,
1723         })
1724 }
1725
1726 func (c *PeerConn) setTorrent(t *Torrent) {
1727         if c.t != nil {
1728                 panic("connection already associated with a torrent")
1729         }
1730         c.t = t
1731         c.logger.WithDefaultLevel(log.Debug).Printf("set torrent=%v", t)
1732         t.reconcileHandshakeStats(c)
1733 }
1734
1735 func (c *Peer) peerPriority() (peerPriority, error) {
1736         return bep40Priority(c.remoteIpPort(), c.localPublicAddr)
1737 }
1738
1739 func (c *Peer) remoteIp() net.IP {
1740         host, _, _ := net.SplitHostPort(c.RemoteAddr.String())
1741         return net.ParseIP(host)
1742 }
1743
1744 func (c *Peer) remoteIpPort() IpPort {
1745         ipa, _ := tryIpPortFromNetAddr(c.RemoteAddr)
1746         return IpPort{ipa.IP, uint16(ipa.Port)}
1747 }
1748
1749 func (c *PeerConn) pexPeerFlags() pp.PexPeerFlags {
1750         f := pp.PexPeerFlags(0)
1751         if c.PeerPrefersEncryption {
1752                 f |= pp.PexPrefersEncryption
1753         }
1754         if c.outgoing {
1755                 f |= pp.PexOutgoingConn
1756         }
1757         if c.utp() {
1758                 f |= pp.PexSupportsUtp
1759         }
1760         return f
1761 }
1762
1763 // This returns the address to use if we want to dial the peer again. It incorporates the peer's
1764 // advertised listen port.
1765 func (c *PeerConn) dialAddr() PeerRemoteAddr {
1766         if !c.outgoing && c.PeerListenPort != 0 {
1767                 switch addr := c.RemoteAddr.(type) {
1768                 case *net.TCPAddr:
1769                         dialAddr := *addr
1770                         dialAddr.Port = c.PeerListenPort
1771                         return &dialAddr
1772                 case *net.UDPAddr:
1773                         dialAddr := *addr
1774                         dialAddr.Port = c.PeerListenPort
1775                         return &dialAddr
1776                 }
1777         }
1778         return c.RemoteAddr
1779 }
1780
1781 func (c *PeerConn) pexEvent(t pexEventType) pexEvent {
1782         f := c.pexPeerFlags()
1783         addr := c.dialAddr()
1784         return pexEvent{t, addr, f, nil}
1785 }
1786
1787 func (c *PeerConn) String() string {
1788         return fmt.Sprintf("%T %p [id=%q, exts=%v, v=%q]", c, c, c.PeerID, c.PeerExtensionBytes, c.PeerClientName.Load())
1789 }
1790
1791 func (c *Peer) trust() connectionTrust {
1792         return connectionTrust{c.trusted, c.netGoodPiecesDirtied()}
1793 }
1794
1795 type connectionTrust struct {
1796         Implicit            bool
1797         NetGoodPiecesDirted int64
1798 }
1799
1800 func (l connectionTrust) Less(r connectionTrust) bool {
1801         return multiless.New().Bool(l.Implicit, r.Implicit).Int64(l.NetGoodPiecesDirted, r.NetGoodPiecesDirted).Less()
1802 }
1803
1804 // Returns the pieces the peer could have based on their claims. If we don't know how many pieces
1805 // are in the torrent, it could be a very large range the peer has sent HaveAll.
1806 func (cn *PeerConn) PeerPieces() *roaring.Bitmap {
1807         cn.locker().RLock()
1808         defer cn.locker().RUnlock()
1809         return cn.newPeerPieces()
1810 }
1811
1812 // Returns a new Bitmap that includes bits for all pieces the peer could have based on their claims.
1813 func (cn *Peer) newPeerPieces() *roaring.Bitmap {
1814         // TODO: Can we use copy on write?
1815         ret := cn.peerPieces().Clone()
1816         if all, _ := cn.peerHasAllPieces(); all {
1817                 if cn.t.haveInfo() {
1818                         ret.AddRange(0, bitmap.BitRange(cn.t.numPieces()))
1819                 } else {
1820                         ret.AddRange(0, bitmap.ToEnd)
1821                 }
1822         }
1823         return ret
1824 }
1825
1826 func (cn *Peer) stats() *ConnStats {
1827         return &cn._stats
1828 }
1829
1830 func (p *Peer) TryAsPeerConn() (*PeerConn, bool) {
1831         pc, ok := p.peerImpl.(*PeerConn)
1832         return pc, ok
1833 }
1834
1835 func (p *Peer) uncancelledRequests() uint64 {
1836         return p.requestState.Requests.GetCardinality()
1837 }
1838
1839 func (pc *PeerConn) remoteIsTransmission() bool {
1840         return bytes.HasPrefix(pc.PeerID[:], []byte("-TR")) && pc.PeerID[7] == '-'
1841 }