429960cc0ab3d822811a1702c56c99a9e4c1ff10
[paraslash.git] / fd.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2006-2012 Andre Noll <maan@systemlinux.org>
3  *
4  * Licensed under the GPL v2. For licencing details see COPYING.
5  */
6
7 /** \file fd.c Helper functions for file descriptor handling. */
8
9 #include <regex.h>
10 #include <sys/types.h>
11 #include <dirent.h>
12 #include <sys/mman.h>
13 #include <fcntl.h>
14 #include <sys/uio.h>
15
16 #include "para.h"
17 #include "error.h"
18 #include "string.h"
19 #include "fd.h"
20
21 /**
22  * Write a buffer to a file descriptor, re-write on short writes.
23  *
24  * \param fd The file descriptor.
25  * \param buf The buffer to be sent.
26  * \param len The length of \a buf.
27  *
28  * \return Standard.
29  */
30 int write_all(int fd, const char *buf, size_t len)
31 {
32         size_t total = len;
33
34         assert(total);
35         len = 0;
36         while (len < total) {
37                 int ret = write(fd, buf + len, total - len);
38                 if (ret == -1)
39                         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
40                 len += ret;
41         }
42         return len;
43 }
44
45 /**
46  * Write a buffer to a non-blocking file descriptor.
47  *
48  * \param fd The file descriptor.
49  * \param buf the buffer to write.
50  * \param len the number of bytes of \a buf.
51  *
52  * EAGAIN is not considered an error condition.  For example CCID3 has a
53  * sending wait queue which fills up and is emptied asynchronously. The EAGAIN
54  * case means that there is currently no space in the wait queue, but this can
55  * change at any moment.
56  *
57  * \return Negative on errors, number of bytes written else.
58  */
59 int write_nonblock(int fd, const char *buf, size_t len)
60 {
61         size_t written = 0;
62         int ret = 0;
63
64         while (written < len) {
65                 size_t num = len - written;
66
67                 ret = write(fd, buf + written, num);
68                 if (ret < 0 && errno == EAGAIN)
69                         return written;
70                 if (ret < 0)
71                         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
72                 written += ret;
73         }
74         return written;
75 }
76
77 /**
78  * Read from a non-blocking file descriptor into multiple buffers.
79  *
80  * \param fd The file descriptor to read from.
81  * \param iov Scatter/gather array used in readv().
82  * \param iovcnt Number of elements in \a iov.
83  * \param rfds An optional fd set pointer.
84  * \param num_bytes Result pointer. Contains the number of bytes read from \a fd.
85  *
86  * If \a rfds is not \p NULL and the (non-blocking) file descriptor \a fd is
87  * not set in \a rfds, this function returns early without doing anything.
88  * Otherwise The function tries to read up to \a sz bytes from \a fd. As for
89  * write_nonblock(), EAGAIN is not considered an error condition. However, EOF
90  * is.
91  *
92  * \return Zero or a negative error code. If the underlying call to readv(2)
93  * returned zero (indicating an end of file condition) or failed for some
94  * reason other than \p EAGAIN, a negative return value is returned.
95  *
96  * In any case, \a num_bytes contains the number of bytes that have been
97  * successfully read from \a fd (zero if the first readv() call failed with
98  * EAGAIN). Note that even if the function returns negative, some data might
99  * have been read before the error occurred. In this case \a num_bytes is
100  * positive.
101  *
102  * \sa \ref write_nonblock(), read(2), readv(2).
103  */
104 int readv_nonblock(int fd, struct iovec *iov, int iovcnt, fd_set *rfds,
105                 size_t *num_bytes)
106 {
107         int ret, i, j;
108
109         *num_bytes = 0;
110         /*
111          * Avoid a shortcoming of select(): Reads from a non-blocking fd might
112          * return EAGAIN even if FD_ISSET() returns true. However, FD_ISSET()
113          * returning false definitely means that no data can currently be read.
114          * This is the common case, so it is worth to avoid the overhead of the
115          * read() system call in this case.
116          */
117         if (rfds && !FD_ISSET(fd, rfds))
118                 return 0;
119
120         for (i = 0, j = 0; i < iovcnt;) {
121
122                 /* fix up the first iov */
123                 assert(j < iov[i].iov_len);
124                 iov[i].iov_base += j;
125                 iov[i].iov_len -= j;
126                 ret = readv(fd, iov + i, iovcnt - i);
127                 iov[i].iov_base -= j;
128                 iov[i].iov_len += j;
129
130                 if (ret == 0)
131                         return -E_EOF;
132                 if (ret < 0) {
133                         if (errno == EAGAIN)
134                                 return 0;
135                         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
136                 }
137                 *num_bytes += ret;
138                 while (ret > 0) {
139                         if (ret < iov[i].iov_len - j) {
140                                 j += ret;
141                                 break;
142                         }
143                         ret -= iov[i].iov_len - j;
144                         j = 0;
145                         if (++i >= iovcnt)
146                                 break;
147                 }
148         }
149         return 0;
150 }
151
152 /**
153  * Read from a non-blocking file descriptor into a single buffer.
154  *
155  * \param fd The file descriptor to read from.
156  * \param buf The buffer to read data to.
157  * \param sz The size of \a buf.
158  * \param rfds \see \ref readv_nonblock().
159  * \param num_bytes \see \ref readv_nonblock().
160  *
161  * This is a simple wrapper for readv_nonblock() which uses an iovec with a single
162  * buffer.
163  *
164  * \return The return value of the underlying call to readv_nonblock().
165  */
166 int read_nonblock(int fd, void *buf, size_t sz, fd_set *rfds, size_t *num_bytes)
167 {
168         struct iovec iov = {.iov_base = buf, .iov_len = sz};
169         return readv_nonblock(fd, &iov, 1, rfds, num_bytes);
170 }
171
172 /**
173  * Read a buffer and check its content for a pattern.
174  *
175  * \param fd The file descriptor to receive from.
176  * \param pattern The expected pattern.
177  * \param bufsize The size of the internal buffer.
178  * \param rfds Passed to read_nonblock().
179  *
180  * This function tries to read at most \a bufsize bytes from the non-blocking
181  * file descriptor \a fd. If at least \p strlen(\a pattern) bytes have been
182  * received, the beginning of the received buffer is compared with \a pattern,
183  * ignoring case.
184  *
185  * \return Positive if \a pattern was received, negative on errors, zero if no data
186  * was available to read.
187  *
188  * \sa \ref read_nonblock(), \sa strncasecmp(3).
189  */
190 int read_pattern(int fd, const char *pattern, size_t bufsize, fd_set *rfds)
191 {
192         size_t n, len;
193         char *buf = para_malloc(bufsize + 1);
194         int ret = read_nonblock(fd, buf, bufsize, rfds, &n);
195
196         buf[n] = '\0';
197         if (ret < 0)
198                 goto out;
199         ret = 0;
200         if (n == 0)
201                 goto out;
202         ret = -E_READ_PATTERN;
203         len = strlen(pattern);
204         if (n < len)
205                 goto out;
206         if (strncasecmp(buf, pattern, len) != 0)
207                 goto out;
208         ret = 1;
209 out:
210         if (ret < 0) {
211                 PARA_NOTICE_LOG("%s\n", para_strerror(-ret));
212                 PARA_NOTICE_LOG("recvd %zu bytes: %s\n", n, buf);
213         }
214         free(buf);
215         return ret;
216 }
217
218 /**
219  * Check whether a file exists.
220  *
221  * \param fn The file name.
222  *
223  * \return Non-zero iff file exists.
224  */
225 int file_exists(const char *fn)
226 {
227         struct stat statbuf;
228
229         return !stat(fn, &statbuf);
230 }
231
232 /**
233  * Paraslash's wrapper for select(2).
234  *
235  * It calls select(2) (with no exceptfds) and starts over if select() was
236  * interrupted by a signal.
237  *
238  * \param n The highest-numbered descriptor in any of the two sets, plus 1.
239  * \param readfds fds that should be checked for readability.
240  * \param writefds fds that should be checked for writablility.
241  * \param timeout_tv upper bound on the amount of time elapsed before select()
242  * returns.
243  *
244  * \return The return value of the underlying select() call on success, the
245  * negative system error code on errors.
246  *
247  * All arguments are passed verbatim to select(2).
248  * \sa select(2) select_tut(2).
249  */
250 int para_select(int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
251                 struct timeval *timeout_tv)
252 {
253         int ret;
254         do
255                 ret = select(n, readfds, writefds, NULL, timeout_tv);
256         while (ret < 0 && errno == EINTR);
257         if (ret < 0)
258                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
259         return ret;
260 }
261
262 /**
263  * Set a file descriptor to blocking mode.
264  *
265  * \param fd The file descriptor.
266  *
267  * \return Standard.
268  */
269 __must_check int mark_fd_blocking(int fd)
270 {
271         int flags = fcntl(fd, F_GETFL);
272         if (flags < 0)
273                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
274         flags = fcntl(fd, F_SETFL, ((long)flags) & ~O_NONBLOCK);
275         if (flags < 0)
276                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
277         return 1;
278 }
279
280 /**
281  * Set a file descriptor to non-blocking mode.
282  *
283  * \param fd The file descriptor.
284  *
285  * \return Standard.
286  */
287 __must_check int mark_fd_nonblocking(int fd)
288 {
289         int flags = fcntl(fd, F_GETFL);
290         if (flags < 0)
291                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
292         flags = fcntl(fd, F_SETFL, ((long)flags) | O_NONBLOCK);
293         if (flags < 0)
294                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
295         return 1;
296 }
297
298 /**
299  * Set a file descriptor in a fd_set.
300  *
301  * \param fd The file descriptor to be set.
302  * \param fds The file descriptor set.
303  * \param max_fileno Highest-numbered file descriptor.
304  *
305  * This wrapper for FD_SET() passes its first two arguments to \p FD_SET. Upon
306  * return, \a max_fileno contains the maximum of the old_value and \a fd.
307  *
308  * \sa para_select.
309 */
310 void para_fd_set(int fd, fd_set *fds, int *max_fileno)
311 {
312         assert(fd >= 0 && fd < FD_SETSIZE);
313 #if 0
314         {
315                 int flags = fcntl(fd, F_GETFL);
316                 if (!(flags & O_NONBLOCK)) {
317                         PARA_EMERG_LOG("fd %d is a blocking file descriptor\n", fd);
318                         exit(EXIT_FAILURE);
319                 }
320         }
321 #endif
322         FD_SET(fd, fds);
323         *max_fileno = PARA_MAX(*max_fileno, fd);
324 }
325
326 /**
327  * Paraslash's wrapper for fgets(3).
328  *
329  * \param line Pointer to the buffer to store the line.
330  * \param size The size of the buffer given by \a line.
331  * \param f The stream to read from.
332  *
333  * \return Unlike the standard fgets() function, an integer value
334  * is returned. On success, this function returns 1. On errors, -E_FGETS
335  * is returned. A zero return value indicates an end of file condition.
336  */
337 __must_check int para_fgets(char *line, int size, FILE *f)
338 {
339 again:
340         if (fgets(line, size, f))
341                 return 1;
342         if (feof(f))
343                 return 0;
344         if (!ferror(f))
345                 return -E_FGETS;
346         if (errno != EINTR) {
347                 PARA_ERROR_LOG("%s\n", strerror(errno));
348                 return -E_FGETS;
349         }
350         clearerr(f);
351         goto again;
352 }
353
354 /**
355  * Paraslash's wrapper for mmap.
356  *
357  * \param length Number of bytes to mmap.
358  * \param prot Either PROT_NONE or the bitwise OR of one or more of
359  * PROT_EXEC PROT_READ PROT_WRITE.
360  * \param flags Exactly one of MAP_SHARED and MAP_PRIVATE.
361  * \param fd The file to mmap from.
362  * \param offset Mmap start.
363  * \param map Result pointer.
364  *
365  * \return Standard.
366  *
367  * \sa mmap(2).
368  */
369 int para_mmap(size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset,
370                 void *map)
371 {
372         void **m = map;
373
374         errno = EINVAL;
375         if (!length)
376                 goto err;
377         *m = mmap(NULL, length, prot, flags, fd, offset);
378         if (*m != MAP_FAILED)
379                 return 1;
380 err:
381         *m = NULL;
382         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
383 }
384
385 /**
386  * Wrapper for the open(2) system call.
387  *
388  * \param path The filename.
389  * \param flags The usual open(2) flags.
390  * \param mode Specifies the permissions to use.
391  *
392  * The mode parameter must be specified when O_CREAT is in the flags, and is
393  * ignored otherwise.
394  *
395  * \return The file descriptor on success, negative on errors.
396  *
397  * \sa open(2).
398  */
399 int para_open(const char *path, int flags, mode_t mode)
400 {
401         int ret = open(path, flags, mode);
402
403         if (ret >= 0)
404                 return ret;
405         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
406 }
407
408 /**
409  * Wrapper for chdir(2).
410  *
411  * \param path The specified directory.
412  *
413  * \return Standard.
414  */
415 int para_chdir(const char *path)
416 {
417         int ret = chdir(path);
418
419         if (ret >= 0)
420                 return 1;
421         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
422 }
423
424 /**
425  * Save the cwd and open a given directory.
426  *
427  * \param dirname Path to the directory to open.
428  * \param dir Result pointer.
429  * \param cwd File descriptor of the current working directory.
430  *
431  * \return Standard.
432  *
433  * Opening the current directory (".") and calling fchdir() to return is
434  * usually faster and more reliable than saving cwd in some buffer and calling
435  * chdir() afterwards.
436  *
437  * If \a cwd is not \p NULL "." is opened and the resulting file descriptor is
438  * stored in \a cwd. If the function returns success, and \a cwd is not \p
439  * NULL, the caller must close this file descriptor (probably after calling
440  * fchdir(*cwd)).
441  *
442  * On errors, the function undos everything, so the caller needs neither close
443  * any files, nor change back to the original working directory.
444  *
445  * \sa getcwd(3).
446  *
447  */
448 static int para_opendir(const char *dirname, DIR **dir, int *cwd)
449 {
450         int ret;
451
452         if (cwd) {
453                 ret = para_open(".", O_RDONLY, 0);
454                 if (ret < 0)
455                         return ret;
456                 *cwd = ret;
457         }
458         ret = para_chdir(dirname);
459         if (ret < 0)
460                 goto close_cwd;
461         *dir = opendir(".");
462         if (*dir)
463                 return 1;
464         ret = -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
465         /* Ignore return value of fchdir() and close(). We're busted anyway. */
466         if (cwd) {
467                 int __a_unused ret2 = fchdir(*cwd); /* STFU, gcc */
468         }
469 close_cwd:
470         if (cwd)
471                 close(*cwd);
472         return ret;
473 }
474
475 /**
476  * A wrapper for fchdir().
477  *
478  * \param fd An open file descriptor.
479  *
480  * \return Standard.
481  */
482 static int para_fchdir(int fd)
483 {
484         if (fchdir(fd) < 0)
485                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
486         return 1;
487 }
488
489 /**
490  * A wrapper for mkdir(2).
491  *
492  * \param path Name of the directory to create.
493  * \param mode The permissions to use.
494  *
495  * \return Standard.
496  */
497 int para_mkdir(const char *path, mode_t mode)
498 {
499         if (!mkdir(path, mode))
500                 return 1;
501         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
502 }
503
504 /**
505  * Open a file and map it into memory.
506  *
507  * \param path Name of the regular file to map.
508  * \param open_mode Either \p O_RDONLY or \p O_RDWR.
509  * \param map On success, the mapping is returned here.
510  * \param size size of the mapping.
511  * \param fd_ptr The file descriptor of the mapping.
512  *
513  * If \a fd_ptr is \p NULL, the file descriptor resulting from the underlying
514  * open call is closed after mmap().  Otherwise the file is kept open and the
515  * file descriptor is returned in \a fd_ptr.
516  *
517  * \return Standard.
518  *
519  * \sa para_open(), mmap(2).
520  */
521 int mmap_full_file(const char *path, int open_mode, void **map,
522                 size_t *size, int *fd_ptr)
523 {
524         int fd, ret, mmap_prot, mmap_flags;
525         struct stat file_status;
526
527         if (open_mode == O_RDONLY) {
528                 mmap_prot = PROT_READ;
529                 mmap_flags = MAP_PRIVATE;
530         } else {
531                 mmap_prot = PROT_READ | PROT_WRITE;
532                 mmap_flags = MAP_SHARED;
533         }
534         ret = para_open(path, open_mode, 0);
535         if (ret < 0)
536                 return ret;
537         fd = ret;
538         if (fstat(fd, &file_status) < 0) {
539                 ret = -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
540                 goto out;
541         }
542         *size = file_status.st_size;
543         ret = para_mmap(*size, mmap_prot, mmap_flags, fd, 0, map);
544 out:
545         if (ret < 0 || !fd_ptr)
546                 close(fd);
547         else
548                 *fd_ptr = fd;
549         return ret;
550 }
551
552 /**
553  * A wrapper for munmap(2).
554  *
555  * \param start The start address of the memory mapping.
556  * \param length The size of the mapping.
557  *
558  * \return Standard.
559  *
560  * \sa munmap(2), mmap_full_file().
561  */
562 int para_munmap(void *start, size_t length)
563 {
564         int err;
565
566         if (!start)
567                 return 0;
568         if (munmap(start, length) >= 0)
569                 return 1;
570         err = errno;
571         PARA_ERROR_LOG("munmap (%p/%zu) failed: %s\n", start, length,
572                 strerror(err));
573         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(err);
574 }
575
576 /**
577  * Check a file descriptor for writability.
578  *
579  * \param fd The file descriptor.
580  *
581  * \return positive if fd is ready for writing, zero if it isn't, negative if
582  * an error occurred.
583  */
584
585 int write_ok(int fd)
586 {
587         struct timeval tv;
588         fd_set wfds;
589
590         FD_ZERO(&wfds);
591         FD_SET(fd, &wfds);
592         tv.tv_sec = 0;
593         tv.tv_usec = 0;
594         return para_select(fd + 1, NULL, &wfds, &tv);
595 }
596
597 /**
598  * Ensure that file descriptors 0, 1, and 2 are valid.
599  *
600  * Common approach that opens /dev/null until it gets a file descriptor greater
601  * than two.
602  *
603  * \sa okir's Black Hats Manual.
604  */
605 void valid_fd_012(void)
606 {
607         while (1) {
608                 int fd = open("/dev/null", O_RDWR);
609                 if (fd < 0)
610                         exit(EXIT_FAILURE);
611                 if (fd > 2) {
612                         close(fd);
613                         break;
614                 }
615         }
616 }
617
618 /**
619  * Traverse the given directory recursively.
620  *
621  * \param dirname The directory to traverse.
622  * \param func The function to call for each entry.
623  * \param private_data Pointer to an arbitrary data structure.
624  *
625  * For each regular file under \a dirname, the supplied function \a func is
626  * called.  The full path of the regular file and the \a private_data pointer
627  * are passed to \a func. Directories for which the calling process has no
628  * permissions to change to are silently ignored.
629  *
630  * \return Standard.
631  */
632 int for_each_file_in_dir(const char *dirname,
633                 int (*func)(const char *, void *), void *private_data)
634 {
635         DIR *dir;
636         struct dirent *entry;
637         int cwd_fd, ret2, ret = para_opendir(dirname, &dir, &cwd_fd);
638
639         if (ret < 0)
640                 return ret == -ERRNO_TO_PARA_ERROR(EACCES)? 1 : ret;
641         /* scan cwd recursively */
642         while ((entry = readdir(dir))) {
643                 mode_t m;
644                 char *tmp;
645                 struct stat s;
646
647                 if (!strcmp(entry->d_name, "."))
648                         continue;
649                 if (!strcmp(entry->d_name, ".."))
650                         continue;
651                 if (lstat(entry->d_name, &s) == -1)
652                         continue;
653                 m = s.st_mode;
654                 if (!S_ISREG(m) && !S_ISDIR(m))
655                         continue;
656                 tmp = make_message("%s/%s", dirname, entry->d_name);
657                 if (!S_ISDIR(m)) {
658                         ret = func(tmp, private_data);
659                         free(tmp);
660                         if (ret < 0)
661                                 goto out;
662                         continue;
663                 }
664                 /* directory */
665                 ret = for_each_file_in_dir(tmp, func, private_data);
666                 free(tmp);
667                 if (ret < 0)
668                         goto out;
669         }
670         ret = 1;
671 out:
672         closedir(dir);
673         ret2 = para_fchdir(cwd_fd);
674         if (ret2 < 0 && ret >= 0)
675                 ret = ret2;
676         close(cwd_fd);
677         return ret;
678 }