]> git.tuebingen.mpg.de Git - paraslash.git/blob - fd.c
830b15dad62f755ee75e1999b656d78a15890d10
[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  * Send a buffer given by a format string.
47  *
48  * \param fd The file descriptor.
49  * \param fmt A format string.
50  *
51  * \return Standard.
52  */
53 __printf_2_3 int write_va_buffer(int fd, const char *fmt, ...)
54 {
55         char *msg;
56         int ret;
57
58         PARA_VSPRINTF(fmt, msg);
59         ret = write_buffer(fd, msg);
60         free(msg);
61         return ret;
62 }
63
64 /**
65  * Write a buffer to a file descriptor, re-writing on short writes.
66  *
67  * \param fd The file descriptor.
68  * \param buf The buffer to write.
69  * \param len The number of bytes to write.
70  *
71  * EAGAIN/EWOULDBLOCK is not considered a fatal error condition. For example
72  * DCCP CCID3 has a sending wait queue which fills up and is emptied
73  * asynchronously. The EAGAIN case means that there is currently no space in
74  * the wait queue, but this can change at any moment.
75  *
76  * \return Negative on fatal errors, number of bytes written else. For blocking
77  * file descriptors this function returns either \a len or the error code of
78  * the fatal error that caused the last write call to fail. For nonblocking
79  * file descriptors there is a third possibility: A positive return value < \a
80  * len indicates that some bytes have been written but the next write would
81  * block.
82  */
83 int write_nonblock(int fd, const char *buf, size_t len)
84 {
85         size_t written = 0;
86
87         while (written < len) {
88                 ssize_t ret = write(fd, buf + written, len - written);
89                 if (ret >= 0) {
90                         written += ret;
91                         continue;
92                 }
93                 if (errno == EINTR)
94                         /*
95                          * The write() call was interrupted by a signal before
96                          * any data was written. Try again.
97                          */
98                         continue;
99                 if (errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK)
100                         /*
101                          * We don't consider this an error. Note that POSIX
102                          * allows either error to be returned, and does not
103                          * require these constants to have the same value.
104                          */
105                         return written;
106                 /* fatal error */
107                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
108         }
109         return written;
110 }
111
112 /**
113  * Read from a non-blocking file descriptor into multiple buffers.
114  *
115  * \param fd The file descriptor to read from.
116  * \param iov Scatter/gather array used in readv().
117  * \param iovcnt Number of elements in \a iov.
118  * \param rfds An optional fd set pointer.
119  * \param num_bytes Result pointer. Contains the number of bytes read from \a fd.
120  *
121  * If \a rfds is not \p NULL and the (non-blocking) file descriptor \a fd is
122  * not set in \a rfds, this function returns early without doing anything.
123  * Otherwise The function tries to read up to \a sz bytes from \a fd. As for
124  * write_nonblock(), EAGAIN is not considered an error condition. However, EOF
125  * is.
126  *
127  * \return Zero or a negative error code. If the underlying call to readv(2)
128  * returned zero (indicating an end of file condition) or failed for some
129  * reason other than \p EAGAIN, a negative return value is returned.
130  *
131  * In any case, \a num_bytes contains the number of bytes that have been
132  * successfully read from \a fd (zero if the first readv() call failed with
133  * EAGAIN). Note that even if the function returns negative, some data might
134  * have been read before the error occurred. In this case \a num_bytes is
135  * positive.
136  *
137  * \sa \ref write_nonblock(), read(2), readv(2).
138  */
139 int readv_nonblock(int fd, struct iovec *iov, int iovcnt, fd_set *rfds,
140                 size_t *num_bytes)
141 {
142         int ret, i, j;
143
144         *num_bytes = 0;
145         /*
146          * Avoid a shortcoming of select(): Reads from a non-blocking fd might
147          * return EAGAIN even if FD_ISSET() returns true. However, FD_ISSET()
148          * returning false definitely means that no data can currently be read.
149          * This is the common case, so it is worth to avoid the overhead of the
150          * read() system call in this case.
151          */
152         if (rfds && !FD_ISSET(fd, rfds))
153                 return 0;
154
155         for (i = 0, j = 0; i < iovcnt;) {
156
157                 /* fix up the first iov */
158                 assert(j < iov[i].iov_len);
159                 iov[i].iov_base += j;
160                 iov[i].iov_len -= j;
161                 ret = readv(fd, iov + i, iovcnt - i);
162                 iov[i].iov_base -= j;
163                 iov[i].iov_len += j;
164
165                 if (ret == 0)
166                         return -E_EOF;
167                 if (ret < 0) {
168                         if (errno == EAGAIN)
169                                 return 0;
170                         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
171                 }
172                 *num_bytes += ret;
173                 while (ret > 0) {
174                         if (ret < iov[i].iov_len - j) {
175                                 j += ret;
176                                 break;
177                         }
178                         ret -= iov[i].iov_len - j;
179                         j = 0;
180                         if (++i >= iovcnt)
181                                 break;
182                 }
183         }
184         return 0;
185 }
186
187 /**
188  * Read from a non-blocking file descriptor into a single buffer.
189  *
190  * \param fd The file descriptor to read from.
191  * \param buf The buffer to read data to.
192  * \param sz The size of \a buf.
193  * \param rfds \see \ref readv_nonblock().
194  * \param num_bytes \see \ref readv_nonblock().
195  *
196  * This is a simple wrapper for readv_nonblock() which uses an iovec with a single
197  * buffer.
198  *
199  * \return The return value of the underlying call to readv_nonblock().
200  */
201 int read_nonblock(int fd, void *buf, size_t sz, fd_set *rfds, size_t *num_bytes)
202 {
203         struct iovec iov = {.iov_base = buf, .iov_len = sz};
204         return readv_nonblock(fd, &iov, 1, rfds, num_bytes);
205 }
206
207 /**
208  * Read a buffer and check its content for a pattern.
209  *
210  * \param fd The file descriptor to receive from.
211  * \param pattern The expected pattern.
212  * \param bufsize The size of the internal buffer.
213  * \param rfds Passed to read_nonblock().
214  *
215  * This function tries to read at most \a bufsize bytes from the non-blocking
216  * file descriptor \a fd. If at least \p strlen(\a pattern) bytes have been
217  * received, the beginning of the received buffer is compared with \a pattern,
218  * ignoring case.
219  *
220  * \return Positive if \a pattern was received, negative on errors, zero if no data
221  * was available to read.
222  *
223  * \sa \ref read_nonblock(), \sa strncasecmp(3).
224  */
225 int read_pattern(int fd, const char *pattern, size_t bufsize, fd_set *rfds)
226 {
227         size_t n, len;
228         char *buf = para_malloc(bufsize + 1);
229         int ret = read_nonblock(fd, buf, bufsize, rfds, &n);
230
231         buf[n] = '\0';
232         if (ret < 0)
233                 goto out;
234         ret = 0;
235         if (n == 0)
236                 goto out;
237         ret = -E_READ_PATTERN;
238         len = strlen(pattern);
239         if (n < len)
240                 goto out;
241         if (strncasecmp(buf, pattern, len) != 0)
242                 goto out;
243         ret = 1;
244 out:
245         if (ret < 0) {
246                 PARA_NOTICE_LOG("%s\n", para_strerror(-ret));
247                 PARA_NOTICE_LOG("recvd %zu bytes: %s\n", n, buf);
248         }
249         free(buf);
250         return ret;
251 }
252
253 /**
254  * Check whether a file exists.
255  *
256  * \param fn The file name.
257  *
258  * \return Non-zero iff file exists.
259  */
260 int file_exists(const char *fn)
261 {
262         struct stat statbuf;
263
264         return !stat(fn, &statbuf);
265 }
266
267 /**
268  * Paraslash's wrapper for select(2).
269  *
270  * It calls select(2) (with no exceptfds) and starts over if select() was
271  * interrupted by a signal.
272  *
273  * \param n The highest-numbered descriptor in any of the two sets, plus 1.
274  * \param readfds fds that should be checked for readability.
275  * \param writefds fds that should be checked for writablility.
276  * \param timeout_tv upper bound on the amount of time elapsed before select()
277  * returns.
278  *
279  * \return The return value of the underlying select() call on success, the
280  * negative system error code on errors.
281  *
282  * All arguments are passed verbatim to select(2).
283  * \sa select(2) select_tut(2).
284  */
285 int para_select(int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
286                 struct timeval *timeout_tv)
287 {
288         int ret;
289         do
290                 ret = select(n, readfds, writefds, NULL, timeout_tv);
291         while (ret < 0 && errno == EINTR);
292         if (ret < 0)
293                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
294         return ret;
295 }
296
297 /**
298  * Set a file descriptor to blocking mode.
299  *
300  * \param fd The file descriptor.
301  *
302  * \return Standard.
303  */
304 __must_check int mark_fd_blocking(int fd)
305 {
306         int flags = fcntl(fd, F_GETFL);
307         if (flags < 0)
308                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
309         flags = fcntl(fd, F_SETFL, ((long)flags) & ~O_NONBLOCK);
310         if (flags < 0)
311                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
312         return 1;
313 }
314
315 /**
316  * Set a file descriptor to non-blocking mode.
317  *
318  * \param fd The file descriptor.
319  *
320  * \return Standard.
321  */
322 __must_check int mark_fd_nonblocking(int fd)
323 {
324         int flags = fcntl(fd, F_GETFL);
325         if (flags < 0)
326                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
327         flags = fcntl(fd, F_SETFL, ((long)flags) | O_NONBLOCK);
328         if (flags < 0)
329                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
330         return 1;
331 }
332
333 /**
334  * Set a file descriptor in a fd_set.
335  *
336  * \param fd The file descriptor to be set.
337  * \param fds The file descriptor set.
338  * \param max_fileno Highest-numbered file descriptor.
339  *
340  * This wrapper for FD_SET() passes its first two arguments to \p FD_SET. Upon
341  * return, \a max_fileno contains the maximum of the old_value and \a fd.
342  *
343  * \sa para_select.
344 */
345 void para_fd_set(int fd, fd_set *fds, int *max_fileno)
346 {
347         assert(fd >= 0 && fd < FD_SETSIZE);
348 #if 0
349         {
350                 int flags = fcntl(fd, F_GETFL);
351                 if (!(flags & O_NONBLOCK)) {
352                         PARA_EMERG_LOG("fd %d is a blocking file descriptor\n", fd);
353                         exit(EXIT_FAILURE);
354                 }
355         }
356 #endif
357         FD_SET(fd, fds);
358         *max_fileno = PARA_MAX(*max_fileno, fd);
359 }
360
361 /**
362  * Paraslash's wrapper for fgets(3).
363  *
364  * \param line Pointer to the buffer to store the line.
365  * \param size The size of the buffer given by \a line.
366  * \param f The stream to read from.
367  *
368  * \return Unlike the standard fgets() function, an integer value
369  * is returned. On success, this function returns 1. On errors, -E_FGETS
370  * is returned. A zero return value indicates an end of file condition.
371  */
372 __must_check int para_fgets(char *line, int size, FILE *f)
373 {
374 again:
375         if (fgets(line, size, f))
376                 return 1;
377         if (feof(f))
378                 return 0;
379         if (!ferror(f))
380                 return -E_FGETS;
381         if (errno != EINTR) {
382                 PARA_ERROR_LOG("%s\n", strerror(errno));
383                 return -E_FGETS;
384         }
385         clearerr(f);
386         goto again;
387 }
388
389 /**
390  * Paraslash's wrapper for mmap.
391  *
392  * \param length Number of bytes to mmap.
393  * \param prot Either PROT_NONE or the bitwise OR of one or more of
394  * PROT_EXEC PROT_READ PROT_WRITE.
395  * \param flags Exactly one of MAP_SHARED and MAP_PRIVATE.
396  * \param fd The file to mmap from.
397  * \param offset Mmap start.
398  * \param map Result pointer.
399  *
400  * \return Standard.
401  *
402  * \sa mmap(2).
403  */
404 int para_mmap(size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset,
405                 void *map)
406 {
407         void **m = map;
408
409         errno = EINVAL;
410         if (!length)
411                 goto err;
412         *m = mmap(NULL, length, prot, flags, fd, offset);
413         if (*m != MAP_FAILED)
414                 return 1;
415 err:
416         *m = NULL;
417         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
418 }
419
420 /**
421  * Wrapper for the open(2) system call.
422  *
423  * \param path The filename.
424  * \param flags The usual open(2) flags.
425  * \param mode Specifies the permissions to use.
426  *
427  * The mode parameter must be specified when O_CREAT is in the flags, and is
428  * ignored otherwise.
429  *
430  * \return The file descriptor on success, negative on errors.
431  *
432  * \sa open(2).
433  */
434 int para_open(const char *path, int flags, mode_t mode)
435 {
436         int ret = open(path, flags, mode);
437
438         if (ret >= 0)
439                 return ret;
440         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
441 }
442
443 /**
444  * Wrapper for chdir(2).
445  *
446  * \param path The specified directory.
447  *
448  * \return Standard.
449  */
450 int para_chdir(const char *path)
451 {
452         int ret = chdir(path);
453
454         if (ret >= 0)
455                 return 1;
456         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
457 }
458
459 /**
460  * Save the cwd and open a given directory.
461  *
462  * \param dirname Path to the directory to open.
463  * \param dir Result pointer.
464  * \param cwd File descriptor of the current working directory.
465  *
466  * \return Standard.
467  *
468  * Opening the current directory (".") and calling fchdir() to return is
469  * usually faster and more reliable than saving cwd in some buffer and calling
470  * chdir() afterwards.
471  *
472  * If \a cwd is not \p NULL "." is opened and the resulting file descriptor is
473  * stored in \a cwd. If the function returns success, and \a cwd is not \p
474  * NULL, the caller must close this file descriptor (probably after calling
475  * fchdir(*cwd)).
476  *
477  * On errors, the function undos everything, so the caller needs neither close
478  * any files, nor change back to the original working directory.
479  *
480  * \sa getcwd(3).
481  *
482  */
483 static int para_opendir(const char *dirname, DIR **dir, int *cwd)
484 {
485         int ret;
486
487         if (cwd) {
488                 ret = para_open(".", O_RDONLY, 0);
489                 if (ret < 0)
490                         return ret;
491                 *cwd = ret;
492         }
493         ret = para_chdir(dirname);
494         if (ret < 0)
495                 goto close_cwd;
496         *dir = opendir(".");
497         if (*dir)
498                 return 1;
499         ret = -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
500         /* Ignore return value of fchdir() and close(). We're busted anyway. */
501         if (cwd) {
502                 int __a_unused ret2 = fchdir(*cwd); /* STFU, gcc */
503         }
504 close_cwd:
505         if (cwd)
506                 close(*cwd);
507         return ret;
508 }
509
510 /**
511  * A wrapper for fchdir().
512  *
513  * \param fd An open file descriptor.
514  *
515  * \return Standard.
516  */
517 static int para_fchdir(int fd)
518 {
519         if (fchdir(fd) < 0)
520                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
521         return 1;
522 }
523
524 /**
525  * A wrapper for mkdir(2).
526  *
527  * \param path Name of the directory to create.
528  * \param mode The permissions to use.
529  *
530  * \return Standard.
531  */
532 int para_mkdir(const char *path, mode_t mode)
533 {
534         if (!mkdir(path, mode))
535                 return 1;
536         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
537 }
538
539 /**
540  * Open a file and map it into memory.
541  *
542  * \param path Name of the regular file to map.
543  * \param open_mode Either \p O_RDONLY or \p O_RDWR.
544  * \param map On success, the mapping is returned here.
545  * \param size size of the mapping.
546  * \param fd_ptr The file descriptor of the mapping.
547  *
548  * If \a fd_ptr is \p NULL, the file descriptor resulting from the underlying
549  * open call is closed after mmap().  Otherwise the file is kept open and the
550  * file descriptor is returned in \a fd_ptr.
551  *
552  * \return Standard.
553  *
554  * \sa para_open(), mmap(2).
555  */
556 int mmap_full_file(const char *path, int open_mode, void **map,
557                 size_t *size, int *fd_ptr)
558 {
559         int fd, ret, mmap_prot, mmap_flags;
560         struct stat file_status;
561
562         if (open_mode == O_RDONLY) {
563                 mmap_prot = PROT_READ;
564                 mmap_flags = MAP_PRIVATE;
565         } else {
566                 mmap_prot = PROT_READ | PROT_WRITE;
567                 mmap_flags = MAP_SHARED;
568         }
569         ret = para_open(path, open_mode, 0);
570         if (ret < 0)
571                 return ret;
572         fd = ret;
573         if (fstat(fd, &file_status) < 0) {
574                 ret = -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
575                 goto out;
576         }
577         *size = file_status.st_size;
578         ret = para_mmap(*size, mmap_prot, mmap_flags, fd, 0, map);
579 out:
580         if (ret < 0 || !fd_ptr)
581                 close(fd);
582         else
583                 *fd_ptr = fd;
584         return ret;
585 }
586
587 /**
588  * A wrapper for munmap(2).
589  *
590  * \param start The start address of the memory mapping.
591  * \param length The size of the mapping.
592  *
593  * \return Standard.
594  *
595  * \sa munmap(2), mmap_full_file().
596  */
597 int para_munmap(void *start, size_t length)
598 {
599         int err;
600
601         if (!start)
602                 return 0;
603         if (munmap(start, length) >= 0)
604                 return 1;
605         err = errno;
606         PARA_ERROR_LOG("munmap (%p/%zu) failed: %s\n", start, length,
607                 strerror(err));
608         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(err);
609 }
610
611 /**
612  * Check a file descriptor for writability.
613  *
614  * \param fd The file descriptor.
615  *
616  * \return positive if fd is ready for writing, zero if it isn't, negative if
617  * an error occurred.
618  */
619
620 int write_ok(int fd)
621 {
622         struct timeval tv;
623         fd_set wfds;
624
625         FD_ZERO(&wfds);
626         FD_SET(fd, &wfds);
627         tv.tv_sec = 0;
628         tv.tv_usec = 0;
629         return para_select(fd + 1, NULL, &wfds, &tv);
630 }
631
632 /**
633  * Ensure that file descriptors 0, 1, and 2 are valid.
634  *
635  * Common approach that opens /dev/null until it gets a file descriptor greater
636  * than two.
637  *
638  * \sa okir's Black Hats Manual.
639  */
640 void valid_fd_012(void)
641 {
642         while (1) {
643                 int fd = open("/dev/null", O_RDWR);
644                 if (fd < 0)
645                         exit(EXIT_FAILURE);
646                 if (fd > 2) {
647                         close(fd);
648                         break;
649                 }
650         }
651 }
652
653 /**
654  * Traverse the given directory recursively.
655  *
656  * \param dirname The directory to traverse.
657  * \param func The function to call for each entry.
658  * \param private_data Pointer to an arbitrary data structure.
659  *
660  * For each regular file under \a dirname, the supplied function \a func is
661  * called.  The full path of the regular file and the \a private_data pointer
662  * are passed to \a func. Directories for which the calling process has no
663  * permissions to change to are silently ignored.
664  *
665  * \return Standard.
666  */
667 int for_each_file_in_dir(const char *dirname,
668                 int (*func)(const char *, void *), void *private_data)
669 {
670         DIR *dir;
671         struct dirent *entry;
672         int cwd_fd, ret2, ret = para_opendir(dirname, &dir, &cwd_fd);
673
674         if (ret < 0)
675                 return ret == -ERRNO_TO_PARA_ERROR(EACCES)? 1 : ret;
676         /* scan cwd recursively */
677         while ((entry = readdir(dir))) {
678                 mode_t m;
679                 char *tmp;
680                 struct stat s;
681
682                 if (!strcmp(entry->d_name, "."))
683                         continue;
684                 if (!strcmp(entry->d_name, ".."))
685                         continue;
686                 if (lstat(entry->d_name, &s) == -1)
687                         continue;
688                 m = s.st_mode;
689                 if (!S_ISREG(m) && !S_ISDIR(m))
690                         continue;
691                 tmp = make_message("%s/%s", dirname, entry->d_name);
692                 if (!S_ISDIR(m)) {
693                         ret = func(tmp, private_data);
694                         free(tmp);
695                         if (ret < 0)
696                                 goto out;
697                         continue;
698                 }
699                 /* directory */
700                 ret = for_each_file_in_dir(tmp, func, private_data);
701                 free(tmp);
702                 if (ret < 0)
703                         goto out;
704         }
705         ret = 1;
706 out:
707         closedir(dir);
708         ret2 = para_fchdir(cwd_fd);
709         if (ret2 < 0 && ret >= 0)
710                 ret = ret2;
711         close(cwd_fd);
712         return ret;
713 }