]> git.tuebingen.mpg.de Git - paraslash.git/blob - fd.c
Introduce xwritev().
[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 an array of buffers to a file descriptor.
23  *
24  * \param fd The file descriptor.
25  * \param iov Pointer to one or more buffers.
26  * \param iovcnt The number of buffers.
27  *
28  * EAGAIN/EWOULDBLOCK is not considered a fatal error condition. For example
29  * DCCP CCID3 has a sending wait queue which fills up and is emptied
30  * asynchronously. The EAGAIN case means that there is currently no space in
31  * the wait queue, but this can change at any moment.
32  *
33  * \return Negative on fatal errors, number of bytes written else.
34  *
35  * For blocking file descriptors, this function returns either the sum of all
36  * buffer sizes, or the error code of the fatal error that caused the last
37  * write call to fail.
38  *
39  * For nonblocking file descriptors there is a third possibility: Any positive
40  * return value less than the sum of the buffer sizes indicates that some bytes
41  * have been written but the next write would block.
42  *
43  * \sa writev(2), \ref xwrite().
44  */
45 int xwritev(int fd, struct iovec *iov, int iovcnt)
46 {
47         size_t written = 0;
48         int i;
49         struct iovec saved_iov, *curiov;
50
51         i = 0;
52         curiov = iov;
53         saved_iov = *curiov;
54         while (i < iovcnt && curiov->iov_len > 0) {
55                 ssize_t ret = writev(fd, curiov, iovcnt - i);
56                 if (ret >= 0) {
57                         written += ret;
58                         while (ret > 0) {
59                                 if (ret < curiov->iov_len) {
60                                         curiov->iov_base += ret;
61                                         curiov->iov_len -= ret;
62                                         break;
63                                 }
64                                 ret -= curiov->iov_len;
65                                 *curiov = saved_iov;
66                                 i++;
67                                 if (i >= iovcnt)
68                                         return written;
69                                 curiov++;
70                                 saved_iov = *curiov;
71                         }
72                         continue;
73                 }
74                 if (errno == EINTR)
75                         /*
76                          * The write() call was interrupted by a signal before
77                          * any data was written. Try again.
78                          */
79                         continue;
80                 if (errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK)
81                         /*
82                          * We don't consider this an error. Note that POSIX
83                          * allows either error to be returned, and does not
84                          * require these constants to have the same value.
85                          */
86                         return written;
87                 /* fatal error */
88                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
89         }
90         return written;
91 }
92
93 /**
94  * Write a buffer to a file descriptor, re-writing on short writes.
95  *
96  * \param fd The file descriptor.
97  * \param buf The buffer to write.
98  * \param len The number of bytes to write.
99  *
100  * This is a simple wrapper for \ref xwritev().
101  *
102  * \return The return value of the underlying call to \ref xwritev().
103  */
104 int xwrite(int fd, const char *buf, size_t len)
105 {
106         struct iovec iov = {.iov_base = (void *)buf, .iov_len = len};
107         return xwritev(fd, &iov, 1);
108 }
109
110 /**
111  * Write all data to a file descriptor.
112  *
113  * \param fd The file descriptor.
114  * \param buf The buffer to be sent.
115  * \param len The length of \a buf.
116  *
117  * This is like \ref xwrite() but returns \p -E_SHORT_WRITE if not
118  * all data could be written.
119  *
120  * \return Number of bytes written on success, negative error code else.
121  */
122 int write_all(int fd, const char *buf, size_t len)
123 {
124         int ret = xwrite(fd, buf, len);
125
126         if (ret < 0)
127                 return ret;
128         if (ret != len)
129                 return -E_SHORT_WRITE;
130         return ret;
131 }
132
133 /**
134  * Write a buffer given by a format string.
135  *
136  * \param fd The file descriptor.
137  * \param fmt A format string.
138  *
139  * \return The return value of the underlying call to \ref write_all().
140  */
141 __printf_2_3 int write_va_buffer(int fd, const char *fmt, ...)
142 {
143         char *msg;
144         int ret;
145
146         PARA_VSPRINTF(fmt, msg);
147         ret = write_buffer(fd, msg);
148         free(msg);
149         return ret;
150 }
151
152 /**
153  * Read from a non-blocking file descriptor into multiple buffers.
154  *
155  * \param fd The file descriptor to read from.
156  * \param iov Scatter/gather array used in readv().
157  * \param iovcnt Number of elements in \a iov.
158  * \param rfds An optional fd set pointer.
159  * \param num_bytes Result pointer. Contains the number of bytes read from \a fd.
160  *
161  * If \a rfds is not \p NULL and the (non-blocking) file descriptor \a fd is
162  * not set in \a rfds, this function returns early without doing anything.
163  * Otherwise The function tries to read up to \a sz bytes from \a fd. As for
164  * xwrite(), EAGAIN is not considered an error condition. However, EOF
165  * is.
166  *
167  * \return Zero or a negative error code. If the underlying call to readv(2)
168  * returned zero (indicating an end of file condition) or failed for some
169  * reason other than \p EAGAIN, a negative return value is returned.
170  *
171  * In any case, \a num_bytes contains the number of bytes that have been
172  * successfully read from \a fd (zero if the first readv() call failed with
173  * EAGAIN). Note that even if the function returns negative, some data might
174  * have been read before the error occurred. In this case \a num_bytes is
175  * positive.
176  *
177  * \sa \ref xwrite(), read(2), readv(2).
178  */
179 int readv_nonblock(int fd, struct iovec *iov, int iovcnt, fd_set *rfds,
180                 size_t *num_bytes)
181 {
182         int ret, i, j;
183
184         *num_bytes = 0;
185         /*
186          * Avoid a shortcoming of select(): Reads from a non-blocking fd might
187          * return EAGAIN even if FD_ISSET() returns true. However, FD_ISSET()
188          * returning false definitely means that no data can currently be read.
189          * This is the common case, so it is worth to avoid the overhead of the
190          * read() system call in this case.
191          */
192         if (rfds && !FD_ISSET(fd, rfds))
193                 return 0;
194
195         for (i = 0, j = 0; i < iovcnt;) {
196
197                 /* fix up the first iov */
198                 assert(j < iov[i].iov_len);
199                 iov[i].iov_base += j;
200                 iov[i].iov_len -= j;
201                 ret = readv(fd, iov + i, iovcnt - i);
202                 iov[i].iov_base -= j;
203                 iov[i].iov_len += j;
204
205                 if (ret == 0)
206                         return -E_EOF;
207                 if (ret < 0) {
208                         if (errno == EAGAIN)
209                                 return 0;
210                         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
211                 }
212                 *num_bytes += ret;
213                 while (ret > 0) {
214                         if (ret < iov[i].iov_len - j) {
215                                 j += ret;
216                                 break;
217                         }
218                         ret -= iov[i].iov_len - j;
219                         j = 0;
220                         if (++i >= iovcnt)
221                                 break;
222                 }
223         }
224         return 0;
225 }
226
227 /**
228  * Read from a non-blocking file descriptor into a single buffer.
229  *
230  * \param fd The file descriptor to read from.
231  * \param buf The buffer to read data to.
232  * \param sz The size of \a buf.
233  * \param rfds \see \ref readv_nonblock().
234  * \param num_bytes \see \ref readv_nonblock().
235  *
236  * This is a simple wrapper for readv_nonblock() which uses an iovec with a single
237  * buffer.
238  *
239  * \return The return value of the underlying call to readv_nonblock().
240  */
241 int read_nonblock(int fd, void *buf, size_t sz, fd_set *rfds, size_t *num_bytes)
242 {
243         struct iovec iov = {.iov_base = buf, .iov_len = sz};
244         return readv_nonblock(fd, &iov, 1, rfds, num_bytes);
245 }
246
247 /**
248  * Read a buffer and check its content for a pattern.
249  *
250  * \param fd The file descriptor to receive from.
251  * \param pattern The expected pattern.
252  * \param bufsize The size of the internal buffer.
253  * \param rfds Passed to read_nonblock().
254  *
255  * This function tries to read at most \a bufsize bytes from the non-blocking
256  * file descriptor \a fd. If at least \p strlen(\a pattern) bytes have been
257  * received, the beginning of the received buffer is compared with \a pattern,
258  * ignoring case.
259  *
260  * \return Positive if \a pattern was received, negative on errors, zero if no data
261  * was available to read.
262  *
263  * \sa \ref read_nonblock(), \sa strncasecmp(3).
264  */
265 int read_pattern(int fd, const char *pattern, size_t bufsize, fd_set *rfds)
266 {
267         size_t n, len;
268         char *buf = para_malloc(bufsize + 1);
269         int ret = read_nonblock(fd, buf, bufsize, rfds, &n);
270
271         buf[n] = '\0';
272         if (ret < 0)
273                 goto out;
274         ret = 0;
275         if (n == 0)
276                 goto out;
277         ret = -E_READ_PATTERN;
278         len = strlen(pattern);
279         if (n < len)
280                 goto out;
281         if (strncasecmp(buf, pattern, len) != 0)
282                 goto out;
283         ret = 1;
284 out:
285         if (ret < 0) {
286                 PARA_NOTICE_LOG("%s\n", para_strerror(-ret));
287                 PARA_NOTICE_LOG("recvd %zu bytes: %s\n", n, buf);
288         }
289         free(buf);
290         return ret;
291 }
292
293 /**
294  * Check whether a file exists.
295  *
296  * \param fn The file name.
297  *
298  * \return Non-zero iff file exists.
299  */
300 int file_exists(const char *fn)
301 {
302         struct stat statbuf;
303
304         return !stat(fn, &statbuf);
305 }
306
307 /**
308  * Paraslash's wrapper for select(2).
309  *
310  * It calls select(2) (with no exceptfds) and starts over if select() was
311  * interrupted by a signal.
312  *
313  * \param n The highest-numbered descriptor in any of the two sets, plus 1.
314  * \param readfds fds that should be checked for readability.
315  * \param writefds fds that should be checked for writablility.
316  * \param timeout_tv upper bound on the amount of time elapsed before select()
317  * returns.
318  *
319  * \return The return value of the underlying select() call on success, the
320  * negative system error code on errors.
321  *
322  * All arguments are passed verbatim to select(2).
323  * \sa select(2) select_tut(2).
324  */
325 int para_select(int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
326                 struct timeval *timeout_tv)
327 {
328         int ret;
329         do
330                 ret = select(n, readfds, writefds, NULL, timeout_tv);
331         while (ret < 0 && errno == EINTR);
332         if (ret < 0)
333                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
334         return ret;
335 }
336
337 /**
338  * Set a file descriptor to blocking mode.
339  *
340  * \param fd The file descriptor.
341  *
342  * \return Standard.
343  */
344 __must_check int mark_fd_blocking(int fd)
345 {
346         int flags = fcntl(fd, F_GETFL);
347         if (flags < 0)
348                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
349         flags = fcntl(fd, F_SETFL, ((long)flags) & ~O_NONBLOCK);
350         if (flags < 0)
351                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
352         return 1;
353 }
354
355 /**
356  * Set a file descriptor to non-blocking mode.
357  *
358  * \param fd The file descriptor.
359  *
360  * \return Standard.
361  */
362 __must_check int mark_fd_nonblocking(int fd)
363 {
364         int flags = fcntl(fd, F_GETFL);
365         if (flags < 0)
366                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
367         flags = fcntl(fd, F_SETFL, ((long)flags) | O_NONBLOCK);
368         if (flags < 0)
369                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
370         return 1;
371 }
372
373 /**
374  * Set a file descriptor in a fd_set.
375  *
376  * \param fd The file descriptor to be set.
377  * \param fds The file descriptor set.
378  * \param max_fileno Highest-numbered file descriptor.
379  *
380  * This wrapper for FD_SET() passes its first two arguments to \p FD_SET. Upon
381  * return, \a max_fileno contains the maximum of the old_value and \a fd.
382  *
383  * \sa para_select.
384 */
385 void para_fd_set(int fd, fd_set *fds, int *max_fileno)
386 {
387         assert(fd >= 0 && fd < FD_SETSIZE);
388 #if 0
389         {
390                 int flags = fcntl(fd, F_GETFL);
391                 if (!(flags & O_NONBLOCK)) {
392                         PARA_EMERG_LOG("fd %d is a blocking file descriptor\n", fd);
393                         exit(EXIT_FAILURE);
394                 }
395         }
396 #endif
397         FD_SET(fd, fds);
398         *max_fileno = PARA_MAX(*max_fileno, fd);
399 }
400
401 /**
402  * Paraslash's wrapper for fgets(3).
403  *
404  * \param line Pointer to the buffer to store the line.
405  * \param size The size of the buffer given by \a line.
406  * \param f The stream to read from.
407  *
408  * \return Unlike the standard fgets() function, an integer value
409  * is returned. On success, this function returns 1. On errors, -E_FGETS
410  * is returned. A zero return value indicates an end of file condition.
411  */
412 __must_check int para_fgets(char *line, int size, FILE *f)
413 {
414 again:
415         if (fgets(line, size, f))
416                 return 1;
417         if (feof(f))
418                 return 0;
419         if (!ferror(f))
420                 return -E_FGETS;
421         if (errno != EINTR) {
422                 PARA_ERROR_LOG("%s\n", strerror(errno));
423                 return -E_FGETS;
424         }
425         clearerr(f);
426         goto again;
427 }
428
429 /**
430  * Paraslash's wrapper for mmap.
431  *
432  * \param length Number of bytes to mmap.
433  * \param prot Either PROT_NONE or the bitwise OR of one or more of
434  * PROT_EXEC PROT_READ PROT_WRITE.
435  * \param flags Exactly one of MAP_SHARED and MAP_PRIVATE.
436  * \param fd The file to mmap from.
437  * \param offset Mmap start.
438  * \param map Result pointer.
439  *
440  * \return Standard.
441  *
442  * \sa mmap(2).
443  */
444 int para_mmap(size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset,
445                 void *map)
446 {
447         void **m = map;
448
449         errno = EINVAL;
450         if (!length)
451                 goto err;
452         *m = mmap(NULL, length, prot, flags, fd, offset);
453         if (*m != MAP_FAILED)
454                 return 1;
455 err:
456         *m = NULL;
457         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
458 }
459
460 /**
461  * Wrapper for the open(2) system call.
462  *
463  * \param path The filename.
464  * \param flags The usual open(2) flags.
465  * \param mode Specifies the permissions to use.
466  *
467  * The mode parameter must be specified when O_CREAT is in the flags, and is
468  * ignored otherwise.
469  *
470  * \return The file descriptor on success, negative on errors.
471  *
472  * \sa open(2).
473  */
474 int para_open(const char *path, int flags, mode_t mode)
475 {
476         int ret = open(path, flags, mode);
477
478         if (ret >= 0)
479                 return ret;
480         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
481 }
482
483 /**
484  * Wrapper for chdir(2).
485  *
486  * \param path The specified directory.
487  *
488  * \return Standard.
489  */
490 int para_chdir(const char *path)
491 {
492         int ret = chdir(path);
493
494         if (ret >= 0)
495                 return 1;
496         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
497 }
498
499 /**
500  * Save the cwd and open a given directory.
501  *
502  * \param dirname Path to the directory to open.
503  * \param dir Result pointer.
504  * \param cwd File descriptor of the current working directory.
505  *
506  * \return Standard.
507  *
508  * Opening the current directory (".") and calling fchdir() to return is
509  * usually faster and more reliable than saving cwd in some buffer and calling
510  * chdir() afterwards.
511  *
512  * If \a cwd is not \p NULL "." is opened and the resulting file descriptor is
513  * stored in \a cwd. If the function returns success, and \a cwd is not \p
514  * NULL, the caller must close this file descriptor (probably after calling
515  * fchdir(*cwd)).
516  *
517  * On errors, the function undos everything, so the caller needs neither close
518  * any files, nor change back to the original working directory.
519  *
520  * \sa getcwd(3).
521  *
522  */
523 static int para_opendir(const char *dirname, DIR **dir, int *cwd)
524 {
525         int ret;
526
527         if (cwd) {
528                 ret = para_open(".", O_RDONLY, 0);
529                 if (ret < 0)
530                         return ret;
531                 *cwd = ret;
532         }
533         ret = para_chdir(dirname);
534         if (ret < 0)
535                 goto close_cwd;
536         *dir = opendir(".");
537         if (*dir)
538                 return 1;
539         ret = -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
540         /* Ignore return value of fchdir() and close(). We're busted anyway. */
541         if (cwd) {
542                 int __a_unused ret2 = fchdir(*cwd); /* STFU, gcc */
543         }
544 close_cwd:
545         if (cwd)
546                 close(*cwd);
547         return ret;
548 }
549
550 /**
551  * A wrapper for fchdir().
552  *
553  * \param fd An open file descriptor.
554  *
555  * \return Standard.
556  */
557 static int para_fchdir(int fd)
558 {
559         if (fchdir(fd) < 0)
560                 return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
561         return 1;
562 }
563
564 /**
565  * A wrapper for mkdir(2).
566  *
567  * \param path Name of the directory to create.
568  * \param mode The permissions to use.
569  *
570  * \return Standard.
571  */
572 int para_mkdir(const char *path, mode_t mode)
573 {
574         if (!mkdir(path, mode))
575                 return 1;
576         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
577 }
578
579 /**
580  * Open a file and map it into memory.
581  *
582  * \param path Name of the regular file to map.
583  * \param open_mode Either \p O_RDONLY or \p O_RDWR.
584  * \param map On success, the mapping is returned here.
585  * \param size size of the mapping.
586  * \param fd_ptr The file descriptor of the mapping.
587  *
588  * If \a fd_ptr is \p NULL, the file descriptor resulting from the underlying
589  * open call is closed after mmap().  Otherwise the file is kept open and the
590  * file descriptor is returned in \a fd_ptr.
591  *
592  * \return Standard.
593  *
594  * \sa para_open(), mmap(2).
595  */
596 int mmap_full_file(const char *path, int open_mode, void **map,
597                 size_t *size, int *fd_ptr)
598 {
599         int fd, ret, mmap_prot, mmap_flags;
600         struct stat file_status;
601
602         if (open_mode == O_RDONLY) {
603                 mmap_prot = PROT_READ;
604                 mmap_flags = MAP_PRIVATE;
605         } else {
606                 mmap_prot = PROT_READ | PROT_WRITE;
607                 mmap_flags = MAP_SHARED;
608         }
609         ret = para_open(path, open_mode, 0);
610         if (ret < 0)
611                 return ret;
612         fd = ret;
613         if (fstat(fd, &file_status) < 0) {
614                 ret = -ERRNO_TO_PARA_ERROR(errno);
615                 goto out;
616         }
617         *size = file_status.st_size;
618         ret = para_mmap(*size, mmap_prot, mmap_flags, fd, 0, map);
619 out:
620         if (ret < 0 || !fd_ptr)
621                 close(fd);
622         else
623                 *fd_ptr = fd;
624         return ret;
625 }
626
627 /**
628  * A wrapper for munmap(2).
629  *
630  * \param start The start address of the memory mapping.
631  * \param length The size of the mapping.
632  *
633  * \return Standard.
634  *
635  * \sa munmap(2), mmap_full_file().
636  */
637 int para_munmap(void *start, size_t length)
638 {
639         int err;
640
641         if (!start)
642                 return 0;
643         if (munmap(start, length) >= 0)
644                 return 1;
645         err = errno;
646         PARA_ERROR_LOG("munmap (%p/%zu) failed: %s\n", start, length,
647                 strerror(err));
648         return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(err);
649 }
650
651 /**
652  * Check a file descriptor for writability.
653  *
654  * \param fd The file descriptor.
655  *
656  * \return positive if fd is ready for writing, zero if it isn't, negative if
657  * an error occurred.
658  */
659
660 int write_ok(int fd)
661 {
662         struct timeval tv;
663         fd_set wfds;
664
665         FD_ZERO(&wfds);
666         FD_SET(fd, &wfds);
667         tv.tv_sec = 0;
668         tv.tv_usec = 0;
669         return para_select(fd + 1, NULL, &wfds, &tv);
670 }
671
672 /**
673  * Ensure that file descriptors 0, 1, and 2 are valid.
674  *
675  * Common approach that opens /dev/null until it gets a file descriptor greater
676  * than two.
677  *
678  * \sa okir's Black Hats Manual.
679  */
680 void valid_fd_012(void)
681 {
682         while (1) {
683                 int fd = open("/dev/null", O_RDWR);
684                 if (fd < 0)
685                         exit(EXIT_FAILURE);
686                 if (fd > 2) {
687                         close(fd);
688                         break;
689                 }
690         }
691 }
692
693 /**
694  * Traverse the given directory recursively.
695  *
696  * \param dirname The directory to traverse.
697  * \param func The function to call for each entry.
698  * \param private_data Pointer to an arbitrary data structure.
699  *
700  * For each regular file under \a dirname, the supplied function \a func is
701  * called.  The full path of the regular file and the \a private_data pointer
702  * are passed to \a func. Directories for which the calling process has no
703  * permissions to change to are silently ignored.
704  *
705  * \return Standard.
706  */
707 int for_each_file_in_dir(const char *dirname,
708                 int (*func)(const char *, void *), void *private_data)
709 {
710         DIR *dir;
711         struct dirent *entry;
712         int cwd_fd, ret2, ret = para_opendir(dirname, &dir, &cwd_fd);
713
714         if (ret < 0)
715                 return ret == -ERRNO_TO_PARA_ERROR(EACCES)? 1 : ret;
716         /* scan cwd recursively */
717         while ((entry = readdir(dir))) {
718                 mode_t m;
719                 char *tmp;
720                 struct stat s;
721
722                 if (!strcmp(entry->d_name, "."))
723                         continue;
724                 if (!strcmp(entry->d_name, ".."))
725                         continue;
726                 if (lstat(entry->d_name, &s) == -1)
727                         continue;
728                 m = s.st_mode;
729                 if (!S_ISREG(m) && !S_ISDIR(m))
730                         continue;
731                 tmp = make_message("%s/%s", dirname, entry->d_name);
732                 if (!S_ISDIR(m)) {
733                         ret = func(tmp, private_data);
734                         free(tmp);
735                         if (ret < 0)
736                                 goto out;
737                         continue;
738                 }
739                 /* directory */
740                 ret = for_each_file_in_dir(tmp, func, private_data);
741                 free(tmp);
742                 if (ret < 0)
743                         goto out;
744         }
745         ret = 1;
746 out:
747         closedir(dir);
748         ret2 = para_fchdir(cwd_fd);
749         if (ret2 < 0 && ret >= 0)
750                 ret = ret2;
751         close(cwd_fd);
752         return ret;
753 }