lib/libcuse/cuse.3

   1 .\" $FreeBSD$
   2 .\"
   3 .\" Copyright (c) 2010-2013 Hans Petter Selasky
   4 .\"
   5 .\" All rights reserved.
   6 .\"
   7 .\" Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8 .\" modification, are permitted provided that the following conditions
   9 .\" are met:
  10 .\" 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12 .\" 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14 .\"    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15 .\"
  16 .\" THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  17 .\" ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18 .\" IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19 .\" ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20 .\" FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21 .\" DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22 .\" OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23 .\" HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24 .\" LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25 .\" OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26 .\" SUCH DAMAGE.
  27 .\"
  28 .Dd April 17, 2019
  29 .Dt CUSE 3
  30 .Os
  31 .Sh NAME
  32 .Nm libcuse
  33 .Nd "Userland character device library"
  34 .Sh LIBRARY
  35 .Lb libcuse
  36 .Sh SYNOPSIS
  37 To load the required kernel module at boot time, place the following line in
  38 .Xr loader.conf 5 :
  39 .Bd -literal -offset indent
  40 cuse_load="YES"
  41 .Ed
  42 .Pp
  43 .In cuse.h
  44 .Sh DESCRIPTION
  45 The
  46 .Nm
  47 library contains functions to create a character device in userspace.
  48 The
  49 .Nm
  50 library is thread safe.
  51 .Sh LIBRARY INITIALISATION / DEINITIALISATION
  52 .Ft "int"
  53 .Fn "cuse_init" "void"
  54 This function initialises
  55 .Nm .
  56 Must be called at the beginning of the program.
  57 This function returns 0 on success or a negative value on failure.
  58 See
  59 .Dv CUSE_ERR_XXX
  60 for known error codes.
  61 If the cuse kernel module is not loaded,
  62 .Dv CUSE_ERR_NOT_LOADED
  63 is returned.
  64 .Pp
  65 .Ft "int"
  66 .Fn "cuse_uninit" "void"
  67 Deinitialise
  68 .Nm .
  69 Can be called at the end of the application.
  70 This function returns 0 on success or a negative value on failure.
  71 See
  72 .Dv CUSE_ERR_XXX
  73 for known error codes.
  74 .Sh UNIT MANAGEMENT
  75 .Ft "int"
  76 .Fn "cuse_alloc_unit_number" "int *"
  77 This function stores a uniq system unit number at the pointed
  78 integer loation.
  79 This function returns 0 on success or a negative value on failure.
  80 See
  81 .Dv CUSE_ERR_XXX
  82 for known error codes.
  83 .Pp
  84 .Ft "int"
  85 .Fn "cuse_alloc_unit_number_by_id" "int *" "int id"
  86 This function stores a unique system unit number at the pointed
  87 integer loation.
  88 The returned unit number is uniq within the given ID.
  89 Valid ID values are defined by the cuse include file.
  90 See the
  91 .Fn CUSE_ID_XXX
  92 macros for more information.
  93 This function returns 0 on success or a negative value on failure.
  94 See
  95 .Dv CUSE_ERR_XXX
  96 for known error codes.
  97 .Pp
  98 .Ft "int"
  99 .Fn "cuse_free_unit_number" "int"
 100 This function frees the given allocated system unit number.
 101 This function returns 0 on success or a negative value on failure.
 102 See
 103 .Dv CUSE_ERR_XXX
 104 for known error codes.
 105 .Pp
 106 .Ft "int"
 107 .Fn "cuse_free_unit_number_by_id" "int unit" "int id"
 108 This function frees the given allocated system unit number belonging
 109 to the given ID.
 110 If both the unit and id argument is -1, all allocated units will be freed.
 111 This function returns 0 on success or a negative value on failure.
 112 See
 113 .Dv CUSE_ERR_XXX
 114 for known error codes.
 115 .Sh LIBRARY USAGE
 116 .Ft "void *"
 117 .Fn "cuse_vmalloc" "int size"
 118 This function allocates
 119 .Ar size
 120 bytes of memory.
 121 Only memory allocated by this function can be memory
 122 mapped by
 123 .Xr mmap 2 .
 124 This function returns a valid data pointer on success or
 125 .Dv NULL
 126 on failure.
 127 .Pp
 128 .Ft "int"
 129 .Fn "cuse_is_vmalloc_addr" "void *"
 130 This function returns non-zero if the passed pointer points to a valid
 131 and non-freed allocation, as returned by
 132 .Fn cuse_vmalloc .
 133 Else this function returns zero.
 134 .Pp
 135 .Ft "void"
 136 .Fn "cuse_vmfree" "void *"
 137 This function frees memory allocated by
 138 .Fn cuse_vmalloc .
 139 Note that the
 140 cuse library will internally not free the memory until the
 141 .Fn cuse_uninit
 142 function is called and that the number of unique
 143 allocations is limited.
 144 .Pp
 145 .Ft "unsigned long"
 146 .Fn "cuse_vmoffset" "void *"
 147 This function returns the mmap offset that the client must use to
 148 access the allocated memory.
 149 .Pp
 150 .Ft "struct cuse_dev *"
 151 .Fn "cuse_dev_create" "const struct cuse_methods *mtod" "void *priv0" "void *priv1" "uid_t" "gid_t" "int permission" "const char *fmt" "..."
 152 This function creates a new character device according to the given
 153 parameters.
 154 This function returns a valid cuse_dev structure pointer
 155 on success or
 156 .Dv NULL
 157 on failure.
 158 The device name can only contain a-z,
 159 A-Z, 0-9, dot, / and underscore characters.
 160 .Pp
 161 .Ft "void"
 162 .Fn "cuse_dev_destroy" "struct cuse_dev *"
 163 This functions destroys a previously created character device.
 164 .Pp
 165 .Ft "void *"
 166 .Fn "cuse_dev_get_priv0" "struct cuse_dev *" ,
 167 .Ft "void *"
 168 .Fn "cuse_dev_get_priv1" "struct cuse_dev *" ,
 169 .Ft "void"
 170 .Fn "cuse_dev_set_priv0" "struct cuse_dev *" "void *" ,
 171 .Ft "void"
 172 .Fn "cuse_dev_set_priv1" "struct cuse_dev *" "void *"
 173 These functions are used to set and get the private data of the given
 174 cuse device.
 175 .Pp
 176 .Ft "int"
 177 .Fn "cuse_wait_and_process" "void"
 178 This function will block and do event processing.
 179 If parallel I/O is
 180 required multiple threads must be created looping on this
 181 function.
 182 This function returns 0 on success or a negative value on failure.
 183 See
 184 .Dv CUSE_ERR_XXX
 185 for known error codes.
 186 .Pp
 187 .Ft "void *"
 188 .Fn "cuse_dev_get_per_file_handle" "struct cuse_dev *" ,
 189 .Ft "void"
 190 .Fn "cuse_dev_set_per_file_handle" "struct cuse_dev *" "void *"
 191 These functions are used to set and get the per-file-open specific handle
 192 and should only be used inside the cuse file operation callbacks.
 193 .Pp
 194 .Ft "void"
 195 .Fn "cuse_set_local" "int"
 196 This function instructs
 197 .Fn cuse_copy_out
 198 and
 199 .Fn cuse_copy_in
 200 that the
 201 user pointer is local, if the argument passed to it is non-zero.
 202 Else the user pointer is assumed to be at the peer application.
 203 This function should only be used inside the cuse file operation callbacks.
 204 The value is reset to zero when the given file operation returns, and
 205 does not affect any other file operation callbacks.
 206 .Pp
 207 .Ft "int"
 208 .Fn "cuse_get_local" "void"
 209 Returns the current local state.
 210 See
 211 .Fn cuse_set_local .
 212 .Pp
 213 .Ft "int"
 214 .Fn "cuse_copy_out" "const void *src" "void *peer_dst" "int len" ,
 215 .Ft "int"
 216 .Fn "cuse_copy_in" "const void *peer_src" "void *dst" "int len"
 217 These functions are used to transfer data between the local
 218 application and the peer application.
 219 These functions must be used
 220 when operating on the data pointers passed to the
 221 .Fn cm_read ,
 222 .Fn cm_write ,
 223 and
 224 .Fn cm_ioctl
 225 callback functions.
 226 These functions return 0 on success or a negative value on failure.
 227 See
 228 .Dv CUSE_ERR_XXX
 229 for known error codes.
 230 .Pp
 231 .Ft "int"
 232 .Fn "cuse_got_peer_signal" "void"
 233 This function is used to check if a signal has been delivered to the
 234 peer application and should only be used inside the cuse file
 235 operation callbacks.
 236 This function returns 0 if a signal has been
 237 delivered to the caller.
 238 Else it returns a negative value.
 239 See
 240 .Dv CUSE_ERR_XXX
 241 for known error codes.
 242 .Pp
 243 .Ft "struct cuse_dev *"
 244 .Fn "cuse_dev_get_current" "int *pcmd"
 245 This function is used to get the current cuse device pointer and the
 246 currently executing command, by
 247 .Dv CUSE_CMD_XXX
 248 value.
 249 The
 250 .Ar pcmd
 251 argument
 252 is allowed to be
 253 .Dv NULL .
 254 This function should only be used inside the
 255 cuse file operation callbacks.
 256 On success a valid cuse device pointer
 257 is returned.
 258 On failure
 259 .Dv NULL
 260 is returned.
 261 .Pp
 262 .Ft "void"
 263 .Fn "cuse_poll_wakeup" "void"
 264 This function will wake up any file pollers.
 265 .Sh LIBRARY LIMITATIONS
 266 Transfer lengths for
 267 .Fn read ,
 268 .Fn write ,
 269 .Fn cuse_copy_in ,
 270 and
 271 .Fn cuse_copy_out
 272 should not exceed what can fit into a 32-bit signed integer and is
 273 defined by the
 274 .Fn CUSE_LENGTH_MAX
 275 macro.
 276 Transfer lengths for ioctls should not exceed what is defined by the
 277 .Fn CUSE_BUFFER_MAX
 278 macro.
 279 .Sh LIBRARY CALLBACK METHODS
 280 In general fflags are defined by
 281 .Dv CUSE_FFLAG_XXX
 282 and errors are defined by
 283 .Dv CUSE_ERR_XXX .
 284 .Bd -literal -offset indent
 285 enum {
 286   CUSE_ERR_NONE
 287   CUSE_ERR_BUSY
 288   CUSE_ERR_WOULDBLOCK
 289   CUSE_ERR_INVALID
 290   CUSE_ERR_NO_MEMORY
 291   CUSE_ERR_FAULT
 292   CUSE_ERR_SIGNAL
 293   CUSE_ERR_OTHER
 294   CUSE_ERR_NOT_LOADED
 295   CUSE_ERR_NO_DEVICE
 296
 297   CUSE_POLL_NONE
 298   CUSE_POLL_READ
 299   CUSE_POLL_WRITE
 300   CUSE_POLL_ERROR
 301
 302   CUSE_FFLAG_NONE
 303   CUSE_FFLAG_READ
 304   CUSE_FFLAG_WRITE
 305   CUSE_FFLAG_NONBLOCK
 306   CUSE_FFLAG_COMPAT32
 307
 308   CUSE_CMD_NONE
 309   CUSE_CMD_OPEN
 310   CUSE_CMD_CLOSE
 311   CUSE_CMD_READ
 312   CUSE_CMD_WRITE
 313   CUSE_CMD_IOCTL
 314   CUSE_CMD_POLL
 315   CUSE_CMD_SIGNAL
 316   CUSE_CMD_SYNC
 317   CUSE_CMD_MAX
 318 };
 319 .Ed
 320 .Pp
 321 .Ft "int"
 322 .Fn "cuse_open_t" "struct cuse_dev *" "int fflags"
 323 This function returns a
 324 .Dv CUSE_ERR_XXX
 325 value.
 326 .Pp
 327 .Ft "int"
 328 .Fn "cuse_close_t" "struct cuse_dev *" "int fflags"
 329 This function returns a
 330 .Dv CUSE_ERR_XXX
 331 value.
 332 .Pp
 333 .Ft "int"
 334 .Fn "cuse_read_t" "struct cuse_dev *" "int fflags" "void *peer_ptr" "int len"
 335 This function returns a
 336 .Dv CUSE_ERR_XXX
 337 value in case of failure or the
 338 actually transferred length in case of success.
 339 .Fn cuse_copy_in
 340 and
 341 .Fn cuse_copy_out
 342 must be used to transfer data to and from the
 343 .Ar peer_ptr .
 344 .Pp
 345 .Ft "int"
 346 .Fn "cuse_write_t" "struct cuse_dev *" "int fflags" "const void *peer_ptr" "int len"
 347 This function returns a
 348 .Dv CUSE_ERR_XXX
 349 value in case of failure or the
 350 actually transferred length in case of success.
 351 .Fn cuse_copy_in
 352 and
 353 .Fn cuse_copy_out
 354 must be used to transfer data to and from the
 355 .Ar peer_ptr .
 356 .Pp
 357 .Ft "int"
 358 .Fn "cuse_ioctl_t" "struct cuse_dev *" "int fflags" "unsigned long cmd" "void *peer_data"
 359 This function returns a
 360 .Dv CUSE_ERR_XXX
 361 value in case of failure or zero
 362 in case of success.
 363 .Fn cuse_copy_in
 364 and
 365 .Fn cuse_copy_out
 366 must be used to
 367 transfer data to and from the
 368 .Ar peer_data .
 369 .Pp
 370 .Ft "int"
 371 .Fn "cuse_poll_t" "struct cuse_dev *" "int fflags" "int events"
 372 This function returns a mask of
 373 .Dv CUSE_POLL_XXX
 374 values in case of failure and success.
 375 The events argument is also a mask of
 376 .Dv CUSE_POLL_XXX
 377 values.
 378 .Bd -literal -offset indent
 379 struct cuse_methods {
 380   cuse_open_t *cm_open;
 381   cuse_close_t *cm_close;
 382   cuse_read_t *cm_read;
 383   cuse_write_t *cm_write;
 384   cuse_ioctl_t *cm_ioctl;
 385   cuse_poll_t *cm_poll;
 386 };
 387 .Ed
 388 .Sh HISTORY
 389 .Nm
 390 was written by Hans Petter Selasky.