sys/sys/file.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  *      @(#)file.h      8.3 (Berkeley) 1/9/95
  30  * $FreeBSD$
  31  */
  32
  33 #ifndef _SYS_FILE_H_
  34 #define _SYS_FILE_H_
  35
  36 #ifndef _KERNEL
  37 #include <sys/types.h> /* XXX */
  38 #include <sys/fcntl.h>
  39 #include <sys/unistd.h>
  40 #else
  41 #include <sys/queue.h>
  42 #include <sys/_lock.h>
  43 #include <sys/_mutex.h>
  44
  45 struct stat;
  46 struct thread;
  47 struct uio;
  48 struct knote;
  49 struct vnode;
  50 struct socket;
  51
  52
  53 #endif /* _KERNEL */
  54
  55 #define DTYPE_VNODE     1       /* file */
  56 #define DTYPE_SOCKET    2       /* communications endpoint */
  57 #define DTYPE_PIPE      3       /* pipe */
  58 #define DTYPE_FIFO      4       /* fifo (named pipe) */
  59 #define DTYPE_KQUEUE    5       /* event queue */
  60 #define DTYPE_CRYPTO    6       /* crypto */
  61 #define DTYPE_MQUEUE    7       /* posix message queue */
  62
  63 #ifdef _KERNEL
  64
  65 struct file;
  66 struct ucred;
  67
  68 typedef int fo_rdwr_t(struct file *fp, struct uio *uio,
  69                     struct ucred *active_cred, int flags,
  70                     struct thread *td);
  71 #define FOF_OFFSET      1       /* Use the offset in uio argument */
  72 typedef int fo_ioctl_t(struct file *fp, u_long com, void *data,
  73                     struct ucred *active_cred, struct thread *td);
  74 typedef int fo_poll_t(struct file *fp, int events,
  75                     struct ucred *active_cred, struct thread *td);
  76 typedef int fo_kqfilter_t(struct file *fp, struct knote *kn);
  77 typedef int fo_stat_t(struct file *fp, struct stat *sb,
  78                     struct ucred *active_cred, struct thread *td);
  79 typedef int fo_close_t(struct file *fp, struct thread *td);
  80 typedef int fo_flags_t;
  81
  82 struct fileops {
  83         fo_rdwr_t       *fo_read;
  84         fo_rdwr_t       *fo_write;
  85         fo_ioctl_t      *fo_ioctl;
  86         fo_poll_t       *fo_poll;
  87         fo_kqfilter_t   *fo_kqfilter;
  88         fo_stat_t       *fo_stat;
  89         fo_close_t      *fo_close;
  90         fo_flags_t      fo_flags;       /* DFLAG_* below */
  91 };
  92
  93 #define DFLAG_PASSABLE  0x01    /* may be passed via unix sockets. */
  94 #define DFLAG_SEEKABLE  0x02    /* seekable / nonsequential */
  95
  96 /*
  97  * Kernel descriptor table.
  98  * One entry for each open kernel vnode and socket.
  99  *
 100  * Below is the list of locks that protects members in struct file.
 101  *
 102  * (fl) filelist_lock
 103  * (f)  f_mtx in struct file
 104  * none not locked
 105  */
 106
 107 struct file {
 108         LIST_ENTRY(file) f_list;/* (fl) list of active files */
 109         short   f_type;         /* descriptor type */
 110         void    *f_data;        /* file descriptor specific data */
 111         u_int   f_flag;         /* see fcntl.h */
 112         struct mtx      *f_mtxp;        /* mutex to protect data */
 113         struct fileops *f_ops;  /* File operations */
 114         struct  ucred *f_cred;  /* credentials associated with descriptor */
 115         int     f_count;        /* (f) reference count */
 116         struct vnode *f_vnode;  /* NULL or applicable vnode */
 117
 118         /* DFLAG_SEEKABLE specific fields */
 119         off_t   f_offset;
 120
 121         /* DTYPE_SOCKET specific fields */
 122         short   f_gcflag;       /* used by thread doing fd garbage collection */
 123 #define FMARK           0x1     /* mark during gc() */
 124 #define FDEFER          0x2     /* defer for next gc pass */
 125         int     f_msgcount;     /* (f) references from message queue */
 126
 127         /* DTYPE_VNODE specific fields */
 128         int     f_seqcount;     /*
 129                                  * count of sequential accesses -- cleared
 130                                  * by most seek operations.
 131                                  */
 132         off_t   f_nextoff;      /*
 133                                  * offset of next expected read or write
 134                                  */
 135         void    *f_label;       /* Place-holder for struct label pointer. */
 136 };
 137
 138 #endif /* _KERNEL */
 139
 140 /*
 141  * Userland version of struct file, for sysctl
 142  */
 143 struct xfile {
 144         size_t  xf_size;        /* size of struct xfile */
 145         pid_t   xf_pid;         /* owning process */
 146         uid_t   xf_uid;         /* effective uid of owning process */
 147         int     xf_fd;          /* descriptor number */
 148         void    *xf_file;       /* address of struct file */
 149         short   xf_type;        /* descriptor type */
 150         int     xf_count;       /* reference count */
 151         int     xf_msgcount;    /* references from message queue */
 152         off_t   xf_offset;      /* file offset */
 153         void    *xf_data;       /* file descriptor specific data */
 154         void    *xf_vnode;      /* vnode pointer */
 155         u_int   xf_flag;        /* flags (see fcntl.h) */
 156 };
 157
 158 #ifdef _KERNEL
 159
 160 #ifdef MALLOC_DECLARE
 161 MALLOC_DECLARE(M_FILE);
 162 #endif
 163
 164 LIST_HEAD(filelist, file);
 165 extern struct filelist filehead; /* (fl) head of list of open files */
 166 extern struct fileops vnops;
 167 extern struct fileops badfileops;
 168 extern struct fileops socketops;
 169 extern int maxfiles;            /* kernel limit on number of open files */
 170 extern int maxfilesperproc;     /* per process limit on number of open files */
 171 extern int openfiles;           /* (fl) actual number of open files */
 172 extern struct sx filelist_lock; /* sx to protect filelist and openfiles */
 173
 174 int fget(struct thread *td, int fd, struct file **fpp);
 175 int fget_read(struct thread *td, int fd, struct file **fpp);
 176 int fget_write(struct thread *td, int fd, struct file **fpp);
 177 int fdrop(struct file *fp, struct thread *td);
 178
 179 /*
 180  * The socket operations are used a couple of places.
 181  * XXX: This is wrong, they should go through the operations vector for
 182  * XXX: sockets instead of going directly for the individual functions. /phk
 183  */
 184 fo_rdwr_t       soo_read;
 185 fo_rdwr_t       soo_write;
 186 fo_ioctl_t      soo_ioctl;
 187 fo_poll_t       soo_poll;
 188 fo_kqfilter_t   soo_kqfilter;
 189 fo_stat_t       soo_stat;
 190 fo_close_t      soo_close;
 191
 192 /* Lock a file. */
 193 #define FILE_LOCK(f)    mtx_lock((f)->f_mtxp)
 194 #define FILE_UNLOCK(f)  mtx_unlock((f)->f_mtxp)
 195 #define FILE_LOCKED(f)  mtx_owned((f)->f_mtxp)
 196 #define FILE_LOCK_ASSERT(f, type) mtx_assert((f)->f_mtxp, (type))
 197
 198 int fgetvp(struct thread *td, int fd, struct vnode **vpp);
 199 int fgetvp_read(struct thread *td, int fd, struct vnode **vpp);
 200 int fgetvp_write(struct thread *td, int fd, struct vnode **vpp);
 201
 202 int fgetsock(struct thread *td, int fd, struct socket **spp, u_int *fflagp);
 203 void fputsock(struct socket *sp);
 204
 205 #define fhold_locked(fp)                                                \
 206         do {                                                            \
 207                 FILE_LOCK_ASSERT(fp, MA_OWNED);                         \
 208                 (fp)->f_count++;                                        \
 209         } while (0)
 210
 211 #define fhold(fp)                                                       \
 212         do {                                                            \
 213                 FILE_LOCK(fp);                                          \
 214                 (fp)->f_count++;                                        \
 215                 FILE_UNLOCK(fp);                                        \
 216         } while (0)
 217
 218 static __inline fo_rdwr_t       fo_read;
 219 static __inline fo_rdwr_t       fo_write;
 220 static __inline fo_ioctl_t      fo_ioctl;
 221 static __inline fo_poll_t       fo_poll;
 222 static __inline fo_kqfilter_t   fo_kqfilter;
 223 static __inline fo_stat_t       fo_stat;
 224 static __inline fo_close_t      fo_close;
 225
 226 static __inline int
 227 fo_read(fp, uio, active_cred, flags, td)
 228         struct file *fp;
 229         struct uio *uio;
 230         struct ucred *active_cred;
 231         int flags;
 232         struct thread *td;
 233 {
 234
 235         return ((*fp->f_ops->fo_read)(fp, uio, active_cred, flags, td));
 236 }
 237
 238 static __inline int
 239 fo_write(fp, uio, active_cred, flags, td)
 240         struct file *fp;
 241         struct uio *uio;
 242         struct ucred *active_cred;
 243         int flags;
 244         struct thread *td;
 245 {
 246
 247         return ((*fp->f_ops->fo_write)(fp, uio, active_cred, flags, td));
 248 }
 249
 250 static __inline int
 251 fo_ioctl(fp, com, data, active_cred, td)
 252         struct file *fp;
 253         u_long com;
 254         void *data;
 255         struct ucred *active_cred;
 256         struct thread *td;
 257 {
 258
 259         return ((*fp->f_ops->fo_ioctl)(fp, com, data, active_cred, td));
 260 }
 261
 262 static __inline int
 263 fo_poll(fp, events, active_cred, td)
 264         struct file *fp;
 265         int events;
 266         struct ucred *active_cred;
 267         struct thread *td;
 268 {
 269
 270         return ((*fp->f_ops->fo_poll)(fp, events, active_cred, td));
 271 }
 272
 273 static __inline int
 274 fo_stat(fp, sb, active_cred, td)
 275         struct file *fp;
 276         struct stat *sb;
 277         struct ucred *active_cred;
 278         struct thread *td;
 279 {
 280
 281         return ((*fp->f_ops->fo_stat)(fp, sb, active_cred, td));
 282 }
 283
 284 static __inline int
 285 fo_close(fp, td)
 286         struct file *fp;
 287         struct thread *td;
 288 {
 289
 290         return ((*fp->f_ops->fo_close)(fp, td));
 291 }
 292
 293 static __inline int
 294 fo_kqfilter(fp, kn)
 295         struct file *fp;
 296         struct knote *kn;
 297 {
 298
 299         return ((*fp->f_ops->fo_kqfilter)(fp, kn));
 300 }
 301
 302 #endif /* _KERNEL */
 303
 304 #endif /* !SYS_FILE_H */