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/refcount.h>
  43 #include <sys/_lock.h>
  44 #include <sys/_mutex.h>
  45 #include <vm/vm.h>
  46
  47 struct filedesc;
  48 struct stat;
  49 struct thread;
  50 struct uio;
  51 struct knote;
  52 struct vnode;
  53
  54 #endif /* _KERNEL */
  55
  56 #define DTYPE_NONE      0       /* not yet initialized */
  57 #define DTYPE_VNODE     1       /* file */
  58 #define DTYPE_SOCKET    2       /* communications endpoint */
  59 #define DTYPE_PIPE      3       /* pipe */
  60 #define DTYPE_FIFO      4       /* fifo (named pipe) */
  61 #define DTYPE_KQUEUE    5       /* event queue */
  62 #define DTYPE_CRYPTO    6       /* crypto */
  63 #define DTYPE_MQUEUE    7       /* posix message queue */
  64 #define DTYPE_SHM       8       /* swap-backed shared memory */
  65 #define DTYPE_SEM       9       /* posix semaphore */
  66 #define DTYPE_PTS       10      /* pseudo teletype master device */
  67 #define DTYPE_DEV       11      /* Device specific fd type */
  68 #define DTYPE_PROCDESC  12      /* process descriptor */
  69 #define DTYPE_LINUXEFD  13      /* emulation eventfd type */
  70 #define DTYPE_LINUXTFD  14      /* emulation timerfd type */
  71
  72 #ifdef _KERNEL
  73
  74 struct file;
  75 struct filecaps;
  76 struct kaiocb;
  77 struct kinfo_file;
  78 struct ucred;
  79
  80 #define FOF_OFFSET      0x01    /* Use the offset in uio argument */
  81 #define FOF_NOLOCK      0x02    /* Do not take FOFFSET_LOCK */
  82 #define FOF_NEXTOFF     0x04    /* Also update f_nextoff */
  83 #define FOF_NOUPDATE    0x10    /* Do not update f_offset */
  84 off_t foffset_lock(struct file *fp, int flags);
  85 void foffset_lock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags);
  86 void foffset_unlock(struct file *fp, off_t val, int flags);
  87 void foffset_unlock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags);
  88
  89 static inline off_t
  90 foffset_get(struct file *fp)
  91 {
  92
  93         return (foffset_lock(fp, FOF_NOLOCK));
  94 }
  95
  96 typedef int fo_rdwr_t(struct file *fp, struct uio *uio,
  97                     struct ucred *active_cred, int flags,
  98                     struct thread *td);
  99 typedef int fo_truncate_t(struct file *fp, off_t length,
 100                     struct ucred *active_cred, struct thread *td);
 101 typedef int fo_ioctl_t(struct file *fp, u_long com, void *data,
 102                     struct ucred *active_cred, struct thread *td);
 103 typedef int fo_poll_t(struct file *fp, int events,
 104                     struct ucred *active_cred, struct thread *td);
 105 typedef int fo_kqfilter_t(struct file *fp, struct knote *kn);
 106 typedef int fo_stat_t(struct file *fp, struct stat *sb,
 107                     struct ucred *active_cred, struct thread *td);
 108 typedef int fo_close_t(struct file *fp, struct thread *td);
 109 typedef int fo_chmod_t(struct file *fp, mode_t mode,
 110                     struct ucred *active_cred, struct thread *td);
 111 typedef int fo_chown_t(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid,
 112                     struct ucred *active_cred, struct thread *td);
 113 typedef int fo_sendfile_t(struct file *fp, int sockfd, struct uio *hdr_uio,
 114                     struct uio *trl_uio, off_t offset, size_t nbytes,
 115                     off_t *sent, int flags, struct thread *td);
 116 typedef int fo_seek_t(struct file *fp, off_t offset, int whence,
 117                     struct thread *td);
 118 typedef int fo_fill_kinfo_t(struct file *fp, struct kinfo_file *kif,
 119                     struct filedesc *fdp);
 120 typedef int fo_mmap_t(struct file *fp, vm_map_t map, vm_offset_t *addr,
 121                     vm_size_t size, vm_prot_t prot, vm_prot_t cap_maxprot,
 122                     int flags, vm_ooffset_t foff, struct thread *td);
 123 typedef int fo_aio_queue_t(struct file *fp, struct kaiocb *job);
 124 typedef int fo_flags_t;
 125
 126 struct fileops {
 127         fo_rdwr_t       *fo_read;
 128         fo_rdwr_t       *fo_write;
 129         fo_truncate_t   *fo_truncate;
 130         fo_ioctl_t      *fo_ioctl;
 131         fo_poll_t       *fo_poll;
 132         fo_kqfilter_t   *fo_kqfilter;
 133         fo_stat_t       *fo_stat;
 134         fo_close_t      *fo_close;
 135         fo_chmod_t      *fo_chmod;
 136         fo_chown_t      *fo_chown;
 137         fo_sendfile_t   *fo_sendfile;
 138         fo_seek_t       *fo_seek;
 139         fo_fill_kinfo_t *fo_fill_kinfo;
 140         fo_mmap_t       *fo_mmap;
 141         fo_aio_queue_t  *fo_aio_queue;
 142         fo_flags_t      fo_flags;       /* DFLAG_* below */
 143 };
 144
 145 #define DFLAG_PASSABLE  0x01    /* may be passed via unix sockets. */
 146 #define DFLAG_SEEKABLE  0x02    /* seekable / nonsequential */
 147 #endif /* _KERNEL */
 148
 149 #if defined(_KERNEL) || defined(_WANT_FILE)
 150 /*
 151  * Kernel descriptor table.
 152  * One entry for each open kernel vnode and socket.
 153  *
 154  * Below is the list of locks that protects members in struct file.
 155  *
 156  * (a) f_vnode lock required (shared allows both reads and writes)
 157  * (f) protected with mtx_lock(mtx_pool_find(fp))
 158  * (d) cdevpriv_mtx
 159  * none not locked
 160  */
 161
 162 struct fadvise_info {
 163         int             fa_advice;      /* (f) FADV_* type. */
 164         off_t           fa_start;       /* (f) Region start. */
 165         off_t           fa_end;         /* (f) Region end. */
 166 };
 167
 168 struct file {
 169         void            *f_data;        /* file descriptor specific data */
 170         struct fileops  *f_ops;         /* File operations */
 171         struct ucred    *f_cred;        /* associated credentials. */
 172         struct vnode    *f_vnode;       /* NULL or applicable vnode */
 173         short           f_type;         /* descriptor type */
 174         short           f_vnread_flags; /* (f) Sleep lock for f_offset */
 175         volatile u_int  f_flag;         /* see fcntl.h */
 176         volatile u_int  f_count;        /* reference count */
 177         /*
 178          *  DTYPE_VNODE specific fields.
 179          */
 180         int             f_seqcount;     /* (a) Count of sequential accesses. */
 181         off_t           f_nextoff;      /* next expected read/write offset. */
 182         union {
 183                 struct cdev_privdata *fvn_cdevpriv;
 184                                         /* (d) Private data for the cdev. */
 185                 struct fadvise_info *fvn_advice;
 186         } f_vnun;
 187         /*
 188          *  DFLAG_SEEKABLE specific fields
 189          */
 190         off_t           f_offset;
 191         /*
 192          * Mandatory Access control information.
 193          */
 194         void            *f_label;       /* Place-holder for MAC label. */
 195 };
 196
 197 #define f_cdevpriv      f_vnun.fvn_cdevpriv
 198 #define f_advice        f_vnun.fvn_advice
 199
 200 #define FOFFSET_LOCKED       0x1
 201 #define FOFFSET_LOCK_WAITING 0x2
 202 #define FDEVFS_VNODE         0x4
 203
 204 #endif /* _KERNEL || _WANT_FILE */
 205
 206 /*
 207  * Userland version of struct file, for sysctl
 208  */
 209 struct xfile {
 210         size_t  xf_size;        /* size of struct xfile */
 211         pid_t   xf_pid;         /* owning process */
 212         uid_t   xf_uid;         /* effective uid of owning process */
 213         int     xf_fd;          /* descriptor number */
 214         void    *xf_file;       /* address of struct file */
 215         short   xf_type;        /* descriptor type */
 216         int     xf_count;       /* reference count */
 217         int     xf_msgcount;    /* references from message queue */
 218         off_t   xf_offset;      /* file offset */
 219         void    *xf_data;       /* file descriptor specific data */
 220         void    *xf_vnode;      /* vnode pointer */
 221         u_int   xf_flag;        /* flags (see fcntl.h) */
 222 };
 223
 224 #ifdef _KERNEL
 225
 226 extern struct fileops vnops;
 227 extern struct fileops badfileops;
 228 extern struct fileops socketops;
 229 extern int maxfiles;            /* kernel limit on number of open files */
 230 extern int maxfilesperproc;     /* per process limit on number of open files */
 231 extern volatile int openfiles;  /* actual number of open files */
 232
 233 int fget(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct file **fpp);
 234 int fget_mmap(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp,
 235     u_char *maxprotp, struct file **fpp);
 236 int fget_read(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp,
 237     struct file **fpp);
 238 int fget_write(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp,
 239     struct file **fpp);
 240 int fget_fcntl(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp,
 241     int needfcntl, struct file **fpp);
 242 int _fdrop(struct file *fp, struct thread *td);
 243
 244 fo_rdwr_t       invfo_rdwr;
 245 fo_truncate_t   invfo_truncate;
 246 fo_ioctl_t      invfo_ioctl;
 247 fo_poll_t       invfo_poll;
 248 fo_kqfilter_t   invfo_kqfilter;
 249 fo_chmod_t      invfo_chmod;
 250 fo_chown_t      invfo_chown;
 251 fo_sendfile_t   invfo_sendfile;
 252
 253 fo_sendfile_t   vn_sendfile;
 254 fo_seek_t       vn_seek;
 255 fo_fill_kinfo_t vn_fill_kinfo;
 256 int vn_fill_kinfo_vnode(struct vnode *vp, struct kinfo_file *kif);
 257
 258 void finit(struct file *, u_int, short, void *, struct fileops *);
 259 int fgetvp(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp,
 260     struct vnode **vpp);
 261 int fgetvp_exec(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp,
 262     struct vnode **vpp);
 263 int fgetvp_rights(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
 264     struct filecaps *havecaps, struct vnode **vpp);
 265 int fgetvp_read(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp,
 266     struct vnode **vpp);
 267 int fgetvp_write(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp,
 268     struct vnode **vpp);
 269
 270 static __inline int
 271 _fnoop(void)
 272 {
 273
 274         return (0);
 275 }
 276
 277 #define fhold(fp)                                                       \
 278         (refcount_acquire(&(fp)->f_count))
 279 #define fdrop(fp, td)                                                   \
 280         (refcount_release(&(fp)->f_count) ? _fdrop((fp), (td)) : _fnoop())
 281
 282 static __inline fo_rdwr_t       fo_read;
 283 static __inline fo_rdwr_t       fo_write;
 284 static __inline fo_truncate_t   fo_truncate;
 285 static __inline fo_ioctl_t      fo_ioctl;
 286 static __inline fo_poll_t       fo_poll;
 287 static __inline fo_kqfilter_t   fo_kqfilter;
 288 static __inline fo_stat_t       fo_stat;
 289 static __inline fo_close_t      fo_close;
 290 static __inline fo_chmod_t      fo_chmod;
 291 static __inline fo_chown_t      fo_chown;
 292 static __inline fo_sendfile_t   fo_sendfile;
 293
 294 static __inline int
 295 fo_read(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
 296     int flags, struct thread *td)
 297 {
 298
 299         return ((*fp->f_ops->fo_read)(fp, uio, active_cred, flags, td));
 300 }
 301
 302 static __inline int
 303 fo_write(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
 304     int flags, struct thread *td)
 305 {
 306
 307         return ((*fp->f_ops->fo_write)(fp, uio, active_cred, flags, td));
 308 }
 309
 310 static __inline int
 311 fo_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
 312     struct thread *td)
 313 {
 314
 315         return ((*fp->f_ops->fo_truncate)(fp, length, active_cred, td));
 316 }
 317
 318 static __inline int
 319 fo_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data, struct ucred *active_cred,
 320     struct thread *td)
 321 {
 322
 323         return ((*fp->f_ops->fo_ioctl)(fp, com, data, active_cred, td));
 324 }
 325
 326 static __inline int
 327 fo_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
 328     struct thread *td)
 329 {
 330
 331         return ((*fp->f_ops->fo_poll)(fp, events, active_cred, td));
 332 }
 333
 334 static __inline int
 335 fo_stat(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
 336     struct thread *td)
 337 {
 338
 339         return ((*fp->f_ops->fo_stat)(fp, sb, active_cred, td));
 340 }
 341
 342 static __inline int
 343 fo_close(struct file *fp, struct thread *td)
 344 {
 345
 346         return ((*fp->f_ops->fo_close)(fp, td));
 347 }
 348
 349 static __inline int
 350 fo_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
 351 {
 352
 353         return ((*fp->f_ops->fo_kqfilter)(fp, kn));
 354 }
 355
 356 static __inline int
 357 fo_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
 358     struct thread *td)
 359 {
 360
 361         return ((*fp->f_ops->fo_chmod)(fp, mode, active_cred, td));
 362 }
 363
 364 static __inline int
 365 fo_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
 366     struct thread *td)
 367 {
 368
 369         return ((*fp->f_ops->fo_chown)(fp, uid, gid, active_cred, td));
 370 }
 371
 372 static __inline int
 373 fo_sendfile(struct file *fp, int sockfd, struct uio *hdr_uio,
 374     struct uio *trl_uio, off_t offset, size_t nbytes, off_t *sent, int flags,
 375     struct thread *td)
 376 {
 377
 378         return ((*fp->f_ops->fo_sendfile)(fp, sockfd, hdr_uio, trl_uio, offset,
 379             nbytes, sent, flags, td));
 380 }
 381
 382 static __inline int
 383 fo_seek(struct file *fp, off_t offset, int whence, struct thread *td)
 384 {
 385
 386         return ((*fp->f_ops->fo_seek)(fp, offset, whence, td));
 387 }
 388
 389 static __inline int
 390 fo_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
 391 {
 392
 393         return ((*fp->f_ops->fo_fill_kinfo)(fp, kif, fdp));
 394 }
 395
 396 static __inline int
 397 fo_mmap(struct file *fp, vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size,
 398     vm_prot_t prot, vm_prot_t cap_maxprot, int flags, vm_ooffset_t foff,
 399     struct thread *td)
 400 {
 401
 402         if (fp->f_ops->fo_mmap == NULL)
 403                 return (ENODEV);
 404         return ((*fp->f_ops->fo_mmap)(fp, map, addr, size, prot, cap_maxprot,
 405             flags, foff, td));
 406 }
 407
 408 static __inline int
 409 fo_aio_queue(struct file *fp, struct kaiocb *job)
 410 {
 411
 412         return ((*fp->f_ops->fo_aio_queue)(fp, job));
 413 }
 414
 415 #endif /* _KERNEL */
 416
 417 #endif /* !SYS_FILE_H */