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