sys/vfs/fifofs/fifo_vnops.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1990, 1993, 1995
   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  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by the University of
  16  *      California, Berkeley and its contributors.
  17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  */
  33 /*
  34  * Filesystem FIFO type ops.  All entry points are MPSAFE.  We primarily
  35  * use v_token to interlock operations.
  36  */
  37 #include <sys/param.h>
  38 #include <sys/systm.h>
  39 #include <sys/unistd.h>
  40 #include <sys/kernel.h>
  41 #include <sys/lock.h>
  42 #include <sys/malloc.h>
  43 #include <sys/thread2.h>
  44 #include <sys/vnode.h>
  45 #include <sys/socket.h>
  46 #include <sys/socketvar.h>
  47 #include <sys/filio.h>
  48 #include <sys/fcntl.h>
  49 #include <sys/file.h>
  50 #include <sys/event.h>
  51 #include <sys/un.h>
  52
  53 #include <sys/thread2.h>
  54 #include <sys/socketvar2.h>
  55
  56 #include "fifo.h"
  57
  58 /*
  59  * This structure is associated with the FIFO vnode and stores
  60  * the state associated with the FIFO.
  61  */
  62 struct fifoinfo {
  63         struct socket   *fi_readsock;
  64         struct socket   *fi_writesock;
  65         long            fi_readers;
  66         long            fi_writers;
  67 };
  68
  69 static int      fifo_badop (void);
  70 static int      fifo_print (struct vop_print_args *);
  71 static int      fifo_lookup (struct vop_old_lookup_args *);
  72 static int      fifo_open (struct vop_open_args *);
  73 static int      fifo_close (struct vop_close_args *);
  74 static int      fifo_read (struct vop_read_args *);
  75 static int      fifo_write (struct vop_write_args *);
  76 static int      fifo_ioctl (struct vop_ioctl_args *);
  77 static int      fifo_kqfilter (struct vop_kqfilter_args *);
  78 static int      fifo_inactive (struct  vop_inactive_args *);
  79 static int      fifo_bmap (struct vop_bmap_args *);
  80 static int      fifo_pathconf (struct vop_pathconf_args *);
  81 static int      fifo_advlock (struct vop_advlock_args *);
  82
  83 static void     filt_fifordetach(struct knote *kn);
  84 static int      filt_fiforead(struct knote *kn, long hint);
  85 static void     filt_fifowdetach(struct knote *kn);
  86 static int      filt_fifowrite(struct knote *kn, long hint);
  87
  88 static struct filterops fiforead_filtops =
  89         { FILTEROP_ISFD, NULL, filt_fifordetach, filt_fiforead };
  90 static struct filterops fifowrite_filtops =
  91         { FILTEROP_ISFD, NULL, filt_fifowdetach, filt_fifowrite };
  92
  93 struct vop_ops fifo_vnode_vops = {
  94         .vop_default =          vop_defaultop,
  95         .vop_access =           (void *)vop_ebadf,
  96         .vop_advlock =          fifo_advlock,
  97         .vop_bmap =             fifo_bmap,
  98         .vop_close =            fifo_close,
  99         .vop_old_create =       (void *)fifo_badop,
 100         .vop_getattr =          (void *)vop_ebadf,
 101         .vop_inactive =         fifo_inactive,
 102         .vop_ioctl =            fifo_ioctl,
 103         .vop_kqfilter =         fifo_kqfilter,
 104         .vop_old_link =         (void *)fifo_badop,
 105         .vop_old_lookup =       fifo_lookup,
 106         .vop_old_mkdir =        (void *)fifo_badop,
 107         .vop_old_mknod =        (void *)fifo_badop,
 108         .vop_open =             fifo_open,
 109         .vop_pathconf =         fifo_pathconf,
 110         .vop_print =            fifo_print,
 111         .vop_read =             fifo_read,
 112         .vop_readdir =          (void *)fifo_badop,
 113         .vop_readlink =         (void *)fifo_badop,
 114         .vop_reallocblks =      (void *)fifo_badop,
 115         .vop_reclaim =          (void *)vop_null,
 116         .vop_old_remove =       (void *)fifo_badop,
 117         .vop_old_rename =       (void *)fifo_badop,
 118         .vop_old_rmdir =        (void *)fifo_badop,
 119         .vop_setattr =          (void *)vop_ebadf,
 120         .vop_old_symlink =      (void *)fifo_badop,
 121         .vop_write =            fifo_write
 122 };
 123
 124 VNODEOP_SET(fifo_vnode_vops);
 125
 126 static MALLOC_DEFINE(M_FIFOINFO, "Fifo info", "Fifo info entries");
 127
 128 /*
 129  * fifo_vnoperate()
 130  */
 131 int
 132 fifo_vnoperate(struct vop_generic_args *ap)
 133 {
 134         return (VOCALL(&fifo_vnode_vops, ap));
 135 }
 136
 137 /*
 138  * Trivial lookup routine that always fails.
 139  *
 140  * fifo_lookup(struct vnode *a_dvp, struct vnode **a_vpp,
 141  *             struct componentname *a_cnp)
 142  */
 143 /* ARGSUSED */
 144 static int
 145 fifo_lookup(struct vop_old_lookup_args *ap)
 146 {
 147         *ap->a_vpp = NULL;
 148         return (ENOTDIR);
 149 }
 150
 151 /*
 152  * Open called to set up a new instance of a fifo or
 153  * to find an active instance of a fifo.
 154  *
 155  * fifo_open(struct vnode *a_vp, int a_mode, struct ucred *a_cred,
 156  *           struct file *a_fp)
 157  */
 158 /* ARGSUSED */
 159 static int
 160 fifo_open(struct vop_open_args *ap)
 161 {
 162         struct thread *td = curthread;
 163         struct vnode *vp = ap->a_vp;
 164         struct fifoinfo *fip;
 165         struct socket *rso, *wso;
 166         int error;
 167
 168         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 169         if ((fip = vp->v_fifoinfo) == NULL) {
 170                 fip = kmalloc(sizeof(*fip), M_FIFOINFO, M_WAITOK);
 171                 vp->v_fifoinfo = fip;
 172                 error = socreate(AF_LOCAL, &rso, SOCK_STREAM, 0, td);
 173                 if (error) {
 174                         kfree(fip, M_FIFOINFO);
 175                         vp->v_fifoinfo = NULL;
 176                         goto done;
 177                 }
 178                 fip->fi_readsock = rso;
 179                 error = socreate(AF_LOCAL, &wso, SOCK_STREAM, 0, td);
 180                 if (error) {
 181                         soclose(rso, FNONBLOCK);
 182                         kfree(fip, M_FIFOINFO);
 183                         vp->v_fifoinfo = NULL;
 184                         goto done;
 185                 }
 186                 fip->fi_writesock = wso;
 187                 error = unp_connect2(wso, rso);
 188                 if (error) {
 189                         soclose(wso, FNONBLOCK);
 190                         soclose(rso, FNONBLOCK);
 191                         kfree(fip, M_FIFOINFO);
 192                         vp->v_fifoinfo = NULL;
 193                         goto done;
 194                 }
 195                 fip->fi_readers = fip->fi_writers = 0;
 196                 wso->so_snd.ssb_lowat = PIPE_BUF;
 197                 sosetstate(rso, SS_CANTRCVMORE);
 198         }
 199         if (ap->a_mode & FREAD) {
 200                 fip->fi_readers++;
 201                 if (fip->fi_readers == 1) {
 202                         soisreconnected(fip->fi_writesock);
 203                         if (fip->fi_writers > 0) {
 204                                 wakeup((caddr_t)&fip->fi_writers);
 205                                 sowwakeup(fip->fi_writesock);
 206                         }
 207                 }
 208         }
 209         if (ap->a_mode & FWRITE) {
 210                 fip->fi_writers++;
 211                 if (fip->fi_writers == 1) {
 212                         soisreconnected(fip->fi_readsock);
 213                         if (fip->fi_readers > 0) {
 214                                 wakeup((caddr_t)&fip->fi_readers);
 215                                 sorwakeup(fip->fi_writesock);
 216                         }
 217                 }
 218         }
 219         if ((ap->a_mode & FREAD) && (ap->a_mode & O_NONBLOCK) == 0) {
 220                 if (fip->fi_writers == 0) {
 221                         vn_unlock(vp);
 222                         error = tsleep((caddr_t)&fip->fi_readers,
 223                             PCATCH, "fifoor", 0);
 224                         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 225                         if (error)
 226                                 goto bad;
 227                         /*
 228                          * We must have got woken up because we had a writer.
 229                          * That (and not still having one) is the condition
 230                          * that we must wait for.
 231                          */
 232                 }
 233         }
 234         if (ap->a_mode & FWRITE) {
 235                 if (ap->a_mode & O_NONBLOCK) {
 236                         if (fip->fi_readers == 0) {
 237                                 error = ENXIO;
 238                                 goto bad;
 239                         }
 240                 } else {
 241                         if (fip->fi_readers == 0) {
 242                                 vn_unlock(vp);
 243                                 error = tsleep((caddr_t)&fip->fi_writers,
 244                                     PCATCH, "fifoow", 0);
 245                                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 246                                 if (error)
 247                                         goto bad;
 248                                 /*
 249                                  * We must have got woken up because we had
 250                                  * a reader.  That (and not still having one)
 251                                  * is the condition that we must wait for.
 252                                  */
 253                         }
 254                 }
 255         }
 256         vsetflags(vp, VNOTSEEKABLE);
 257         error = vop_stdopen(ap);
 258         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 259         return (error);
 260 bad:
 261         vop_stdopen(ap);        /* bump opencount/writecount as appropriate */
 262         VOP_CLOSE(vp, ap->a_mode);
 263 done:
 264         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 265         return (error);
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Vnode op for read
 270  *
 271  * fifo_read(struct vnode *a_vp, struct uio *a_uio, int a_ioflag,
 272  *           struct ucred *a_cred)
 273  */
 274 /* ARGSUSED */
 275 static int
 276 fifo_read(struct vop_read_args *ap)
 277 {
 278         struct uio *uio = ap->a_uio;
 279         struct vnode *vp = ap->a_vp;
 280         struct socket *rso = vp->v_fifoinfo->fi_readsock;
 281         int error;
 282         int flags;
 283
 284 #ifdef DIAGNOSTIC
 285         if (uio->uio_rw != UIO_READ)
 286                 panic("fifo_read mode");
 287 #endif
 288         if (uio->uio_resid == 0)
 289                 return (0);
 290         if (ap->a_ioflag & IO_NDELAY)
 291                 flags = MSG_FNONBLOCKING;
 292         else
 293                 flags = 0;
 294         vn_unlock(vp);
 295         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 296         error = soreceive(rso, NULL, uio, NULL, NULL, &flags);
 297         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 298         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 299         return (error);
 300 }
 301
 302 /*
 303  * Vnode op for write
 304  *
 305  * fifo_write(struct vnode *a_vp, struct uio *a_uio, int a_ioflag,
 306  *            struct ucred *a_cred)
 307  */
 308 /* ARGSUSED */
 309 static int
 310 fifo_write(struct vop_write_args *ap)
 311 {
 312         struct thread *td = ap->a_uio->uio_td;
 313         struct vnode *vp = ap->a_vp;
 314         struct socket *wso = vp->v_fifoinfo->fi_writesock;
 315         int error;
 316         int flags;
 317
 318 #ifdef DIAGNOSTIC
 319         if (ap->a_uio->uio_rw != UIO_WRITE)
 320                 panic("fifo_write mode");
 321 #endif
 322         if (ap->a_ioflag & IO_NDELAY)
 323                 flags = MSG_FNONBLOCKING;
 324         else
 325                 flags = 0;
 326         vn_unlock(vp);
 327         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 328         error = sosend(wso, NULL, ap->a_uio, 0, NULL, flags, td);
 329         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 330         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 331         return (error);
 332 }
 333
 334 /*
 335  * Device ioctl operation.
 336  *
 337  * fifo_ioctl(struct vnode *a_vp, int a_command, caddr_t a_data, int a_fflag,
 338  *            struct ucred *a_cred, struct sysmsg *a_sysmsg)
 339  */
 340 /* ARGSUSED */
 341 static int
 342 fifo_ioctl(struct vop_ioctl_args *ap)
 343 {
 344         struct file filetmp;    /* Local */
 345         struct vnode *vp = ap->a_vp;
 346         int error;
 347
 348         if (ap->a_fflag & FREAD) {
 349                 filetmp.f_data = vp->v_fifoinfo->fi_readsock;
 350                 lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 351                 error = soo_ioctl(&filetmp, ap->a_command, ap->a_data,
 352                                   ap->a_cred, ap->a_sysmsg);
 353                 lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 354                 if (error)
 355                         return (error);
 356         }
 357         if (ap->a_fflag & FWRITE) {
 358                 filetmp.f_data = vp->v_fifoinfo->fi_writesock;
 359                 lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 360                 error = soo_ioctl(&filetmp, ap->a_command, ap->a_data,
 361                                   ap->a_cred, ap->a_sysmsg);
 362                 lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 363                 if (error)
 364                         return (error);
 365         }
 366         return (0);
 367 }
 368
 369 /*
 370  * fifo_kqfilter(struct vnode *a_vp, struct knote *a_kn)
 371  */
 372 /* ARGSUSED */
 373 static int
 374 fifo_kqfilter(struct vop_kqfilter_args *ap)
 375 {
 376         struct vnode *vp = ap->a_vp;
 377         struct fifoinfo *fi = vp->v_fifoinfo;
 378         struct socket *so;
 379         struct signalsockbuf *ssb;
 380
 381         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 382
 383         switch (ap->a_kn->kn_filter) {
 384         case EVFILT_READ:
 385                 ap->a_kn->kn_fop = &fiforead_filtops;
 386                 so = fi->fi_readsock;
 387                 ssb = &so->so_rcv;
 388                 break;
 389         case EVFILT_WRITE:
 390                 ap->a_kn->kn_fop = &fifowrite_filtops;
 391                 so = fi->fi_writesock;
 392                 ssb = &so->so_snd;
 393                 break;
 394         default:
 395                 lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 396                 return (EOPNOTSUPP);
 397         }
 398
 399         ap->a_kn->kn_hook = (caddr_t)vp;
 400         ssb_insert_knote(ssb, ap->a_kn);
 401
 402         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 403         return (0);
 404 }
 405
 406 static void
 407 filt_fifordetach(struct knote *kn)
 408 {
 409         struct vnode *vp = (void *)kn->kn_hook;
 410         struct socket *so = vp->v_fifoinfo->fi_readsock;
 411
 412         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 413         ssb_remove_knote(&so->so_rcv, kn);
 414         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 415 }
 416
 417 static int
 418 filt_fiforead(struct knote *kn, long hint)
 419 {
 420         struct vnode *vp = (void *)kn->kn_hook;
 421         struct socket *so = vp->v_fifoinfo->fi_readsock;
 422
 423         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 424         kn->kn_data = so->so_rcv.ssb_cc;
 425         if ((kn->kn_sfflags & NOTE_OLDAPI) == 0 &&
 426             so->so_state & SS_ISDISCONNECTED) {
 427                 if (kn->kn_data == 0)
 428                         kn->kn_flags |= EV_NODATA;
 429                 kn->kn_flags |= EV_EOF;
 430                 lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 431                 return (1);
 432         }
 433         kn->kn_flags &= ~(EV_EOF | EV_NODATA);
 434         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 435         return (kn->kn_data > 0);
 436 }
 437
 438 static void
 439 filt_fifowdetach(struct knote *kn)
 440 {
 441         struct vnode *vp = (void *)kn->kn_hook;
 442         struct socket *so = vp->v_fifoinfo->fi_writesock;
 443
 444         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 445         ssb_remove_knote(&so->so_snd, kn);
 446         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 447 }
 448
 449 static int
 450 filt_fifowrite(struct knote *kn, long hint)
 451 {
 452         struct vnode *vp = (void *)kn->kn_hook;
 453         struct socket *so = vp->v_fifoinfo->fi_writesock;
 454
 455         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 456         kn->kn_data = ssb_space(&so->so_snd);
 457         if (so->so_state & SS_ISDISCONNECTED) {
 458                 kn->kn_flags |= (EV_EOF | EV_NODATA);
 459                 lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 460                 return (1);
 461         }
 462         kn->kn_flags &= ~(EV_EOF | EV_NODATA);
 463         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 464         return (kn->kn_data >= so->so_snd.ssb_lowat);
 465 }
 466
 467 /*
 468  * fifo_inactive(struct vnode *a_vp)
 469  */
 470 static int
 471 fifo_inactive(struct vop_inactive_args *ap)
 472 {
 473         return (0);
 474 }
 475
 476 /*
 477  * This is a noop, simply returning what one has been given.
 478  *
 479  * fifo_bmap(struct vnode *a_vp, off_t a_loffset,
 480  *           off_t *a_doffsetp, int *a_runp, int *a_runb)
 481  */
 482 static int
 483 fifo_bmap(struct vop_bmap_args *ap)
 484 {
 485         if (ap->a_doffsetp != NULL)
 486                 *ap->a_doffsetp = ap->a_loffset;
 487         if (ap->a_runp != NULL)
 488                 *ap->a_runp = 0;
 489         if (ap->a_runb != NULL)
 490                 *ap->a_runb = 0;
 491         return (0);
 492 }
 493
 494 /*
 495  * Device close routine
 496  *
 497  * fifo_close(struct vnode *a_vp, int a_fflag)
 498  */
 499 /* ARGSUSED */
 500 static int
 501 fifo_close(struct vop_close_args *ap)
 502 {
 503         struct vnode *vp = ap->a_vp;
 504         struct fifoinfo *fip;
 505         int error1, error2;
 506
 507         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 508         fip = vp->v_fifoinfo;
 509         if (ap->a_fflag & FREAD) {
 510                 fip->fi_readers--;
 511                 if (fip->fi_readers == 0)
 512                         soisdisconnected(fip->fi_writesock);
 513         }
 514         if (ap->a_fflag & FWRITE) {
 515                 fip->fi_writers--;
 516                 if (fip->fi_writers == 0)
 517                         soisdisconnected(fip->fi_readsock);
 518         }
 519         if (vp->v_sysref.refcnt > 1) {
 520                 vop_stdclose(ap);
 521                 lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 522                 return (0);
 523         }
 524         error1 = soclose(fip->fi_readsock, FNONBLOCK);
 525         error2 = soclose(fip->fi_writesock, FNONBLOCK);
 526         kfree(fip, M_FIFOINFO);
 527         vp->v_fifoinfo = NULL;
 528         if (error1) {
 529                 error2 = error1;
 530         } else {
 531                 vop_stdclose(ap);
 532         }
 533         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 534         return (error2);
 535 }
 536
 537
 538 /*
 539  * Print out internal contents of a fifo vnode.
 540  */
 541 int
 542 fifo_printinfo(struct vnode *vp)
 543 {
 544         struct fifoinfo *fip = vp->v_fifoinfo;
 545
 546         kprintf(", fifo with %ld readers and %ld writers",
 547                 fip->fi_readers, fip->fi_writers);
 548         return (0);
 549 }
 550
 551 /*
 552  * Print out the contents of a fifo vnode.
 553  *
 554  * fifo_print(struct vnode *a_vp)
 555  */
 556 static int
 557 fifo_print(struct vop_print_args *ap)
 558 {
 559         kprintf("tag VT_NON");
 560         fifo_printinfo(ap->a_vp);
 561         kprintf("\n");
 562         return (0);
 563 }
 564
 565 /*
 566  * Return POSIX pathconf information applicable to fifo's.
 567  *
 568  * fifo_pathconf(struct vnode *a_vp, int a_name, int *a_retval)
 569  */
 570 int
 571 fifo_pathconf(struct vop_pathconf_args *ap)
 572 {
 573         switch (ap->a_name) {
 574         case _PC_LINK_MAX:
 575                 *ap->a_retval = LINK_MAX;
 576                 return (0);
 577         case _PC_PIPE_BUF:
 578                 *ap->a_retval = PIPE_BUF;
 579                 return (0);
 580         case _PC_CHOWN_RESTRICTED:
 581                 *ap->a_retval = 1;
 582                 return (0);
 583         default:
 584                 return (EINVAL);
 585         }
 586         /* NOTREACHED */
 587 }
 588
 589 /*
 590  * Fifo advisory byte-level locks.
 591  *
 592  * fifo_advlock(struct vnode *a_vp, caddr_t a_id, int a_op, struct flock *a_fl,
 593  *              int a_flags)
 594  */
 595 /* ARGSUSED */
 596 static int
 597 fifo_advlock(struct vop_advlock_args *ap)
 598 {
 599         return ((ap->a_flags & F_POSIX) ? EINVAL : EOPNOTSUPP);
 600 }
 601
 602 /*
 603  * Fifo bad operation
 604  */
 605 static int
 606 fifo_badop(void)
 607 {
 608         panic("fifo_badop called");
 609         /* NOTREACHED */
 610 }