Fixing syscalls to new seterrno and setretval.
[akaros.git] / kern / src / vfs.c
index c0141b4..45851f2 100644 (file)
@@ -14,6 +14,7 @@
 #include <kfs.h>
 #include <pmap.h>
 #include <umem.h>
+#include <smp.h>
 
 struct sb_tailq super_blocks = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(super_blocks);
 spinlock_t super_blocks_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
@@ -146,15 +147,6 @@ static struct dentry *do_lookup(struct dentry *parent, char *name)
        return dentry;
 }
 
-/* Walk up one directory, being careful of mountpoints, namespaces, and the top
- * of the FS */
-static int climb_up(struct nameidata *nd)
-{
-       // TODO
-       warn("Climbing up (../) in path lookup not supported yet!");
-       return 0;
-}
-
 /* Update ND such that it represents having followed dentry.  IAW the nd
  * refcnting rules, we need to decref any references that were in there before
  * they get clobbered. */
@@ -174,6 +166,32 @@ static int next_link(struct dentry *dentry, struct nameidata *nd)
        return 0;
 }
 
+/* Walk up one directory, being careful of mountpoints, namespaces, and the top
+ * of the FS */
+static int climb_up(struct nameidata *nd)
+{
+       printd("CLIMB_UP, from %s\n", nd->dentry->d_name.name);
+       /* Top of the world, just return.  Should also check for being at the top of
+        * the current process's namespace (TODO) */
+       if (!nd->dentry->d_parent)
+               return -1;
+       /* Check if we are at the top of a mount, if so, we need to follow
+        * backwards, and then climb_up from that one.  We might need to climb
+        * multiple times if we mount multiple FSs at the same spot (highly
+        * unlikely).  This is completely untested.  Might recurse instead. */
+       while (nd->mnt->mnt_root == nd->dentry) {
+               if (!nd->mnt->mnt_parent) {
+                       warn("Might have expected a parent vfsmount (dentry had a parent)");
+                       return -1;
+               }
+               next_link(nd->mnt->mnt_mountpoint, nd);
+       }
+       /* Backwards walk (no mounts or any other issues now). */
+       next_link(nd->dentry->d_parent, nd);
+       printd("CLIMB_UP, to   %s\n", nd->dentry->d_name.name);
+       return 0;
+}
+
 static int follow_mount(struct nameidata *nd)
 {
        /* Detect mount, follow, etc... (TODO!) */
@@ -186,6 +204,19 @@ static int follow_symlink(struct nameidata *nd)
        return 0;
 }
 
+/* Little helper, to make it easier to break out of the nested loops.  Will also
+ * '\0' out the first slash if it's slashes all the way down.  Or turtles. */
+static bool packed_trailing_slashes(char *first_slash)
+{
+       for (char *i = first_slash; *i == '/'; i++) {
+               if (*(i + 1) == '\0') {
+                       *first_slash = '\0';
+                       return TRUE;
+               }
+       }
+       return FALSE;
+}
+
 /* Resolves the links in a basic path walk.  0 for success, -EWHATEVER
  * otherwise.  The final lookup is returned via nd. */
 static int link_path_walk(char *path, struct nameidata *nd)
@@ -214,25 +245,21 @@ static int link_path_walk(char *path, struct nameidata *nd)
                        return error;
                /* find the next link, break out if it is the end */
                next_slash = strchr(link, '/');
-               if (!next_slash)
+               if (!next_slash) {
                        break;
-               else
-                       if (*(next_slash + 1) == '\0') {
-                               /* trailing slash on the path meant the target is a dir */
+               } else {
+                       if (packed_trailing_slashes(next_slash)) {
                                nd->flags |= LOOKUP_DIRECTORY;
-                               *next_slash = '\0';
                                break;
                        }
-               /* skip over any interim ./ */
-               if (!strncmp("./", link, 2)) {
-                       link = next_slash + 1;
-                       continue;
                }
+               /* skip over any interim ./ */
+               if (!strncmp("./", link, 2))
+                       goto next_loop;
                /* Check for "../", walk up */
                if (!strncmp("../", link, 3)) {
                        climb_up(nd);
-                       link = next_slash + 2;
-                       continue;
+                       goto next_loop;
                }
                *next_slash = '\0';
                link_dentry = do_lookup(nd->dentry, link);
@@ -247,8 +274,13 @@ static int link_path_walk(char *path, struct nameidata *nd)
                follow_symlink(nd);
                if (!(nd->dentry->d_inode->i_type & FS_I_DIR))
                        return -ENOTDIR;
+next_loop:
                /* move through the path string to the next entry */
                link = next_slash + 1;
+               /* advance past any other interim slashes.  we know we won't hit the end
+                * due to the for loop check above */
+               while (*link == '/')
+                       link++;
        }
        /* now, we're on the last link of the path */
        /* if we just want the parent, leave now.  and save the name of the link
@@ -492,8 +524,10 @@ struct inode *get_inode(struct dentry *dentry)
        /* FS allocs and sets the following: i_op, i_fop, i_pm.pm_op, and any FS
         * specific stuff. */
        struct inode *inode = sb->s_op->alloc_inode(sb);
-       if (!inode)
+       if (!inode) {
+               set_errno(ENOMEM);
                return 0;
+       }
        TAILQ_INSERT_HEAD(&sb->s_inodes, inode, i_sb_list);             /* weak inode ref */
        TAILQ_INIT(&inode->i_dentry);
        TAILQ_INSERT_TAIL(&inode->i_dentry, dentry, d_alias);   /* weak dentry ref*/
@@ -506,6 +540,7 @@ struct inode *get_inode(struct dentry *dentry)
        inode->i_sb = sb;
        inode->i_state = 0;                                     /* need real states, like I_NEW */
        inode->dirtied_when = 0;
+       inode->i_flags = 0;
        atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
        /* Set up the page_map structures.  Default is to use the embedded one.
         * Might push some of this back into specific FSs.  For now, the FS tells us
@@ -519,6 +554,69 @@ struct inode *get_inode(struct dentry *dentry)
        return inode;
 }
 
+/* Helper op, used when creating regular files and directories.  Note we make a
+ * distinction between the mode and the file type (for now).  After calling
+ * this, call the FS specific version (create or mkdir), which will set the
+ * i_ino, the filetype, and do any other FS-specific stuff.  Also note that a
+ * lot of inode stuff was initialized in get_inode/alloc_inode.  The stuff here
+ * is pertinent to the specific creator (user), mode, and time.  Also note we
+ * don't pass this an nd, like Linux does... */
+static struct inode *create_inode(struct dentry *dentry, int mode)
+{
+       /* note it is the i_ino that uniquely identifies a file in the system.
+        * there's a diff between creating an inode (even for an in-use ino) and
+        * then filling it in, and vs creating a brand new one */
+       struct inode *inode = get_inode(dentry);
+       if (!inode)
+               return 0;
+       inode->i_mode = mode;
+       inode->i_nlink = 1;
+       inode->i_size = 0;
+       inode->i_blocks = 0;
+       inode->i_atime.tv_sec = 0;              /* TODO: now! */
+       inode->i_ctime.tv_sec = 0;
+       inode->i_mtime.tv_sec = 0;
+       inode->i_atime.tv_nsec = 0;             /* are these supposed to be the extra ns? */
+       inode->i_ctime.tv_nsec = 0;
+       inode->i_mtime.tv_nsec = 0;
+       inode->i_bdev = inode->i_sb->s_bdev;
+       return inode;
+}
+
+/* Create a new disk inode in dir associated with dentry, with the given mode.
+ * called when creating a regular file.  dir is the directory/parent.  dentry is
+ * the dentry of the inode we are creating.  Note the lack of the nd... */
+int create_file(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode)
+{
+       struct inode *new_file = create_inode(dentry, mode);
+       if (!new_file)
+               return -1;
+       dir->i_op->create(dir, dentry, mode, 0);
+       /* when we have notions of users, do something here: */
+       new_file->i_uid = 0;
+       new_file->i_gid = 0;
+       kref_put(&new_file->i_kref);
+       return 0;
+}
+
+/* Creates a new inode for a directory associated with dentry in dir with the
+ * given mode. */
+int create_dir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode)
+{
+       struct inode *new_dir = create_inode(dentry, mode);
+       if (!new_dir)
+               return -1;
+       dir->i_op->mkdir(dir, dentry, mode);
+       /* Make sure my parent tracks me.  This is okay, since no directory (dir)
+        * can have more than one dentry */
+       struct dentry *parent = TAILQ_FIRST(&dir->i_dentry);
+       assert(parent && parent == TAILQ_LAST(&dir->i_dentry, dentry_tailq));
+       /* parent dentry tracks dentry as a subdir, weak reference */
+       TAILQ_INSERT_TAIL(&parent->d_subdirs, dentry, d_subdirs_link);
+       kref_put(&new_dir->i_kref);
+       return 0;
+}
+
 /* Returns 0 if the given mode is acceptable for the inode, and an appropriate
  * error code if not.  Needs to be writen, based on some sensible rules, and
  * will also probably use 'current' */
@@ -541,6 +639,45 @@ void inode_release(struct kref *kref)
        // kref_put(inode->i_bdev->kref); /* assuming it's a bdev */
 }
 
+/* Looks up the inode for the given path, returning a refcnt'd inode (or 0).
+ * Permissions are applied for the current user, which is quite a broken system
+ * at the moment.  Flags are lookup flags. */
+struct inode *lookup_inode(char *path, int flags)
+{
+       struct inode *inode;
+       struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
+       int error;
+
+       error = path_lookup(path, flags, nd);
+       if (error) {
+               path_release(nd);
+               set_errno(-error);
+               return 0;
+       }
+       inode = nd->dentry->d_inode;
+       kref_get(&inode->i_kref, 1);
+       path_release(nd);
+       return inode;
+}
+
+/* Fills in kstat with the stat information for the inode */
+void stat_inode(struct inode *inode, struct kstat *kstat)
+{
+       kstat->st_dev = inode->i_sb->s_dev;
+       kstat->st_ino = inode->i_ino;
+       kstat->st_mode = inode->i_mode;
+       kstat->st_nlink = inode->i_nlink;
+       kstat->st_uid = inode->i_uid;
+       kstat->st_gid = inode->i_gid;
+       kstat->st_rdev = inode->i_rdev;
+       kstat->st_size = inode->i_size;
+       kstat->st_blksize = inode->i_blksize;
+       kstat->st_blocks = inode->i_blocks;
+       kstat->st_atime = inode->i_atime;
+       kstat->st_mtime = inode->i_mtime;
+       kstat->st_ctime = inode->i_ctime;
+}
+
 /* File functions */
 
 /* Read count bytes from the file into buf, starting at *offset, which is increased
@@ -576,8 +713,8 @@ ssize_t generic_file_read(struct file *file, char *buf, size_t count,
                error = file_load_page(file, i, &page);
                assert(!error); /* TODO: handle ENOMEM and friends */
                copy_amt = MIN(PGSIZE - page_off, buf_end - buf);
-               /* TODO: think about this.  if it's a user buffer, we're relying on
-                * current to detect whose it is (which should work for async calls).
+               /* TODO: (UMEM) think about this.  if it's a user buffer, we're relying
+                * on current to detect whose it is (which should work for async calls).
                 * Also, need to propagate errors properly...  Probably should do a
                 * user_mem_check, then free, and also to make a distinction between
                 * when the kernel wants a read/write (TODO: KFOP) */
@@ -626,10 +763,11 @@ ssize_t generic_file_write(struct file *file, const char *buf, size_t count,
                error = file_load_page(file, i, &page);
                assert(!error); /* TODO: handle ENOMEM and friends */
                copy_amt = MIN(PGSIZE - page_off, buf_end - buf);
-               /* TODO: think about this.  if it's a user buffer, we're relying on
-                * current to detect whose it is (which should work for async calls). */
+               /* TODO: (UMEM) (KFOP) think about this.  if it's a user buffer, we're
+                * relying on current to detect whose it is (which should work for async
+                * calls). */
                if (current) {
-                       memcpy_to_user(current, page2kva(page) + page_off, buf, copy_amt);
+                       memcpy_from_user(current, page2kva(page) + page_off, buf, copy_amt);
                } else {
                        memcpy(page2kva(page) + page_off, buf, copy_amt);
                }
@@ -644,9 +782,10 @@ ssize_t generic_file_write(struct file *file, const char *buf, size_t count,
 
 /* Opens the file, using permissions from current for lack of a better option.
  * It will attempt to create the file if it does not exist and O_CREAT is
- * specified.  This will return 0 on failure, and set errno.
- * TODO: There's a lot of stuff that we don't do, esp related to permission
- * checking and file truncating.  Create should set errno and propagate it up.*/
+ * specified.  This will return 0 on failure, and set errno.  TODO: There's some
+ * stuff that we don't do, esp related file truncating/creation.  flags are for
+ * opening, the mode is for creating.  The flags related to how to create
+ * (O_CREAT_FLAGS) are handled in this function, not in create_file() */
 struct file *do_file_open(char *path, int flags, int mode)
 {
        struct file *file = 0;
@@ -654,7 +793,7 @@ struct file *do_file_open(char *path, int flags, int mode)
        struct inode *parent_i;
        struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
        int lookup_flags = LOOKUP_PARENT;
-       int error = 0;
+       int error;
 
        /* lookup the parent */
        nd->intent = flags & (O_RDONLY|O_WRONLY|O_RDWR);
@@ -662,7 +801,8 @@ struct file *do_file_open(char *path, int flags, int mode)
                lookup_flags |= LOOKUP_CREATE;
        error = path_lookup(path, lookup_flags, nd);
        if (error) {
-               set_errno(current_tf, -error);
+               path_release(nd);
+               set_errno(-error);
                return 0;
        }
        /* see if the target is there, handle accordingly */
@@ -670,31 +810,26 @@ struct file *do_file_open(char *path, int flags, int mode)
        if (!file_d) {
                if (!(flags & O_CREAT)) {
                        path_release(nd);
-                       set_errno(current_tf, ENOENT);
+                       set_errno(ENOENT);
                        return 0;
                }
                /* Create the inode/file.  get a fresh dentry too: */
                file_d = get_dentry(nd->dentry->d_sb, nd->dentry, nd->last.name);
                parent_i = nd->dentry->d_inode;
-               /* TODO: mode should be & ~umask.  Note that mode only applies to future
-                * opens. */
-               if (parent_i->i_op->create(parent_i, file_d, mode, nd)) {
+               /* TODO: mode should be & ~umask.  Note that mode technically should
+                * only apply to future opens, though we apply it immediately. */
+               if (create_file(parent_i, file_d, mode)) {
                        kref_put(&file_d->d_kref);
                        path_release(nd);
-                       set_errno(current_tf, EFAULT);
                        return 0;
                }
-               /* when we have notions of users, do something here: */
-               file_d->d_inode->i_uid = 0;
-               file_d->d_inode->i_gid = 0;
-               file_d->d_inode->i_flags = flags & ~(O_CREAT|O_TRUNC|O_EXCL|O_NOCTTY);
                dcache_put(file_d);
        } else {        /* the file exists */
                if ((flags & O_CREAT) && (flags & O_EXCL)) {
                        /* wanted to create, not open, bail out */
                        kref_put(&file_d->d_kref);
                        path_release(nd);
-                       set_errno(current_tf, EACCES);
+                       set_errno(EACCES);
                        return 0;
                }
        }
@@ -702,30 +837,62 @@ struct file *do_file_open(char *path, int flags, int mode)
         * point, file_d is a refcnt'd dentry, regardless of which branch we took.*/
        if (flags & O_TRUNC)
                warn("File truncation not supported yet.");
-       file = dentry_open(file_d);             /* sets errno */
+       file = dentry_open(file_d, flags);              /* sets errno */
        if (!file) {
                kref_put(&file_d->d_kref);
                path_release(nd);
                return 0;
        }
-       /* TODO: check the inode's mode (S_XXX) against the flags O_RDWR */
-       /* f_mode stores how the FILE is open, regardless of the mode */
-       file->f_mode = flags & (O_RDONLY|O_WRONLY|O_RDWR);
        kref_put(&file_d->d_kref);
        path_release(nd);
        return file;
 }
 
+/* Checks to see if path can be accessed via mode.  Doesn't do much now.  This
+ * is an example of decent error propagation from the lower levels via int
+ * retvals. */
+int do_file_access(char *path, int mode)
+{
+       struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
+       int retval = 0;
+       /* TODO: when we care about access, do stuff here.  Need to be a bit careful
+        * about how intent works with access (F_OK, R_OK, etc) and open (O_RDONLY)
+        */
+       nd->intent = mode;
+       retval = path_lookup(path, 0, nd);
+       path_release(nd);       
+       return retval;
+}
+
 /* Opens and returns the file specified by dentry */
-struct file *dentry_open(struct dentry *dentry)
+struct file *dentry_open(struct dentry *dentry, int flags)
 {
        struct inode *inode;
+       int desired_mode;
        struct file *file = kmem_cache_alloc(file_kcache, 0);
        if (!file) {
-               set_errno(current_tf, ENOMEM);
+               set_errno(ENOMEM);
                return 0;
        }
        inode = dentry->d_inode;
+       /* Do the mode first, since we can still error out.  f_mode stores how the
+        * OS file is open, which can be more restrictive than the i_mode */
+       switch (flags & (O_RDONLY | O_WRONLY | O_RDWR)) {
+               case O_RDONLY:
+                       desired_mode = S_IRUSR;
+                       break;
+               case O_WRONLY:
+                       desired_mode = S_IWUSR;
+                       break;
+               case O_RDWR:
+                       desired_mode = S_IRUSR | S_IWUSR;
+                       break;
+               default:
+                       goto error_access;
+       }
+       if (check_perms(inode, desired_mode))
+               goto error_access;
+       file->f_mode = desired_mode;
        /* one for the ref passed out, and *none* for the sb TAILQ */
        kref_init(&file->f_kref, file_release, 1);
        /* Add to the list of all files of this SB */
@@ -735,8 +902,8 @@ struct file *dentry_open(struct dentry *dentry)
        kref_get(&inode->i_sb->s_mount->mnt_kref, 1);
        file->f_vfsmnt = inode->i_sb->s_mount;          /* saving a ref to the vmnt...*/
        file->f_op = inode->i_fop;
-       file->f_flags = inode->i_flags;                         /* just taking the inode vals */
-       file->f_mode = inode->i_mode;
+       /* Don't store open mode or creation flags */
+       file->f_flags = flags & ~(O_ACCMODE | O_CREAT_FLAGS);
        file->f_pos = 0;
        file->f_uid = inode->i_uid;
        file->f_gid = inode->i_gid;
@@ -747,6 +914,10 @@ struct file *dentry_open(struct dentry *dentry)
        file->f_mapping = inode->i_mapping;
        file->f_op->open(inode, file);
        return file;
+error_access:
+       set_errno(EACCES);
+       kmem_cache_free(file_kcache, file);
+       return 0;
 }
 
 /* Closes a file, fsync, whatever else is necessary.  Called when the kref hits
@@ -895,6 +1066,8 @@ int file_load_page(struct file *file, unsigned long index, struct page **pp)
 struct file *get_file_from_fd(struct files_struct *open_files, int file_desc)
 {
        struct file *retval = 0;
+       if (file_desc < 0)
+               return 0;
        spin_lock(&open_files->lock);
        if (file_desc < open_files->max_fdset) {
                if (GET_BITMASK_BIT(open_files->open_fds->fds_bits, file_desc)) {
@@ -916,6 +1089,8 @@ struct file *get_file_from_fd(struct files_struct *open_files, int file_desc)
 struct file *put_file_from_fd(struct files_struct *open_files, int file_desc)
 {
        struct file *file = 0;
+       if (file_desc < 0)
+               return 0;
        spin_lock(&open_files->lock);
        if (file_desc < open_files->max_fdset) {
                if (GET_BITMASK_BIT(open_files->open_fds->fds_bits, file_desc)) {
@@ -958,8 +1133,9 @@ int insert_file(struct files_struct *open_files, struct file *file)
        return slot;
 }
 
-/* Closes all open files.  Mostly just a "put" for all files. */
-void close_all_files(struct files_struct *open_files)
+/* Closes all open files.  Mostly just a "put" for all files.  If cloexec, it
+ * will only close files that are opened with O_CLOEXEC. */
+void close_all_files(struct files_struct *open_files, bool cloexec)
 {
        struct file *file;
        spin_lock(&open_files->lock);
@@ -969,6 +1145,8 @@ void close_all_files(struct files_struct *open_files)
                         * have a valid fdset higher than files */
                        assert(i < open_files->max_files);
                        file = open_files->fd[i];
+                       if (cloexec && !(file->f_flags | O_CLOEXEC))
+                               continue;
                        open_files->fd[i] = 0;
                        /* the if case is due to files (stdin) without a *file yet */
                        if (file)
@@ -978,3 +1156,90 @@ void close_all_files(struct files_struct *open_files)
        }
        spin_unlock(&open_files->lock);
 }
+
+/* Inserts all of the files from src into dst, used by sys_fork(). */
+void clone_files(struct files_struct *src, struct files_struct *dst)
+{
+       struct file *file;
+       spin_lock(&src->lock);
+       spin_lock(&dst->lock);
+       for (int i = 0; i < src->max_fdset; i++) {
+               if (GET_BITMASK_BIT(src->open_fds->fds_bits, i)) {
+                       /* while max_files and max_fdset might not line up, we should never
+                        * have a valid fdset higher than files */
+                       assert(i < src->max_files);
+                       file = src->fd[i];
+                       SET_BITMASK_BIT(dst->open_fds->fds_bits, i);
+                       assert(i < dst->max_files && dst->fd[i] == 0);
+                       dst->fd[i] = file;
+                       /* the if case is due to files (stdin) without a *file yet */
+                       if (file)
+                               kref_get(&file->f_kref, 1);
+               }
+       }
+       spin_unlock(&dst->lock);
+       spin_unlock(&src->lock);
+}
+
+static void print_dir(struct dentry *dentry, char *buf, int depth)
+{
+       struct dentry *child_d;
+       struct dirent next;
+       struct file *dir;
+       int retval;
+       int child_num = 0;
+
+       if (!dentry->d_inode->i_type & FS_I_DIR) {
+               warn("Thought this was only directories!!");
+               return;
+       }
+       /* Print this dentry */
+       printk("%s%s/\n", buf, dentry->d_name.name);
+       if (depth >= 32)
+               return;
+       /* Set buffer for our kids */
+       buf[depth] = '\t';
+       dir = dentry_open(dentry, 0);
+       if (!dir)
+               panic("Filesystem seems inconsistent - unable to open a dir!");
+       /* Process every child, recursing on directories */
+       while (1) {
+               next.d_off = child_num++;
+               retval = dir->f_op->readdir(dir, &next);
+               if (retval >= 0) {
+                       /* there is an entry, now get its dentry */
+                       child_d = do_lookup(dentry, next.d_name);
+                       if (!child_d)
+                               panic("Inconsistent FS, dirent doesn't have a dentry!");
+                       /* Recurse for directories, or just print the name for others */
+                       if (child_d->d_inode->i_type & FS_I_DIR)
+                               print_dir(child_d, buf, depth + 1);
+                       else
+                               printk("%s%s  size(B): %d\n", buf, next.d_name,
+                                      child_d->d_inode->i_size);
+                       kref_put(&child_d->d_kref);     
+               }
+               if (retval <= 0)
+                       break;
+       }
+       /* Reset buffer to the way it was */
+       buf[depth] = '\0';
+       kref_put(&dir->f_kref);
+}
+
+/* Debugging */
+int ls_dash_r(char *path)
+{
+       struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
+       int error;
+       char buf[32] = {0};
+
+       error = path_lookup(path, LOOKUP_ACCESS | LOOKUP_DIRECTORY, nd);
+       if (error) {
+               path_release(nd);
+               return error;
+       }
+       print_dir(nd->dentry, buf, 0);
+       path_release(nd);
+       return 0;
+}