mcs/class/Mono.Posix/Mono.Unix/UnixMarshal.cs

   1 //
   2 // Mono.Unix/UnixMarshal.cs
   3 //
   4 // Authors:
   5 //   Jonathan Pryor (jonpryor@vt.edu)
   6 //
   7 // (C) 2004-2006 Jonathan Pryor
   8 //
   9 // Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
  10 // a copy of this software and associated documentation files (the
  11 // "Software"), to deal in the Software without restriction, including
  12 // without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
  13 // distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
  14 // permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  15 // the following conditions:
  16 //
  17 // The above copyright notice and this permission notice shall be
  18 // included in all copies or substantial portions of the Software.
  19 //
  20 // THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  21 // EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  22 // MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  23 // NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
  24 // LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
  25 // OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
  26 // WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  27 //
  28
  29 using System;
  30 using System.IO;
  31 using System.Net.Sockets;
  32 using System.Runtime.InteropServices;
  33 using System.Runtime.Serialization;
  34 using System.Text;
  35 using Mono.Unix;
  36
  37 namespace Mono.Unix {
  38
  39         // Scenario:  We want to be able to translate an Error to a string.
  40         //  Problem:  Thread-safety.  Strerror(3) isn't thread safe (unless
  41         //            thread-local-variables are used, which is probably only
  42         //            true on Windows).
  43         // Solution:  Use strerror_r().
  44         //  Problem:  strerror_r() isn't portable.
  45         //            (Apparently Solaris doesn't provide it.)
  46         // Solution:  Cry.  Then introduce an intermediary, ErrorMarshal.
  47         //            ErrorMarshal exposes a single public delegate, Translator,
  48         //            which will convert an Error to a string.  It's static
  49         //            constructor first tries using strerror_r().  If it works,
  50         //            great; use it in the future.  If it doesn't work, fallback to
  51         //            using strerror(3).
  52         //            This should be thread safe, since the check is done within the
  53         //            class constructor lock.
  54         //            Strerror(3) will be thread-safe from managed code, but won't
  55         //            be thread-safe between managed & unmanaged code.
  56         internal class ErrorMarshal
  57         {
  58                 internal delegate string ErrorTranslator (Native.Errno errno);
  59
  60                 internal static readonly ErrorTranslator Translate;
  61
  62                 static ErrorMarshal ()
  63                 {
  64                         try {
  65                                 Translate = new ErrorTranslator (strerror_r);
  66                                 Translate (Native.Errno.ERANGE);
  67                         }
  68                         catch (EntryPointNotFoundException) {
  69                                 Translate = new ErrorTranslator (strerror);
  70                         }
  71                 }
  72
  73                 private static string strerror (Native.Errno errno)
  74                 {
  75                         return Native.Stdlib.strerror (errno);
  76                 }
  77
  78                 private static string strerror_r (Native.Errno errno)
  79                 {
  80                         StringBuilder buf = new StringBuilder (16);
  81                         int r = 0;
  82                         do {
  83                                 buf.Capacity *= 2;
  84                                 r = Native.Syscall.strerror_r (errno, buf);
  85                         } while (r == -1 && Native.Stdlib.GetLastError() == Native.Errno.ERANGE);
  86
  87                         if (r == -1)
  88                                 return "** Unknown error code: " + ((int) errno) + "**";
  89                         return buf.ToString();
  90                 }
  91         }
  92
  93         public sealed /* static */ class UnixMarshal
  94         {
  95                 private UnixMarshal () {}
  96
  97                 [CLSCompliant (false)]
  98                 public static string GetErrorDescription (Native.Errno errno)
  99                 {
 100                         return ErrorMarshal.Translate (errno);
 101                 }
 102
 103                 public static IntPtr AllocHeap (long size)
 104                 {
 105                         if (size < 0)
 106                                 throw new ArgumentOutOfRangeException ("size", "< 0");
 107                         return Native.Stdlib.malloc ((ulong) size);
 108                 }
 109
 110                 public static IntPtr ReAllocHeap (IntPtr ptr, long size)
 111                 {
 112                         if (size < 0)
 113                                 throw new ArgumentOutOfRangeException ("size", "< 0");
 114                         return Native.Stdlib.realloc (ptr, (ulong) size);
 115                 }
 116
 117                 public static void FreeHeap (IntPtr ptr)
 118                 {
 119                         Native.Stdlib.free (ptr);
 120                 }
 121
 122                 public static unsafe string PtrToStringUnix (IntPtr p)
 123                 {
 124                         if (p == IntPtr.Zero)
 125                                 return null;
 126
 127                         int len = checked ((int) Native.Stdlib.strlen (p));
 128                         return new string ((sbyte*) p, 0, len, UnixEncoding.Instance);
 129                 }
 130
 131                 public static string PtrToString (IntPtr p)
 132                 {
 133                         if (p == IntPtr.Zero)
 134                                 return null;
 135                         return PtrToString (p, UnixEncoding.Instance);
 136                 }
 137
 138                 public static unsafe string PtrToString (IntPtr p, Encoding encoding)
 139                 {
 140                         if (p == IntPtr.Zero)
 141                                 return null;
 142
 143                         int len = GetStringByteLength (p, encoding);
 144
 145                         // Due to variable-length encoding schemes, GetStringByteLength() may
 146                         // have returned multiple "null" characters.  (For example, when
 147                         // encoding a string into UTF-8 there will be 4 terminating nulls.)
 148                         // We don't want these null's to be in the returned string, so strip
 149                         // them off.
 150                         string s = new string ((sbyte*) p, 0, len, encoding);
 151                         len = s.Length;
 152                         while (len > 0 && s [len-1] == 0)
 153                                 --len;
 154                         if (len == s.Length)
 155                                 return s;
 156                         return s.Substring (0, len);
 157                 }
 158
 159                 private static int GetStringByteLength (IntPtr p, Encoding encoding)
 160                 {
 161                         Type encodingType = encoding.GetType ();
 162
 163                         int len = -1;
 164
 165                         // Encodings that will always end with a single null byte
 166                         if (typeof(UTF8Encoding).IsAssignableFrom (encodingType) ||
 167                                         typeof(UTF7Encoding).IsAssignableFrom (encodingType) ||
 168                                         typeof(UnixEncoding).IsAssignableFrom (encodingType) ||
 169                                         typeof(ASCIIEncoding).IsAssignableFrom (encodingType)) {
 170                                 len = checked ((int) Native.Stdlib.strlen (p));
 171                         }
 172                         // Encodings that will always end with a 0x0000 16-bit word
 173                         else if (typeof(UnicodeEncoding).IsAssignableFrom (encodingType)) {
 174                                 len = GetInt16BufferLength (p);
 175                         }
 176                         // Some non-public encoding, such as Latin1 or a DBCS charset.
 177                         // Look for a sequence of encoding.GetMaxByteCount() bytes that are all
 178                         // 0, which should be the terminating null.
 179                         // This is "iffy", since it may fail for variable-width encodings; for
 180                         // example, UTF8Encoding.GetMaxByteCount(1) = 4, so this would read 3
 181                         // bytes past the end of the string, possibly into garbage memory
 182                         // (which is why we special case UTF above).
 183                         else {
 184                                 len = GetRandomBufferLength (p, encoding.GetMaxByteCount(1));
 185                         }
 186
 187                         if (len == -1)
 188                                 throw new NotSupportedException ("Unable to determine native string buffer length");
 189                         return len;
 190                 }
 191
 192                 private static int GetInt16BufferLength (IntPtr p)
 193                 {
 194                         int len = 0;
 195                         while (Marshal.ReadInt16 (p, len*2) != 0)
 196                                 checked {++len;}
 197                         return checked(len*2);
 198                 }
 199
 200                 private static int GetInt32BufferLength (IntPtr p)
 201                 {
 202                         int len = 0;
 203                         while (Marshal.ReadInt32 (p, len*4) != 0)
 204                                 checked {++len;}
 205                         return checked(len*4);
 206                 }
 207
 208                 private static int GetRandomBufferLength (IntPtr p, int nullLength)
 209                 {
 210                         switch (nullLength) {
 211                                 case 1: return checked ((int) Native.Stdlib.strlen (p));
 212                                 case 2: return GetInt16BufferLength (p);
 213                                 case 4: return GetInt32BufferLength (p);
 214                         }
 215
 216                         int len = 0;
 217                         int num_null_seen = 0;
 218
 219                         do {
 220                                 byte b = Marshal.ReadByte (p, len++);
 221                                 if (b == 0)
 222                                         ++num_null_seen;
 223                                 else
 224                                         num_null_seen = 0;
 225                         } while (num_null_seen != nullLength);
 226
 227                         return len;
 228                 }
 229
 230                 /*
 231                  * Marshal a C `char **'.  ANSI C `main' requirements are assumed:
 232                  *
 233                  *   stringArray is an array of pointers to C strings
 234                  *   stringArray has a terminating NULL string.
 235                  *
 236                  * For example:
 237                  *   stringArray[0] = "string 1";
 238                  *   stringArray[1] = "string 2";
 239                  *   stringArray[2] = NULL
 240                  *
 241                  * The terminating NULL is required so that we know when to stop looking
 242                  * for strings.
 243                  */
 244                 public static string[] PtrToStringArray (IntPtr stringArray)
 245                 {
 246                         return PtrToStringArray (stringArray, UnixEncoding.Instance);
 247                 }
 248
 249                 public static string[] PtrToStringArray (IntPtr stringArray, Encoding encoding)
 250                 {
 251                         if (stringArray == IntPtr.Zero)
 252                                 return new string[]{};
 253
 254                         int argc = CountStrings (stringArray);
 255                         return PtrToStringArray (argc, stringArray, encoding);
 256                 }
 257
 258                 private static int CountStrings (IntPtr stringArray)
 259                 {
 260                         int count = 0;
 261                         while (Marshal.ReadIntPtr (stringArray, count*IntPtr.Size) != IntPtr.Zero)
 262                                 ++count;
 263                         return count;
 264                 }
 265
 266                 /*
 267                  * Like PtrToStringArray(IntPtr), but it allows the user to specify how
 268                  * many strings to look for in the array.  As such, the requirement for a
 269                  * terminating NULL element is not required.
 270                  *
 271                  * Usage is similar to ANSI C `main': count is argc, stringArray is argv.
 272                  * stringArray[count] is NOT accessed (though ANSI C requires that
 273                  * argv[argc] = NULL, which PtrToStringArray(IntPtr) requires).
 274                  */
 275                 public static string[] PtrToStringArray (int count, IntPtr stringArray)
 276                 {
 277                         return PtrToStringArray (count, stringArray, UnixEncoding.Instance);
 278                 }
 279
 280                 public static string[] PtrToStringArray (int count, IntPtr stringArray, Encoding encoding)
 281                 {
 282                         if (count < 0)
 283                                 throw new ArgumentOutOfRangeException ("count", "< 0");
 284                         if (stringArray == IntPtr.Zero)
 285                                 return new string[count];
 286
 287                         string[] members = new string[count];
 288                         for (int i = 0; i < count; ++i) {
 289                                 IntPtr s = Marshal.ReadIntPtr (stringArray, i * IntPtr.Size);
 290                                 members[i] = PtrToString (s, encoding);
 291                         }
 292
 293                         return members;
 294                 }
 295
 296                 public static IntPtr StringToHeap (string s)
 297                 {
 298                         return StringToHeap (s, UnixEncoding.Instance);
 299                 }
 300
 301                 public static IntPtr StringToHeap (string s, Encoding encoding)
 302                 {
 303                         return StringToHeap (s, 0, s.Length, encoding);
 304                 }
 305
 306                 public static IntPtr StringToHeap (string s, int index, int count)
 307                 {
 308                         return StringToHeap (s, index, count, UnixEncoding.Instance);
 309                 }
 310
 311                 public static IntPtr StringToHeap (string s, int index, int count, Encoding encoding)
 312                 {
 313                         int min_byte_count = encoding.GetMaxByteCount(1);
 314                         char[] copy = s.ToCharArray (index, count);
 315                         byte[] marshal = new byte [encoding.GetByteCount (copy) + min_byte_count];
 316
 317                         int bytes_copied = encoding.GetBytes (copy, 0, copy.Length, marshal, 0);
 318
 319                         if (bytes_copied != (marshal.Length-min_byte_count))
 320                                 throw new NotSupportedException ("encoding.GetBytes() doesn't equal encoding.GetByteCount()!");
 321
 322                         IntPtr mem = AllocHeap (marshal.Length);
 323                         if (mem == IntPtr.Zero)
 324                                 throw new OutOfMemoryException ();
 325
 326                         bool copied = false;
 327                         try {
 328                                 Marshal.Copy (marshal, 0, mem, marshal.Length);
 329                                 copied = true;
 330                         }
 331                         finally {
 332                                 if (!copied)
 333                                         FreeHeap (mem);
 334                         }
 335
 336                         return mem;
 337                 }
 338
 339                 public static bool ShouldRetrySyscall (int r)
 340                 {
 341                         if (r == -1 && Native.Stdlib.GetLastError () == Native.Errno.EINTR)
 342                                 return true;
 343                         return false;
 344                 }
 345
 346                 [CLSCompliant (false)]
 347                 public static bool ShouldRetrySyscall (int r, out Native.Errno errno)
 348                 {
 349                         errno = (Native.Errno) 0;
 350                         if (r == -1 && (errno = Native.Stdlib.GetLastError ()) == Native.Errno.EINTR)
 351                                 return true;
 352                         return false;
 353                 }
 354
 355                 // we can't permit any printf(3)-style formatting information, since that
 356                 // would kill the stack.  However, replacing %% is silly, and some %* are
 357                 // permitted (such as %m in syslog to print strerror(errno)).
 358                 internal static string EscapeFormatString (string message,
 359                                 char [] permitted)
 360                 {
 361                         if (message == null)
 362                                 return "";
 363                         StringBuilder sb = new StringBuilder (message.Length);
 364                         for (int i = 0; i < message.Length; ++i) {
 365                                 char c = message [i];
 366                                 sb.Append (c);
 367                                 if (c == '%' && (i+1) < message.Length) {
 368                                         char n = message [i+1];
 369                                         if (n == '%' || IsCharPresent (permitted, n))
 370                                                 sb.Append (n);
 371                                         else
 372                                                 sb.Append ('%').Append (n);
 373                                         ++i;
 374                                 }
 375                                 // invalid format string: % at EOS.
 376                                 else if (c == '%')
 377                                         sb.Append ('%');
 378                         }
 379                         return sb.ToString ();
 380                 }
 381
 382                 private static bool IsCharPresent (char[] array, char c)
 383                 {
 384                         if (array == null)
 385                                 return false;
 386                         for (int i = 0; i < array.Length; ++i)
 387                                 if (array [i] == c)
 388                                         return true;
 389                         return false;
 390                 }
 391
 392                 internal static Exception CreateExceptionForError (Native.Errno errno)
 393                 {
 394                         string message = GetErrorDescription (errno);
 395                         UnixIOException p = new UnixIOException (errno);
 396
 397                         // Ordering: Order alphabetically by exception first (right column),
 398                         // then order alphabetically by Errno value (left column) for the given
 399                         // exception.
 400                         switch (errno) {
 401                                 case Native.Errno.EBADF:
 402                                 case Native.Errno.EINVAL:        return new ArgumentException (message, p);
 403
 404                                 case Native.Errno.ERANGE:        return new ArgumentOutOfRangeException (message);
 405                                 case Native.Errno.ENOTDIR:       return new DirectoryNotFoundException (message, p);
 406                                 case Native.Errno.ENOENT:        return new FileNotFoundException (message, p);
 407
 408                                 case Native.Errno.EOPNOTSUPP:
 409                                 case Native.Errno.EPERM:         return new InvalidOperationException (message, p);
 410
 411                                 case Native.Errno.ENOEXEC:       return new InvalidProgramException (message, p);
 412
 413                                 case Native.Errno.EIO:
 414                                 case Native.Errno.ENOSPC:
 415                                 case Native.Errno.ENOTEMPTY:
 416                                 case Native.Errno.ENXIO:
 417                                 case Native.Errno.EROFS:
 418                                 case Native.Errno.ESPIPE:        return new IOException (message, p);
 419
 420                                 case Native.Errno.EFAULT:        return new NullReferenceException (message, p);
 421                                 case Native.Errno.EOVERFLOW:     return new OverflowException (message, p);
 422                                 case Native.Errno.ENAMETOOLONG:  return new PathTooLongException (message, p);
 423
 424                                 case Native.Errno.EACCES:
 425                                 case Native.Errno.EISDIR:        return new UnauthorizedAccessException (message, p);
 426
 427                                 default: /* ignore */     break;
 428                         }
 429                         return p;
 430                 }
 431
 432                 internal static Exception CreateExceptionForLastError ()
 433                 {
 434                         return CreateExceptionForError (Native.Stdlib.GetLastError());
 435                 }
 436
 437                 [CLSCompliant (false)]
 438                 public static void ThrowExceptionForError (Native.Errno errno)
 439                 {
 440                         throw CreateExceptionForError (errno);
 441                 }
 442
 443                 public static void ThrowExceptionForLastError ()
 444                 {
 445                         throw CreateExceptionForLastError ();
 446                 }
 447
 448                 [CLSCompliant (false)]
 449                 public static void ThrowExceptionForErrorIf (int retval, Native.Errno errno)
 450                 {
 451                         if (retval == -1)
 452                                 ThrowExceptionForError (errno);
 453                 }
 454
 455                 public static void ThrowExceptionForLastErrorIf (int retval)
 456                 {
 457                         if (retval == -1)
 458                                 ThrowExceptionForLastError ();
 459                 }
 460         }
 461 }
 462
 463 // vim: noexpandtab