mono/io-layer/shared.c

   1 /*
   2  * shared.c:  Shared memory handling, and daemon launching
   3  *
   4  * Author:
   5  *      Dick Porter (dick@ximian.com)
   6  *
   7  * (C) 2002-2006 Novell, Inc.
   8  */
   9
  10
  11 #include <config.h>
  12 #include <glib.h>
  13 #include <stdio.h>
  14 #include <fcntl.h>
  15 #include <unistd.h>
  16 #include <sys/mman.h>
  17 #include <sys/types.h>
  18 #include <sys/stat.h>
  19 #include <errno.h>
  20 #include <string.h>
  21 #include <sys/ipc.h>
  22 #include <sys/sem.h>
  23 #include <sys/utsname.h>
  24
  25 #include <mono/io-layer/wapi.h>
  26 #include <mono/io-layer/wapi-private.h>
  27 #include <mono/io-layer/shared.h>
  28 #include <mono/io-layer/handles-private.h>
  29
  30 #undef DEBUG
  31
  32 static gchar *_wapi_shm_file (_wapi_shm_t type)
  33 {
  34         static gchar file[_POSIX_PATH_MAX];
  35         gchar *name = NULL, *filename, *dir, *wapi_dir;
  36         gchar machine_name[256];
  37         const gchar *fake_name;
  38         struct utsname ubuf;
  39         int ret;
  40         int len;
  41
  42         ret = uname (&ubuf);
  43         if (ret == -1) {
  44                 ubuf.machine[0] = '\0';
  45                 ubuf.sysname[0] = '\0';
  46         } else {
  47                 g_strdelimit (ubuf.sysname, "/", '_');
  48                 g_strdelimit (ubuf.machine, "/", '_');
  49         }
  50
  51         fake_name = g_getenv ("MONO_SHARED_HOSTNAME");
  52         if (fake_name == NULL) {
  53                 if (gethostname(machine_name, sizeof(machine_name)) != 0)
  54                         machine_name[0] = '\0';
  55         } else {
  56                 len = MIN (strlen (fake_name), sizeof (machine_name) - 1);
  57                 strncpy (machine_name, fake_name, len);
  58                 machine_name [len] = '\0';
  59         }
  60
  61         switch (type) {
  62         case WAPI_SHM_DATA:
  63                 name = g_strdup_printf ("shared_data-%s-%s-%s-%d-%d-%d",
  64                                         machine_name, ubuf.sysname,
  65                                         ubuf.machine,
  66                                         (int) sizeof(struct _WapiHandleShared),
  67                                         _WAPI_HANDLE_VERSION, 0);
  68                 break;
  69
  70         case WAPI_SHM_FILESHARE:
  71                 name = g_strdup_printf ("shared_fileshare-%s-%s-%s-%d-%d-%d",
  72                                         machine_name, ubuf.sysname,
  73                                         ubuf.machine,
  74                                         (int) sizeof(struct _WapiFileShare),
  75                                         _WAPI_HANDLE_VERSION, 0);
  76                 break;
  77         }
  78
  79         /* I don't know how nfs affects mmap.  If mmap() of files on
  80          * nfs mounts breaks, then there should be an option to set
  81          * the directory.
  82          */
  83         wapi_dir = getenv ("MONO_SHARED_DIR");
  84         if (wapi_dir == NULL) {
  85                 filename = g_build_filename (g_get_home_dir (), ".wapi", name,
  86                                              NULL);
  87         } else {
  88                 filename = g_build_filename (wapi_dir, ".wapi", name, NULL);
  89         }
  90         g_free (name);
  91
  92         g_snprintf (file, _POSIX_PATH_MAX, "%s", filename);
  93         g_free (filename);
  94
  95         /* No need to check if the dir already exists or check
  96          * mkdir() errors, because on any error the open() call will
  97          * report the problem.
  98          */
  99         dir = g_path_get_dirname (file);
 100         mkdir (dir, 0755);
 101         g_free (dir);
 102
 103         return(file);
 104 }
 105
 106 static int _wapi_shm_file_open (const gchar *filename, guint32 wanted_size)
 107 {
 108         int fd;
 109         struct stat statbuf;
 110         int ret, tries = 0;
 111         gboolean created = FALSE;
 112
 113 try_again:
 114         if (tries++ > 10) {
 115                 /* Just give up */
 116                 return (-1);
 117         } else if (tries > 5) {
 118                 /* Break out of a loop */
 119                 unlink (filename);
 120         }
 121
 122         /* No O_CREAT yet, because we need to initialise the file if
 123          * we have to create it.
 124          */
 125         fd = open (filename, O_RDWR, 0600);
 126         if (fd == -1 && errno == ENOENT) {
 127                 /* OK, its up to us to create it.  O_EXCL to avoid a
 128                  * race condition where two processes can
 129                  * simultaneously try and create the file
 130                  */
 131                 fd = open (filename, O_CREAT|O_EXCL|O_RDWR, 0600);
 132                 if (fd == -1 && errno == EEXIST) {
 133                         /* It's possible that the file was created in
 134                          * between finding it didn't exist, and trying
 135                          * to create it.  Just try opening it again
 136                          */
 137                         goto try_again;
 138                 } else if (fd == -1) {
 139                         g_critical ("%s: shared file [%s] open error: %s",
 140                                     __func__, filename, g_strerror (errno));
 141                         return(-1);
 142                 } else {
 143                         /* We created the file, so we need to expand
 144                          * the file.
 145                          *
 146                          * (wanted_size-1, because we're about to
 147                          * write the other byte to actually expand the
 148                          * file.)
 149                          */
 150                         if (lseek (fd, wanted_size-1, SEEK_SET) == -1) {
 151                                 g_critical ("%s: shared file [%s] lseek error: %s", __func__, filename, g_strerror (errno));
 152                                 close (fd);
 153                                 unlink (filename);
 154                                 return(-1);
 155                         }
 156
 157                         do {
 158                                 ret = write (fd, "", 1);
 159                         } while (ret == -1 && errno == EINTR);
 160
 161                         if (ret == -1) {
 162                                 g_critical ("%s: shared file [%s] write error: %s", __func__, filename, g_strerror (errno));
 163                                 close (fd);
 164                                 unlink (filename);
 165                                 return(-1);
 166                         }
 167
 168                         created = TRUE;
 169
 170                         /* The contents of the file is set to all
 171                          * zero, because it is opened up with lseek,
 172                          * so we don't need to do any more
 173                          * initialisation here
 174                          */
 175                 }
 176         } else if (fd == -1) {
 177                 g_critical ("%s: shared file [%s] open error: %s", __func__,
 178                             filename, g_strerror (errno));
 179                 return(-1);
 180         }
 181
 182         /* Use stat to find the file size (instead of hard coding it)
 183          * because we can expand the file later if needed (for more
 184          * handles or scratch space.)
 185          */
 186         if (fstat (fd, &statbuf) == -1) {
 187                 g_critical ("%s: fstat error: %s", __func__,
 188                             g_strerror (errno));
 189                 if (created == TRUE) {
 190                         unlink (filename);
 191                 }
 192                 close (fd);
 193                 return(-1);
 194         }
 195
 196         if (statbuf.st_size < wanted_size) {
 197                 close (fd);
 198                 if (created == TRUE) {
 199 #ifdef HAVE_LARGE_FILE_SUPPORT
 200                         /* Keep gcc quiet... */
 201                         g_critical ("%s: shared file [%s] is not big enough! (found %lld, need %d bytes)", __func__, filename, statbuf.st_size, wanted_size);
 202 #else
 203                         g_critical ("%s: shared file [%s] is not big enough! (found %ld, need %d bytes)", __func__, filename, statbuf.st_size, wanted_size);
 204 #endif
 205                         unlink (filename);
 206                         return(-1);
 207                 } else {
 208                         /* We didn't create it, so just try opening it again */
 209                         _wapi_handle_spin (100);
 210                         goto try_again;
 211                 }
 212         }
 213
 214         return(fd);
 215 }
 216
 217 /*
 218  * _wapi_shm_attach:
 219  * @success: Was it a success
 220  *
 221  * Attach to the shared memory file or create it if it did not exist.
 222  * Returns the memory area the file was mmapped to.
 223  */
 224 gpointer _wapi_shm_attach (_wapi_shm_t type)
 225 {
 226         gpointer shm_seg;
 227         int fd;
 228         struct stat statbuf;
 229         gchar *filename=_wapi_shm_file (type);
 230         guint32 size;
 231
 232         switch(type) {
 233         case WAPI_SHM_DATA:
 234                 size = sizeof(struct _WapiHandleSharedLayout);
 235                 break;
 236
 237         case WAPI_SHM_FILESHARE:
 238                 size = sizeof(struct _WapiFileShareLayout);
 239                 break;
 240         }
 241
 242         fd = _wapi_shm_file_open (filename, size);
 243         if (fd == -1) {
 244                 g_critical ("%s: shared file [%s] open error", __func__,
 245                             filename);
 246                 return(NULL);
 247         }
 248
 249         if (fstat (fd, &statbuf)==-1) {
 250                 g_critical ("%s: fstat error: %s", __func__,
 251                             g_strerror (errno));
 252                 close (fd);
 253                 return(NULL);
 254         }
 255
 256         shm_seg = mmap (NULL, statbuf.st_size, PROT_READ|PROT_WRITE,
 257                         MAP_SHARED, fd, 0);
 258         if (shm_seg == MAP_FAILED) {
 259                 shm_seg = mmap (NULL, statbuf.st_size, PROT_READ|PROT_WRITE,
 260                         MAP_PRIVATE, fd, 0);
 261                 if (shm_seg == MAP_FAILED) {
 262                         g_critical ("%s: mmap error: %s", __func__, g_strerror (errno));
 263                         close (fd);
 264                         return(NULL);
 265                 }
 266         }
 267
 268         close (fd);
 269         return(shm_seg);
 270 }
 271
 272 void _wapi_shm_semaphores_init ()
 273 {
 274         key_t key;
 275         key_t oldkey;
 276         int thr_ret;
 277         struct _WapiHandleSharedLayout *tmp_shared;
 278
 279         /* Yet more barmy API - this union is a well-defined parameter
 280          * in a syscall, yet I still have to define it here as it
 281          * doesn't appear in a header
 282          */
 283         union semun {
 284                 int val;
 285                 struct semid_ds *buf;
 286                 ushort *array;
 287         } defs;
 288         ushort def_vals[_WAPI_SHARED_SEM_COUNT];
 289         int i;
 290         int retries = 0;
 291
 292         for (i = 0; i < _WAPI_SHARED_SEM_COUNT; i++) {
 293                 def_vals[i] = 1;
 294         }
 295
 296         /* Process count must start at '0' - the 1 for all the others
 297          * sets the semaphore to "unlocked"
 298          */
 299         def_vals[_WAPI_SHARED_SEM_PROCESS_COUNT] = 0;
 300
 301         defs.array = def_vals;
 302
 303         /* Temporarily attach the shared data so we can read the
 304          * semaphore key.  We release this mapping and attach again
 305          * after getting the semaphores to avoid a race condition
 306          * where a terminating process can delete the shared files
 307          * between a new process attaching the file and getting access
 308          * to the semaphores (which increments the process count,
 309          * preventing destruction of the shared data...)
 310          */
 311         tmp_shared = _wapi_shm_attach (WAPI_SHM_DATA);
 312         g_assert (tmp_shared != NULL);
 313
 314         key = ftok (_wapi_shm_file (WAPI_SHM_DATA), 'M');
 315
 316 again:
 317         retries++;
 318         oldkey = tmp_shared->sem_key;
 319
 320         if (oldkey == 0) {
 321 #ifdef DEBUG
 322                 g_message ("%s: Creating with new key (0x%x)", __func__, key);
 323 #endif
 324
 325                 /* The while loop attempts to make some sense of the
 326                  * bonkers 'think of a random number' method of
 327                  * picking a key without collision with other
 328                  * applications
 329                  */
 330                 while ((_wapi_sem_id = semget (key, _WAPI_SHARED_SEM_COUNT,
 331                                                IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0600)) == -1) {
 332                         if (errno == ENOMEM) {
 333                                 g_error ("%s: semget error: %s", __func__,
 334                                             g_strerror (errno));
 335                         } else if (errno == ENOSPC) {
 336                                 g_error ("%s: semget error: %s.  Try deleting some semaphores with ipcs and ipcrm\nor increase the maximum number of semaphore in the system.", __func__, g_strerror (errno));
 337                         } else if (errno != EEXIST) {
 338                                 if (retries > 3)
 339                                         g_warning ("%s: semget error: %s key 0x%x - trying again", __func__,
 340                                                         g_strerror (errno), key);
 341                         }
 342
 343                         key++;
 344 #ifdef DEBUG
 345                         g_message ("%s: Got (%s), trying with new key (0x%x)",
 346                                    __func__, g_strerror (errno), key);
 347 #endif
 348                 }
 349                 /* Got a semaphore array, so initialise it and install
 350                  * the key into the shared memory
 351                  */
 352
 353                 if (semctl (_wapi_sem_id, 0, SETALL, defs) == -1) {
 354                         if (retries > 3)
 355                                 g_warning ("%s: semctl init error: %s - trying again", __func__, g_strerror (errno));
 356
 357                         /* Something went horribly wrong, so try
 358                          * getting a new set from scratch
 359                          */
 360                         semctl (_wapi_sem_id, 0, IPC_RMID);
 361                         goto again;
 362                 }
 363
 364                 if (InterlockedCompareExchange (&tmp_shared->sem_key,
 365                                                 key, 0) != 0) {
 366                         /* Someone else created one and installed the
 367                          * key while we were working, so delete the
 368                          * array we created and fall through to the
 369                          * 'key already known' case.
 370                          */
 371                         semctl (_wapi_sem_id, 0, IPC_RMID);
 372                         oldkey = tmp_shared->sem_key;
 373                 } else {
 374                         /* We've installed this semaphore set's key into
 375                          * the shared memory
 376                          */
 377                         goto done;
 378                 }
 379         }
 380
 381 #ifdef DEBUG
 382         g_message ("%s: Trying with old key 0x%x", __func__, oldkey);
 383 #endif
 384
 385         _wapi_sem_id = semget (oldkey, _WAPI_SHARED_SEM_COUNT, 0600);
 386         if (_wapi_sem_id == -1) {
 387                 if (retries > 3)
 388                         g_warning ("%s: semget error opening old key 0x%x (%s) - trying again",
 389                                         __func__, oldkey,g_strerror (errno));
 390
 391                 /* Someone must have deleted the semaphore set, so
 392                  * blow away the bad key and try again
 393                  */
 394                 InterlockedCompareExchange (&tmp_shared->sem_key, 0, oldkey);
 395
 396                 goto again;
 397         }
 398
 399   done:
 400         /* Increment the usage count of this semaphore set */
 401         thr_ret = _wapi_shm_sem_lock (_WAPI_SHARED_SEM_PROCESS_COUNT_LOCK);
 402         g_assert (thr_ret == 0);
 403
 404 #ifdef DEBUG
 405         g_message ("%s: Incrementing the process count (%d)", __func__, _wapi_getpid ());
 406 #endif
 407
 408         /* We only ever _unlock_ this semaphore, letting the kernel
 409          * restore (ie decrement) this unlock when this process exits.
 410          * We lock another semaphore around it so we can serialise
 411          * access when we're testing the value of this semaphore when
 412          * we exit cleanly, so we can delete the whole semaphore set.
 413          */
 414         _wapi_shm_sem_unlock (_WAPI_SHARED_SEM_PROCESS_COUNT);
 415
 416 #ifdef DEBUG
 417         g_message ("%s: Process count is now %d (%d)", __func__, semctl (_wapi_sem_id, _WAPI_SHARED_SEM_PROCESS_COUNT, GETVAL), _wapi_getpid ());
 418 #endif
 419
 420         _wapi_shm_sem_unlock (_WAPI_SHARED_SEM_PROCESS_COUNT_LOCK);
 421
 422         munmap (tmp_shared, sizeof(struct _WapiHandleSharedLayout));
 423 }
 424
 425 void _wapi_shm_semaphores_remove (void)
 426 {
 427         int thr_ret;
 428         int proc_count;
 429
 430 #ifdef DEBUG
 431         g_message ("%s: Checking process count (%d)", __func__,
 432                    _wapi_getpid ());
 433 #endif
 434
 435         thr_ret = _wapi_shm_sem_lock (_WAPI_SHARED_SEM_PROCESS_COUNT_LOCK);
 436         g_assert (thr_ret == 0);
 437
 438         proc_count = semctl (_wapi_sem_id, _WAPI_SHARED_SEM_PROCESS_COUNT,
 439                              GETVAL);
 440
 441         g_assert (proc_count > 0);
 442         if (proc_count == 1) {
 443                 /* Just us, so blow away the semaphores and the shared
 444                  * files
 445                  */
 446 #ifdef DEBUG
 447                 g_message ("%s: Removing semaphores! (%d)", __func__,
 448                            _wapi_getpid ());
 449 #endif
 450
 451                 semctl (_wapi_sem_id, 0, IPC_RMID);
 452                 unlink (_wapi_shm_file (WAPI_SHM_DATA));
 453                 unlink (_wapi_shm_file (WAPI_SHM_FILESHARE));
 454         } else {
 455                 /* "else" clause, because there's no point unlocking
 456                  * the semaphore if we've just blown it away...
 457                  */
 458                 _wapi_shm_sem_unlock (_WAPI_SHARED_SEM_PROCESS_COUNT_LOCK);
 459         }
 460 }
 461
 462 int _wapi_shm_sem_lock (int sem)
 463 {
 464         struct sembuf ops;
 465         int ret;
 466
 467 #ifdef DEBUG
 468         g_message ("%s: locking sem %d", __func__, sem);
 469 #endif
 470
 471         ops.sem_num = sem;
 472         ops.sem_op = -1;
 473         ops.sem_flg = SEM_UNDO;
 474
 475   retry:
 476         do {
 477                 ret = semop (_wapi_sem_id, &ops, 1);
 478         } while (ret == -1 && errno == EINTR);
 479
 480         if (ret == -1) {
 481                 /* EINVAL covers the case when the semaphore was
 482                  * deleted before we started the semop
 483                  */
 484                 if (errno == EIDRM || errno == EINVAL) {
 485                         /* Someone blew away this semaphore set, so
 486                          * get a new one and try again
 487                          */
 488 #ifdef DEBUG
 489                         g_message ("%s: Reinitialising the semaphores!",
 490                                    __func__);
 491 #endif
 492
 493                         _wapi_shm_semaphores_init ();
 494                         goto retry;
 495                 }
 496
 497                 /* Turn this into a pthreads-style return value */
 498                 ret = errno;
 499         }
 500
 501 #ifdef DEBUG
 502         g_message ("%s: returning %d (%s)", __func__, ret, g_strerror (ret));
 503 #endif
 504
 505         return(ret);
 506 }
 507
 508 int _wapi_shm_sem_trylock (int sem)
 509 {
 510         struct sembuf ops;
 511         int ret;
 512
 513 #ifdef DEBUG
 514         g_message ("%s: trying to lock sem %d", __func__, sem);
 515 #endif
 516
 517         ops.sem_num = sem;
 518         ops.sem_op = -1;
 519         ops.sem_flg = IPC_NOWAIT | SEM_UNDO;
 520
 521   retry:
 522         do {
 523                 ret = semop (_wapi_sem_id, &ops, 1);
 524         } while (ret == -1 && errno == EINTR);
 525
 526         if (ret == -1) {
 527                 /* EINVAL covers the case when the semaphore was
 528                  * deleted before we started the semop
 529                  */
 530                 if (errno == EIDRM || errno == EINVAL) {
 531                         /* Someone blew away this semaphore set, so
 532                          * get a new one and try again
 533                          */
 534 #ifdef DEBUG
 535                         g_message ("%s: Reinitialising the semaphores!",
 536                                    __func__);
 537 #endif
 538
 539                         _wapi_shm_semaphores_init ();
 540                         goto retry;
 541                 }
 542
 543                 /* Turn this into a pthreads-style return value */
 544                 ret = errno;
 545         }
 546
 547         if (ret == EAGAIN) {
 548                 /* But pthreads uses this code instead */
 549                 ret = EBUSY;
 550         }
 551
 552 #ifdef DEBUG
 553         g_message ("%s: returning %d (%s)", __func__, ret, g_strerror (ret));
 554 #endif
 555
 556         return(ret);
 557 }
 558
 559 int _wapi_shm_sem_unlock (int sem)
 560 {
 561         struct sembuf ops;
 562         int ret;
 563
 564 #ifdef DEBUG
 565         g_message ("%s: unlocking sem %d", __func__, sem);
 566 #endif
 567
 568         ops.sem_num = sem;
 569         ops.sem_op = 1;
 570         ops.sem_flg = SEM_UNDO;
 571
 572   retry:
 573         do {
 574                 ret = semop (_wapi_sem_id, &ops, 1);
 575         } while (ret == -1 && errno == EINTR);
 576
 577         if (ret == -1) {
 578                 /* EINVAL covers the case when the semaphore was
 579                  * deleted before we started the semop
 580                  */
 581                 if (errno == EIDRM || errno == EINVAL) {
 582                         /* Someone blew away this semaphore set, so
 583                          * get a new one and try again (we can't just
 584                          * assume that the semaphore is now unlocked)
 585                          */
 586 #ifdef DEBUG
 587                         g_message ("%s: Reinitialising the semaphores!",
 588                                    __func__);
 589 #endif
 590
 591                         _wapi_shm_semaphores_init ();
 592                         goto retry;
 593                 }
 594
 595                 /* Turn this into a pthreads-style return value */
 596                 ret = errno;
 597         }
 598
 599 #ifdef DEBUG
 600         g_message ("%s: returning %d (%s)", __func__, ret, g_strerror (ret));
 601 #endif
 602
 603         return(ret);
 604 }
 605