Better tdb tracing, start of decent replay_trace.
[ccan] / ccan / tdb / open.c
1  /* 
2    Unix SMB/CIFS implementation.
3
4    trivial database library
5
6    Copyright (C) Andrew Tridgell              1999-2005
7    Copyright (C) Paul `Rusty' Russell              2000
8    Copyright (C) Jeremy Allison                    2000-2003
9    
10      ** NOTE! The following LGPL license applies to the tdb
11      ** library. This does NOT imply that all of Samba is released
12      ** under the LGPL
13    
14    This library is free software; you can redistribute it and/or
15    modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
16    License as published by the Free Software Foundation; either
17    version 3 of the License, or (at your option) any later version.
18
19    This library is distributed in the hope that it will be useful,
20    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
21    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
22    Lesser General Public License for more details.
23
24    You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
25    License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
26 */
27
28 #include "tdb_private.h"
29
30 /* all contexts, to ensure no double-opens (fcntl locks don't nest!) */
31 static struct tdb_context *tdbs = NULL;
32
33
34 /* This is based on the hash algorithm from gdbm */
35 static unsigned int default_tdb_hash(TDB_DATA *key)
36 {
37         uint32_t value; /* Used to compute the hash value.  */
38         uint32_t   i;   /* Used to cycle through random values. */
39
40         /* Set the initial value from the key size. */
41         for (value = 0x238F13AF * key->dsize, i=0; i < key->dsize; i++)
42                 value = (value + (key->dptr[i] << (i*5 % 24)));
43
44         return (1103515243 * value + 12345);  
45 }
46
47
48 /* initialise a new database with a specified hash size */
49 static int tdb_new_database(struct tdb_context *tdb, int hash_size)
50 {
51         struct tdb_header *newdb;
52         size_t size;
53         int ret = -1;
54         ssize_t written;
55
56         /* We make it up in memory, then write it out if not internal */
57         size = sizeof(struct tdb_header) + (hash_size+1)*sizeof(tdb_off_t);
58         if (!(newdb = (struct tdb_header *)calloc(size, 1)))
59                 return TDB_ERRCODE(TDB_ERR_OOM, -1);
60
61         /* Fill in the header */
62         newdb->version = TDB_VERSION;
63         newdb->hash_size = hash_size;
64         if (tdb->flags & TDB_INTERNAL) {
65                 tdb->map_size = size;
66                 tdb->map_ptr = (char *)newdb;
67                 memcpy(&tdb->header, newdb, sizeof(tdb->header));
68                 /* Convert the `ondisk' version if asked. */
69                 CONVERT(*newdb);
70                 return 0;
71         }
72         if (lseek(tdb->fd, 0, SEEK_SET) == -1)
73                 goto fail;
74
75         if (ftruncate(tdb->fd, 0) == -1)
76                 goto fail;
77
78         /* This creates an endian-converted header, as if read from disk */
79         CONVERT(*newdb);
80         memcpy(&tdb->header, newdb, sizeof(tdb->header));
81         /* Don't endian-convert the magic food! */
82         memcpy(newdb->magic_food, TDB_MAGIC_FOOD, strlen(TDB_MAGIC_FOOD)+1);
83         /* we still have "ret == -1" here */
84         written = write(tdb->fd, newdb, size);
85         if (written == size) {
86                 ret = 0;
87         } else if (written != -1) {
88                 /* call write once again, this usually should return -1 and
89                  * set errno appropriately */
90                 size -= written;
91                 written = write(tdb->fd, newdb+written, size);
92                 if (written == size) {
93                 ret = 0;
94                 } else if (written >= 0) {
95                         /* a second incomplete write - we give up.
96                          * guessing the errno... */
97                         errno = ENOSPC;
98                 }
99         }
100
101   fail:
102         SAFE_FREE(newdb);
103         return ret;
104 }
105
106
107
108 static int tdb_already_open(dev_t device,
109                             ino_t ino)
110 {
111         struct tdb_context *i;
112         
113         for (i = tdbs; i; i = i->next) {
114                 if (i->device == device && i->inode == ino) {
115                         return 1;
116                 }
117         }
118
119         return 0;
120 }
121
122 /* open the database, creating it if necessary 
123
124    The open_flags and mode are passed straight to the open call on the
125    database file. A flags value of O_WRONLY is invalid. The hash size
126    is advisory, use zero for a default value.
127
128    Return is NULL on error, in which case errno is also set.  Don't 
129    try to call tdb_error or tdb_errname, just do strerror(errno).
130
131    @param name may be NULL for internal databases. */
132 struct tdb_context *tdb_open(const char *name, int hash_size, int tdb_flags,
133                       int open_flags, mode_t mode)
134 {
135         return tdb_open_ex(name, hash_size, tdb_flags, open_flags, mode, NULL, NULL);
136 }
137
138 /* a default logging function */
139 static void null_log_fn(struct tdb_context *tdb, enum tdb_debug_level level, const char *fmt, ...) PRINTF_ATTRIBUTE(3, 4);
140 static void null_log_fn(struct tdb_context *tdb, enum tdb_debug_level level, const char *fmt, ...)
141 {
142 }
143
144
145 struct tdb_context *tdb_open_ex(const char *name, int hash_size, int tdb_flags,
146                                 int open_flags, mode_t mode,
147                                 const struct tdb_logging_context *log_ctx,
148                                 tdb_hash_func hash_fn)
149 {
150         struct tdb_context *tdb;
151         struct stat st;
152         int rev = 0, locked = 0;
153         unsigned char *vp;
154         uint32_t vertest;
155         unsigned v;
156 #ifdef TDB_TRACE
157         char tracefile[strlen(name) + 32];
158 #endif
159
160         if (!(tdb = (struct tdb_context *)calloc(1, sizeof *tdb))) {
161                 /* Can't log this */
162                 errno = ENOMEM;
163                 goto fail;
164         }
165
166         tdb_io_init(tdb);
167         tdb->fd = -1;
168         tdb->name = NULL;
169         tdb->map_ptr = NULL;
170         tdb->flags = tdb_flags;
171         tdb->open_flags = open_flags;
172         if (log_ctx) {
173                 tdb->log = *log_ctx;
174         } else {
175                 tdb->log.log_fn = null_log_fn;
176                 tdb->log.log_private = NULL;
177         }
178         tdb->hash_fn = hash_fn ? hash_fn : default_tdb_hash;
179
180         /* cache the page size */
181         tdb->page_size = getpagesize();
182         if (tdb->page_size <= 0) {
183                 tdb->page_size = 0x2000;
184         }
185
186         tdb->max_dead_records = (tdb_flags & TDB_VOLATILE) ? 5 : 0;
187
188         if ((open_flags & O_ACCMODE) == O_WRONLY) {
189                 TDB_LOG((tdb, TDB_DEBUG_ERROR, "tdb_open_ex: can't open tdb %s write-only\n",
190                          name));
191                 errno = EINVAL;
192                 goto fail;
193         }
194         
195         if (hash_size == 0)
196                 hash_size = DEFAULT_HASH_SIZE;
197         if ((open_flags & O_ACCMODE) == O_RDONLY) {
198                 tdb->read_only = 1;
199                 /* read only databases don't do locking or clear if first */
200                 tdb->flags |= TDB_NOLOCK;
201                 tdb->flags &= ~TDB_CLEAR_IF_FIRST;
202         }
203
204         /* internal databases don't mmap or lock, and start off cleared */
205         if (tdb->flags & TDB_INTERNAL) {
206                 tdb->flags |= (TDB_NOLOCK | TDB_NOMMAP);
207                 tdb->flags &= ~TDB_CLEAR_IF_FIRST;
208                 if (tdb_new_database(tdb, hash_size) != 0) {
209                         TDB_LOG((tdb, TDB_DEBUG_ERROR, "tdb_open_ex: tdb_new_database failed!"));
210                         goto fail;
211                 }
212 #ifdef TDB_TRACE
213                 /* All tracing will fail.  That's ok. */
214                 tdb->tracefd = -1;
215 #endif
216                 goto internal;
217         }
218
219         if ((tdb->fd = open(name, open_flags, mode)) == -1) {
220                 TDB_LOG((tdb, TDB_DEBUG_WARNING, "tdb_open_ex: could not open file %s: %s\n",
221                          name, strerror(errno)));
222                 goto fail;      /* errno set by open(2) */
223         }
224
225         /* on exec, don't inherit the fd */
226         v = fcntl(tdb->fd, F_GETFD, 0);
227         fcntl(tdb->fd, F_SETFD, v | FD_CLOEXEC);
228
229         /* ensure there is only one process initialising at once */
230         if (tdb->methods->tdb_brlock(tdb, GLOBAL_LOCK, F_WRLCK, F_SETLKW, 0, 1) == -1) {
231                 TDB_LOG((tdb, TDB_DEBUG_ERROR, "tdb_open_ex: failed to get global lock on %s: %s\n",
232                          name, strerror(errno)));
233                 goto fail;      /* errno set by tdb_brlock */
234         }
235
236         /* we need to zero database if we are the only one with it open */
237         if ((tdb_flags & TDB_CLEAR_IF_FIRST) &&
238             (!tdb->read_only) &&
239             (locked = (tdb->methods->tdb_brlock(tdb, ACTIVE_LOCK, F_WRLCK, F_SETLK, 0, 1) == 0))) {
240                 open_flags |= O_CREAT;
241                 if (ftruncate(tdb->fd, 0) == -1) {
242                         TDB_LOG((tdb, TDB_DEBUG_FATAL, "tdb_open_ex: "
243                                  "failed to truncate %s: %s\n",
244                                  name, strerror(errno)));
245                         goto fail; /* errno set by ftruncate */
246                 }
247         }
248
249         errno = 0;
250         if (read(tdb->fd, &tdb->header, sizeof(tdb->header)) != sizeof(tdb->header)
251             || strcmp(tdb->header.magic_food, TDB_MAGIC_FOOD) != 0
252             || (tdb->header.version != TDB_VERSION
253                 && !(rev = (tdb->header.version==TDB_BYTEREV(TDB_VERSION))))) {
254                 /* its not a valid database - possibly initialise it */
255                 if (!(open_flags & O_CREAT) || tdb_new_database(tdb, hash_size) == -1) {
256                         if (errno == 0) {
257                         errno = EIO; /* ie bad format or something */
258                         }
259                         goto fail;
260                 }
261                 rev = (tdb->flags & TDB_CONVERT);
262         }
263         vp = (unsigned char *)&tdb->header.version;
264         vertest = (((uint32_t)vp[0]) << 24) | (((uint32_t)vp[1]) << 16) |
265                   (((uint32_t)vp[2]) << 8) | (uint32_t)vp[3];
266         tdb->flags |= (vertest==TDB_VERSION) ? TDB_BIGENDIAN : 0;
267         if (!rev)
268                 tdb->flags &= ~TDB_CONVERT;
269         else {
270                 tdb->flags |= TDB_CONVERT;
271                 tdb_convert(&tdb->header, sizeof(tdb->header));
272         }
273         if (fstat(tdb->fd, &st) == -1)
274                 goto fail;
275
276         if (tdb->header.rwlocks != 0) {
277                 TDB_LOG((tdb, TDB_DEBUG_ERROR, "tdb_open_ex: spinlocks no longer supported\n"));
278                 goto fail;
279         }
280
281         /* Is it already in the open list?  If so, fail. */
282         if (tdb_already_open(st.st_dev, st.st_ino)) {
283                 TDB_LOG((tdb, TDB_DEBUG_ERROR, "tdb_open_ex: "
284                          "%s (%d,%d) is already open in this process\n",
285                          name, (int)st.st_dev, (int)st.st_ino));
286                 errno = EBUSY;
287                 goto fail;
288         }
289
290         if (!(tdb->name = (char *)strdup(name))) {
291                 errno = ENOMEM;
292                 goto fail;
293         }
294
295         tdb->map_size = st.st_size;
296         tdb->device = st.st_dev;
297         tdb->inode = st.st_ino;
298         tdb_mmap(tdb);
299         if (locked) {
300                 if (tdb->methods->tdb_brlock(tdb, ACTIVE_LOCK, F_UNLCK, F_SETLK, 0, 1) == -1) {
301                         TDB_LOG((tdb, TDB_DEBUG_ERROR, "tdb_open_ex: "
302                                  "failed to take ACTIVE_LOCK on %s: %s\n",
303                                  name, strerror(errno)));
304                         goto fail;
305                 }
306
307         }
308
309         /* We always need to do this if the CLEAR_IF_FIRST flag is set, even if
310            we didn't get the initial exclusive lock as we need to let all other
311            users know we're using it. */
312
313         if (tdb_flags & TDB_CLEAR_IF_FIRST) {
314                 /* leave this lock in place to indicate it's in use */
315                 if (tdb->methods->tdb_brlock(tdb, ACTIVE_LOCK, F_RDLCK, F_SETLKW, 0, 1) == -1)
316                         goto fail;
317         }
318
319         /* if needed, run recovery */
320         if (tdb_transaction_recover(tdb) == -1) {
321                 goto fail;
322         }
323
324 #ifdef TDB_TRACE
325         sprintf(tracefile, "%s.trace.%u", name, getpid());
326         tdb->tracefd = open(tracefile, O_WRONLY|O_CREAT|O_EXCL, 0600);
327         if (tdb->tracefd < 0)
328                 goto fail;
329         tdb_enable_seqnum(tdb);
330         tdb_trace_open(tdb, "tdb_open", hash_size, tdb_flags, open_flags);
331 #endif
332
333  internal:
334         /* Internal (memory-only) databases skip all the code above to
335          * do with disk files, and resume here by releasing their
336          * global lock and hooking into the active list. */
337         if (tdb->methods->tdb_brlock(tdb, GLOBAL_LOCK, F_UNLCK, F_SETLKW, 0, 1) == -1)
338                 goto fail;
339         tdb->next = tdbs;
340         tdbs = tdb;
341         return tdb;
342
343  fail:
344         { int save_errno = errno;
345
346         if (!tdb)
347                 return NULL;
348
349         close(tdb->tracefd);
350         
351         if (tdb->map_ptr) {
352                 if (tdb->flags & TDB_INTERNAL)
353                         SAFE_FREE(tdb->map_ptr);
354                 else
355                         tdb_munmap(tdb);
356         }
357         SAFE_FREE(tdb->name);
358         if (tdb->fd != -1)
359                 if (close(tdb->fd) != 0)
360                         TDB_LOG((tdb, TDB_DEBUG_ERROR, "tdb_open_ex: failed to close tdb->fd on error!\n"));
361         SAFE_FREE(tdb);
362         errno = save_errno;
363         return NULL;
364         }
365 }
366
367 /*
368  * Set the maximum number of dead records per hash chain
369  */
370
371 void tdb_set_max_dead(struct tdb_context *tdb, int max_dead)
372 {
373         tdb->max_dead_records = max_dead;
374 }
375
376 /**
377  * Close a database.
378  *
379  * @returns -1 for error; 0 for success.
380  **/
381 int tdb_close(struct tdb_context *tdb)
382 {
383         struct tdb_context **i;
384         int ret = 0;
385
386         tdb_trace(tdb, "tdb_close");
387         if (tdb->transaction) {
388                 tdb_transaction_cancel_internal(tdb);
389         }
390
391         if (tdb->map_ptr) {
392                 if (tdb->flags & TDB_INTERNAL)
393                         SAFE_FREE(tdb->map_ptr);
394                 else
395                         tdb_munmap(tdb);
396         }
397         SAFE_FREE(tdb->name);
398         if (tdb->fd != -1)
399                 ret = close(tdb->fd);
400         SAFE_FREE(tdb->lockrecs);
401
402         /* Remove from contexts list */
403         for (i = &tdbs; *i; i = &(*i)->next) {
404                 if (*i == tdb) {
405                         *i = tdb->next;
406                         break;
407                 }
408         }
409
410         close(tdb->tracefd);
411         memset(tdb, 0, sizeof(*tdb));
412         SAFE_FREE(tdb);
413
414         return ret;
415 }
416
417 /* register a loging function */
418 void tdb_set_logging_function(struct tdb_context *tdb,
419                               const struct tdb_logging_context *log_ctx)
420 {
421         tdb->log = *log_ctx;
422 }
423
424 void *tdb_get_logging_private(struct tdb_context *tdb)
425 {
426         return tdb->log.log_private;
427 }
428
429 /* reopen a tdb - this can be used after a fork to ensure that we have an independent
430    seek pointer from our parent and to re-establish locks */
431 int tdb_reopen(struct tdb_context *tdb)
432 {
433         struct stat st;
434
435         if (tdb->flags & TDB_INTERNAL) {
436                 return 0; /* Nothing to do. */
437         }
438
439         if (tdb->num_locks != 0 || tdb->global_lock.count) {
440                 TDB_LOG((tdb, TDB_DEBUG_ERROR, "tdb_reopen: reopen not allowed with locks held\n"));
441                 goto fail;
442         }
443
444         if (tdb->transaction != 0) {
445                 TDB_LOG((tdb, TDB_DEBUG_ERROR, "tdb_reopen: reopen not allowed inside a transaction\n"));
446                 goto fail;
447         }
448
449         if (tdb_munmap(tdb) != 0) {
450                 TDB_LOG((tdb, TDB_DEBUG_FATAL, "tdb_reopen: munmap failed (%s)\n", strerror(errno)));
451                 goto fail;
452         }
453         if (close(tdb->fd) != 0)
454                 TDB_LOG((tdb, TDB_DEBUG_FATAL, "tdb_reopen: WARNING closing tdb->fd failed!\n"));
455         tdb->fd = open(tdb->name, tdb->open_flags & ~(O_CREAT|O_TRUNC), 0);
456         if (tdb->fd == -1) {
457                 TDB_LOG((tdb, TDB_DEBUG_FATAL, "tdb_reopen: open failed (%s)\n", strerror(errno)));
458                 goto fail;
459         }
460         if ((tdb->flags & TDB_CLEAR_IF_FIRST) && 
461             (tdb->methods->tdb_brlock(tdb, ACTIVE_LOCK, F_RDLCK, F_SETLKW, 0, 1) == -1)) {
462                 TDB_LOG((tdb, TDB_DEBUG_FATAL, "tdb_reopen: failed to obtain active lock\n"));
463                 goto fail;
464         }
465         if (fstat(tdb->fd, &st) != 0) {
466                 TDB_LOG((tdb, TDB_DEBUG_FATAL, "tdb_reopen: fstat failed (%s)\n", strerror(errno)));
467                 goto fail;
468         }
469         if (st.st_ino != tdb->inode || st.st_dev != tdb->device) {
470                 TDB_LOG((tdb, TDB_DEBUG_FATAL, "tdb_reopen: file dev/inode has changed!\n"));
471                 goto fail;
472         }
473         tdb_mmap(tdb);
474
475         return 0;
476
477 fail:
478         tdb_close(tdb);
479         return -1;
480 }
481
482 /* reopen all tdb's */
483 int tdb_reopen_all(int parent_longlived)
484 {
485         struct tdb_context *tdb;
486
487         for (tdb=tdbs; tdb; tdb = tdb->next) {
488                 /*
489                  * If the parent is longlived (ie. a
490                  * parent daemon architecture), we know
491                  * it will keep it's active lock on a
492                  * tdb opened with CLEAR_IF_FIRST. Thus
493                  * for child processes we don't have to
494                  * add an active lock. This is essential
495                  * to improve performance on systems that
496                  * keep POSIX locks as a non-scalable data
497                  * structure in the kernel.
498                  */
499                 if (parent_longlived) {
500                         /* Ensure no clear-if-first. */
501                         tdb->flags &= ~TDB_CLEAR_IF_FIRST;
502                 }
503
504                 if (tdb_reopen(tdb) != 0)
505                         return -1;
506         }
507
508         return 0;
509 }