src/shims/fs.rs

   1 use std::collections::HashMap;
   2 use std::fs::{File, OpenOptions, remove_file};
   3 use std::io::{Read, Write};
   4
   5 use rustc::ty::layout::Size;
   6
   7 use crate::stacked_borrows::Tag;
   8 use crate::*;
   9
  10 pub struct FileHandle {
  11     file: File,
  12 }
  13
  14 pub struct FileHandler {
  15     handles: HashMap<i32, FileHandle>,
  16     low: i32,
  17 }
  18
  19 impl Default for FileHandler {
  20     fn default() -> Self {
  21         FileHandler {
  22             handles: Default::default(),
  23             // 0, 1 and 2 are reserved for stdin, stdout and stderr
  24             low: 3,
  25         }
  26     }
  27 }
  28
  29 impl<'mir, 'tcx> EvalContextExt<'mir, 'tcx> for crate::MiriEvalContext<'mir, 'tcx> {}
  30 pub trait EvalContextExt<'mir, 'tcx: 'mir>: crate::MiriEvalContextExt<'mir, 'tcx> {
  31     fn open(
  32         &mut self,
  33         path_op: OpTy<'tcx, Tag>,
  34         flag_op: OpTy<'tcx, Tag>,
  35     ) -> InterpResult<'tcx, i32> {
  36         let this = self.eval_context_mut();
  37
  38         this.check_no_isolation("open")?;
  39
  40         let flag = this.read_scalar(flag_op)?.to_i32()?;
  41
  42         let mut options = OpenOptions::new();
  43
  44         let o_rdonly = this.eval_libc_i32("O_RDONLY")?;
  45         let o_wronly = this.eval_libc_i32("O_WRONLY")?;
  46         let o_rdwr = this.eval_libc_i32("O_RDWR")?;
  47         // The first two bits of the flag correspond to the access mode in linux, macOS and
  48         // windows. We need to check that in fact the access mode flags for the current platform
  49         // only use these two bits, otherwise we are in an unsupported platform and should error.
  50         if (o_rdonly | o_wronly | o_rdwr) & !0b11 != 0 {
  51             throw_unsup_format!("Access mode flags on this platform are unsupported");
  52         }
  53         // Now we check the access mode
  54         let access_mode = flag & 0b11;
  55
  56         if access_mode == o_rdonly {
  57             options.read(true);
  58         } else if access_mode == o_wronly {
  59             options.write(true);
  60         } else if access_mode == o_rdwr {
  61             options.read(true).write(true);
  62         } else {
  63             throw_unsup_format!("Unsupported access mode {:#x}", access_mode);
  64         }
  65         // We need to check that there aren't unsupported options in `flag`. For this we try to
  66         // reproduce the content of `flag` in the `mirror` variable using only the supported
  67         // options.
  68         let mut mirror = access_mode;
  69
  70         let o_append = this.eval_libc_i32("O_APPEND")?;
  71         if flag & o_append != 0 {
  72             options.append(true);
  73             mirror |= o_append;
  74         }
  75         let o_trunc = this.eval_libc_i32("O_TRUNC")?;
  76         if flag & o_trunc != 0 {
  77             options.truncate(true);
  78             mirror |= o_trunc;
  79         }
  80         let o_creat = this.eval_libc_i32("O_CREAT")?;
  81         if flag & o_creat != 0 {
  82             options.create(true);
  83             mirror |= o_creat;
  84         }
  85         let o_cloexec = this.eval_libc_i32("O_CLOEXEC")?;
  86         if flag & o_cloexec != 0 {
  87             // We do not need to do anything for this flag because `std` already sets it.
  88             // (Technically we do not support *not* setting this flag, but we ignore that.)
  89             mirror |= o_cloexec;
  90         }
  91         // If `flag` is not equal to `mirror`, there is an unsupported option enabled in `flag`,
  92         // then we throw an error.
  93         if flag != mirror {
  94             throw_unsup_format!("unsupported flags {:#x}", flag & !mirror);
  95         }
  96
  97         let path: std::path::PathBuf = this.read_os_string_from_c_string(this.read_scalar(path_op)?.not_undef()?)?.into();
  98
  99         let fd = options.open(path).map(|file| {
 100             let mut fh = &mut this.machine.file_handler;
 101             fh.low += 1;
 102             fh.handles.insert(fh.low, FileHandle { file });
 103             fh.low
 104         });
 105
 106         this.consume_result(fd)
 107     }
 108
 109     fn fcntl(
 110         &mut self,
 111         fd_op: OpTy<'tcx, Tag>,
 112         cmd_op: OpTy<'tcx, Tag>,
 113         _arg1_op: Option<OpTy<'tcx, Tag>>,
 114     ) -> InterpResult<'tcx, i32> {
 115         let this = self.eval_context_mut();
 116
 117         this.check_no_isolation("fcntl")?;
 118
 119         let fd = this.read_scalar(fd_op)?.to_i32()?;
 120         let cmd = this.read_scalar(cmd_op)?.to_i32()?;
 121         // We only support getting the flags for a descriptor
 122         if cmd == this.eval_libc_i32("F_GETFD")? {
 123             // Currently this is the only flag that `F_GETFD` returns. It is OK to just return the
 124             // `FD_CLOEXEC` value without checking if the flag is set for the file because `std`
 125             // always sets this flag when opening a file. However we still need to check that the
 126             // file itself is open.
 127             let fd_cloexec = this.eval_libc_i32("FD_CLOEXEC")?;
 128             this.get_handle_and(fd, |_| Ok(fd_cloexec))
 129         } else {
 130             throw_unsup_format!("The {:#x} command is not supported for `fcntl`)", cmd);
 131         }
 132     }
 133
 134     fn close(&mut self, fd_op: OpTy<'tcx, Tag>) -> InterpResult<'tcx, i32> {
 135         let this = self.eval_context_mut();
 136
 137         this.check_no_isolation("close")?;
 138
 139         let fd = this.read_scalar(fd_op)?.to_i32()?;
 140
 141         this.remove_handle_and(fd, |handle, this| {
 142             this.consume_result(handle.file.sync_all().map(|_| 0i32))
 143         })
 144     }
 145
 146     fn read(
 147         &mut self,
 148         fd_op: OpTy<'tcx, Tag>,
 149         buf_op: OpTy<'tcx, Tag>,
 150         count_op: OpTy<'tcx, Tag>,
 151     ) -> InterpResult<'tcx, i64> {
 152         let this = self.eval_context_mut();
 153
 154         this.check_no_isolation("read")?;
 155
 156         let count = this.read_scalar(count_op)?.to_usize(&*this.tcx)?;
 157         // Reading zero bytes should not change `buf`
 158         if count == 0 {
 159             return Ok(0);
 160         }
 161         let fd = this.read_scalar(fd_op)?.to_i32()?;
 162         let buf_scalar = this.read_scalar(buf_op)?.not_undef()?;
 163
 164         // Remove the file handle to avoid borrowing issues
 165         this.remove_handle_and(fd, |mut handle, this| {
 166             // Don't use `?` to avoid returning before reinserting the handle
 167             let bytes = this.force_ptr(buf_scalar).and_then(|buf| {
 168                 this.memory
 169                     .get_mut(buf.alloc_id)?
 170                     .get_bytes_mut(&*this.tcx, buf, Size::from_bytes(count))
 171                     .map(|buffer| handle.file.read(buffer))
 172             });
 173             // Reinsert the file handle
 174             this.machine.file_handler.handles.insert(fd, handle);
 175             this.consume_result(bytes?.map(|bytes| bytes as i64))
 176         })
 177     }
 178
 179     fn write(
 180         &mut self,
 181         fd_op: OpTy<'tcx, Tag>,
 182         buf_op: OpTy<'tcx, Tag>,
 183         count_op: OpTy<'tcx, Tag>,
 184     ) -> InterpResult<'tcx, i64> {
 185         let this = self.eval_context_mut();
 186
 187         this.check_no_isolation("write")?;
 188
 189         let count = this.read_scalar(count_op)?.to_usize(&*this.tcx)?;
 190         // Writing zero bytes should not change `buf`
 191         if count == 0 {
 192             return Ok(0);
 193         }
 194         let fd = this.read_scalar(fd_op)?.to_i32()?;
 195         let buf = this.force_ptr(this.read_scalar(buf_op)?.not_undef()?)?;
 196
 197         this.remove_handle_and(fd, |mut handle, this| {
 198             let bytes = this.memory.get(buf.alloc_id).and_then(|alloc| {
 199                 alloc
 200                     .get_bytes(&*this.tcx, buf, Size::from_bytes(count))
 201                     .map(|bytes| handle.file.write(bytes).map(|bytes| bytes as i64))
 202             });
 203             this.machine.file_handler.handles.insert(fd, handle);
 204             this.consume_result(bytes?)
 205         })
 206     }
 207
 208     fn unlink( &mut self, path_op: OpTy<'tcx, Tag>) -> InterpResult<'tcx, i32> {
 209         let this = self.eval_context_mut();
 210
 211         this.check_no_isolation("unlink")?;
 212
 213         let path = this.read_os_string_from_c_string(this.read_scalar(path_op)?.not_undef()?)?;
 214
 215         let result = remove_file(path).map(|_| 0);
 216
 217         this.consume_result(result)
 218     }
 219
 220     /// Helper function that gets a `FileHandle` immutable reference and allows to manipulate it
 221     /// using the `f` closure.
 222     ///
 223     /// If the `fd` file descriptor does not correspond to a file, this functions returns `Ok(-1)`
 224     /// and sets `Evaluator::last_error` to `libc::EBADF` (invalid file descriptor).
 225     ///
 226     /// This function uses `T: From<i32>` instead of `i32` directly because some IO related
 227     /// functions return different integer types (like `read`, that returns an `i64`)
 228     fn get_handle_and<F, T: From<i32>>(&mut self, fd: i32, f: F) -> InterpResult<'tcx, T>
 229     where
 230         F: Fn(&FileHandle) -> InterpResult<'tcx, T>,
 231     {
 232         let this = self.eval_context_mut();
 233         if let Some(handle) = this.machine.file_handler.handles.get(&fd) {
 234             f(handle)
 235         } else {
 236             let ebadf = this.eval_libc("EBADF")?;
 237             this.set_last_error(ebadf)?;
 238             Ok((-1).into())
 239         }
 240     }
 241
 242     /// Helper function that removes a `FileHandle` and allows to manipulate it using the `f`
 243     /// closure. This function is quite useful when you need to modify a `FileHandle` but you need
 244     /// to modify `MiriEvalContext` at the same time, so you can modify the handle and reinsert it
 245     /// using `f`.
 246     ///
 247     /// If the `fd` file descriptor does not correspond to a file, this functions returns `Ok(-1)`
 248     /// and sets `Evaluator::last_error` to `libc::EBADF` (invalid file descriptor).
 249     ///
 250     /// This function uses `T: From<i32>` instead of `i32` directly because some IO related
 251     /// functions return different integer types (like `read`, that returns an `i64`)
 252     fn remove_handle_and<F, T: From<i32>>(&mut self, fd: i32, mut f: F) -> InterpResult<'tcx, T>
 253     where
 254         F: FnMut(FileHandle, &mut MiriEvalContext<'mir, 'tcx>) -> InterpResult<'tcx, T>,
 255     {
 256         let this = self.eval_context_mut();
 257         if let Some(handle) = this.machine.file_handler.handles.remove(&fd) {
 258             f(handle, this)
 259         } else {
 260             let ebadf = this.eval_libc("EBADF")?;
 261             this.set_last_error(ebadf)?;
 262             Ok((-1).into())
 263         }
 264     }
 265
 266     /// Helper function that consumes an `std::io::Result<T>` and returns an
 267     /// `InterpResult<'tcx,T>::Ok` instead. It is expected that the result can be converted to an
 268     /// OS error using `std::io::Error::raw_os_error`.
 269     ///
 270     /// This function uses `T: From<i32>` instead of `i32` directly because some IO related
 271     /// functions return different integer types (like `read`, that returns an `i64`)
 272     fn consume_result<T: From<i32>>(
 273         &mut self,
 274         result: std::io::Result<T>,
 275     ) -> InterpResult<'tcx, T> {
 276         match result {
 277             Ok(ok) => Ok(ok),
 278             Err(e) => {
 279                 self.eval_context_mut().consume_io_error(e)?;
 280                 Ok((-1).into())
 281             }
 282         }
 283     }
 284 }