Remove syntactic sugar
[external/binutils.git] / bfd / cache.c
1 /* BFD library -- caching of file descriptors.
2
3    Copyright (C) 1990-2016 Free Software Foundation, Inc.
4
5    Hacked by Steve Chamberlain of Cygnus Support (steve@cygnus.com).
6
7    This file is part of BFD, the Binary File Descriptor library.
8
9    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10    it under the terms of the GNU General Public License as published by
11    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
12    (at your option) any later version.
13
14    This program is distributed in the hope that it will be useful,
15    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17    GNU General Public License for more details.
18
19    You should have received a copy of the GNU General Public License
20    along with this program; if not, write to the Free Software
21    Foundation, Inc., 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston,
22    MA 02110-1301, USA.  */
23
24 /*
25 SECTION
26         File caching
27
28         The file caching mechanism is embedded within BFD and allows
29         the application to open as many BFDs as it wants without
30         regard to the underlying operating system's file descriptor
31         limit (often as low as 20 open files).  The module in
32         <<cache.c>> maintains a least recently used list of
33         <<bfd_cache_max_open>> files, and exports the name
34         <<bfd_cache_lookup>>, which runs around and makes sure that
35         the required BFD is open. If not, then it chooses a file to
36         close, closes it and opens the one wanted, returning its file
37         handle.
38
39 SUBSECTION
40         Caching functions
41 */
42
43 #include "sysdep.h"
44 #include "bfd.h"
45 #include "libbfd.h"
46 #include "libiberty.h"
47 #include "bfd_stdint.h"
48
49 #ifdef HAVE_MMAP
50 #include <sys/mman.h>
51 #endif
52
53 /* In some cases we can optimize cache operation when reopening files.
54    For instance, a flush is entirely unnecessary if the file is already
55    closed, so a flush would use CACHE_NO_OPEN.  Similarly, a seek using
56    SEEK_SET or SEEK_END need not first seek to the current position.
57    For stat we ignore seek errors, just in case the file has changed
58    while we weren't looking.  If it has, then it's possible that the
59    file is shorter and we don't want a seek error to prevent us doing
60    the stat.  */
61 enum cache_flag {
62   CACHE_NORMAL = 0,
63   CACHE_NO_OPEN = 1,
64   CACHE_NO_SEEK = 2,
65   CACHE_NO_SEEK_ERROR = 4
66 };
67
68 /* The maximum number of files which the cache will keep open at
69    one time.  When needed call bfd_cache_max_open to initialize.  */
70
71 static int max_open_files = 0;
72
73 /* Set max_open_files, if not already set, to 12.5% of the allowed open
74    file descriptors, but at least 10, and return the value.  */
75 static int
76 bfd_cache_max_open (void)
77 {
78   if (max_open_files == 0)
79     {
80       int max;
81 #if defined(__sun) && !defined(__sparcv9) && !defined(__x86_64__)
82       /* PR ld/19260: 32-bit Solaris has very inelegant handling of the 255
83          file descriptor limit.  The problem is that setrlimit(2) can raise
84          RLIMIT_NOFILE to a value that is not supported by libc, resulting
85          in "Too many open files" errors.  This can happen here even though
86          max_open_files is set to rlim.rlim_cur / 8.  For example, if
87          a parent process has set rlim.rlim_cur to 65536, then max_open_files
88          will be computed as 8192.
89
90          This check essentially reverts to the behavior from binutils 2.23.1
91          for 32-bit Solaris only.  (It is hoped that the 32-bit libc
92          limitation will be removed soon).  64-bit Solaris libc does not have
93          this limitation.  */
94       max = 16;
95 #else
96 #ifdef HAVE_GETRLIMIT
97       struct rlimit rlim;
98
99       if (getrlimit (RLIMIT_NOFILE, &rlim) == 0
100           && rlim.rlim_cur != (rlim_t) RLIM_INFINITY)
101         max = rlim.rlim_cur / 8;
102       else
103 #endif
104 #ifdef _SC_OPEN_MAX
105         max = sysconf (_SC_OPEN_MAX) / 8;
106 #else
107         max = 10;
108 #endif
109 #endif /* not 32-bit Solaris */
110
111       max_open_files = max < 10 ? 10 : max;
112     }
113
114   return max_open_files;
115 }
116
117 /* The number of BFD files we have open.  */
118
119 static int open_files;
120
121 /* Zero, or a pointer to the topmost BFD on the chain.  This is
122    used by the <<bfd_cache_lookup>> macro in @file{libbfd.h} to
123    determine when it can avoid a function call.  */
124
125 static bfd *bfd_last_cache = NULL;
126
127 /* Insert a BFD into the cache.  */
128
129 static void
130 insert (bfd *abfd)
131 {
132   if (bfd_last_cache == NULL)
133     {
134       abfd->lru_next = abfd;
135       abfd->lru_prev = abfd;
136     }
137   else
138     {
139       abfd->lru_next = bfd_last_cache;
140       abfd->lru_prev = bfd_last_cache->lru_prev;
141       abfd->lru_prev->lru_next = abfd;
142       abfd->lru_next->lru_prev = abfd;
143     }
144   bfd_last_cache = abfd;
145 }
146
147 /* Remove a BFD from the cache.  */
148
149 static void
150 snip (bfd *abfd)
151 {
152   abfd->lru_prev->lru_next = abfd->lru_next;
153   abfd->lru_next->lru_prev = abfd->lru_prev;
154   if (abfd == bfd_last_cache)
155     {
156       bfd_last_cache = abfd->lru_next;
157       if (abfd == bfd_last_cache)
158         bfd_last_cache = NULL;
159     }
160 }
161
162 /* Close a BFD and remove it from the cache.  */
163
164 static bfd_boolean
165 bfd_cache_delete (bfd *abfd)
166 {
167   bfd_boolean ret;
168
169   if (fclose ((FILE *) abfd->iostream) == 0)
170     ret = TRUE;
171   else
172     {
173       ret = FALSE;
174       bfd_set_error (bfd_error_system_call);
175     }
176
177   snip (abfd);
178
179   abfd->iostream = NULL;
180   --open_files;
181
182   return ret;
183 }
184
185 /* We need to open a new file, and the cache is full.  Find the least
186    recently used cacheable BFD and close it.  */
187
188 static bfd_boolean
189 close_one (void)
190 {
191   register bfd *to_kill;
192
193   if (bfd_last_cache == NULL)
194     to_kill = NULL;
195   else
196     {
197       for (to_kill = bfd_last_cache->lru_prev;
198            ! to_kill->cacheable;
199            to_kill = to_kill->lru_prev)
200         {
201           if (to_kill == bfd_last_cache)
202             {
203               to_kill = NULL;
204               break;
205             }
206         }
207     }
208
209   if (to_kill == NULL)
210     {
211       /* There are no open cacheable BFD's.  */
212       return TRUE;
213     }
214
215   to_kill->where = real_ftell ((FILE *) to_kill->iostream);
216
217   return bfd_cache_delete (to_kill);
218 }
219
220 /* Check to see if the required BFD is the same as the last one
221    looked up. If so, then it can use the stream in the BFD with
222    impunity, since it can't have changed since the last lookup;
223    otherwise, it has to perform the complicated lookup function.  */
224
225 #define bfd_cache_lookup(x, flag) \
226   ((x) == bfd_last_cache                        \
227    ? (FILE *) (bfd_last_cache->iostream)        \
228    : bfd_cache_lookup_worker (x, flag))
229
230 /* Called when the macro <<bfd_cache_lookup>> fails to find a
231    quick answer.  Find a file descriptor for @var{abfd}.  If
232    necessary, it open it.  If there are already more than
233    <<bfd_cache_max_open>> files open, it tries to close one first, to
234    avoid running out of file descriptors.  It will return NULL
235    if it is unable to (re)open the @var{abfd}.  */
236
237 static FILE *
238 bfd_cache_lookup_worker (bfd *abfd, enum cache_flag flag)
239 {
240   bfd *orig_bfd = abfd;
241   if ((abfd->flags & BFD_IN_MEMORY) != 0)
242     abort ();
243
244   while (abfd->my_archive != NULL
245          && !bfd_is_thin_archive (abfd->my_archive))
246     abfd = abfd->my_archive;
247
248   if (abfd->iostream != NULL)
249     {
250       /* Move the file to the start of the cache.  */
251       if (abfd != bfd_last_cache)
252         {
253           snip (abfd);
254           insert (abfd);
255         }
256       return (FILE *) abfd->iostream;
257     }
258
259   if (flag & CACHE_NO_OPEN)
260     return NULL;
261
262   if (bfd_open_file (abfd) == NULL)
263     ;
264   else if (!(flag & CACHE_NO_SEEK)
265            && real_fseek ((FILE *) abfd->iostream, abfd->where, SEEK_SET) != 0
266            && !(flag & CACHE_NO_SEEK_ERROR))
267     bfd_set_error (bfd_error_system_call);
268   else
269     return (FILE *) abfd->iostream;
270
271   _bfd_error_handler (_("reopening %B: %s\n"),
272                       orig_bfd, bfd_errmsg (bfd_get_error ()));
273   return NULL;
274 }
275
276 static file_ptr
277 cache_btell (struct bfd *abfd)
278 {
279   FILE *f = bfd_cache_lookup (abfd, CACHE_NO_OPEN);
280   if (f == NULL)
281     return abfd->where;
282   return real_ftell (f);
283 }
284
285 static int
286 cache_bseek (struct bfd *abfd, file_ptr offset, int whence)
287 {
288   FILE *f = bfd_cache_lookup (abfd, whence != SEEK_CUR ? CACHE_NO_SEEK : CACHE_NORMAL);
289   if (f == NULL)
290     return -1;
291   return real_fseek (f, offset, whence);
292 }
293
294 /* Note that archive entries don't have streams; they share their parent's.
295    This allows someone to play with the iostream behind BFD's back.
296
297    Also, note that the origin pointer points to the beginning of a file's
298    contents (0 for non-archive elements).  For archive entries this is the
299    first octet in the file, NOT the beginning of the archive header.  */
300
301 static file_ptr
302 cache_bread_1 (struct bfd *abfd, void *buf, file_ptr nbytes)
303 {
304   FILE *f;
305   file_ptr nread;
306   /* FIXME - this looks like an optimization, but it's really to cover
307      up for a feature of some OSs (not solaris - sigh) that
308      ld/pe-dll.c takes advantage of (apparently) when it creates BFDs
309      internally and tries to link against them.  BFD seems to be smart
310      enough to realize there are no symbol records in the "file" that
311      doesn't exist but attempts to read them anyway.  On Solaris,
312      attempting to read zero bytes from a NULL file results in a core
313      dump, but on other platforms it just returns zero bytes read.
314      This makes it to something reasonable. - DJ */
315   if (nbytes == 0)
316     return 0;
317
318   f = bfd_cache_lookup (abfd, CACHE_NORMAL);
319   if (f == NULL)
320     return 0;
321
322 #if defined (__VAX) && defined (VMS)
323   /* Apparently fread on Vax VMS does not keep the record length
324      information.  */
325   nread = read (fileno (f), buf, nbytes);
326   /* Set bfd_error if we did not read as much data as we expected.  If
327      the read failed due to an error set the bfd_error_system_call,
328      else set bfd_error_file_truncated.  */
329   if (nread == (file_ptr)-1)
330     {
331       bfd_set_error (bfd_error_system_call);
332       return nread;
333     }
334 #else
335   nread = fread (buf, 1, nbytes, f);
336   /* Set bfd_error if we did not read as much data as we expected.  If
337      the read failed due to an error set the bfd_error_system_call,
338      else set bfd_error_file_truncated.  */
339   if (nread < nbytes && ferror (f))
340     {
341       bfd_set_error (bfd_error_system_call);
342       return nread;
343     }
344 #endif
345   if (nread < nbytes)
346     /* This may or may not be an error, but in case the calling code
347        bails out because of it, set the right error code.  */
348     bfd_set_error (bfd_error_file_truncated);
349   return nread;
350 }
351
352 static file_ptr
353 cache_bread (struct bfd *abfd, void *buf, file_ptr nbytes)
354 {
355   file_ptr nread = 0;
356
357   /* Some filesystems are unable to handle reads that are too large
358      (for instance, NetApp shares with oplocks turned off).  To avoid
359      hitting this limitation, we read the buffer in chunks of 8MB max.  */
360   while (nread < nbytes)
361     {
362       const file_ptr max_chunk_size = 0x800000;
363       file_ptr chunk_size = nbytes - nread;
364       file_ptr chunk_nread;
365
366       if (chunk_size > max_chunk_size)
367         chunk_size = max_chunk_size;
368
369       chunk_nread = cache_bread_1 (abfd, (char *) buf + nread, chunk_size);
370
371       /* Update the nread count.
372
373          We just have to be careful of the case when cache_bread_1 returns
374          a negative count:  If this is our first read, then set nread to
375          that negative count in order to return that negative value to the
376          caller.  Otherwise, don't add it to our total count, or we would
377          end up returning a smaller number of bytes read than we actually
378          did.  */
379       if (nread == 0 || chunk_nread > 0)
380         nread += chunk_nread;
381
382       if (chunk_nread < chunk_size)
383         break;
384     }
385
386   return nread;
387 }
388
389 static file_ptr
390 cache_bwrite (struct bfd *abfd, const void *where, file_ptr nbytes)
391 {
392   file_ptr nwrite;
393   FILE *f = bfd_cache_lookup (abfd, CACHE_NORMAL);
394
395   if (f == NULL)
396     return 0;
397   nwrite = fwrite (where, 1, nbytes, f);
398   if (nwrite < nbytes && ferror (f))
399     {
400       bfd_set_error (bfd_error_system_call);
401       return -1;
402     }
403   return nwrite;
404 }
405
406 static int
407 cache_bclose (struct bfd *abfd)
408 {
409   return bfd_cache_close (abfd) - 1;
410 }
411
412 static int
413 cache_bflush (struct bfd *abfd)
414 {
415   int sts;
416   FILE *f = bfd_cache_lookup (abfd, CACHE_NO_OPEN);
417
418   if (f == NULL)
419     return 0;
420   sts = fflush (f);
421   if (sts < 0)
422     bfd_set_error (bfd_error_system_call);
423   return sts;
424 }
425
426 static int
427 cache_bstat (struct bfd *abfd, struct stat *sb)
428 {
429   int sts;
430   FILE *f = bfd_cache_lookup (abfd, CACHE_NO_SEEK_ERROR);
431
432   if (f == NULL)
433     return -1;
434   sts = fstat (fileno (f), sb);
435   if (sts < 0)
436     bfd_set_error (bfd_error_system_call);
437   return sts;
438 }
439
440 static void *
441 cache_bmmap (struct bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
442              void *addr ATTRIBUTE_UNUSED,
443              bfd_size_type len ATTRIBUTE_UNUSED,
444              int prot ATTRIBUTE_UNUSED,
445              int flags ATTRIBUTE_UNUSED,
446              file_ptr offset ATTRIBUTE_UNUSED,
447              void **map_addr ATTRIBUTE_UNUSED,
448              bfd_size_type *map_len ATTRIBUTE_UNUSED)
449 {
450   void *ret = (void *) -1;
451
452   if ((abfd->flags & BFD_IN_MEMORY) != 0)
453     abort ();
454 #ifdef HAVE_MMAP
455   else
456     {
457       static uintptr_t pagesize_m1;
458       FILE *f;
459       file_ptr pg_offset;
460       bfd_size_type pg_len;
461
462       f = bfd_cache_lookup (abfd, CACHE_NO_SEEK_ERROR);
463       if (f == NULL)
464         return ret;
465
466       if (pagesize_m1 == 0)
467         pagesize_m1 = getpagesize () - 1;
468
469       /* Handle archive members.  */
470       if (abfd->my_archive != NULL
471           && !bfd_is_thin_archive (abfd->my_archive))
472         offset += abfd->origin;
473
474       /* Align.  */
475       pg_offset = offset & ~pagesize_m1;
476       pg_len = (len + (offset - pg_offset) + pagesize_m1) & ~pagesize_m1;
477
478       ret = mmap (addr, pg_len, prot, flags, fileno (f), pg_offset);
479       if (ret == (void *) -1)
480         bfd_set_error (bfd_error_system_call);
481       else
482         {
483           *map_addr = ret;
484           *map_len = pg_len;
485           ret = (char *) ret + (offset & pagesize_m1);
486         }
487     }
488 #endif
489
490   return ret;
491 }
492
493 static const struct bfd_iovec cache_iovec =
494 {
495   &cache_bread, &cache_bwrite, &cache_btell, &cache_bseek,
496   &cache_bclose, &cache_bflush, &cache_bstat, &cache_bmmap
497 };
498
499 /*
500 INTERNAL_FUNCTION
501         bfd_cache_init
502
503 SYNOPSIS
504         bfd_boolean bfd_cache_init (bfd *abfd);
505
506 DESCRIPTION
507         Add a newly opened BFD to the cache.
508 */
509
510 bfd_boolean
511 bfd_cache_init (bfd *abfd)
512 {
513   BFD_ASSERT (abfd->iostream != NULL);
514   if (open_files >= bfd_cache_max_open ())
515     {
516       if (! close_one ())
517         return FALSE;
518     }
519   abfd->iovec = &cache_iovec;
520   insert (abfd);
521   ++open_files;
522   return TRUE;
523 }
524
525 /*
526 INTERNAL_FUNCTION
527         bfd_cache_close
528
529 SYNOPSIS
530         bfd_boolean bfd_cache_close (bfd *abfd);
531
532 DESCRIPTION
533         Remove the BFD @var{abfd} from the cache. If the attached file is open,
534         then close it too.
535
536 RETURNS
537         <<FALSE>> is returned if closing the file fails, <<TRUE>> is
538         returned if all is well.
539 */
540
541 bfd_boolean
542 bfd_cache_close (bfd *abfd)
543 {
544   if (abfd->iovec != &cache_iovec)
545     return TRUE;
546
547   if (abfd->iostream == NULL)
548     /* Previously closed.  */
549     return TRUE;
550
551   return bfd_cache_delete (abfd);
552 }
553
554 /*
555 FUNCTION
556         bfd_cache_close_all
557
558 SYNOPSIS
559         bfd_boolean bfd_cache_close_all (void);
560
561 DESCRIPTION
562         Remove all BFDs from the cache. If the attached file is open,
563         then close it too.
564
565 RETURNS
566         <<FALSE>> is returned if closing one of the file fails, <<TRUE>> is
567         returned if all is well.
568 */
569
570 bfd_boolean
571 bfd_cache_close_all (void)
572 {
573   bfd_boolean ret = TRUE;
574
575   while (bfd_last_cache != NULL)
576     ret &= bfd_cache_close (bfd_last_cache);
577
578   return ret;
579 }
580
581 /*
582 INTERNAL_FUNCTION
583         bfd_open_file
584
585 SYNOPSIS
586         FILE* bfd_open_file (bfd *abfd);
587
588 DESCRIPTION
589         Call the OS to open a file for @var{abfd}.  Return the <<FILE *>>
590         (possibly <<NULL>>) that results from this operation.  Set up the
591         BFD so that future accesses know the file is open. If the <<FILE *>>
592         returned is <<NULL>>, then it won't have been put in the
593         cache, so it won't have to be removed from it.
594 */
595
596 FILE *
597 bfd_open_file (bfd *abfd)
598 {
599   abfd->cacheable = TRUE;       /* Allow it to be closed later.  */
600
601   if (open_files >= bfd_cache_max_open ())
602     {
603       if (! close_one ())
604         return NULL;
605     }
606
607   switch (abfd->direction)
608     {
609     case read_direction:
610     case no_direction:
611       abfd->iostream = real_fopen (abfd->filename, FOPEN_RB);
612       break;
613     case both_direction:
614     case write_direction:
615       if (abfd->opened_once)
616         {
617           abfd->iostream = real_fopen (abfd->filename, FOPEN_RUB);
618           if (abfd->iostream == NULL)
619             abfd->iostream = real_fopen (abfd->filename, FOPEN_WUB);
620         }
621       else
622         {
623           /* Create the file.
624
625              Some operating systems won't let us overwrite a running
626              binary.  For them, we want to unlink the file first.
627
628              However, gcc 2.95 will create temporary files using
629              O_EXCL and tight permissions to prevent other users from
630              substituting other .o files during the compilation.  gcc
631              will then tell the assembler to use the newly created
632              file as an output file.  If we unlink the file here, we
633              open a brief window when another user could still
634              substitute a file.
635
636              So we unlink the output file if and only if it has
637              non-zero size.  */
638 #ifndef __MSDOS__
639           /* Don't do this for MSDOS: it doesn't care about overwriting
640              a running binary, but if this file is already open by
641              another BFD, we will be in deep trouble if we delete an
642              open file.  In fact, objdump does just that if invoked with
643              the --info option.  */
644           struct stat s;
645
646           if (stat (abfd->filename, &s) == 0 && s.st_size != 0)
647             unlink_if_ordinary (abfd->filename);
648 #endif
649           abfd->iostream = real_fopen (abfd->filename, FOPEN_WUB);
650           abfd->opened_once = TRUE;
651         }
652       break;
653     }
654
655   if (abfd->iostream == NULL)
656     bfd_set_error (bfd_error_system_call);
657   else
658     {
659       if (! bfd_cache_init (abfd))
660         return NULL;
661     }
662
663   return (FILE *) abfd->iostream;
664 }