lib/utils.c

   1 #include <stdio.h>
   2 #include <string.h>
   3 #include <stdlib.h>
   4 #include <stddef.h>
   5 #include <stdarg.h>
   6 #include <errno.h>
   7 #include <linux/fs.h>
   8 #include <sys/types.h>
   9 #include <unistd.h>
  10 #include <sys/types.h>
  11 #include <sys/stat.h>
  12 #include <sys/ioctl.h>
  13 #include <fcntl.h>
  14 #include <sys/mman.h>
  15 #include <sys/resource.h>
  16
  17 #include "libcryptsetup.h"
  18 #include "internal.h"
  19
  20 static char *error=NULL;
  21
  22 void set_error_va(const char *fmt, va_list va)
  23 {
  24         int r;
  25
  26         if(error) {
  27                 free(error);
  28                 error = NULL;
  29         }
  30
  31         if(!fmt) return;
  32
  33         r = vasprintf(&error, fmt, va);
  34         if (r < 0) {
  35                 free(error);
  36                 error = NULL;
  37                 return;
  38         }
  39
  40         if (r && error[r - 1] == '\n')
  41                 error[r - 1] = '\0';
  42 }
  43
  44 void set_error(const char *fmt, ...)
  45 {
  46         va_list va;
  47
  48         va_start(va, fmt);
  49         set_error_va(fmt, va);
  50         va_end(va);
  51 }
  52
  53 const char *get_error(void)
  54 {
  55         return error;
  56 }
  57
  58 static int get_alignment(int fd)
  59 {
  60         int alignment = DEFAULT_MEM_ALIGNMENT;
  61
  62 #ifdef _PC_REC_XFER_ALIGN
  63         alignment = fpathconf(fd, _PC_REC_XFER_ALIGN);
  64         if (alignment < 0)
  65                 alignment = DEFAULT_MEM_ALIGNMENT;
  66 #endif
  67         return alignment;
  68 }
  69
  70 static void *aligned_malloc(void **base, int size, int alignment)
  71 {
  72 #ifdef HAVE_POSIX_MEMALIGN
  73         return posix_memalign(base, alignment, size) ? NULL : *base;
  74 #else
  75 /* Credits go to Michal's padlock patches for this alignment code */
  76         char *ptr;
  77
  78         ptr  = malloc(size + alignment);
  79         if(ptr == NULL) return NULL;
  80
  81         *base = ptr;
  82         if(alignment > 1 && ((long)ptr & (alignment - 1))) {
  83                 ptr += alignment - ((long)(ptr) & (alignment - 1));
  84         }
  85         return ptr;
  86 #endif
  87 }
  88 static int sector_size(int fd)
  89 {
  90         int bsize;
  91         if (ioctl(fd,BLKSSZGET, &bsize) < 0)
  92                 return -EINVAL;
  93         else
  94                 return bsize;
  95 }
  96
  97 int sector_size_for_device(const char *device)
  98 {
  99         int fd = open(device, O_RDONLY);
 100         int r;
 101         if(fd < 0)
 102                 return -EINVAL;
 103         r = sector_size(fd);
 104         close(fd);
 105         return r;
 106 }
 107
 108 ssize_t write_blockwise(int fd, const void *orig_buf, size_t count)
 109 {
 110         void *hangover_buf, *hangover_buf_base = NULL;
 111         void *buf, *buf_base = NULL;
 112         int r, hangover, solid, bsize, alignment;
 113         ssize_t ret = -1;
 114
 115         if ((bsize = sector_size(fd)) < 0)
 116                 return bsize;
 117
 118         hangover = count % bsize;
 119         solid = count - hangover;
 120         alignment = get_alignment(fd);
 121
 122         if ((long)orig_buf & (alignment - 1)) {
 123                 buf = aligned_malloc(&buf_base, count, alignment);
 124                 if (!buf)
 125                         goto out;
 126                 memcpy(buf, orig_buf, count);
 127         } else
 128                 buf = (void *)orig_buf;
 129
 130         r = write(fd, buf, solid);
 131         if (r < 0 || r != solid)
 132                 goto out;
 133
 134         if (hangover) {
 135                 hangover_buf = aligned_malloc(&hangover_buf_base, bsize, alignment);
 136                 if (!hangover_buf)
 137                         goto out;
 138
 139                 r = read(fd, hangover_buf, bsize);
 140                 if(r < 0 || r != bsize) goto out;
 141
 142                 r = lseek(fd, -bsize, SEEK_CUR);
 143                 if (r < 0)
 144                         goto out;
 145                 memcpy(hangover_buf, buf + solid, hangover);
 146
 147                 r = write(fd, hangover_buf, bsize);
 148                 if(r < 0 || r != bsize) goto out;
 149                 free(hangover_buf_base);
 150         }
 151         ret = count;
 152  out:
 153         if (buf != orig_buf)
 154                 free(buf_base);
 155         return ret;
 156 }
 157
 158 ssize_t read_blockwise(int fd, void *orig_buf, size_t count) {
 159         void *hangover_buf, *hangover_buf_base;
 160         void *buf, *buf_base = NULL;
 161         int r, hangover, solid, bsize, alignment;
 162         ssize_t ret = -1;
 163
 164         if ((bsize = sector_size(fd)) < 0)
 165                 return bsize;
 166
 167         hangover = count % bsize;
 168         solid = count - hangover;
 169         alignment = get_alignment(fd);
 170
 171         if ((long)orig_buf & (alignment - 1)) {
 172                 buf = aligned_malloc(&buf_base, count, alignment);
 173                 if (!buf)
 174                         return -1;
 175         } else
 176                 buf = orig_buf;
 177
 178         r = read(fd, buf, solid);
 179         if(r < 0 || r != solid)
 180                 goto out;
 181
 182         if (hangover) {
 183                 hangover_buf = aligned_malloc(&hangover_buf_base, bsize, alignment);
 184                 if (!hangover_buf)
 185                         goto out;
 186                 r = read(fd, hangover_buf, bsize);
 187                 if (r <  0 || r != bsize)
 188                         goto out;
 189
 190                 memcpy(buf + solid, hangover_buf, hangover);
 191                 free(hangover_buf_base);
 192         }
 193         ret = count;
 194  out:
 195         if (buf != orig_buf) {
 196                 memcpy(orig_buf, buf, count);
 197                 free(buf_base);
 198         }
 199         return ret;
 200 }
 201
 202 /*
 203  * Combines llseek with blockwise write. write_blockwise can already deal with short writes
 204  * but we also need a function to deal with short writes at the start. But this information
 205  * is implicitly included in the read/write offset, which can not be set to non-aligned
 206  * boundaries. Hence, we combine llseek with write.
 207  */
 208
 209 ssize_t write_lseek_blockwise(int fd, const char *buf, size_t count, off_t offset) {
 210         int bsize = sector_size(fd);
 211         const char *orig_buf = buf;
 212         char frontPadBuf[bsize];
 213         int frontHang = offset % bsize;
 214         int r;
 215         int innerCount = count < bsize ? count : bsize;
 216
 217         if (bsize < 0)
 218                 return bsize;
 219
 220         lseek(fd, offset - frontHang, SEEK_SET);
 221         if(offset % bsize) {
 222                 r = read(fd,frontPadBuf,bsize);
 223                 if(r < 0) return -1;
 224
 225                 memcpy(frontPadBuf+frontHang, buf, innerCount);
 226
 227                 lseek(fd, offset - frontHang, SEEK_SET);
 228                 r = write(fd,frontPadBuf,bsize);
 229                 if(r < 0) return -1;
 230
 231                 buf += innerCount;
 232                 count -= innerCount;
 233         }
 234         if(count <= 0) return buf - orig_buf;
 235
 236         return write_blockwise(fd, buf, count) + innerCount;
 237 }
 238
 239 int device_ready(struct crypt_device *cd, const char *device, int mode)
 240 {
 241         int devfd, r = 1;
 242         ssize_t s;
 243         struct stat st;
 244         char buf[512];
 245
 246         if(stat(device, &st) < 0) {
 247                 log_err(cd, _("Device %s doesn't exist or access denied.\n"), device);
 248                 return 0;
 249         }
 250
 251         log_dbg("Trying to open and read device %s.", device);
 252         devfd = open(device, mode | O_DIRECT | O_SYNC);
 253         if(devfd < 0) {
 254                 log_err(cd, _("Cannot open device %s for %s%s access.\n"), device,
 255                         (mode & O_EXCL) ? _("exclusive ") : "",
 256                         (mode & O_RDWR) ? _("writable") : _("read-only"));
 257                 return 0;
 258         }
 259
 260          /* Try to read first sector */
 261         s = read_blockwise(devfd, buf, sizeof(buf));
 262         if (s < 0 || s != sizeof(buf)) {
 263                 log_err(cd, _("Cannot read device %s.\n"), device);
 264                 r = 0;
 265         }
 266
 267         memset(buf, 0, sizeof(buf));
 268         close(devfd);
 269
 270         return r;
 271 }
 272
 273 int get_device_infos(const char *device,
 274                      int open_exclusive,
 275                      int *readonly,
 276                      uint64_t *size)
 277 {
 278         struct stat st;
 279         unsigned long size_small;
 280         int fd, r = -1;
 281         int flags = 0;
 282
 283         *readonly = 0;
 284         *size = 0;
 285
 286         if (stat(device, &st) < 0)
 287                 return -EINVAL;
 288
 289         /* never wipe header on mounted device */
 290         if (open_exclusive && S_ISBLK(st.st_mode))
 291                 flags |= O_EXCL;
 292
 293         /* Try to open read-write to check whether it is a read-only device */
 294         fd = open(device, O_RDWR | flags);
 295         if (fd == -1 && errno == EROFS) {
 296                 *readonly = 1;
 297                 fd = open(device, O_RDONLY | flags);
 298         }
 299
 300         if (fd == -1 && open_exclusive && errno == EBUSY)
 301                 return -EBUSY;
 302
 303         if (fd == -1)
 304                 return -EINVAL;
 305
 306 #ifdef BLKROGET
 307         /* If the device can be opened read-write, i.e. readonly is still 0, then
 308          * check whether BKROGET says that it is read-only. E.g. read-only loop
 309          * devices may be openend read-write but are read-only according to BLKROGET
 310          */
 311         if (*readonly == 0 && (r = ioctl(fd, BLKROGET, readonly)) < 0)
 312                 goto out;
 313 #else
 314 #error BLKROGET not available
 315 #endif
 316
 317 #ifdef BLKGETSIZE64
 318         if (ioctl(fd, BLKGETSIZE64, size) >= 0) {
 319                 *size >>= SECTOR_SHIFT;
 320                 r = 0;
 321                 goto out;
 322         }
 323 #endif
 324
 325 #ifdef BLKGETSIZE
 326         if (ioctl(fd, BLKGETSIZE, &size_small) >= 0) {
 327                 *size = (uint64_t)size_small;
 328                 r = 0;
 329                 goto out;
 330         }
 331
 332 #else
 333 #       error Need at least the BLKGETSIZE ioctl!
 334 #endif
 335         r = -EINVAL;
 336 out:
 337         close(fd);
 338         return r;
 339 }
 340
 341 int device_check_and_adjust(struct crypt_device *cd,
 342                             const char *device,
 343                             int open_exclusive,
 344                             uint64_t *size,
 345                             uint64_t *offset,
 346                             int *read_only)
 347 {
 348         int r, real_readonly;
 349         uint64_t real_size;
 350
 351         if (!device)
 352                 return -ENOTBLK;
 353
 354         r = get_device_infos(device, open_exclusive, &real_readonly, &real_size);
 355         if (r < 0) {
 356                 if (r == -EBUSY)
 357                         log_err(cd, _("Cannot use device %s which is in use "
 358                                       "(already mapped or mounted).\n"),
 359                                       device);
 360                 else
 361                         log_err(cd, _("Cannot get info about device %s.\n"),
 362                                 device);
 363                 return r;
 364         }
 365
 366         if (!*size) {
 367                 *size = real_size;
 368                 if (!*size) {
 369                         log_err(cd, _("Device %s has zero size.\n"), device);
 370                         return -ENOTBLK;
 371                 }
 372                 if (*size < *offset) {
 373                         log_err(cd, _("Device %s is too small.\n"), device);
 374                         return -EINVAL;
 375                 }
 376                 *size -= *offset;
 377         }
 378
 379         if (real_readonly)
 380                 *read_only = 1;
 381
 382         log_dbg("Calculated device size is %" PRIu64 " sectors (%s), offset %" PRIu64 ".",
 383                 *size, *read_only ? "RO" : "RW", *offset);
 384         return 0;
 385 }
 386
 387 int wipe_device_header(const char *device, int sectors)
 388 {
 389         struct stat st;
 390         char *buffer;
 391         int size = sectors * SECTOR_SIZE;
 392         int r = -1;
 393         int devfd;
 394         int flags = O_RDWR | O_DIRECT | O_SYNC;
 395
 396         if (stat(device, &st) < 0)
 397                 return -EINVAL;
 398
 399         /* never wipe header on mounted device */
 400         if (S_ISBLK(st.st_mode))
 401                 flags |= O_EXCL;
 402
 403         devfd = open(device, flags);
 404         if(devfd == -1)
 405                 return errno == EBUSY ? -EBUSY : -EINVAL;
 406
 407         buffer = malloc(size);
 408         if (!buffer) {
 409                 close(devfd);
 410                 return -ENOMEM;
 411         }
 412         memset(buffer, 0, size);
 413
 414         r = write_blockwise(devfd, buffer, size) < size ? -EIO : 0;
 415
 416         free(buffer);
 417         close(devfd);
 418
 419         return r;
 420 }
 421
 422 /* MEMLOCK */
 423 #define DEFAULT_PROCESS_PRIORITY -18
 424
 425 static int _priority;
 426 static int _memlock_count = 0;
 427
 428 // return 1 if memory is locked
 429 int crypt_memlock_inc(struct crypt_device *ctx)
 430 {
 431         if (!_memlock_count++) {
 432                 log_dbg("Locking memory.");
 433                 if (mlockall(MCL_CURRENT | MCL_FUTURE) == -1) {
 434                         log_err(ctx, _("WARNING!!! Possibly insecure memory. Are you root?\n"));
 435                         _memlock_count--;
 436                         return 0;
 437                 }
 438                 errno = 0;
 439                 if (((_priority = getpriority(PRIO_PROCESS, 0)) == -1) && errno)
 440                         log_err(ctx, _("Cannot get process priority.\n"));
 441                 else
 442                         if (setpriority(PRIO_PROCESS, 0, DEFAULT_PROCESS_PRIORITY))
 443                                 log_err(ctx, _("setpriority %d failed: %s\n"),
 444                                         DEFAULT_PROCESS_PRIORITY, strerror(errno));
 445         }
 446         return _memlock_count ? 1 : 0;
 447 }
 448
 449 int crypt_memlock_dec(struct crypt_device *ctx)
 450 {
 451         if (_memlock_count && (!--_memlock_count)) {
 452                 log_dbg("Unlocking memory.");
 453                 if (munlockall() == -1)
 454                         log_err(ctx, _("Cannot unlock memory.\n"));
 455                 if (setpriority(PRIO_PROCESS, 0, _priority))
 456                         log_err(ctx, _("setpriority %d failed: %s\n"), _priority, strerror(errno));
 457         }
 458         return _memlock_count ? 1 : 0;
 459 }
 460
 461 /* DEVICE TOPOLOGY */
 462
 463 /* block device topology ioctls, introduced in 2.6.32 */
 464 #ifndef BLKIOMIN
 465 #define BLKIOMIN    _IO(0x12,120)
 466 #define BLKIOOPT    _IO(0x12,121)
 467 #define BLKALIGNOFF _IO(0x12,122)
 468 #endif
 469
 470 void get_topology_alignment(const char *device,
 471                             unsigned long *required_alignment, /* bytes */
 472                             unsigned long *alignment_offset,   /* bytes */
 473                             unsigned long default_alignment)
 474 {
 475         int dev_alignment_offset = 0;
 476         unsigned int min_io_size = 0, opt_io_size = 0;
 477         unsigned long temp_alignment = 0;
 478         int fd;
 479
 480         *required_alignment = default_alignment;
 481         *alignment_offset = 0;
 482
 483         fd = open(device, O_RDONLY);
 484         if (fd == -1)
 485                 return;
 486
 487         /* minimum io size */
 488         if (ioctl(fd, BLKIOMIN, &min_io_size) == -1) {
 489                 log_dbg("Topology info for %s not supported, using default offset %lu bytes.",
 490                         device, default_alignment);
 491                 goto out;
 492         }
 493
 494         /* optimal io size */
 495         if (ioctl(fd, BLKIOOPT, &opt_io_size) == -1)
 496                 opt_io_size = min_io_size;
 497
 498         /* alignment offset, bogus -1 means misaligned/unknown */
 499         if (ioctl(fd, BLKALIGNOFF, &dev_alignment_offset) == -1 || dev_alignment_offset < 0)
 500                 dev_alignment_offset = 0;
 501         *alignment_offset = (unsigned long)dev_alignment_offset;
 502
 503         temp_alignment = (unsigned long)min_io_size;
 504
 505         if (temp_alignment < (unsigned long)opt_io_size)
 506                 temp_alignment = (unsigned long)opt_io_size;
 507
 508         /* If calculated alignment is multiple of default, keep default */
 509         if (temp_alignment && (default_alignment % temp_alignment))
 510                 *required_alignment = temp_alignment;
 511
 512         log_dbg("Topology: IO (%u/%u), offset = %lu; Required alignment is %lu bytes.",
 513                 min_io_size, opt_io_size, *alignment_offset, *required_alignment);
 514 out:
 515         (void)close(fd);
 516 }