Added link to other library.
[cl-inotify.git] / inotify.lisp
index 427ff73..89348e3 100644 (file)
-(in-package #:cl-notify)
-
-(defbitfield (inotify-flags :uint32)
-  (:in-access #.in-access)
-  (:in-modify #.in-modify)
-  (:in-attrib #.in-attrib)
-  (:in-close-write #.in-close-write)
-  (:in-close-nowrite #.in-close-nowrite)
-  (:in-close #.in-close)
-  (:in-open #.in-open)
-  (:in-moved-from #.in-moved-from)
-  (:in-moved-to #.in-moved-to)
-  (:in-move #.in-move)
-  (:in-create #.in-create)
-  (:in-delete #.in-delete)
-  (:in-delete-self #.in-delete-self)
-  (:in-move-self #.in-move-self)
-  (:in-unmount #.in-unmount)
-  (:in-q-overflow #.in-q-overflow)
-  (:in-ignored #.in-ignored)
-  (:in-onlydir #.in-onlydir)
-  (:in-dont-follow #.in-dont-follow)
-  (:in-mask-add #.in-mask-add)
-  (:in-isdir #.in-isdir)
-  (:in-oneshot #.in-oneshot)
-  (:in-all-events #.in-all-events))
-
-(defcfun "inotify_init" :int)
-
-(defcfun "inotify_add_watch" :int
+;;; -*- mode: lisp; syntax: common-lisp; coding: utf-8; package: cl-inotify; -*-
+
+;; Copyright (c) 2011, Olof-Joachim Frahm
+;; All rights reserved.
+
+;; Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+;; modification, are permitted provided that the following conditions are met:
+;;     * Redistributions of source code must retain the above copyright
+;;       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
+;;     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+;;       notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
+;;       documentation and/or other materials provided with the distribution.
+;;     * The name of the author may not be used to endorse or promote products
+;;       derived from this software without specific prior written permission.
+
+;; THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+;; AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+;; IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+;; ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL <COPYRIGHT HOLDER> BE LIABLE FOR ANY
+;; DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
+;; (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
+;; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
+;; ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
+;; (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
+;; THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+
+(in-package #:cl-inotify)
+
+(defbitfield (inotify-flag :uint32)
+  (:access        #.in-access)
+  (:modify        #.in-modify)
+  (:attrib        #.in-attrib)
+  (:close-write   #.in-close-write)
+  (:close-nowrite #.in-close-nowrite)
+  (:close         #.in-close)
+  (:open          #.in-open)
+  (:moved-from    #.in-moved-from)
+  (:moved-to      #.in-moved-to)
+  (:move          #.in-move)
+  (:create        #.in-create)
+  (:delete        #.in-delete)
+  (:delete-self   #.in-delete-self)
+  (:move-self     #.in-move-self)
+  (:unmount       #.in-unmount)
+  (:q-overflow    #.in-q-overflow)
+  (:ignored       #.in-ignored)
+  (:onlydir       #.in-onlydir)
+  (:dont-follow   #.in-dont-follow)
+  (:mask-add      #.in-mask-add)
+  (:isdir         #.in-isdir)
+  (:oneshot       #.in-oneshot)
+  (:all-events    #.in-all-events))
+
+(deftype inotify-add/read-flag ()
+  "Shared valid flags for the WATCH-RAW and READ-EVENT functions."
+  '(member
+    :access :attrib 
+    :close-write :close-nowrite :close
+    :create :delete :delete-self
+    :modify
+    :move-self :moved-from :moved-to :move
+    :open :all-events))
+
+(deftype inotify-read-flag ()
+  "Valid flags which are returned from READ-EVENT."
+  '(or inotify-add/read-flag
+    (member :ignored :isdir :q-overflow :unmount)))
+
+(deftype inotify-add-flag ()
+  "Valid flags for the WATCH-RAW function."
+  '(or inotify-add/read-flag
+    (member :dont-follow :mask-add :oneshot :onlydir)))
+
+(defun valid-watch-flag-p (x)
+  (and (typep x 'inotify-add-flag)
+       (not (eq :mask-add x))
+       (not (eq :oneshot x))))
+
+(defun valid-watch-flag-list-p (list)
+  (every #'valid-watch-flag-p list))
+
+(deftype watch-flag-list ()
+  "Valid flags argument for the WATCH function, a list of keywords from
+INOTIFY-ADD-FLAG.  Basically only :MASK-ADD and :ONESHOT are removed.
+The :MASK-ADD behaviour is replicated with the REPLACE-P argument; the
+:ONESHOT behaviour doesn't play well with the WATCH function design (and
+thus should be used only with WATCH-RAW)."
+  '(or (satisfies valid-watch-flag-p)
+       (and list (satisfies valid-watch-flag-list-p))))
+
+(defcfun ("inotify_init" c-inotify-init) :int
+  "Initialises a new inotify event queue.")
+
+(defcfun ("inotify_add_watch" c-inotify-add-watch) :int
+  "Watches a path on a event queue."
   (fd :int)
   (pathname :string)
-  (mask inotify-flags))
+  (mask inotify-flag))
 
-(defcfun "inotify_rm_watch" :int
+(defcfun ("inotify_rm_watch" c-inotify-rm-watch) :int
+  "Removes a watched path from a event queue."
   (fd :int)
   (wd :int))
 
 (binary-types:define-signed int #.(cffi:foreign-type-size :int))
 
 (binary-types:define-binary-struct inotify-event ()
+  "An inotify native event structure.
+WD is the watch/file descriptor,
+MASK is the (parsed) combination of events,
+COOKIE is a unique integer which connects related events,
+NAME optionally identifies a file relative to a watched directory."
   (wd 0 :binary-type int)
   (mask 0 :binary-type binary-types:u32)
   (cookie 0 :binary-type binary-types:u32)
   (name NIL))
 
-(defstruct (inotify-instance (:constructor make-inotify-instance (fd stream)))
+(defstruct (inotify-instance
+            (:constructor make-inotify-instance ())
+            (:conc-name inotify-))
+  "Contains the stream and file descriptor for a inotify instance."
   fd
-  stream)
+  stream
+  nonblocking)
+
+;;;; initialisation and stuff
+
+(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
+  (defun read-new-value (&optional (stream *query-io*))
+    "READs a value from the STREAM and returns it (wrapped in a list)."
+    (format stream "Enter a new value: ~%")
+    (list (read *query-io*))))
+
+(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
+  (defun init-endian ()
+    "Initialises the endianess for the BINARY-TYPES library.  Is automatically
+called when the library is loaded."
+    (setf binary-types:*endian*
+         (restart-case #+little-endian :little-endian
+                       #+big-endian :big-endian
+                       #-(or little-endian big-endian) (error "unknown endianess")
+                       (use-value (value)
+                         :report "Enter a correct value (either :LITTLE-ENDIAN or :BIG-ENDIAN)."
+                         :interactive read-new-value
+                         ;; TODO: better way to test for correct value/retry values?
+                         (case value
+                           ((:little-endian :big-endian) value)
+                           (T (error "wrong value supplied (not :LITTLE-ENDIAN or :BIG-ENDIAN)"))))))))
 
-(defun init-endian ()
-  (setf binary-types:*endian*
-       #+little-endian :little-endian
-       #+big-endian :big-endian
-       #-(or little-endian big-endian) (error "unknown endianess")))
+;; initialise the endianess
+(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
+  (init-endian))
 
-(init-endian)
+;;;; basic wrapping of the API
 
-(defun inotify-read-raw-event (stream)
+(defun read-raw-event-from-stream (stream)
+  "Reads a raw event from the inotify stream."
   (let* ((event (binary-types:read-binary 'inotify-event stream))
         (len (binary-types:read-binary 'binary-types:u32 stream)))
-    (when (> len 0)
+    (when (plusp len)
       (with-slots (name) event
-       (setf name
-             (binary-types:read-binary-string stream :size len :terminators '(0)))))
+       (let ((buffer (make-array len :element-type '(unsigned-byte 8))))
+         (read-sequence buffer stream :end len)
+         (setf name (trivial-utf-8:utf-8-bytes-to-string buffer :end (position 0 buffer))))))
     event))
 
-(defun inotify-read-event (stream)
-  (let ((event (inotify-read-raw-event stream)))
+(defun read-event-from-stream (stream)
+  "Reads a event from the inotify stream and converts bitmasks on reading."
+  (let ((event (read-raw-event-from-stream stream)))
     (with-slots (mask) event
-      (setf mask (foreign-bitfield-symbols 'inotify-flags mask)))
+      (setf mask (foreign-bitfield-symbols 'inotify-flag mask)))
     event))
 
-(defun make-notify ()
-  (let* ((fd (inotify-init)))
-    (when (< fd 0)
-      (error "inotify_init failed: ~A" fd))
-    ;; file descriptor is collected with auto-close
-    (make-inotify-instance
-     fd
-     (sb-sys:make-fd-stream fd
-                           :input T
-                           :element-type '(unsigned-byte 8)
-                           :name (format NIL "inotify event queue ~A" fd)
-                           :auto-close T))))
-
-(defun close-notify (notify)
-  (close (inotify-instance-stream notify))
+(defun set-nonblocking (fd nonblocking)
+  "Enables or disables NONBLOCKING mode on a file descriptor FD."
+  (let ((flags (sb-posix:fcntl fd sb-posix:f-getfl)))
+    ;; an error is raised if this fails, so we don't have to do it ourselves
+    (sb-posix:fcntl fd sb-posix:f-setfl
+                   (funcall (if nonblocking #'logior #'logxor)
+                            flags sb-posix:o-nonblock)))
   (values))
 
-(defun watch (notify pathname flags)
-  (let ((path (princ-to-string pathname))
-       result)
-    (setf result
-         (inotify-add-watch (inotify-instance-fd notify)
-                            path
-                            (if (listp flags)
-                                (foreign-bitfield-value 'inotify-flags flags)
-                                flags)))
-    (when (< result 0)
-      (error "inotify_add_watch failed: ~A" result))
+(defun init-unregistered-inotify (inotify &optional (nonblocking T))
+  "Creates a new inotify event queue.  If NONBLOCKING is set (default),
+the file descriptor is set to non-blocking I/O."
+  (let ((result (c-inotify-init)))
+    (when (minusp result)
+      (perror "inotify_init failed"))
+    (with-slots (fd stream (non-block nonblocking)) inotify
+      (unwind-protect
+          ;; file descriptor is collected with auto-close
+          (progn
+            (setf fd result)
+            (when nonblocking
+              (set-nonblocking fd T)
+              (setf non-block nonblocking))
+            (setf stream
+                  (sb-sys:make-fd-stream
+                   fd
+                   :input T
+                   :element-type '(unsigned-byte 8)
+                   :name (format NIL "inotify event queue ~A" fd)
+                   :auto-close T
+                   :buffering (if nonblocking :none :full))))
+       ;; if stream is constructed, gc'ing it will cleanup the file descriptor
+       (unless stream
+         (sb-posix:close fd)))))
+  inotify)
+
+(defun make-unregistered-inotify ()
+  "Creates a new unregistered INOTIFY instance."
+  (init-unregistered-inotify (make-inotify-instance)))
+
+(defun close-inotify (inotify)
+  "Closes the inotify event queue."
+  (close (inotify-stream inotify))
+  (values))
+
+(defun perror (prefix-string)
+  #+sbcl (sb-int:simple-perror prefix-string)
+  #-(or sbcl) (error prefix-string))
+
+(defun ensure-list (arg)
+  (if (listp arg) arg `(,arg)))
+
+(defun translate-keyword-flags (flags)
+  (typecase flags
+    ((or keyword list)
+     (foreign-bitfield-value 'inotify-flag (ensure-list flags)))
+    (T flags)))
+
+(defun watch-raw (inotify pathname flags)
+  "Adds PATHNAME (either of type PATHNAME or STRING) to be watched.  FLAGS
+determines how exactly (see inotify(7) for detailed information) and can
+be of type LIST, KEYWORD or a raw numerical value (which isn't checked
+for validity though).  Returns a handle which can be used with UNWATCH-RAW."
+  (let* ((path (etypecase pathname
+                (string pathname)
+                (pathname (namestring pathname))))
+        (result (c-inotify-add-watch (inotify-fd inotify)
+                                     path (translate-keyword-flags flags))))
+    (when (minusp result)
+      (perror "inotify_add_watch failed"))
+    result))
+
+(defun unwatch-raw (inotify handle)
+  "Stops watching the path associated with a HANDLE established by WATCH-RAW."
+  (let ((result (c-inotify-rm-watch (inotify-fd inotify) handle)))
+    (when (minusp result)
+      (perror "inotify_rm_watch failed")))
+  (values))
+
+;;;; support functions, making life easier
+
+(defstruct (registered-inotify-instance
+            (:include inotify-instance)
+            (:constructor make-registered-inotify-instance ())
+            (:conc-name inotify-))
+  "Additionally to the information in INOTIFY-INSTANCE, records watched
+paths in a dictionary."
+  watched)
+
+(defun make-inotify (&optional (nonblocking T))
+  "Creates a new registered INOTIFY instance.  In NONBLOCKING mode, the file
+descriptor is set to non-blocking mode.  The resulting object has to be
+closed with CLOSE-INOTIFY."
+  (let ((result (make-registered-inotify-instance)))
+    (init-unregistered-inotify result nonblocking)
+    (with-slots (watched) result
+      (setf watched (make-hash-table :test 'equal)))
     result))
 
-(defun unwatch (notify handle)
-  (let ((result (inotify-rm-watch (inotify-instance-fd notify) handle)))
-    (when (< result 0)
-      (error "inotify_rm_watch failed: ~A" result))
-    (values)))
+(defun pathname-handle/flags (inotify pathname)
+  "Returns a CONS cell with the values HANDLE and FLAGS if PATHNAME is
+being watched by INOTIFY, else NIL.  The match is exact."
+  (gethash pathname (inotify-watched inotify)))
+
+(defun event-pathname/flags (inotify event &optional (handle (slot-value event 'wd)))
+  "Returns two values PATHNAME and FLAGS for an EVENT which were used during
+registration.  If HANDLE is specified EVENT is ignored."
+  (block NIL
+    (maphash (lambda (pathname entry)
+              (when (eql (car entry) handle)
+                (return (values pathname (cdr entry)))))
+            (inotify-watched inotify))))
+
+(defun sane-user-flags (inotify pathname flags &key (replace-p T))
+  (check-type flags watch-flag-list)
+  ;; now, :mask-add can't be member of flags
+  ;; merge the flags
+  (let* ((flags (ensure-list flags))
+        (rep-flags (if replace-p
+                       (cons :mask-add flags)
+                       flags)))
+    (let ((it (gethash pathname (slot-value inotify 'watched))))
+      (if it
+         (union (cdr it) rep-flags :test #'eq)
+         rep-flags))))
+
+(defun watch (inotify pathname flags &key (replace-p T))
+  "Adds PATHNAME (either pathname or string) to be watched and records the
+watched paths.  FLAGS (a list of keywords) determines how exactly (see
+inotify(7) for detailed information).  Returns a handle which can be used
+with UNWATCH and EVENT-PATHNAME/FLAGS.  If REPLACE-P is set to T (default),
+the flags mask is replaced rather than OR-ed to the current mask (if it
+exists).  The :MASK-ADD flag is therefore removed from the FLAGS argument."
+  (let* ((flags (sane-user-flags inotify pathname flags :replace-p replace-p))
+        (handle (watch-raw inotify pathname flags)))
+    (with-slots (watched) inotify
+      (setf (gethash pathname watched) (cons handle flags)))
+    handle))
+
+(defun unwatch (inotify &key pathname event handle)
+  "Disables watching the path associated with the supplied HANDLE (which
+may be one from a given EVENT) or PATHNAME."
+  (unless (or pathname event handle)
+    (error "either PATHNAME, EVENT or HANDLE have to be specified"))
+  (when event
+    (setf handle (slot-value event 'wd)))
+  (if handle
+      (unwatch-raw inotify handle)
+      (let ((handle (car (pathname-handle/flags inotify pathname))))
+       (unless handle
+         (error "PATHNAME ~S isn't being watched" pathname))
+       ;; remove even if unwatch-raw throws an error (which can happen if :oneshot is specified)
+       (remhash pathname (inotify-watched inotify))
+       (unwatch-raw inotify handle)))
+  (values))
+
+(defun list-watched (inotify)
+  "Returns a LIST of all watched pathnames in no particular order."
+  (loop
+    for pathname being each hash-key in (inotify-watched inotify)
+    collect pathname))
+
+(defun unix-eagain-p (fd-stream)
+  "Returns T on a FD-STREAM if trying to read from the stream raised a
+EAGAIN error."
+  (multiple-value-bind (result error)
+      (sb-unix:unix-read (sb-sys:fd-stream-fd fd-stream) NIL 0)
+    (declare (ignore result))
+    (= error sb-unix:eagain)))
+
+(defun event-available-p (inotify)
+  "Returns T if an event is available on the queue."
+  (if (inotify-nonblocking inotify)
+      (not (unix-eagain-p (inotify-stream inotify)))
+      (listen (inotify-stream inotify))))
+
+(defun read-event (inotify)
+  "Reads an event from the queue.  Blocks if no event is available."
+  (read-event-from-stream (inotify-stream inotify)))
+
+(defun next-event (inotify)
+  "Reads an event from the queue.  Returns NIL if none is available."
+  (when (event-available-p inotify)
+    (read-event inotify)))
+
+(defmacro do-events ((var inotify &key blocking-p) &body body)
+  "Loops BODY with VAR bound to the next events retrieved from INOTIFY.
+The macro uses NEXT-EVENT, so reading an event won't block and the loop
+terminates if no events are available."
+  (check-type var symbol)
+  (let ((inotify-sym (gensym)))
+   `(loop
+      with ,var and ,inotify-sym = ,inotify
+      ,.(unless blocking-p
+         `(while (event-available-p ,inotify-sym)))
+      do (progn
+          (setf ,var (read-event ,inotify-sym))
+          ,.body))))
+
+(defun next-events (inotify)
+  "Reads all available events from the queue.  Returns a LIST of events."
+  (loop
+    while (event-available-p inotify)
+    collect (read-event inotify)))