Interface to allocating `locked' memory (which isn't paged out).
authormdw <mdw>
Wed, 22 Dec 1999 16:02:52 +0000 (16:02 +0000)
committermdw <mdw>
Wed, 22 Dec 1999 16:02:52 +0000 (16:02 +0000)
lmem.c [new file with mode: 0644]
lmem.h [new file with mode: 0644]

diff --git a/lmem.c b/lmem.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e443aa6
--- /dev/null
+++ b/lmem.c
@@ -0,0 +1,313 @@
+/* -*-c-*-
+ *
+ * $Id: lmem.c,v 1.1 1999/12/22 16:02:52 mdw Exp $
+ *
+ * Locked memory allocation (Unix-specific)
+ *
+ * (c) 1999 Straylight/Edgeware
+ */
+
+/*----- Licensing notice --------------------------------------------------* 
+ *
+ * This file is part of Catacomb.
+ *
+ * Catacomb is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU Library General Public License as
+ * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
+ * License, or (at your option) any later version.
+ * 
+ * Catacomb is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU Library General Public License for more details.
+ * 
+ * You should have received a copy of the GNU Library General Public
+ * License along with Catacomb; if not, write to the Free
+ * Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
+ * MA 02111-1307, USA.
+ */
+
+/*----- Revision history --------------------------------------------------* 
+ *
+ * $Log: lmem.c,v $
+ * Revision 1.1  1999/12/22 16:02:52  mdw
+ * Interface to allocating `locked' memory (which isn't paged out).
+ *
+ */
+
+/*----- Header files ------------------------------------------------------*/
+
+#include "config.h"
+
+#include <assert.h>
+#include <errno.h>
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+
+#include <sys/types.h>
+#include <unistd.h>
+
+#ifdef HAVE_MLOCK
+#  include <sys/mman.h>
+#endif
+
+#include <mLib/dstr.h>
+#include <mLib/sub.h>
+
+#include "lmem.h"
+
+/*----- Main code ---------------------------------------------------------*/
+
+/* --- @l_init@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @lmem *lm@ = pointer to locked memory descriptor
+ *             @size_t sz@ = size of locked memory area requested
+ *
+ * Returns:    Zero if everything is fine, @+1@ if some insecure memory was
+ *             allocated, and @-1@ if everything went horribly wrong.
+ *
+ * Use:                Initializes the locked memory manager.  This function is safe
+ *             to call in a privileged program; privileges should usually be
+ *             dropped after allocating the locked memory block.
+ *
+ *             You must call @sub_init@ before allocating locked memory
+ *             buffers.
+ */
+
+int l_init(lmem *lm, size_t sz)
+{
+  char *p;
+  int rc = 0;
+  l_node *l;
+
+  /* --- Preliminaries --- */
+
+  lm->err = 0;
+
+  /* --- Try making a secure locked passphrase buffer --- *
+   *
+   * Drop privileges before emitting diagnostic messages.
+   */
+
+#ifdef HAVE_MLOCK
+
+  /* --- Memory-map a page from somewhere --- */
+
+#  ifdef MAP_ANON
+  p = mmap(0, sz, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | MAP_ANON, -1, 0);
+#  else
+  {
+    int fd;
+    if ((fd = open("/dev/zero", O_RDWR)) >= 0) {
+      p = mmap(0, sz, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE, fd, 0);
+      close(fd);
+    }
+  }
+#  endif
+
+  /* --- Lock the page in memory --- *
+   *
+   * Why does @mmap@ return such a stupid result if it fails?
+   */
+
+  if (p == 0 || p == MAP_FAILED) {
+    lm->emsg = "couldn't map locked memory area: %s";
+    lm->err = errno;
+    p = 0;
+  } else if (mlock(p, sz)) {
+    lm->emsg = "error locking memory area: %s";
+    lm->err = errno;
+    munmap(p, sz);
+    p = 0;
+  }
+
+#endif
+
+  /* --- Make a standard passphrase buffer --- */
+
+#ifdef HAVE_MLOCK
+  if (!p)
+#else
+  ll->err = 0;
+  ll->emsg = "locked memory not available on this system";
+#endif
+  {
+    if ((p = malloc(sz)) == 0) {
+      lm->emsg = "not enough standard memory!";
+      lm->err = ENOMEM;
+      return (-1);
+    }
+    rc = +1;
+  }
+
+  /* --- Initialize the buffer --- */
+
+  lm->sz = lm->free = sz;
+  lm->p = p;
+
+  /* --- Initialize the free list --- */
+
+  l = CREATE(l_node);
+  l->next = 0;
+  l->p = p;
+  l->sz = sz;
+  l->f = 0;
+  lm->l = l;
+
+  /* --- Done --- */
+
+  return (rc);
+}
+
+/* --- @l_alloc@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @lmem *lm@ = pointer to locked memory descriptor
+ *             @size_t sz@ = size requested
+ *
+ * Returns:    Pointer to allocated memory.
+ *
+ * Use:                Allocates @sz@ bytes of locked memory.
+ */
+
+void *l_alloc(lmem *lm, size_t sz)
+{
+  l_node *l;
+
+  sz = (sz + 3u) & ~3u;
+  for (l = lm->l; l; l = l->next) {
+    if (l->f & LF_ALLOC)
+      continue;
+    if (l->sz < sz)
+      continue;
+    l->f |= LF_ALLOC;
+    if (l->sz > sz) {
+      l_node *n = CREATE(l_node);
+      n->next = l->next;
+      n->p = l->p + sz;
+      n->sz = l->sz - sz;
+      l->sz = sz;
+      n->f = 0;
+      l->next = n;
+    }
+    assert(((void)"Locked buffer space has vanished", lm->free >= sz));
+    lm->free -= sz;
+    return (l->p);
+  }
+  return (0);
+}
+
+/* --- @l_free@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @lmem *lm@ = pointer to locked memory descriptor
+ *             @void *p@ = pointer to block
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Releases a block of locked memory.
+ */
+
+void l_free(lmem *lm, void *p)
+{
+  l_node *l;
+  l_node *ll = 0;
+
+  for (l = lm->l; l; l = l->next) {
+    size_t sz;
+
+    /* --- If this isn't the block, skip it --- */
+
+    if (l->p != p) {
+      ll = l;
+      continue;
+    }
+    assert(((void)"Block is already free", l->f & LF_ALLOC));
+
+    /* --- Coalesce with adjacent free blocks --- */
+
+    l->f &= ~LF_ALLOC;
+    sz = l->sz;
+    memset(p, 0, sz);
+
+    if (ll && !(ll->f & LF_ALLOC)) {
+      assert(((void)"Previous block doesn't fit", ll->p + ll->sz == p));
+      ll->sz += sz;
+      ll->next = l->next;
+      DESTROY(l);
+      l = ll;
+    }
+
+    ll = l->next;
+    if (ll && !(ll->f & LF_ALLOC)) {
+      assert(((void)"Next block doesn't fit", ll->p == l->p + l->sz));
+      l->sz += ll->sz;
+      l->next = ll->next;
+      DESTROY(ll);
+    }
+
+    lm->free += sz;
+    assert(((void)"Free lunch", lm->free <= lm->sz));
+    return;
+  }
+  assert(((void)"Not a locked block", 0));
+}
+
+/* --- @l_purge@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @lmem *lm@ = pointer to locked memory descriptor
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Purges all the free blocks in the buffer, and clears all of
+ *             the locked memory.  Memory is not freed back to the system.
+ */
+
+void l_purge(lmem *lm)
+{
+  l_node *l;
+
+  l = lm->l;
+  while (l) {
+    l_node *ll = l->next;
+    DESTROY(l);
+    l = ll;
+  }
+  memset(lm->p, 0, lm->sz);
+  l = CREATE(l_node);
+  l->next = 0;
+  l->p = lm->p;
+  l->sz = lm->sz;
+  l->f = 0;
+  lm->l = l;
+  lm->free = l->sz;
+}
+
+/* --- @l_report@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @lmem *lm@ = pointer to locked memory descriptor
+ *             @dstr *d@ = string to write the error message on
+ *
+ * Returns:    Zero if the buffer is fine, @+1@ if there was a problem
+ *             getting locked memory but insecure stuff could be allocated,
+ *             and @-1@ if not even insecure memory could be found.
+ *
+ * Use:                Returns a user-digestable explanation for the state of a
+ *             locked memory buffer.  If the return code is zero, no message
+ *             is emitted to the string @d@.
+ */
+
+int l_report(lmem *lm, dstr *d)
+{
+  int rc;
+  if (lm->err)
+    dstr_putf(d, lm->emsg, strerror(lm->err));
+  if (!lm->p)
+    rc = -1;
+  else if (lm->err)
+    rc = +1;
+  else
+    rc = 0;
+  return (rc);
+}
+
+/*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/
diff --git a/lmem.h b/lmem.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8546dcf
--- /dev/null
+++ b/lmem.h
@@ -0,0 +1,160 @@
+/* -*-c-*-
+ *
+ * $Id: lmem.h,v 1.1 1999/12/22 16:02:52 mdw Exp $
+ *
+ * Locked memory allocation
+ *
+ * (c) 1999 Straylight/Edgeware
+ */
+
+/*----- Licensing notice --------------------------------------------------* 
+ *
+ * This file is part of Catacomb.
+ *
+ * Catacomb is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU Library General Public License as
+ * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
+ * License, or (at your option) any later version.
+ * 
+ * Catacomb is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU Library General Public License for more details.
+ * 
+ * You should have received a copy of the GNU Library General Public
+ * License along with Catacomb; if not, write to the Free
+ * Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
+ * MA 02111-1307, USA.
+ */
+
+/*----- Revision history --------------------------------------------------* 
+ *
+ * $Log: lmem.h,v $
+ * Revision 1.1  1999/12/22 16:02:52  mdw
+ * Interface to allocating `locked' memory (which isn't paged out).
+ *
+ */
+
+#ifndef CATACOMB_LMEM_H
+#define CATACOMB_LMEM_H
+
+#ifdef __cplusplus
+  extern "C" {
+#endif
+
+/*----- Header files ------------------------------------------------------*/
+
+#include <stddef.h>
+
+#include <mLib/dstr.h>
+
+/*----- Data structures ---------------------------------------------------*/
+
+/* --- Block list --- *
+ *
+ * The block list is kept in normal memory, to avoid wasting precious locked
+ * memory.  Entries are sorted into ascending address order to make
+ * coalescing free blocks easier.  All blocks, free or not, are included in
+ * the list.
+ */
+
+typedef struct l_node {
+  struct l_node *next;                 /* Next free block in chain */
+  char *p;                             /* Pointer to the block */
+  size_t sz;                           /* Size of the block */
+  unsigned f;                          /* Various flags */
+} l_node;
+
+enum {
+  LF_ALLOC = 1
+};
+
+/* --- Locked memory buffer state --- */
+
+typedef struct lmem {
+  char *p;                             /* Pointer to locked buffer */
+  l_node *l;                           /* Pointer to block list */
+  size_t sz;                           /* Size of locked buffer */
+  size_t free;                         /* Size of free area */
+  int err; char *emsg;                 /* Error indicators */
+} lmem;
+
+/*----- Functions provided ------------------------------------------------*/
+
+/* --- @l_init@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @lmem *lm@ = pointer to locked memory descriptor
+ *             @size_t sz@ = size of locked memory area requested
+ *
+ * Returns:    Zero if everything is fine, @+1@ if some insecure memory was
+ *             allocated, and @-1@ if everything went horribly wrong.
+ *
+ * Use:                Initializes the locked memory manager.  This function is safe
+ *             to call in a privileged program; privileges should usually be
+ *             dropped after allocating the locked memory block.
+ *
+ *             You must call @sub_init@ before allocating locked memory
+ *             buffers.
+ */
+
+extern int l_init(lmem */*lm*/, size_t /*sz*/);
+
+/* --- @l_alloc@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @lmem *lm@ = pointer to locked memory descriptor
+ *             @size_t sz@ = size requested
+ *
+ * Returns:    Pointer to allocated memory.
+ *
+ * Use:                Allocates @sz@ bytes of locked memory.
+ */
+
+extern void *l_alloc(lmem */*lm*/, size_t /*sz*/);
+
+/* --- @l_free@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @lmem *lm@ = pointer to locked memory descriptor
+ *             @void *p@ = pointer to block
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Releases a block of locked memory.
+ */
+
+extern void l_free(lmem */*lm*/, void */*p*/);
+
+/* --- @l_purge@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @lmem *lm@ = pointer to locked memory descriptor
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Purges all the free blocks in the buffer, and clears all of
+ *             the locked memory.  Memory is not freed back to the system.
+ */
+
+extern void l_purge(lmem */*lm*/);
+
+/* --- @l_report@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @lmem *lm@ = pointer to locked memory descriptor
+ *             @dstr *d@ = string to write the error message on
+ *
+ * Returns:    Zero if the buffer is fine, @+1@ if there was a problem
+ *             getting locked memory but insecure stuff could be allocated,
+ *             and @-1@ if not even insecure memory could be found.
+ *
+ * Use:                Returns a user-digestable explanation for the state of a
+ *             locked memory buffer.  If the return code is zero, no message
+ *             is emitted to the string @d@.
+ */
+
+extern int l_report(lmem */*lm*/, dstr */*d*/);
+
+/*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/
+
+#ifdef __cplusplus
+  }
+#endif
+
+#endif