e0b755f1050e2821595f9c3f938c8d2180677b26
[ghc-base.git] / GHC / Handle.hs
1 {-# OPTIONS_GHC -fno-implicit-prelude -#include "HsBase.h" #-}
2
3 #undef DEBUG_DUMP
4 #undef DEBUG
5
6 -----------------------------------------------------------------------------
7 -- |
8 -- Module      :  GHC.Handle
9 -- Copyright   :  (c) The University of Glasgow, 1994-2001
10 -- License     :  see libraries/base/LICENSE
11 -- 
12 -- Maintainer  :  libraries@haskell.org
13 -- Stability   :  internal
14 -- Portability :  non-portable
15 --
16 -- This module defines the basic operations on I\/O \"handles\".
17 --
18 -----------------------------------------------------------------------------
19
20 -- #hide
21 module GHC.Handle (
22   withHandle, withHandle', withHandle_,
23   wantWritableHandle, wantReadableHandle, wantSeekableHandle,
24   
25   newEmptyBuffer, allocateBuffer, readCharFromBuffer, writeCharIntoBuffer,
26   flushWriteBufferOnly, flushWriteBuffer, flushReadBuffer, 
27   fillReadBuffer, fillReadBufferWithoutBlocking,
28   readRawBuffer, readRawBufferPtr,
29   writeRawBuffer, writeRawBufferPtr,
30
31 #ifndef mingw32_HOST_OS
32   unlockFile,
33 #endif
34
35   ioe_closedHandle, ioe_EOF, ioe_notReadable, ioe_notWritable,
36
37   stdin, stdout, stderr,
38   IOMode(..), openFile, openBinaryFile, openTempFile, openBinaryTempFile, openFd, fdToHandle,
39   hFileSize, hSetFileSize, hIsEOF, isEOF, hLookAhead, hSetBuffering, hSetBinaryMode,
40   hFlush, hDuplicate, hDuplicateTo,
41
42   hClose, hClose_help,
43
44   HandlePosition, HandlePosn(..), hGetPosn, hSetPosn,
45   SeekMode(..), hSeek, hTell,
46
47   hIsOpen, hIsClosed, hIsReadable, hIsWritable, hGetBuffering, hIsSeekable,
48   hSetEcho, hGetEcho, hIsTerminalDevice,
49
50   hShow,
51
52 #ifdef DEBUG_DUMP
53   puts,
54 #endif
55
56  ) where
57
58 import System.Directory.Internals
59 import Control.Monad
60 import Data.Bits
61 import Data.Maybe
62 import Foreign
63 import Foreign.C
64 import System.IO.Error
65 import System.Posix.Internals
66
67 import GHC.Real
68
69 import GHC.Arr
70 import GHC.Base
71 import GHC.Read         ( Read )
72 import GHC.List
73 import GHC.IOBase
74 import GHC.Exception
75 import GHC.Enum
76 import GHC.Num          ( Integer(..), Num(..) )
77 import GHC.Show
78 import GHC.Real         ( toInteger )
79 #if defined(DEBUG_DUMP)
80 import GHC.Pack
81 #endif
82
83 import GHC.Conc
84
85 -- -----------------------------------------------------------------------------
86 -- TODO:
87
88 -- hWaitForInput blocks (should use a timeout)
89
90 -- unbuffered hGetLine is a bit dodgy
91
92 -- hSetBuffering: can't change buffering on a stream, 
93 --      when the read buffer is non-empty? (no way to flush the buffer)
94
95 -- ---------------------------------------------------------------------------
96 -- Are files opened by default in text or binary mode, if the user doesn't
97 -- specify?
98
99 dEFAULT_OPEN_IN_BINARY_MODE = False :: Bool
100
101 -- ---------------------------------------------------------------------------
102 -- Creating a new handle
103
104 newFileHandle :: FilePath -> (MVar Handle__ -> IO ()) -> Handle__ -> IO Handle
105 newFileHandle filepath finalizer hc = do 
106   m <- newMVar hc
107   addMVarFinalizer m (finalizer m)
108   return (FileHandle filepath m)
109
110 -- ---------------------------------------------------------------------------
111 -- Working with Handles
112
113 {-
114 In the concurrent world, handles are locked during use.  This is done
115 by wrapping an MVar around the handle which acts as a mutex over
116 operations on the handle.
117
118 To avoid races, we use the following bracketing operations.  The idea
119 is to obtain the lock, do some operation and replace the lock again,
120 whether the operation succeeded or failed.  We also want to handle the
121 case where the thread receives an exception while processing the IO
122 operation: in these cases we also want to relinquish the lock.
123
124 There are three versions of @withHandle@: corresponding to the three
125 possible combinations of:
126
127         - the operation may side-effect the handle
128         - the operation may return a result
129
130 If the operation generates an error or an exception is raised, the
131 original handle is always replaced [ this is the case at the moment,
132 but we might want to revisit this in the future --SDM ].
133 -}
134
135 {-# INLINE withHandle #-}
136 withHandle :: String -> Handle -> (Handle__ -> IO (Handle__,a)) -> IO a
137 withHandle fun h@(FileHandle _ m)     act = withHandle' fun h m act
138 withHandle fun h@(DuplexHandle _ m _) act = withHandle' fun h m act
139
140 withHandle' :: String -> Handle -> MVar Handle__
141    -> (Handle__ -> IO (Handle__,a)) -> IO a
142 withHandle' fun h m act = 
143    block $ do
144    h_ <- takeMVar m
145    checkBufferInvariants h_
146    (h',v)  <- catchException (act h_) 
147                 (\ err -> putMVar m h_ >>
148                           case err of
149                              IOException ex -> ioError (augmentIOError ex fun h)
150                              _ -> throw err)
151    checkBufferInvariants h'
152    putMVar m h'
153    return v
154
155 {-# INLINE withHandle_ #-}
156 withHandle_ :: String -> Handle -> (Handle__ -> IO a) -> IO a
157 withHandle_ fun h@(FileHandle _ m)     act = withHandle_' fun h m act
158 withHandle_ fun h@(DuplexHandle _ m _) act = withHandle_' fun h m act
159
160 withHandle_' fun h m act = 
161    block $ do
162    h_ <- takeMVar m
163    checkBufferInvariants h_
164    v  <- catchException (act h_) 
165                 (\ err -> putMVar m h_ >>
166                           case err of
167                              IOException ex -> ioError (augmentIOError ex fun h)
168                              _ -> throw err)
169    checkBufferInvariants h_
170    putMVar m h_
171    return v
172
173 withAllHandles__ :: String -> Handle -> (Handle__ -> IO Handle__) -> IO ()
174 withAllHandles__ fun h@(FileHandle _ m)     act = withHandle__' fun h m act
175 withAllHandles__ fun h@(DuplexHandle _ r w) act = do
176   withHandle__' fun h r act
177   withHandle__' fun h w act
178
179 withHandle__' fun h m act = 
180    block $ do
181    h_ <- takeMVar m
182    checkBufferInvariants h_
183    h'  <- catchException (act h_)
184                 (\ err -> putMVar m h_ >>
185                           case err of
186                              IOException ex -> ioError (augmentIOError ex fun h)
187                              _ -> throw err)
188    checkBufferInvariants h'
189    putMVar m h'
190    return ()
191
192 augmentIOError (IOError _ iot _ str fp) fun h
193   = IOError (Just h) iot fun str filepath
194   where filepath
195           | Just _ <- fp = fp
196           | otherwise = case h of
197                           FileHandle fp _     -> Just fp
198                           DuplexHandle fp _ _ -> Just fp
199
200 -- ---------------------------------------------------------------------------
201 -- Wrapper for write operations.
202
203 wantWritableHandle :: String -> Handle -> (Handle__ -> IO a) -> IO a
204 wantWritableHandle fun h@(FileHandle _ m) act
205   = wantWritableHandle' fun h m act
206 wantWritableHandle fun h@(DuplexHandle _ _ m) act
207   = wantWritableHandle' fun h m act
208   -- ToDo: in the Duplex case, we don't need to checkWritableHandle
209
210 wantWritableHandle'
211         :: String -> Handle -> MVar Handle__
212         -> (Handle__ -> IO a) -> IO a
213 wantWritableHandle' fun h m act
214    = withHandle_' fun h m (checkWritableHandle act)
215
216 checkWritableHandle act handle_
217   = case haType handle_ of 
218       ClosedHandle         -> ioe_closedHandle
219       SemiClosedHandle     -> ioe_closedHandle
220       ReadHandle           -> ioe_notWritable
221       ReadWriteHandle      -> do
222                 let ref = haBuffer handle_
223                 buf <- readIORef ref
224                 new_buf <-
225                   if not (bufferIsWritable buf)
226                      then do b <- flushReadBuffer (haFD handle_) buf
227                              return b{ bufState=WriteBuffer }
228                      else return buf
229                 writeIORef ref new_buf
230                 act handle_
231       _other               -> act handle_
232
233 -- ---------------------------------------------------------------------------
234 -- Wrapper for read operations.
235
236 wantReadableHandle :: String -> Handle -> (Handle__ -> IO a) -> IO a
237 wantReadableHandle fun h@(FileHandle  _ m)   act
238   = wantReadableHandle' fun h m act
239 wantReadableHandle fun h@(DuplexHandle _ m _) act
240   = wantReadableHandle' fun h m act
241   -- ToDo: in the Duplex case, we don't need to checkReadableHandle
242
243 wantReadableHandle'
244         :: String -> Handle -> MVar Handle__
245         -> (Handle__ -> IO a) -> IO a
246 wantReadableHandle' fun h m act
247   = withHandle_' fun h m (checkReadableHandle act)
248
249 checkReadableHandle act handle_ = 
250     case haType handle_ of 
251       ClosedHandle         -> ioe_closedHandle
252       SemiClosedHandle     -> ioe_closedHandle
253       AppendHandle         -> ioe_notReadable
254       WriteHandle          -> ioe_notReadable
255       ReadWriteHandle      -> do 
256         let ref = haBuffer handle_
257         buf <- readIORef ref
258         when (bufferIsWritable buf) $ do
259            new_buf <- flushWriteBuffer (haFD handle_) (haIsStream handle_) buf
260            writeIORef ref new_buf{ bufState=ReadBuffer }
261         act handle_
262       _other               -> act handle_
263
264 -- ---------------------------------------------------------------------------
265 -- Wrapper for seek operations.
266
267 wantSeekableHandle :: String -> Handle -> (Handle__ -> IO a) -> IO a
268 wantSeekableHandle fun h@(DuplexHandle _ _ _) _act =
269   ioException (IOError (Just h) IllegalOperation fun 
270                    "handle is not seekable" Nothing)
271 wantSeekableHandle fun h@(FileHandle _ m) act =
272   withHandle_' fun h m (checkSeekableHandle act)
273   
274 checkSeekableHandle act handle_ = 
275     case haType handle_ of 
276       ClosedHandle      -> ioe_closedHandle
277       SemiClosedHandle  -> ioe_closedHandle
278       AppendHandle      -> ioe_notSeekable
279       _  | haIsBin handle_ || tEXT_MODE_SEEK_ALLOWED -> act handle_
280          | otherwise                                 -> ioe_notSeekable_notBin
281  
282 -- -----------------------------------------------------------------------------
283 -- Handy IOErrors
284
285 ioe_closedHandle, ioe_EOF, 
286   ioe_notReadable, ioe_notWritable, 
287   ioe_notSeekable, ioe_notSeekable_notBin :: IO a
288
289 ioe_closedHandle = ioException 
290    (IOError Nothing IllegalOperation "" 
291         "handle is closed" Nothing)
292 ioe_EOF = ioException 
293    (IOError Nothing EOF "" "" Nothing)
294 ioe_notReadable = ioException 
295    (IOError Nothing IllegalOperation "" 
296         "handle is not open for reading" Nothing)
297 ioe_notWritable = ioException 
298    (IOError Nothing IllegalOperation "" 
299         "handle is not open for writing" Nothing)
300 ioe_notSeekable = ioException 
301    (IOError Nothing IllegalOperation ""
302         "handle is not seekable" Nothing)
303 ioe_notSeekable_notBin = ioException 
304    (IOError Nothing IllegalOperation ""
305       "seek operations on text-mode handles are not allowed on this platform" 
306         Nothing)
307  
308 ioe_finalizedHandle fp = throw (IOException
309    (IOError Nothing IllegalOperation "" 
310         "handle is finalized" (Just fp)))
311
312 ioe_bufsiz :: Int -> IO a
313 ioe_bufsiz n = ioException 
314    (IOError Nothing InvalidArgument "hSetBuffering"
315         ("illegal buffer size " ++ showsPrec 9 n []) Nothing)
316                                 -- 9 => should be parens'ified.
317
318 -- -----------------------------------------------------------------------------
319 -- Handle Finalizers
320
321 -- For a duplex handle, we arrange that the read side points to the write side
322 -- (and hence keeps it alive if the read side is alive).  This is done by
323 -- having the haOtherSide field of the read side point to the read side.
324 -- The finalizer is then placed on the write side, and the handle only gets
325 -- finalized once, when both sides are no longer required.
326
327 -- NOTE about finalized handles: It's possible that a handle can be
328 -- finalized and then we try to use it later, for example if the
329 -- handle is referenced from another finalizer, or from a thread that
330 -- has become unreferenced and then resurrected (arguably in the
331 -- latter case we shouldn't finalize the Handle...).  Anyway,
332 -- we try to emit a helpful message which is better than nothing.
333
334 stdHandleFinalizer :: FilePath -> MVar Handle__ -> IO ()
335 stdHandleFinalizer fp m = do
336   h_ <- takeMVar m
337   flushWriteBufferOnly h_
338   putMVar m (ioe_finalizedHandle fp)
339
340 handleFinalizer :: FilePath -> MVar Handle__ -> IO ()
341 handleFinalizer fp m = do
342   handle_ <- takeMVar m
343   case haType handle_ of 
344       ClosedHandle -> return ()
345       _ -> do flushWriteBufferOnly handle_ `catchException` \_ -> return ()
346                 -- ignore errors and async exceptions, and close the
347                 -- descriptor anyway...
348               hClose_handle_ handle_
349               return ()
350   putMVar m (ioe_finalizedHandle fp)
351
352 -- ---------------------------------------------------------------------------
353 -- Grimy buffer operations
354
355 #ifdef DEBUG
356 checkBufferInvariants h_ = do
357  let ref = haBuffer h_ 
358  Buffer{ bufWPtr=w, bufRPtr=r, bufSize=size, bufState=state } <- readIORef ref
359  if not (
360         size > 0
361         && r <= w
362         && w <= size
363         && ( r /= w || (r == 0 && w == 0) )
364         && ( state /= WriteBuffer || r == 0 )   
365         && ( state /= WriteBuffer || w < size ) -- write buffer is never full
366      )
367    then error "buffer invariant violation"
368    else return ()
369 #else
370 checkBufferInvariants h_ = return ()
371 #endif
372
373 newEmptyBuffer :: RawBuffer -> BufferState -> Int -> Buffer
374 newEmptyBuffer b state size
375   = Buffer{ bufBuf=b, bufRPtr=0, bufWPtr=0, bufSize=size, bufState=state }
376
377 allocateBuffer :: Int -> BufferState -> IO Buffer
378 allocateBuffer sz@(I# size) state = IO $ \s -> 
379 #ifdef mingw32_HOST_OS
380    -- To implement asynchronous I/O under Win32, we have to pass
381    -- buffer references to external threads that handles the
382    -- filling/emptying of their contents. Hence, the buffer cannot
383    -- be moved around by the GC.
384   case newPinnedByteArray# size s of { (# s, b #) ->
385 #else
386   case newByteArray# size s of { (# s, b #) ->
387 #endif
388   (# s, newEmptyBuffer b state sz #) }
389
390 writeCharIntoBuffer :: RawBuffer -> Int -> Char -> IO Int
391 writeCharIntoBuffer slab (I# off) (C# c)
392   = IO $ \s -> case writeCharArray# slab off c s of 
393                  s -> (# s, I# (off +# 1#) #)
394
395 readCharFromBuffer :: RawBuffer -> Int -> IO (Char, Int)
396 readCharFromBuffer slab (I# off)
397   = IO $ \s -> case readCharArray# slab off s of 
398                  (# s, c #) -> (# s, (C# c, I# (off +# 1#)) #)
399
400 getBuffer :: FD -> BufferState -> IO (IORef Buffer, BufferMode)
401 getBuffer fd state = do
402   buffer <- allocateBuffer dEFAULT_BUFFER_SIZE state
403   ioref  <- newIORef buffer
404   is_tty <- fdIsTTY fd
405
406   let buffer_mode 
407          | is_tty    = LineBuffering 
408          | otherwise = BlockBuffering Nothing
409
410   return (ioref, buffer_mode)
411
412 mkUnBuffer :: IO (IORef Buffer)
413 mkUnBuffer = do
414   buffer <- allocateBuffer 1 ReadBuffer
415   newIORef buffer
416
417 -- flushWriteBufferOnly flushes the buffer iff it contains pending write data.
418 flushWriteBufferOnly :: Handle__ -> IO ()
419 flushWriteBufferOnly h_ = do
420   let fd = haFD h_
421       ref = haBuffer h_
422   buf <- readIORef ref
423   new_buf <- if bufferIsWritable buf 
424                 then flushWriteBuffer fd (haIsStream h_) buf 
425                 else return buf
426   writeIORef ref new_buf
427
428 -- flushBuffer syncs the file with the buffer, including moving the
429 -- file pointer backwards in the case of a read buffer.
430 flushBuffer :: Handle__ -> IO ()
431 flushBuffer h_ = do
432   let ref = haBuffer h_
433   buf <- readIORef ref
434
435   flushed_buf <-
436     case bufState buf of
437       ReadBuffer  -> flushReadBuffer  (haFD h_) buf
438       WriteBuffer -> flushWriteBuffer (haFD h_) (haIsStream h_) buf
439
440   writeIORef ref flushed_buf
441
442 -- When flushing a read buffer, we seek backwards by the number of
443 -- characters in the buffer.  The file descriptor must therefore be
444 -- seekable: attempting to flush the read buffer on an unseekable
445 -- handle is not allowed.
446
447 flushReadBuffer :: FD -> Buffer -> IO Buffer
448 flushReadBuffer fd buf
449   | bufferEmpty buf = return buf
450   | otherwise = do
451      let off = negate (bufWPtr buf - bufRPtr buf)
452 #    ifdef DEBUG_DUMP
453      puts ("flushReadBuffer: new file offset = " ++ show off ++ "\n")
454 #    endif
455      throwErrnoIfMinus1Retry "flushReadBuffer"
456          (c_lseek (fromIntegral fd) (fromIntegral off) sEEK_CUR)
457      return buf{ bufWPtr=0, bufRPtr=0 }
458
459 flushWriteBuffer :: FD -> Bool -> Buffer -> IO Buffer
460 flushWriteBuffer fd is_stream buf@Buffer{ bufBuf=b, bufRPtr=r, bufWPtr=w }  =
461   seq fd $ do -- strictness hack
462   let bytes = w - r
463 #ifdef DEBUG_DUMP
464   puts ("flushWriteBuffer, fd=" ++ show fd ++ ", bytes=" ++ show bytes ++ "\n")
465 #endif
466   if bytes == 0
467      then return (buf{ bufRPtr=0, bufWPtr=0 })
468      else do
469   res <- writeRawBuffer "flushWriteBuffer" (fromIntegral fd) is_stream b 
470                         (fromIntegral r) (fromIntegral bytes)
471   let res' = fromIntegral res
472   if res' < bytes 
473      then flushWriteBuffer fd is_stream (buf{ bufRPtr = r + res' })
474      else return buf{ bufRPtr=0, bufWPtr=0 }
475
476 fillReadBuffer :: FD -> Bool -> Bool -> Buffer -> IO Buffer
477 fillReadBuffer fd is_line is_stream
478       buf@Buffer{ bufBuf=b, bufRPtr=r, bufWPtr=w, bufSize=size } =
479   -- buffer better be empty:
480   assert (r == 0 && w == 0) $ do
481   fillReadBufferLoop fd is_line is_stream buf b w size
482
483 -- For a line buffer, we just get the first chunk of data to arrive,
484 -- and don't wait for the whole buffer to be full (but we *do* wait
485 -- until some data arrives).  This isn't really line buffering, but it
486 -- appears to be what GHC has done for a long time, and I suspect it
487 -- is more useful than line buffering in most cases.
488
489 fillReadBufferLoop fd is_line is_stream buf b w size = do
490   let bytes = size - w
491   if bytes == 0  -- buffer full?
492      then return buf{ bufRPtr=0, bufWPtr=w }
493      else do
494 #ifdef DEBUG_DUMP
495   puts ("fillReadBufferLoop: bytes = " ++ show bytes ++ "\n")
496 #endif
497   res <- readRawBuffer "fillReadBuffer" fd is_stream b
498                        (fromIntegral w) (fromIntegral bytes)
499   let res' = fromIntegral res
500 #ifdef DEBUG_DUMP
501   puts ("fillReadBufferLoop:  res' = " ++ show res' ++ "\n")
502 #endif
503   if res' == 0
504      then if w == 0
505              then ioe_EOF
506              else return buf{ bufRPtr=0, bufWPtr=w }
507      else if res' < bytes && not is_line
508              then fillReadBufferLoop fd is_line is_stream buf b (w+res') size
509              else return buf{ bufRPtr=0, bufWPtr=w+res' }
510  
511
512 fillReadBufferWithoutBlocking :: FD -> Bool -> Buffer -> IO Buffer
513 fillReadBufferWithoutBlocking fd is_stream
514       buf@Buffer{ bufBuf=b, bufRPtr=r, bufWPtr=w, bufSize=size } =
515   -- buffer better be empty:
516   assert (r == 0 && w == 0) $ do
517 #ifdef DEBUG_DUMP
518   puts ("fillReadBufferLoopNoBlock: bytes = " ++ show size ++ "\n")
519 #endif
520   res <- readRawBufferNoBlock "fillReadBuffer" fd is_stream b
521                        0 (fromIntegral size)
522   let res' = fromIntegral res
523 #ifdef DEBUG_DUMP
524   puts ("fillReadBufferLoopNoBlock:  res' = " ++ show res' ++ "\n")
525 #endif
526   return buf{ bufRPtr=0, bufWPtr=res' }
527  
528 -- Low level routines for reading/writing to (raw)buffers:
529
530 #ifndef mingw32_HOST_OS
531 readRawBuffer :: String -> FD -> Bool -> RawBuffer -> Int -> CInt -> IO CInt
532 readRawBuffer loc fd is_stream buf off len = 
533   throwErrnoIfMinus1RetryMayBlock loc
534             (read_rawBuffer fd buf off len)
535             (threadWaitRead (fromIntegral fd))
536
537 readRawBufferNoBlock :: String -> FD -> Bool -> RawBuffer -> Int -> CInt -> IO CInt
538 readRawBufferNoBlock loc fd is_stream buf off len = 
539   throwErrnoIfMinus1RetryOnBlock loc
540             (read_rawBuffer fd buf off len)
541             (return 0)
542
543 readRawBufferPtr :: String -> FD -> Bool -> Ptr CChar -> Int -> CInt -> IO CInt
544 readRawBufferPtr loc fd is_stream buf off len = 
545   throwErrnoIfMinus1RetryMayBlock loc
546             (read_off fd buf off len)
547             (threadWaitRead (fromIntegral fd))
548
549 writeRawBuffer :: String -> FD -> Bool -> RawBuffer -> Int -> CInt -> IO CInt
550 writeRawBuffer loc fd is_stream buf off len = 
551   throwErrnoIfMinus1RetryMayBlock loc
552                 (write_rawBuffer (fromIntegral fd) buf off len)
553                 (threadWaitWrite (fromIntegral fd))
554
555 writeRawBufferPtr :: String -> FD -> Bool -> Ptr CChar -> Int -> CInt -> IO CInt
556 writeRawBufferPtr loc fd is_stream buf off len = 
557   throwErrnoIfMinus1RetryMayBlock loc
558                 (write_off (fromIntegral fd) buf off len)
559                 (threadWaitWrite (fromIntegral fd))
560
561 foreign import ccall unsafe "__hscore_PrelHandle_read"
562    read_rawBuffer :: FD -> RawBuffer -> Int -> CInt -> IO CInt
563
564 foreign import ccall unsafe "__hscore_PrelHandle_read"
565    read_off :: FD -> Ptr CChar -> Int -> CInt -> IO CInt
566
567 foreign import ccall unsafe "__hscore_PrelHandle_write"
568    write_rawBuffer :: CInt -> RawBuffer -> Int -> CInt -> IO CInt
569
570 foreign import ccall unsafe "__hscore_PrelHandle_write"
571    write_off :: CInt -> Ptr CChar -> Int -> CInt -> IO CInt
572
573 #else /* mingw32_HOST_OS.... */
574
575 readRawBuffer :: String -> FD -> Bool -> RawBuffer -> Int -> CInt -> IO CInt
576 readRawBuffer loc fd is_stream buf off len
577   | threaded  = blockingReadRawBuffer loc fd is_stream buf off len
578   | otherwise = asyncReadRawBuffer loc fd is_stream buf off len
579
580 readRawBufferPtr :: String -> FD -> Bool -> Ptr CChar -> Int -> CInt -> IO CInt
581 readRawBufferPtr loc fd is_stream buf off len
582   | threaded  = blockingReadRawBufferPtr loc fd is_stream buf off len
583   | otherwise = asyncReadRawBufferPtr loc fd is_stream buf off len
584
585 writeRawBuffer :: String -> FD -> Bool -> RawBuffer -> Int -> CInt -> IO CInt
586 writeRawBuffer loc fd is_stream buf off len
587   | threaded =  blockingWriteRawBuffer loc fd is_stream buf off len
588   | otherwise = asyncWriteRawBuffer    loc fd is_stream buf off len
589
590 writeRawBufferPtr :: String -> FD -> Bool -> Ptr CChar -> Int -> CInt -> IO CInt
591 writeRawBufferPtr loc fd is_stream buf off len
592   | threaded  = blockingWriteRawBufferPtr loc fd is_stream buf off len
593   | otherwise = asyncWriteRawBufferPtr    loc fd is_stream buf off len
594
595 -- ToDo: we don't have a non-blocking primitve read on Win32
596 readRawBufferNoBlock :: String -> FD -> Bool -> RawBuffer -> Int -> CInt -> IO CInt
597 readRawBufferNoBlock = readRawBuffer
598
599 -- Async versions of the read/write primitives, for the non-threaded RTS
600
601 asyncReadRawBuffer loc fd is_stream buf off len = do
602     (l, rc) <- asyncReadBA fd (if is_stream then 1 else 0) 
603                  (fromIntegral len) off buf
604     if l == (-1)
605       then 
606         ioError (errnoToIOError loc (Errno (fromIntegral rc)) Nothing Nothing)
607       else return (fromIntegral l)
608
609 asyncReadRawBufferPtr loc fd is_stream buf off len = do
610     (l, rc) <- asyncRead fd (if is_stream then 1 else 0) 
611                         (fromIntegral len) (buf `plusPtr` off)
612     if l == (-1)
613       then 
614         ioError (errnoToIOError loc (Errno (fromIntegral rc)) Nothing Nothing)
615       else return (fromIntegral l)
616
617 asyncWriteRawBuffer loc fd is_stream buf off len = do
618     (l, rc) <- asyncWriteBA fd (if is_stream then 1 else 0) 
619                         (fromIntegral len) off buf
620     if l == (-1)
621       then 
622         ioError (errnoToIOError loc (Errno (fromIntegral rc)) Nothing Nothing)
623       else return (fromIntegral l)
624
625 asyncWriteRawBufferPtr loc fd is_stream buf off len = do
626     (l, rc) <- asyncWrite fd (if is_stream then 1 else 0) 
627                   (fromIntegral len) (buf `plusPtr` off)
628     if l == (-1)
629       then 
630         ioError (errnoToIOError loc (Errno (fromIntegral rc)) Nothing Nothing)
631       else return (fromIntegral l)
632
633 -- Blocking versions of the read/write primitives, for the threaded RTS
634
635 blockingReadRawBuffer loc fd True buf off len = 
636   throwErrnoIfMinus1Retry loc $
637     recv_rawBuffer fd buf off len
638 blockingReadRawBuffer loc fd False buf off len = 
639   throwErrnoIfMinus1Retry loc $
640     read_rawBuffer fd buf off len
641
642 blockingReadRawBufferPtr loc fd True buf off len = 
643   throwErrnoIfMinus1Retry loc $
644     recv_off fd buf off len
645 blockingReadRawBufferPtr loc fd False buf off len = 
646   throwErrnoIfMinus1Retry loc $
647     read_off fd buf off len
648
649 blockingWriteRawBuffer loc fd True buf off len = 
650   throwErrnoIfMinus1Retry loc $
651     send_rawBuffer (fromIntegral fd) buf off len
652 blockingWriteRawBuffer loc fd False buf off len = 
653   throwErrnoIfMinus1Retry loc $
654     write_rawBuffer (fromIntegral fd) buf off len
655
656 blockingWriteRawBufferPtr loc fd True buf off len = 
657   throwErrnoIfMinus1Retry loc $
658     send_off (fromIntegral fd) buf off len
659 blockingWriteRawBufferPtr loc fd False buf off len = 
660   throwErrnoIfMinus1Retry loc $
661     write_off (fromIntegral fd) buf off len
662
663 -- NOTE: "safe" versions of the read/write calls for use by the threaded RTS.
664 -- These calls may block, but that's ok.
665
666 foreign import ccall safe "__hscore_PrelHandle_read"
667    read_rawBuffer :: FD -> RawBuffer -> Int -> CInt -> IO CInt
668
669 foreign import ccall safe "__hscore_PrelHandle_read"
670    read_off :: FD -> Ptr CChar -> Int -> CInt -> IO CInt
671
672 foreign import ccall safe "__hscore_PrelHandle_write"
673    write_rawBuffer :: CInt -> RawBuffer -> Int -> CInt -> IO CInt
674
675 foreign import ccall safe "__hscore_PrelHandle_write"
676    write_off :: CInt -> Ptr CChar -> Int -> CInt -> IO CInt
677
678 foreign import ccall safe "__hscore_PrelHandle_recv"
679    recv_rawBuffer :: FD -> RawBuffer -> Int -> CInt -> IO CInt
680
681 foreign import ccall safe "__hscore_PrelHandle_recv"
682    recv_off :: FD -> Ptr CChar -> Int -> CInt -> IO CInt
683
684 foreign import ccall safe "__hscore_PrelHandle_send"
685    send_rawBuffer :: CInt -> RawBuffer -> Int -> CInt -> IO CInt
686
687 foreign import ccall safe "__hscore_PrelHandle_send"
688    send_off :: CInt -> Ptr CChar -> Int -> CInt -> IO CInt
689
690 foreign import ccall "rtsSupportsBoundThreads" threaded :: Bool
691 #endif
692
693 -- ---------------------------------------------------------------------------
694 -- Standard Handles
695
696 -- Three handles are allocated during program initialisation.  The first
697 -- two manage input or output from the Haskell program's standard input
698 -- or output channel respectively.  The third manages output to the
699 -- standard error channel. These handles are initially open.
700
701 fd_stdin  = 0 :: FD
702 fd_stdout = 1 :: FD
703 fd_stderr = 2 :: FD
704
705 -- | A handle managing input from the Haskell program's standard input channel.
706 stdin :: Handle
707 stdin = unsafePerformIO $ do
708    -- ToDo: acquire lock
709    setNonBlockingFD fd_stdin
710    (buf, bmode) <- getBuffer fd_stdin ReadBuffer
711    mkStdHandle fd_stdin "<stdin>" ReadHandle buf bmode
712
713 -- | A handle managing output to the Haskell program's standard output channel.
714 stdout :: Handle
715 stdout = unsafePerformIO $ do
716    -- ToDo: acquire lock
717    -- We don't set non-blocking mode on stdout or sterr, because
718    -- some shells don't recover properly.
719    -- setNonBlockingFD fd_stdout
720    (buf, bmode) <- getBuffer fd_stdout WriteBuffer
721    mkStdHandle fd_stdout "<stdout>" WriteHandle buf bmode
722
723 -- | A handle managing output to the Haskell program's standard error channel.
724 stderr :: Handle
725 stderr = unsafePerformIO $ do
726     -- ToDo: acquire lock
727    -- We don't set non-blocking mode on stdout or sterr, because
728    -- some shells don't recover properly.
729    -- setNonBlockingFD fd_stderr
730    buf <- mkUnBuffer
731    mkStdHandle fd_stderr "<stderr>" WriteHandle buf NoBuffering
732
733 -- ---------------------------------------------------------------------------
734 -- Opening and Closing Files
735
736 addFilePathToIOError fun fp (IOError h iot _ str _)
737   = IOError h iot fun str (Just fp)
738
739 -- | Computation 'openFile' @file mode@ allocates and returns a new, open
740 -- handle to manage the file @file@.  It manages input if @mode@
741 -- is 'ReadMode', output if @mode@ is 'WriteMode' or 'AppendMode',
742 -- and both input and output if mode is 'ReadWriteMode'.
743 --
744 -- If the file does not exist and it is opened for output, it should be
745 -- created as a new file.  If @mode@ is 'WriteMode' and the file
746 -- already exists, then it should be truncated to zero length.
747 -- Some operating systems delete empty files, so there is no guarantee
748 -- that the file will exist following an 'openFile' with @mode@
749 -- 'WriteMode' unless it is subsequently written to successfully.
750 -- The handle is positioned at the end of the file if @mode@ is
751 -- 'AppendMode', and otherwise at the beginning (in which case its
752 -- internal position is 0).
753 -- The initial buffer mode is implementation-dependent.
754 --
755 -- This operation may fail with:
756 --
757 --  * 'isAlreadyInUseError' if the file is already open and cannot be reopened;
758 --
759 --  * 'isDoesNotExistError' if the file does not exist; or
760 --
761 --  * 'isPermissionError' if the user does not have permission to open the file.
762 --
763 -- Note: if you will be working with files containing binary data, you'll want to
764 -- be using 'openBinaryFile'.
765 openFile :: FilePath -> IOMode -> IO Handle
766 openFile fp im = 
767   catch 
768     (openFile' fp im dEFAULT_OPEN_IN_BINARY_MODE)
769     (\e -> ioError (addFilePathToIOError "openFile" fp e))
770
771 -- | Like 'openFile', but open the file in binary mode.
772 -- On Windows, reading a file in text mode (which is the default)
773 -- will translate CRLF to LF, and writing will translate LF to CRLF.
774 -- This is usually what you want with text files.  With binary files
775 -- this is undesirable; also, as usual under Microsoft operating systems,
776 -- text mode treats control-Z as EOF.  Binary mode turns off all special
777 -- treatment of end-of-line and end-of-file characters.
778 -- (See also 'hSetBinaryMode'.)
779
780 openBinaryFile :: FilePath -> IOMode -> IO Handle
781 openBinaryFile fp m =
782   catch
783     (openFile' fp m True)
784     (\e -> ioError (addFilePathToIOError "openBinaryFile" fp e))
785
786 openFile' filepath mode binary =
787   withCString filepath $ \ f ->
788
789     let 
790       oflags1 = case mode of
791                   ReadMode      -> read_flags
792 #ifdef mingw32_HOST_OS
793                   WriteMode     -> write_flags .|. o_TRUNC
794 #else
795                   WriteMode     -> write_flags
796 #endif
797                   ReadWriteMode -> rw_flags
798                   AppendMode    -> append_flags
799
800       binary_flags
801           | binary    = o_BINARY
802           | otherwise = 0
803
804       oflags = oflags1 .|. binary_flags
805     in do
806
807     -- the old implementation had a complicated series of three opens,
808     -- which is perhaps because we have to be careful not to open
809     -- directories.  However, the man pages I've read say that open()
810     -- always returns EISDIR if the file is a directory and was opened
811     -- for writing, so I think we're ok with a single open() here...
812     fd <- fromIntegral `liftM`
813               throwErrnoIfMinus1Retry "openFile"
814                 (c_open f (fromIntegral oflags) 0o666)
815
816     fd_type <- fdType fd
817
818     h <- openFd fd (Just fd_type) False filepath mode binary
819             `catchException` \e -> do c_close (fromIntegral fd); throw e
820         -- NB. don't forget to close the FD if openFd fails, otherwise
821         -- this FD leaks.
822         -- ASSERT: if we just created the file, then openFd won't fail
823         -- (so we don't need to worry about removing the newly created file
824         --  in the event of an error).
825
826 #ifndef mingw32_HOST_OS
827         -- we want to truncate() if this is an open in WriteMode, but only
828         -- if the target is a RegularFile.  ftruncate() fails on special files
829         -- like /dev/null.
830     if mode == WriteMode && fd_type == RegularFile
831       then throwErrnoIf (/=0) "openFile" 
832               (c_ftruncate (fromIntegral fd) 0)
833       else return 0
834 #endif
835     return h
836
837
838 -- | The function creates a temporary file in ReadWrite mode.
839 -- The created file isn\'t deleted automatically, so you need to delete it manually.
840 openTempFile :: FilePath   -- ^ Directory in which to create the file
841              -> String     -- ^ File name template. If the template is \"foo.ext\" then
842                            -- the create file will be \"fooXXX.ext\" where XXX is some
843                            -- random number.
844              -> IO (FilePath, Handle)
845 openTempFile tmp_dir template = openTempFile' "openTempFile" tmp_dir template dEFAULT_OPEN_IN_BINARY_MODE
846
847 -- | Like 'openTempFile', but opens the file in binary mode. See 'openBinaryFile' for more comments.
848 openBinaryTempFile :: FilePath -> String -> IO (FilePath, Handle)
849 openBinaryTempFile tmp_dir template = openTempFile' "openBinaryTempFile" tmp_dir template True
850
851 openTempFile' :: String -> FilePath -> String -> Bool -> IO (FilePath, Handle)
852 openTempFile' loc tmp_dir template binary = do
853   pid <- c_getpid
854   findTempName pid
855   where
856     (prefix,suffix) = break (=='.') template
857
858     oflags1 = rw_flags .|. o_EXCL
859
860     binary_flags
861       | binary    = o_BINARY
862       | otherwise = 0
863
864     oflags = oflags1 .|. binary_flags
865
866     findTempName x = do
867       fd <- withCString filepath $ \ f ->
868               c_open f oflags 0o666
869       if fd < 0 
870        then do
871          errno <- getErrno
872          if errno == eEXIST
873            then findTempName (x+1)
874            else ioError (errnoToIOError loc errno Nothing (Just tmp_dir))
875        else do
876          h <- openFd (fromIntegral fd) Nothing False filepath ReadWriteMode True
877                 `catchException` \e -> do c_close (fromIntegral fd); throw e
878          return (filepath, h)
879       where
880         filename        = prefix ++ show x ++ suffix
881         filepath        = tmp_dir `joinFileName` filename
882
883
884 std_flags    = o_NONBLOCK   .|. o_NOCTTY
885 output_flags = std_flags    .|. o_CREAT
886 read_flags   = std_flags    .|. o_RDONLY 
887 write_flags  = output_flags .|. o_WRONLY
888 rw_flags     = output_flags .|. o_RDWR
889 append_flags = write_flags  .|. o_APPEND
890
891 -- ---------------------------------------------------------------------------
892 -- openFd
893
894 openFd :: FD -> Maybe FDType -> Bool -> FilePath -> IOMode -> Bool -> IO Handle
895 openFd fd mb_fd_type is_socket filepath mode binary = do
896     -- turn on non-blocking mode
897     setNonBlockingFD fd
898
899     let (ha_type, write) =
900           case mode of
901             ReadMode      -> ( ReadHandle,      False )
902             WriteMode     -> ( WriteHandle,     True )
903             ReadWriteMode -> ( ReadWriteHandle, True )
904             AppendMode    -> ( AppendHandle,    True )
905
906     -- open() won't tell us if it was a directory if we only opened for
907     -- reading, so check again.
908     fd_type <- 
909       case mb_fd_type of
910         Just x  -> return x
911         Nothing -> fdType fd
912
913     case fd_type of
914         Directory -> 
915            ioException (IOError Nothing InappropriateType "openFile"
916                            "is a directory" Nothing) 
917
918         -- regular files need to be locked
919         RegularFile -> do
920 #ifndef mingw32_HOST_OS
921            r <- lockFile (fromIntegral fd) (fromBool write) 1{-exclusive-}
922            when (r == -1)  $
923                 ioException (IOError Nothing ResourceBusy "openFile"
924                                    "file is locked" Nothing)
925 #endif
926            mkFileHandle fd is_socket filepath ha_type binary
927
928         Stream
929            -- only *Streams* can be DuplexHandles.  Other read/write
930            -- Handles must share a buffer.
931            | ReadWriteHandle <- ha_type -> 
932                 mkDuplexHandle fd is_socket filepath binary
933            | otherwise ->
934                 mkFileHandle   fd is_socket filepath ha_type binary
935
936         RawDevice -> 
937                 mkFileHandle fd is_socket filepath ha_type binary
938
939 fdToHandle :: FD -> IO Handle
940 fdToHandle fd = do
941    mode <- fdGetMode fd
942    let fd_str = "<file descriptor: " ++ show fd ++ ">"
943    openFd fd Nothing False{-XXX!-} fd_str mode True{-bin mode-}
944
945
946 #ifndef mingw32_HOST_OS
947 foreign import ccall unsafe "lockFile"
948   lockFile :: CInt -> CInt -> CInt -> IO CInt
949
950 foreign import ccall unsafe "unlockFile"
951   unlockFile :: CInt -> IO CInt
952 #endif
953
954 mkStdHandle :: FD -> FilePath -> HandleType -> IORef Buffer -> BufferMode
955         -> IO Handle
956 mkStdHandle fd filepath ha_type buf bmode = do
957    spares <- newIORef BufferListNil
958    newFileHandle filepath (stdHandleFinalizer filepath)
959             (Handle__ { haFD = fd,
960                         haType = ha_type,
961                         haIsBin = dEFAULT_OPEN_IN_BINARY_MODE,
962                         haIsStream = False,
963                         haBufferMode = bmode,
964                         haBuffer = buf,
965                         haBuffers = spares,
966                         haOtherSide = Nothing
967                       })
968
969 mkFileHandle :: FD -> Bool -> FilePath -> HandleType -> Bool -> IO Handle
970 mkFileHandle fd is_stream filepath ha_type binary = do
971   (buf, bmode) <- getBuffer fd (initBufferState ha_type)
972
973 #ifdef mingw32_HOST_OS
974   -- On Windows, if this is a read/write handle and we are in text mode,
975   -- turn off buffering.  We don't correctly handle the case of switching
976   -- from read mode to write mode on a buffered text-mode handle, see bug
977   -- \#679.
978   bmode <- case ha_type of
979                 ReadWriteHandle | not binary -> return NoBuffering
980                 _other                       -> return bmode
981 #endif
982
983   spares <- newIORef BufferListNil
984   newFileHandle filepath (handleFinalizer filepath)
985             (Handle__ { haFD = fd,
986                         haType = ha_type,
987                         haIsBin = binary,
988                         haIsStream = is_stream,
989                         haBufferMode = bmode,
990                         haBuffer = buf,
991                         haBuffers = spares,
992                         haOtherSide = Nothing
993                       })
994
995 mkDuplexHandle :: FD -> Bool -> FilePath -> Bool -> IO Handle
996 mkDuplexHandle fd is_stream filepath binary = do
997   (w_buf, w_bmode) <- getBuffer fd WriteBuffer
998   w_spares <- newIORef BufferListNil
999   let w_handle_ = 
1000              Handle__ { haFD = fd,
1001                         haType = WriteHandle,
1002                         haIsBin = binary,
1003                         haIsStream = is_stream,
1004                         haBufferMode = w_bmode,
1005                         haBuffer = w_buf,
1006                         haBuffers = w_spares,
1007                         haOtherSide = Nothing
1008                       }
1009   write_side <- newMVar w_handle_
1010
1011   (r_buf, r_bmode) <- getBuffer fd ReadBuffer
1012   r_spares <- newIORef BufferListNil
1013   let r_handle_ = 
1014              Handle__ { haFD = fd,
1015                         haType = ReadHandle,
1016                         haIsBin = binary,
1017                         haIsStream = is_stream,
1018                         haBufferMode = r_bmode,
1019                         haBuffer = r_buf,
1020                         haBuffers = r_spares,
1021                         haOtherSide = Just write_side
1022                       }
1023   read_side <- newMVar r_handle_
1024
1025   addMVarFinalizer write_side (handleFinalizer filepath write_side)
1026   return (DuplexHandle filepath read_side write_side)
1027    
1028
1029 initBufferState ReadHandle = ReadBuffer
1030 initBufferState _          = WriteBuffer
1031
1032 -- ---------------------------------------------------------------------------
1033 -- Closing a handle
1034
1035 -- | Computation 'hClose' @hdl@ makes handle @hdl@ closed.  Before the
1036 -- computation finishes, if @hdl@ is writable its buffer is flushed as
1037 -- for 'hFlush'.
1038 -- Performing 'hClose' on a handle that has already been closed has no effect; 
1039 -- doing so not an error.  All other operations on a closed handle will fail.
1040 -- If 'hClose' fails for any reason, any further operations (apart from
1041 -- 'hClose') on the handle will still fail as if @hdl@ had been successfully
1042 -- closed.
1043
1044 hClose :: Handle -> IO ()
1045 hClose h@(FileHandle _ m)     = hClose' h m
1046 hClose h@(DuplexHandle _ r w) = hClose' h w >> hClose' h r
1047
1048 hClose' h m = withHandle__' "hClose" h m $ hClose_help
1049
1050 -- hClose_help is also called by lazyRead (in PrelIO) when EOF is read
1051 -- or an IO error occurs on a lazy stream.  The semi-closed Handle is
1052 -- then closed immediately.  We have to be careful with DuplexHandles
1053 -- though: we have to leave the closing to the finalizer in that case,
1054 -- because the write side may still be in use.
1055 hClose_help :: Handle__ -> IO Handle__
1056 hClose_help handle_ =
1057   case haType handle_ of 
1058       ClosedHandle -> return handle_
1059       _ -> do flushWriteBufferOnly handle_ -- interruptible
1060               hClose_handle_ handle_
1061
1062 hClose_handle_ handle_ = do
1063     let fd = haFD handle_
1064         c_fd = fromIntegral fd
1065
1066     -- close the file descriptor, but not when this is the read
1067     -- side of a duplex handle.
1068     case haOtherSide handle_ of
1069       Nothing -> 
1070                   throwErrnoIfMinus1Retry_ "hClose" 
1071 #ifdef mingw32_HOST_OS
1072                                 (closeFd (haIsStream handle_) c_fd)
1073 #else
1074                                 (c_close c_fd)
1075 #endif
1076       Just _  -> return ()
1077
1078     -- free the spare buffers
1079     writeIORef (haBuffers handle_) BufferListNil
1080   
1081 #ifndef mingw32_HOST_OS
1082     -- unlock it
1083     unlockFile c_fd
1084 #endif
1085
1086     -- we must set the fd to -1, because the finalizer is going
1087     -- to run eventually and try to close/unlock it.
1088     return (handle_{ haFD        = -1, 
1089                      haType      = ClosedHandle
1090                    })
1091
1092 -----------------------------------------------------------------------------
1093 -- Detecting and changing the size of a file
1094
1095 -- | For a handle @hdl@ which attached to a physical file,
1096 -- 'hFileSize' @hdl@ returns the size of that file in 8-bit bytes.
1097
1098 hFileSize :: Handle -> IO Integer
1099 hFileSize handle =
1100     withHandle_ "hFileSize" handle $ \ handle_ -> do
1101     case haType handle_ of 
1102       ClosedHandle              -> ioe_closedHandle
1103       SemiClosedHandle          -> ioe_closedHandle
1104       _ -> do flushWriteBufferOnly handle_
1105               r <- fdFileSize (haFD handle_)
1106               if r /= -1
1107                  then return r
1108                  else ioException (IOError Nothing InappropriateType "hFileSize"
1109                                    "not a regular file" Nothing)
1110
1111
1112 -- | 'hSetFileSize' @hdl@ @size@ truncates the physical file with handle @hdl@ to @size@ bytes.
1113
1114 hSetFileSize :: Handle -> Integer -> IO ()
1115 hSetFileSize handle size =
1116     withHandle_ "hSetFileSize" handle $ \ handle_ -> do
1117     case haType handle_ of 
1118       ClosedHandle              -> ioe_closedHandle
1119       SemiClosedHandle          -> ioe_closedHandle
1120       _ -> do flushWriteBufferOnly handle_
1121               throwErrnoIf (/=0) "hSetFileSize" 
1122                  (c_ftruncate (fromIntegral (haFD handle_)) (fromIntegral size))
1123               return ()
1124
1125 -- ---------------------------------------------------------------------------
1126 -- Detecting the End of Input
1127
1128 -- | For a readable handle @hdl@, 'hIsEOF' @hdl@ returns
1129 -- 'True' if no further input can be taken from @hdl@ or for a
1130 -- physical file, if the current I\/O position is equal to the length of
1131 -- the file.  Otherwise, it returns 'False'.
1132
1133 hIsEOF :: Handle -> IO Bool
1134 hIsEOF handle =
1135   catch
1136      (do hLookAhead handle; return False)
1137      (\e -> if isEOFError e then return True else ioError e)
1138
1139 -- | The computation 'isEOF' is identical to 'hIsEOF',
1140 -- except that it works only on 'stdin'.
1141
1142 isEOF :: IO Bool
1143 isEOF = hIsEOF stdin
1144
1145 -- ---------------------------------------------------------------------------
1146 -- Looking ahead
1147
1148 -- | Computation 'hLookAhead' returns the next character from the handle
1149 -- without removing it from the input buffer, blocking until a character
1150 -- is available.
1151 --
1152 -- This operation may fail with:
1153 --
1154 --  * 'isEOFError' if the end of file has been reached.
1155
1156 hLookAhead :: Handle -> IO Char
1157 hLookAhead handle = do
1158   wantReadableHandle "hLookAhead"  handle $ \handle_ -> do
1159   let ref     = haBuffer handle_
1160       fd      = haFD handle_
1161       is_line = haBufferMode handle_ == LineBuffering
1162   buf <- readIORef ref
1163
1164   -- fill up the read buffer if necessary
1165   new_buf <- if bufferEmpty buf
1166                 then fillReadBuffer fd True (haIsStream handle_) buf
1167                 else return buf
1168   
1169   writeIORef ref new_buf
1170
1171   (c,_) <- readCharFromBuffer (bufBuf buf) (bufRPtr buf)
1172   return c
1173
1174 -- ---------------------------------------------------------------------------
1175 -- Buffering Operations
1176
1177 -- Three kinds of buffering are supported: line-buffering,
1178 -- block-buffering or no-buffering.  See GHC.IOBase for definition and
1179 -- further explanation of what the type represent.
1180
1181 -- | Computation 'hSetBuffering' @hdl mode@ sets the mode of buffering for
1182 -- handle @hdl@ on subsequent reads and writes.
1183 --
1184 -- If the buffer mode is changed from 'BlockBuffering' or
1185 -- 'LineBuffering' to 'NoBuffering', then
1186 --
1187 --  * if @hdl@ is writable, the buffer is flushed as for 'hFlush';
1188 --
1189 --  * if @hdl@ is not writable, the contents of the buffer is discarded.
1190 --
1191 -- This operation may fail with:
1192 --
1193 --  * 'isPermissionError' if the handle has already been used for reading
1194 --    or writing and the implementation does not allow the buffering mode
1195 --    to be changed.
1196
1197 hSetBuffering :: Handle -> BufferMode -> IO ()
1198 hSetBuffering handle mode =
1199   withAllHandles__ "hSetBuffering" handle $ \ handle_ -> do
1200   case haType handle_ of
1201     ClosedHandle -> ioe_closedHandle
1202     _ -> do
1203          {- Note:
1204             - we flush the old buffer regardless of whether
1205               the new buffer could fit the contents of the old buffer 
1206               or not.
1207             - allow a handle's buffering to change even if IO has
1208               occurred (ANSI C spec. does not allow this, nor did
1209               the previous implementation of IO.hSetBuffering).
1210             - a non-standard extension is to allow the buffering
1211               of semi-closed handles to change [sof 6/98]
1212           -}
1213           flushBuffer handle_
1214
1215           let state = initBufferState (haType handle_)
1216           new_buf <-
1217             case mode of
1218                 -- we always have a 1-character read buffer for 
1219                 -- unbuffered  handles: it's needed to 
1220                 -- support hLookAhead.
1221               NoBuffering            -> allocateBuffer 1 ReadBuffer
1222               LineBuffering          -> allocateBuffer dEFAULT_BUFFER_SIZE state
1223               BlockBuffering Nothing -> allocateBuffer dEFAULT_BUFFER_SIZE state
1224               BlockBuffering (Just n) | n <= 0    -> ioe_bufsiz n
1225                                       | otherwise -> allocateBuffer n state
1226           writeIORef (haBuffer handle_) new_buf
1227
1228           -- for input terminals we need to put the terminal into
1229           -- cooked or raw mode depending on the type of buffering.
1230           is_tty <- fdIsTTY (haFD handle_)
1231           when (is_tty && isReadableHandleType (haType handle_)) $
1232                 case mode of
1233 #ifndef mingw32_HOST_OS
1234         -- 'raw' mode under win32 is a bit too specialised (and troublesome
1235         -- for most common uses), so simply disable its use here.
1236                   NoBuffering -> setCooked (haFD handle_) False
1237 #else
1238                   NoBuffering -> return ()
1239 #endif
1240                   _           -> setCooked (haFD handle_) True
1241
1242           -- throw away spare buffers, they might be the wrong size
1243           writeIORef (haBuffers handle_) BufferListNil
1244
1245           return (handle_{ haBufferMode = mode })
1246
1247 -- -----------------------------------------------------------------------------
1248 -- hFlush
1249
1250 -- | The action 'hFlush' @hdl@ causes any items buffered for output
1251 -- in handle @hdl@ to be sent immediately to the operating system.
1252 --
1253 -- This operation may fail with:
1254 --
1255 --  * 'isFullError' if the device is full;
1256 --
1257 --  * 'isPermissionError' if a system resource limit would be exceeded.
1258 --    It is unspecified whether the characters in the buffer are discarded
1259 --    or retained under these circumstances.
1260
1261 hFlush :: Handle -> IO () 
1262 hFlush handle =
1263    wantWritableHandle "hFlush" handle $ \ handle_ -> do
1264    buf <- readIORef (haBuffer handle_)
1265    if bufferIsWritable buf && not (bufferEmpty buf)
1266         then do flushed_buf <- flushWriteBuffer (haFD handle_) (haIsStream handle_) buf
1267                 writeIORef (haBuffer handle_) flushed_buf
1268         else return ()
1269
1270
1271 -- -----------------------------------------------------------------------------
1272 -- Repositioning Handles
1273
1274 data HandlePosn = HandlePosn Handle HandlePosition
1275
1276 instance Eq HandlePosn where
1277     (HandlePosn h1 p1) == (HandlePosn h2 p2) = p1==p2 && h1==h2
1278
1279 instance Show HandlePosn where
1280    showsPrec p (HandlePosn h pos) = 
1281         showsPrec p h . showString " at position " . shows pos
1282
1283   -- HandlePosition is the Haskell equivalent of POSIX' off_t.
1284   -- We represent it as an Integer on the Haskell side, but
1285   -- cheat slightly in that hGetPosn calls upon a C helper
1286   -- that reports the position back via (merely) an Int.
1287 type HandlePosition = Integer
1288
1289 -- | Computation 'hGetPosn' @hdl@ returns the current I\/O position of
1290 -- @hdl@ as a value of the abstract type 'HandlePosn'.
1291
1292 hGetPosn :: Handle -> IO HandlePosn
1293 hGetPosn handle = do
1294     posn <- hTell handle
1295     return (HandlePosn handle posn)
1296
1297 -- | If a call to 'hGetPosn' @hdl@ returns a position @p@,
1298 -- then computation 'hSetPosn' @p@ sets the position of @hdl@
1299 -- to the position it held at the time of the call to 'hGetPosn'.
1300 --
1301 -- This operation may fail with:
1302 --
1303 --  * 'isPermissionError' if a system resource limit would be exceeded.
1304
1305 hSetPosn :: HandlePosn -> IO () 
1306 hSetPosn (HandlePosn h i) = hSeek h AbsoluteSeek i
1307
1308 -- ---------------------------------------------------------------------------
1309 -- hSeek
1310
1311 -- | A mode that determines the effect of 'hSeek' @hdl mode i@, as follows:
1312 data SeekMode
1313   = AbsoluteSeek        -- ^ the position of @hdl@ is set to @i@.
1314   | RelativeSeek        -- ^ the position of @hdl@ is set to offset @i@
1315                         -- from the current position.
1316   | SeekFromEnd         -- ^ the position of @hdl@ is set to offset @i@
1317                         -- from the end of the file.
1318     deriving (Eq, Ord, Ix, Enum, Read, Show)
1319
1320 {- Note: 
1321  - when seeking using `SeekFromEnd', positive offsets (>=0) means
1322    seeking at or past EOF.
1323
1324  - we possibly deviate from the report on the issue of seeking within
1325    the buffer and whether to flush it or not.  The report isn't exactly
1326    clear here.
1327 -}
1328
1329 -- | Computation 'hSeek' @hdl mode i@ sets the position of handle
1330 -- @hdl@ depending on @mode@.
1331 -- The offset @i@ is given in terms of 8-bit bytes.
1332 --
1333 -- If @hdl@ is block- or line-buffered, then seeking to a position which is not
1334 -- in the current buffer will first cause any items in the output buffer to be
1335 -- written to the device, and then cause the input buffer to be discarded.
1336 -- Some handles may not be seekable (see 'hIsSeekable'), or only support a
1337 -- subset of the possible positioning operations (for instance, it may only
1338 -- be possible to seek to the end of a tape, or to a positive offset from
1339 -- the beginning or current position).
1340 -- It is not possible to set a negative I\/O position, or for
1341 -- a physical file, an I\/O position beyond the current end-of-file.
1342 --
1343 -- This operation may fail with:
1344 --
1345 --  * 'isPermissionError' if a system resource limit would be exceeded.
1346
1347 hSeek :: Handle -> SeekMode -> Integer -> IO () 
1348 hSeek handle mode offset =
1349     wantSeekableHandle "hSeek" handle $ \ handle_ -> do
1350 #   ifdef DEBUG_DUMP
1351     puts ("hSeek " ++ show (mode,offset) ++ "\n")
1352 #   endif
1353     let ref = haBuffer handle_
1354     buf <- readIORef ref
1355     let r = bufRPtr buf
1356         w = bufWPtr buf
1357         fd = haFD handle_
1358
1359     let do_seek =
1360           throwErrnoIfMinus1Retry_ "hSeek"
1361             (c_lseek (fromIntegral (haFD handle_)) (fromIntegral offset) whence)
1362
1363         whence :: CInt
1364         whence = case mode of
1365                    AbsoluteSeek -> sEEK_SET
1366                    RelativeSeek -> sEEK_CUR
1367                    SeekFromEnd  -> sEEK_END
1368
1369     if bufferIsWritable buf
1370         then do new_buf <- flushWriteBuffer fd (haIsStream handle_) buf
1371                 writeIORef ref new_buf
1372                 do_seek
1373         else do
1374
1375     if mode == RelativeSeek && offset >= 0 && offset < fromIntegral (w - r)
1376         then writeIORef ref buf{ bufRPtr = r + fromIntegral offset }
1377         else do 
1378
1379     new_buf <- flushReadBuffer (haFD handle_) buf
1380     writeIORef ref new_buf
1381     do_seek
1382
1383
1384 hTell :: Handle -> IO Integer
1385 hTell handle = 
1386     wantSeekableHandle "hGetPosn" handle $ \ handle_ -> do
1387
1388 #if defined(mingw32_HOST_OS)
1389         -- urgh, on Windows we have to worry about \n -> \r\n translation, 
1390         -- so we can't easily calculate the file position using the
1391         -- current buffer size.  Just flush instead.
1392       flushBuffer handle_
1393 #endif
1394       let fd = fromIntegral (haFD handle_)
1395       posn <- fromIntegral `liftM`
1396                 throwErrnoIfMinus1Retry "hGetPosn"
1397                    (c_lseek fd 0 sEEK_CUR)
1398
1399       let ref = haBuffer handle_
1400       buf <- readIORef ref
1401
1402       let real_posn 
1403            | bufferIsWritable buf = posn + fromIntegral (bufWPtr buf)
1404            | otherwise = posn - fromIntegral (bufWPtr buf - bufRPtr buf)
1405 #     ifdef DEBUG_DUMP
1406       puts ("\nhGetPosn: (fd, posn, real_posn) = " ++ show (fd, posn, real_posn) ++ "\n")
1407       puts ("   (bufWPtr, bufRPtr) = " ++ show (bufWPtr buf, bufRPtr buf) ++ "\n")
1408 #     endif
1409       return real_posn
1410
1411 -- -----------------------------------------------------------------------------
1412 -- Handle Properties
1413
1414 -- A number of operations return information about the properties of a
1415 -- handle.  Each of these operations returns `True' if the handle has
1416 -- the specified property, and `False' otherwise.
1417
1418 hIsOpen :: Handle -> IO Bool
1419 hIsOpen handle =
1420     withHandle_ "hIsOpen" handle $ \ handle_ -> do
1421     case haType handle_ of 
1422       ClosedHandle         -> return False
1423       SemiClosedHandle     -> return False
1424       _                    -> return True
1425
1426 hIsClosed :: Handle -> IO Bool
1427 hIsClosed handle =
1428     withHandle_ "hIsClosed" handle $ \ handle_ -> do
1429     case haType handle_ of 
1430       ClosedHandle         -> return True
1431       _                    -> return False
1432
1433 {- not defined, nor exported, but mentioned
1434    here for documentation purposes:
1435
1436     hSemiClosed :: Handle -> IO Bool
1437     hSemiClosed h = do
1438        ho <- hIsOpen h
1439        hc <- hIsClosed h
1440        return (not (ho || hc))
1441 -}
1442
1443 hIsReadable :: Handle -> IO Bool
1444 hIsReadable (DuplexHandle _ _ _) = return True
1445 hIsReadable handle =
1446     withHandle_ "hIsReadable" handle $ \ handle_ -> do
1447     case haType handle_ of 
1448       ClosedHandle         -> ioe_closedHandle
1449       SemiClosedHandle     -> ioe_closedHandle
1450       htype                -> return (isReadableHandleType htype)
1451
1452 hIsWritable :: Handle -> IO Bool
1453 hIsWritable (DuplexHandle _ _ _) = return True
1454 hIsWritable handle =
1455     withHandle_ "hIsWritable" handle $ \ handle_ -> do
1456     case haType handle_ of 
1457       ClosedHandle         -> ioe_closedHandle
1458       SemiClosedHandle     -> ioe_closedHandle
1459       htype                -> return (isWritableHandleType htype)
1460
1461 -- | Computation 'hGetBuffering' @hdl@ returns the current buffering mode
1462 -- for @hdl@.
1463
1464 hGetBuffering :: Handle -> IO BufferMode
1465 hGetBuffering handle = 
1466     withHandle_ "hGetBuffering" handle $ \ handle_ -> do
1467     case haType handle_ of 
1468       ClosedHandle         -> ioe_closedHandle
1469       _ -> 
1470            -- We're being non-standard here, and allow the buffering
1471            -- of a semi-closed handle to be queried.   -- sof 6/98
1472           return (haBufferMode handle_)  -- could be stricter..
1473
1474 hIsSeekable :: Handle -> IO Bool
1475 hIsSeekable handle =
1476     withHandle_ "hIsSeekable" handle $ \ handle_ -> do
1477     case haType handle_ of 
1478       ClosedHandle         -> ioe_closedHandle
1479       SemiClosedHandle     -> ioe_closedHandle
1480       AppendHandle         -> return False
1481       _                    -> do t <- fdType (haFD handle_)
1482                                  return ((t == RegularFile    || t == RawDevice)
1483                                          && (haIsBin handle_  || tEXT_MODE_SEEK_ALLOWED))
1484
1485 -- -----------------------------------------------------------------------------
1486 -- Changing echo status (Non-standard GHC extensions)
1487
1488 -- | Set the echoing status of a handle connected to a terminal.
1489
1490 hSetEcho :: Handle -> Bool -> IO ()
1491 hSetEcho handle on = do
1492     isT   <- hIsTerminalDevice handle
1493     if not isT
1494      then return ()
1495      else
1496       withHandle_ "hSetEcho" handle $ \ handle_ -> do
1497       case haType handle_ of 
1498          ClosedHandle -> ioe_closedHandle
1499          _            -> setEcho (haFD handle_) on
1500
1501 -- | Get the echoing status of a handle connected to a terminal.
1502
1503 hGetEcho :: Handle -> IO Bool
1504 hGetEcho handle = do
1505     isT   <- hIsTerminalDevice handle
1506     if not isT
1507      then return False
1508      else
1509        withHandle_ "hGetEcho" handle $ \ handle_ -> do
1510        case haType handle_ of 
1511          ClosedHandle -> ioe_closedHandle
1512          _            -> getEcho (haFD handle_)
1513
1514 -- | Is the handle connected to a terminal?
1515
1516 hIsTerminalDevice :: Handle -> IO Bool
1517 hIsTerminalDevice handle = do
1518     withHandle_ "hIsTerminalDevice" handle $ \ handle_ -> do
1519      case haType handle_ of 
1520        ClosedHandle -> ioe_closedHandle
1521        _            -> fdIsTTY (haFD handle_)
1522
1523 -- -----------------------------------------------------------------------------
1524 -- hSetBinaryMode
1525
1526 -- | Select binary mode ('True') or text mode ('False') on a open handle.
1527 -- (See also 'openBinaryFile'.)
1528
1529 hSetBinaryMode :: Handle -> Bool -> IO ()
1530 hSetBinaryMode handle bin =
1531   withAllHandles__ "hSetBinaryMode" handle $ \ handle_ ->
1532     do throwErrnoIfMinus1_ "hSetBinaryMode"
1533           (setmode (fromIntegral (haFD handle_)) bin)
1534        return handle_{haIsBin=bin}
1535   
1536 foreign import ccall unsafe "__hscore_setmode"
1537   setmode :: CInt -> Bool -> IO CInt
1538
1539 -- -----------------------------------------------------------------------------
1540 -- Duplicating a Handle
1541
1542 -- | Returns a duplicate of the original handle, with its own buffer.
1543 -- The two Handles will share a file pointer, however.  The original
1544 -- handle's buffer is flushed, including discarding any input data,
1545 -- before the handle is duplicated.
1546
1547 hDuplicate :: Handle -> IO Handle
1548 hDuplicate h@(FileHandle path m) = do
1549   new_h_ <- withHandle' "hDuplicate" h m (dupHandle Nothing)
1550   newFileHandle path (handleFinalizer path) new_h_
1551 hDuplicate h@(DuplexHandle path r w) = do
1552   new_w_ <- withHandle' "hDuplicate" h w (dupHandle Nothing)
1553   new_w <- newMVar new_w_
1554   new_r_ <- withHandle' "hDuplicate" h r (dupHandle (Just new_w))
1555   new_r <- newMVar new_r_
1556   addMVarFinalizer new_w (handleFinalizer path new_w)
1557   return (DuplexHandle path new_r new_w)
1558
1559 dupHandle other_side h_ = do
1560   -- flush the buffer first, so we don't have to copy its contents
1561   flushBuffer h_
1562   new_fd <- throwErrnoIfMinus1 "dupHandle" $ 
1563                 c_dup (fromIntegral (haFD h_))
1564   dupHandle_ other_side h_ new_fd
1565
1566 dupHandleTo other_side hto_ h_ = do
1567   flushBuffer h_
1568   -- Windows' dup2 does not return the new descriptor, unlike Unix
1569   throwErrnoIfMinus1 "dupHandleTo" $ 
1570         c_dup2 (fromIntegral (haFD h_)) (fromIntegral (haFD hto_))
1571   dupHandle_ other_side h_ (haFD hto_)
1572
1573 dupHandle_ other_side h_ new_fd = do
1574   buffer <- allocateBuffer dEFAULT_BUFFER_SIZE (initBufferState (haType h_))
1575   ioref <- newIORef buffer
1576   ioref_buffers <- newIORef BufferListNil
1577
1578   let new_handle_ = h_{ haFD = fromIntegral new_fd, 
1579                         haBuffer = ioref, 
1580                         haBuffers = ioref_buffers,
1581                         haOtherSide = other_side }
1582   return (h_, new_handle_)
1583
1584 -- -----------------------------------------------------------------------------
1585 -- Replacing a Handle
1586
1587 {- |
1588 Makes the second handle a duplicate of the first handle.  The second 
1589 handle will be closed first, if it is not already.
1590
1591 This can be used to retarget the standard Handles, for example:
1592
1593 > do h <- openFile "mystdout" WriteMode
1594 >    hDuplicateTo h stdout
1595 -}
1596
1597 hDuplicateTo :: Handle -> Handle -> IO ()
1598 hDuplicateTo h1@(FileHandle _ m1) h2@(FileHandle _ m2)  = do
1599  withHandle__' "hDuplicateTo" h2 m2 $ \h2_ -> do
1600    _ <- hClose_help h2_
1601    withHandle' "hDuplicateTo" h1 m1 (dupHandleTo Nothing h2_)
1602 hDuplicateTo h1@(DuplexHandle _ r1 w1) h2@(DuplexHandle _ r2 w2)  = do
1603  withHandle__' "hDuplicateTo" h2 w2  $ \w2_ -> do
1604    _ <- hClose_help w2_
1605    withHandle' "hDuplicateTo" h1 r1 (dupHandleTo Nothing w2_)
1606  withHandle__' "hDuplicateTo" h2 r2  $ \r2_ -> do
1607    _ <- hClose_help r2_
1608    withHandle' "hDuplicateTo" h1 r1 (dupHandleTo (Just w1) r2_)
1609 hDuplicateTo h1 _ =
1610    ioException (IOError (Just h1) IllegalOperation "hDuplicateTo" 
1611                 "handles are incompatible" Nothing)
1612
1613 -- ---------------------------------------------------------------------------
1614 -- showing Handles.
1615 --
1616 -- | 'hShow' is in the 'IO' monad, and gives more comprehensive output
1617 -- than the (pure) instance of 'Show' for 'Handle'.
1618
1619 hShow :: Handle -> IO String
1620 hShow h@(FileHandle path _) = showHandle' path False h
1621 hShow h@(DuplexHandle path _ _) = showHandle' path True h
1622
1623 showHandle' filepath is_duplex h = 
1624   withHandle_ "showHandle" h $ \hdl_ ->
1625     let
1626      showType | is_duplex = showString "duplex (read-write)"
1627               | otherwise = shows (haType hdl_)
1628     in
1629     return 
1630       (( showChar '{' . 
1631         showHdl (haType hdl_) 
1632             (showString "loc=" . showString filepath . showChar ',' .
1633              showString "type=" . showType . showChar ',' .
1634              showString "binary=" . shows (haIsBin hdl_) . showChar ',' .
1635              showString "buffering=" . showBufMode (unsafePerformIO (readIORef (haBuffer hdl_))) (haBufferMode hdl_) . showString "}" )
1636       ) "")
1637    where
1638
1639     showHdl :: HandleType -> ShowS -> ShowS
1640     showHdl ht cont = 
1641        case ht of
1642         ClosedHandle  -> shows ht . showString "}"
1643         _ -> cont
1644
1645     showBufMode :: Buffer -> BufferMode -> ShowS
1646     showBufMode buf bmo =
1647       case bmo of
1648         NoBuffering   -> showString "none"
1649         LineBuffering -> showString "line"
1650         BlockBuffering (Just n) -> showString "block " . showParen True (shows n)
1651         BlockBuffering Nothing  -> showString "block " . showParen True (shows def)
1652       where
1653        def :: Int 
1654        def = bufSize buf
1655
1656 -- ---------------------------------------------------------------------------
1657 -- debugging
1658
1659 #if defined(DEBUG_DUMP)
1660 puts :: String -> IO ()
1661 puts s = do write_rawBuffer 1 (unsafeCoerce# (packCString# s)) 0 (fromIntegral (length s))
1662             return ()
1663 #endif
1664
1665 -- -----------------------------------------------------------------------------
1666 -- utils
1667
1668 throwErrnoIfMinus1RetryOnBlock  :: String -> IO CInt -> IO CInt -> IO CInt
1669 throwErrnoIfMinus1RetryOnBlock loc f on_block  = 
1670   do
1671     res <- f
1672     if (res :: CInt) == -1
1673       then do
1674         err <- getErrno
1675         if err == eINTR
1676           then throwErrnoIfMinus1RetryOnBlock loc f on_block
1677           else if err == eWOULDBLOCK || err == eAGAIN
1678                  then do on_block
1679                  else throwErrno loc
1680       else return res
1681
1682 -- -----------------------------------------------------------------------------
1683 -- wrappers to platform-specific constants:
1684
1685 foreign import ccall unsafe "__hscore_supportsTextMode"
1686   tEXT_MODE_SEEK_ALLOWED :: Bool
1687
1688 foreign import ccall unsafe "__hscore_bufsiz"   dEFAULT_BUFFER_SIZE :: Int
1689 foreign import ccall unsafe "__hscore_seek_cur" sEEK_CUR :: CInt
1690 foreign import ccall unsafe "__hscore_seek_set" sEEK_SET :: CInt
1691 foreign import ccall unsafe "__hscore_seek_end" sEEK_END :: CInt