inode.c

   1 /* Blue Sky: File Systems in the Cloud
   2  *
   3  * Copyright (C) 2009  The Regents of the University of California
   4  * Written by Michael Vrable <mvrable@cs.ucsd.edu>
   5  *
   6  * TODO: Licensing
   7  */
   8
   9 #include <stdint.h>
  10 #include <glib.h>
  11
  12 #include "bluesky.h"
  13
  14 /* Core filesystem.  Different proxies, such as the NFSv3 one, interface to
  15  * this, but the core actually tracks the data which is stored.  So far we just
  16  * implement an in-memory filesystem, but eventually this will be state which
  17  * is persisted to the cloud. */
  18
  19 /* Return the current time, in microseconds since the epoch. */
  20 int64_t bluesky_get_current_time()
  21 {
  22     GTimeVal t;
  23     g_get_current_time(&t);
  24     return (int64_t)t.tv_sec * 1000000 + t.tv_usec;
  25 }
  26
  27 /* Update an inode to indicate that a modification was made.  This increases
  28  * the change counter, updates the ctime to the current time, and optionally
  29  * updates the mtime. */
  30 void bluesky_inode_update_ctime(BlueSkyInode *inode, gboolean update_mtime)
  31 {
  32     int64_t now = bluesky_get_current_time();
  33     inode->change_count++;
  34     inode->ctime = now;
  35     if (update_mtime)
  36         inode->mtime = now;
  37 }
  38
  39 /* Unfortunately a glib hash table is only guaranteed to be able to store
  40  * 32-bit keys if we use the key directly.  If we want 64-bit inode numbers,
  41  * we'll have to allocate memory to store the 64-bit inumber, and use a pointer
  42  * to it.  Rather than allocate the memory for the key, we'll just include a
  43  * pointer to the 64-bit inum stored in the inode itself, so that we don't need
  44  * to do any more memory management.  */
  45 static guint bluesky_fs_key_hash_func(gconstpointer key)
  46 {
  47     uint64_t inum = *(const uint64_t *)key;
  48     return (guint)inum;
  49 }
  50
  51 static gboolean bluesky_fs_key_equal_func(gconstpointer a, gconstpointer b)
  52 {
  53     uint64_t i1 = *(const uint64_t *)a;
  54     uint64_t i2 = *(const uint64_t *)b;
  55     return i1 == i2;
  56 }
  57
  58 /* Filesystem-level operations.  A filesystem is like a directory tree that we
  59  * are willing to export. */
  60 BlueSkyFS *bluesky_new_fs(gchar *name)
  61 {
  62     BlueSkyFS *fs = g_new0(BlueSkyFS, 1);
  63     fs->lock = g_mutex_new();
  64     fs->name = g_strdup(name);
  65     fs->inodes = g_hash_table_new(bluesky_fs_key_hash_func,
  66                                   bluesky_fs_key_equal_func);
  67     fs->next_inum = BLUESKY_ROOT_INUM + 1;
  68
  69     return fs;
  70 }
  71
  72 /* Allocate a fresh inode number which has not been used before within a
  73  * filesystem. */
  74 uint64_t bluesky_fs_alloc_inode(BlueSkyFS *fs)
  75 {
  76     uint64_t inum;
  77
  78     g_mutex_lock(fs->lock);
  79     inum = fs->next_inum;
  80     fs->next_inum++;
  81     g_mutex_unlock(fs->lock);
  82
  83     return inum;
  84 }
  85
  86 BlueSkyInode *bluesky_new_inode(uint64_t inum, BlueSkyFileType type)
  87 {
  88     BlueSkyInode *i = g_new0(BlueSkyInode, 1);
  89
  90     i->lock = g_mutex_new();
  91     i->type = type;
  92     i->inum = inum;
  93
  94     switch (type) {
  95     case BLUESKY_REGULAR:
  96         i->blocks = g_array_new(FALSE, TRUE, sizeof(BlueSkyBlock));
  97         break;
  98     case BLUESKY_DIRECTORY:
  99         i->dirents = g_sequence_new(bluesky_dirent_destroy);
 100         i->dirhash = g_hash_table_new(g_str_hash, g_str_equal);
 101         break;
 102     case BLUESKY_BLOCK:
 103     case BLUESKY_CHARACTER:
 104     case BLUESKY_SYMLINK:
 105     case BLUESKY_SOCKET:
 106     case BLUESKY_FIFO:
 107         break;
 108     }
 109
 110     return i;
 111 }
 112
 113 /* Retrieve an inode from the filesystem.  Eventually this will be a cache and
 114  * so we might need to go fetch the inode from elsewhere; for now all
 115  * filesystem state is stored here. */
 116 BlueSkyInode *bluesky_get_inode(BlueSkyFS *fs, uint64_t inum)
 117 {
 118     BlueSkyInode *inode = NULL;
 119
 120     g_mutex_lock(fs->lock);
 121     inode = (BlueSkyInode *)g_hash_table_lookup(fs->inodes, &inum);
 122     g_mutex_unlock(fs->lock);
 123
 124     return inode;
 125 }
 126
 127 /* Insert an inode into the filesystem inode cache. */
 128 void bluesky_insert_inode(BlueSkyFS *fs, BlueSkyInode *inode)
 129 {
 130     g_mutex_lock(fs->lock);
 131     g_hash_table_insert(fs->inodes, &inode->inum, inode);
 132     g_mutex_unlock(fs->lock);
 133 }
 134
 135 /* Set the size of a file.  This will truncate or extend the file as needed.
 136  * Newly-allocated bytes are zeroed. */
 137 void bluesky_file_truncate(BlueSkyInode *inode, uint64_t size)
 138 {
 139     g_return_if_fail(size <= BLUESKY_MAX_FILE_SIZE);
 140
 141     if (size == inode->size)
 142         return;
 143
 144     uint64_t blocks = (size + BLUESKY_BLOCK_SIZE - 1) / BLUESKY_MAX_FILE_SIZE;
 145
 146     if (blocks > inode->blocks->len) {
 147         /* Need to add new blocks to the end of a file.  New block structures
 148          * are automatically zeroed, which initializes them to be pointers to
 149          * zero blocks so we don't need to do any more work. */
 150         g_array_set_size(inode->blocks, blocks);
 151     } else if (blocks < inode->blocks->len) {
 152         /* Delete blocks from a file.  Must reclaim memory. */
 153         for (guint i = inode->blocks->len; i < blocks; i++) {
 154             BlueSkyBlock *b = &g_array_index(inode->blocks, BlueSkyBlock, i);
 155             g_free(b->ref);
 156             g_free(b->data);
 157         }
 158         g_array_set_size(inode->blocks, blocks);
 159     }
 160
 161     /* TODO: Zero out partial blocks if needed? */
 162
 163     inode->size = size;
 164     bluesky_inode_update_ctime(inode, 1);
 165 }