Start work on log replay for filesystem recovery.
[bluesky.git] / bluesky / log.c
index a904fe1..1459ee4 100644 (file)
 // no absolute guarantees on the size of a log segment.
 #define LOG_SEGMENT_SIZE (1 << 22)
 
-// Target amount of disk space to use for the journal and cache files, in
-// kilobytes.
-#define DISK_CACHE_SIZE_TARGET (64 * 1024)
-
 #define HEADER_MAGIC 0x676f4c0a
 #define FOOTER_MAGIC 0x2e435243
 
 struct log_header {
     uint32_t magic;             // HEADER_MAGIC
-    uint64_t offset;            // Starting byte offset of the log header
+    uint8_t type;               // Object type + '0'
+    uint32_t offset;            // Starting byte offset of the log header
     uint32_t size;              // Size of the data item (bytes)
+    uint64_t inum;              // Inode which owns this data, if any
     BlueSkyCloudID id;          // Object identifier
 } __attribute__((packed));
 
@@ -193,9 +191,11 @@ static gpointer log_thread(gpointer d)
         }
 
         header.magic = GUINT32_TO_LE(HEADER_MAGIC);
-        header.offset = GUINT64_TO_LE(offset);
+        header.offset = GUINT32_TO_LE(offset);
         header.size = GUINT32_TO_LE(item->data->len);
+        header.type = item->type + '0';
         header.id = item->id;
+        header.inum = GUINT64_TO_LE(item->inum);
         footer.magic = GUINT32_TO_LE(FOOTER_MAGIC);
 
         uint32_t crc = BLUESKY_CRC32C_SEED;
@@ -217,15 +217,6 @@ static gpointer log_thread(gpointer d)
 
         offset += sizeof(header) + sizeof(footer) + item->data->len;
 
-        /* Since we have just written a new dirty object to the journal,
-         * increment the count of live dirty objects in that journal file.  The
-         * count will be decremented when objects are deleted or written to the
-         * cloud. */
-        if (!(item->location_flags & CLOUDLOG_CLOUD)) {
-            g_atomic_int_add(&log->current_log->dirty_refs, 1);
-            item->dirty_journal = log->current_log;
-        }
-
         /* Replace the log item's string data with a memory-mapped copy of the
          * data, now that it has been written to the log file.  (Even if it
          * isn't yet on disk, it should at least be in the page cache and so
@@ -522,18 +513,31 @@ void bluesky_cachefile_gc(BlueSkyFS *fs)
          * then we'll just skip the file on this pass. */
         if (g_mutex_trylock(cachefile->lock)) {
             int64_t age = bluesky_get_current_time() - cachefile->atime;
-            g_print("%s addr=%p mapcount=%d refcount=%d dirty=%d atime_age=%f",
+            g_print("%s addr=%p mapcount=%d refcount=%d atime_age=%f",
                     cachefile->filename, cachefile->addr, cachefile->mapcount,
-                    cachefile->refcount, cachefile->dirty_refs, age / 1e6);
+                    cachefile->refcount, age / 1e6);
             if (cachefile->fetching)
                 g_print(" (fetching)");
             g_print("\n");
 
-            if (g_atomic_int_get(&fs->log->disk_used) > DISK_CACHE_SIZE_TARGET
+            gboolean deletion_candidate = FALSE;
+            if (g_atomic_int_get(&fs->log->disk_used)
+                    > bluesky_options.cache_size
                 && g_atomic_int_get(&cachefile->refcount) == 0
-                && g_atomic_int_get(&cachefile->mapcount) == 0
-                && g_atomic_int_get(&cachefile->dirty_refs) == 0)
+                && g_atomic_int_get(&cachefile->mapcount) == 0)
+            {
+                deletion_candidate = TRUE;
+            }
+
+            /* Don't allow journal files to be reclaimed until all data is
+             * known to be durably stored in the cloud. */
+            if (cachefile->type == CLOUDLOG_JOURNAL
+                && cachefile->log_seq >= fs->log->journal_watermark)
             {
+                deletion_candidate = FALSE;
+            }
+
+            if (deletion_candidate) {
                 g_print("   ...deleting\n");
                 if (unlinkat(fs->log->dirfd, cachefile->filename, 0) < 0) {
                     fprintf(stderr, "Unable to unlink journal %s: %m\n",
@@ -557,3 +561,82 @@ void bluesky_cachefile_gc(BlueSkyFS *fs)
 
     g_mutex_unlock(fs->log->mmap_lock);
 }
+
+/******************************* JOURNAL REPLAY *******************************
+ * The journal replay code is used to recover filesystem state after a
+ * filesystem restart.  We first look for the most recent commit record in the
+ * journal, which indicates the point before which all data in the journal has
+ * also been committed to the cloud.  Then, we read in all data in the log past
+ * that point.
+ */
+
+static gboolean validate_journal_item(const char *buf, size_t len, off_t offset)
+{
+    const struct log_header *header;
+    const struct log_footer *footer;
+
+    if (offset + sizeof(struct log_header) + sizeof(struct log_footer) > len)
+        return FALSE;
+
+    header = (const struct log_header *)(buf + offset);
+    if (GUINT32_FROM_LE(header->magic) != HEADER_MAGIC)
+        return FALSE;
+    if (GUINT32_FROM_LE(header->offset) != offset)
+        return FALSE;
+    size_t size = GUINT32_FROM_LE(header->size);
+
+    off_t footer_offset = offset + sizeof(struct log_header) + size;
+    if (footer_offset + sizeof(struct log_footer) > len)
+        return FALSE;
+    footer = (const struct log_footer *)(buf + footer_offset);
+
+    if (GUINT32_FROM_LE(footer->magic) != FOOTER_MAGIC)
+        return FALSE;
+
+    uint32_t crc = crc32c(BLUESKY_CRC32C_SEED, buf + offset,
+                          sizeof(struct log_header) + sizeof(struct log_footer)
+                          + size);
+    if (crc != 0)
+        return FALSE;
+
+    return TRUE;
+}
+
+/* Scan through a journal segment to extract correctly-written items (those
+ * that pass sanity checks and have a valid checksum). */
+static void bluesky_replay_scan_journal(const char *buf, size_t len)
+{
+    const struct log_header *header;
+    off_t offset = 0;
+
+    while (validate_journal_item(buf, len, offset)) {
+        header = (const struct log_header *)(buf + offset);
+        g_print("In replay found valid item at offset %zd\n", offset);
+
+        size_t size = GUINT32_FROM_LE(header->size);
+
+        offset += sizeof(struct log_header) + size + sizeof(struct log_footer);
+    }
+}
+
+void bluesky_replay(BlueSkyFS *fs)
+{
+    BlueSkyLog *log = fs->log;
+    char logname[64];
+    int seq_num = 0;
+    int fd;
+
+    g_snprintf(logname, sizeof(logname), "journal-%08d", seq_num);
+    fd = openat(log->dirfd, logname, O_RDONLY);
+    if (fd < 0)
+        return;
+
+    off_t length = lseek(fd, 0, SEEK_END);
+    void *addr = mmap(NULL, length, PROT_READ, MAP_SHARED, fd, 0);
+    if (addr == NULL)
+        return;
+
+    bluesky_replay_scan_journal((const char *)addr, length);
+
+    munmap(addr, length);
+}