Add a flag to force a full rewrite of the metadata log in a snapshot.
[cumulus.git] / scandir.cc
index 2d5a3a8..7a7ba46 100644 (file)
@@ -12,6 +12,7 @@
 #include <sys/stat.h>
 #include <sys/sysmacros.h>
 #include <sys/types.h>
+#include <sys/wait.h>
 #include <unistd.h>
 
 #include <algorithm>
@@ -24,9 +25,9 @@
 #include <vector>
 
 #include "localdb.h"
+#include "metadata.h"
 #include "store.h"
 #include "sha1.h"
-#include "statcache.h"
 #include "util.h"
 
 using std::list;
@@ -43,31 +44,24 @@ using std::ostream;
 static const char lbs_version[] = LBS_STRINGIFY(LBS_VERSION);
 
 static TarSegmentStore *tss = NULL;
+static MetadataWriter *metawriter = NULL;
 
 /* Buffer for holding a single block of data read from a file. */
 static const size_t LBS_BLOCK_SIZE = 1024 * 1024;
 static char *block_buf;
 
-static const size_t LBS_METADATA_BLOCK_SIZE = 65536;
-
 /* Local database, which tracks objects written in this and previous
  * invocations to help in creating incremental snapshots. */
 LocalDb *db;
 
-/* Stat cache, which stored data locally to speed the backup process by quickly
- * skipping files which have not changed. */
-StatCache *statcache;
-
-/* Contents of the root object.  This will contain a set of indirect links to
- * the metadata objects. */
-std::ostringstream metadata_root;
-
-/* Buffer for building up metadata. */
-std::ostringstream metadata;
-
 /* Keep track of all segments which are needed to reconstruct the snapshot. */
 std::set<string> segment_list;
 
+/* Snapshot intent: 1=daily, 7=weekly, etc.  This is not used directly, but is
+ * stored in the local database and can help guide segment cleaning and
+ * snapshot expiration policies. */
+double snapshot_intent = 1.0;
+
 /* Selection of files to include/exclude in the snapshot. */
 std::list<string> includes;         // Paths in which files should be saved
 std::list<string> excludes;         // Paths which will not be saved
@@ -77,28 +71,11 @@ std::list<string> searches;         // Directories we don't want to save, but
 
 bool relative_paths = true;
 
-/* Ensure contents of metadata are flushed to an object. */
-void metadata_flush()
+/* Ensure that the given segment is listed as a dependency of the current
+ * snapshot. */
+void add_segment(const string& segment)
 {
-    string m = metadata.str();
-    if (m.size() == 0)
-        return;
-
-    /* Write current metadata information to a new object. */
-    LbsObject *meta = new LbsObject;
-    meta->set_group("metadata");
-    meta->set_data(m.data(), m.size());
-    meta->write(tss);
-    meta->checksum();
-
-    /* Write a reference to this block in the root. */
-    ObjectReference ref = meta->get_ref();
-    metadata_root << "@" << ref.to_string() << "\n";
-    segment_list.insert(ref.get_segment());
-
-    delete meta;
-
-    metadata.str("");
+    segment_list.insert(segment);
 }
 
 /* Read data from a file descriptor and return the amount of data read.  A
@@ -142,9 +119,9 @@ int64_t dumpfile(int fd, dictionary &file_info, const string &path,
      * re-reading the entire contents. */
     bool cached = false;
 
-    if (statcache->Find(path, &stat_buf)) {
+    if (metawriter->find(path) && metawriter->is_unchanged(&stat_buf)) {
         cached = true;
-        const list<ObjectReference> &blocks = statcache->get_blocks();
+        list<ObjectReference> blocks = metawriter->get_blocks();
 
         /* If any of the blocks in the object have been expired, then we should
          * fall back to fully reading in the file. */
@@ -160,12 +137,13 @@ int64_t dumpfile(int fd, dictionary &file_info, const string &path,
 
         /* If everything looks okay, use the cached information */
         if (cached) {
-            file_info["checksum"] = statcache->get_checksum();
+            file_info["checksum"] = metawriter->get_checksum();
             for (list<ObjectReference>::const_iterator i = blocks.begin();
                  i != blocks.end(); ++i) {
                 const ObjectReference &ref = *i;
                 object_list.push_back(ref.to_string());
-                segment_list.insert(ref.get_segment());
+                if (ref.is_normal())
+                    add_segment(ref.get_segment());
                 db->UseObject(ref);
             }
             size = stat_buf.st_size;
@@ -188,17 +166,36 @@ int64_t dumpfile(int fd, dictionary &file_info, const string &path,
 
             hash.process(block_buf, bytes);
 
+            // Sparse file processing: if we read a block of all zeroes, encode
+            // that explicitly.
+            bool all_zero = true;
+            for (int i = 0; i < bytes; i++) {
+                if (block_buf[i] != 0) {
+                    all_zero = false;
+                    break;
+                }
+            }
+
             // Either find a copy of this block in an already-existing segment,
             // or index it so it can be re-used in the future
             double block_age = 0.0;
+            ObjectReference ref;
+
             SHA1Checksum block_hash;
             block_hash.process(block_buf, bytes);
             string block_csum = block_hash.checksum_str();
-            ObjectReference ref = db->FindObject(block_csum, bytes);
+
+            if (all_zero) {
+                ref = ObjectReference(ObjectReference::REF_ZERO);
+                ref.set_range(0, bytes);
+            } else {
+                ref = db->FindObject(block_csum, bytes);
+            }
 
             // Store a copy of the object if one does not yet exist
-            if (ref.get_segment().size() == 0) {
+            if (ref.is_null()) {
                 LbsObject *o = new LbsObject;
+                int object_group;
 
                 /* We might still have seen this checksum before, if the object
                  * was stored at some time in the past, but we have decided to
@@ -211,8 +208,15 @@ int64_t dumpfile(int fd, dictionary &file_info, const string &path,
                  * Additionally, keep track of the age of the data by looking
                  * up the age of the block which was expired and using that
                  * instead of the current time. */
-                if (db->IsOldObject(block_csum, bytes, &block_age)) {
-                    o->set_group("compacted");
+                if (db->IsOldObject(block_csum, bytes,
+                                    &block_age, &object_group)) {
+                    if (object_group == 0) {
+                        o->set_group("data");
+                    } else {
+                        char group[32];
+                        sprintf(group, "compacted-%d", object_group);
+                        o->set_group(group);
+                    }
                     if (status == NULL)
                         status = "partial";
                 } else {
@@ -224,11 +228,13 @@ int64_t dumpfile(int fd, dictionary &file_info, const string &path,
                 o->write(tss);
                 ref = o->get_ref();
                 db->StoreObject(ref, block_csum, bytes, block_age);
+                ref.set_range(0, bytes);
                 delete o;
             }
 
             object_list.push_back(ref.to_string());
-            segment_list.insert(ref.get_segment());
+            if (ref.is_normal())
+                add_segment(ref.get_segment());
             db->UseObject(ref);
             size += bytes;
 
@@ -242,35 +248,14 @@ int64_t dumpfile(int fd, dictionary &file_info, const string &path,
     if (status != NULL)
         printf("    [%s]\n", status);
 
-    statcache->Save(path, &stat_buf, file_info["checksum"], object_list);
-
-    /* For files that only need to be broken apart into a few objects, store
-     * the list of objects directly.  For larger files, store the data
-     * out-of-line and provide a pointer to the indrect object. */
-    if (object_list.size() < 8) {
-        string blocklist = "";
-        for (list<string>::iterator i = object_list.begin();
-             i != object_list.end(); ++i) {
-            if (i != object_list.begin())
-                blocklist += " ";
-            blocklist += *i;
-        }
-        file_info["data"] = blocklist;
-    } else {
-        string blocklist = "";
-        for (list<string>::iterator i = object_list.begin();
-             i != object_list.end(); ++i) {
-            blocklist += *i + "\n";
-        }
-
-        LbsObject *i = new LbsObject;
-        i->set_group("metadata");
-        i->set_data(blocklist.data(), blocklist.size());
-        i->write(tss);
-        file_info["data"] = "@" + i->get_name();
-        segment_list.insert(i->get_ref().get_segment());
-        delete i;
+    string blocklist = "";
+    for (list<string>::iterator i = object_list.begin();
+         i != object_list.end(); ++i) {
+        if (i != object_list.begin())
+            blocklist += "\n    ";
+        blocklist += *i;
     }
+    file_info["data"] = blocklist;
 
     return size;
 }
@@ -289,12 +274,20 @@ void dump_inode(const string& path,         // Path within snapshot
     ssize_t len;
 
     printf("%s\n", path.c_str());
+    metawriter->find(path);
 
+    file_info["name"] = uri_encode(path);
     file_info["mode"] = encode_int(stat_buf.st_mode & 07777, 8);
+    file_info["ctime"] = encode_int(stat_buf.st_ctime);
     file_info["mtime"] = encode_int(stat_buf.st_mtime);
     file_info["user"] = encode_int(stat_buf.st_uid);
     file_info["group"] = encode_int(stat_buf.st_gid);
 
+    time_t now = time(NULL);
+    if (now - stat_buf.st_ctime < 30 || now - stat_buf.st_mtime < 30)
+        if ((stat_buf.st_mode & S_IFMT) != S_IFDIR)
+            file_info["volatile"] = "1";
+
     struct passwd *pwd = getpwuid(stat_buf.st_uid);
     if (pwd != NULL) {
         file_info["user"] += " (" + uri_encode(pwd->pw_name) + ")";
@@ -307,11 +300,12 @@ void dump_inode(const string& path,         // Path within snapshot
 
     if (stat_buf.st_nlink > 1 && (stat_buf.st_mode & S_IFMT) != S_IFDIR) {
         file_info["links"] = encode_int(stat_buf.st_nlink);
-        file_info["inode"] = encode_int(major(stat_buf.st_dev))
-            + "/" + encode_int(minor(stat_buf.st_dev))
-            + "/" + encode_int(stat_buf.st_ino);
     }
 
+    file_info["inode"] = encode_int(major(stat_buf.st_dev))
+        + "/" + encode_int(minor(stat_buf.st_dev))
+        + "/" + encode_int(stat_buf.st_ino);
+
     char inode_type;
 
     switch (stat_buf.st_mode & S_IFMT) {
@@ -339,7 +333,7 @@ void dump_inode(const string& path,         // Path within snapshot
             fprintf(stderr, "error reading symlink: %m\n");
         } else if (len <= stat_buf.st_size) {
             buf[len] = '\0';
-            file_info["contents"] = uri_encode(buf);
+            file_info["target"] = uri_encode(buf);
         } else if (len > stat_buf.st_size) {
             fprintf(stderr, "error reading symlink: name truncated\n");
         }
@@ -347,7 +341,7 @@ void dump_inode(const string& path,         // Path within snapshot
         delete[] buf;
         break;
     case S_IFREG:
-        inode_type = '-';
+        inode_type = 'f';
 
         file_size = dumpfile(fd, file_info, path, stat_buf);
         file_info["size"] = encode_int(file_size);
@@ -358,6 +352,7 @@ void dump_inode(const string& path,         // Path within snapshot
         if (file_size != stat_buf.st_size) {
             fprintf(stderr, "Warning: Size of %s changed during reading\n",
                     path.c_str());
+            file_info["volatile"] = "1";
         }
 
         break;
@@ -372,13 +367,7 @@ void dump_inode(const string& path,         // Path within snapshot
 
     file_info["type"] = string(1, inode_type);
 
-    metadata << "name: " << uri_encode(path) << "\n";
-    dict_output(metadata, file_info);
-    metadata << "\n";
-
-    // Break apart metadata listing if it becomes too large.
-    if (metadata.str().size() > LBS_METADATA_BLOCK_SIZE)
-        metadata_flush();
+    metawriter->add(file_info);
 }
 
 void scanfile(const string& path, bool include)
@@ -572,7 +561,12 @@ void usage(const char *program)
         "  --filter-extension=EXT\n"
         "                       string to append to segment files\n"
         "                           (defaults to \".bz2\")\n"
-        "  --scheme=NAME        optional name for this snapshot\n",
+        "  --signature-filter=COMMAND\n"
+        "                       program though which to filter descriptor\n"
+        "  --scheme=NAME        optional name for this snapshot\n"
+        "  --intent=FLOAT       intended backup type: 1=daily, 7=weekly, ...\n"
+        "                           (defaults to \"1\")\n"
+        "  --full-metadata      do not re-use metadata from previous backups\n",
         lbs_version, program
     );
 }
@@ -582,6 +576,7 @@ int main(int argc, char *argv[])
     string backup_dest = "";
     string localdb_dir = "";
     string backup_scheme = "";
+    string signature_filter = "";
 
     while (1) {
         static struct option long_options[] = {
@@ -591,6 +586,9 @@ int main(int argc, char *argv[])
             {"filter-extension", 1, 0, 0},  // 3
             {"dest", 1, 0, 0},              // 4
             {"scheme", 1, 0, 0},            // 5
+            {"signature-filter", 1, 0, 0},  // 6
+            {"intent", 1, 0, 0},            // 7
+            {"full-metadata", 0, 0, 0},     // 8
             {NULL, 0, 0, 0},
         };
 
@@ -623,6 +621,17 @@ int main(int argc, char *argv[])
             case 5:     // --scheme
                 backup_scheme = optarg;
                 break;
+            case 6:     // --signature-filter
+                signature_filter = optarg;
+                break;
+            case 7:     // --intent
+                snapshot_intent = atof(optarg);
+                if (snapshot_intent <= 0)
+                    snapshot_intent = 1;
+                break;
+            case 8:     // --full-metadata
+                flag_full_metadata = true;
+                break;
             default:
                 fprintf(stderr, "Unhandled long option!\n");
                 return 1;
@@ -693,32 +702,24 @@ int main(int argc, char *argv[])
     string database_path = localdb_dir + "/localdb.sqlite";
     db = new LocalDb;
     db->Open(database_path.c_str(), desc_buf,
-             backup_scheme.size() ? backup_scheme.c_str() : NULL);
+             backup_scheme.size() ? backup_scheme.c_str() : NULL,
+             snapshot_intent);
 
     tss = new TarSegmentStore(backup_dest, db);
 
     /* Initialize the stat cache, for skipping over unchanged files. */
-    statcache = new StatCache;
-    statcache->Open(localdb_dir.c_str(), desc_buf,
-                    backup_scheme.size() ? backup_scheme.c_str() : NULL);
+    metawriter = new MetadataWriter(tss, localdb_dir.c_str(), desc_buf,
+                                    backup_scheme.size()
+                                        ? backup_scheme.c_str()
+                                        : NULL);
 
     scanfile(".", false);
 
-    metadata_flush();
-    const string md = metadata_root.str();
-
-    LbsObject *root = new LbsObject;
-    root->set_group("metadata");
-    root->set_data(md.data(), md.size());
-    root->write(tss);
-    root->checksum();
-    segment_list.insert(root->get_ref().get_segment());
-
-    string backup_root = root->get_ref().to_string();
-    delete root;
+    ObjectReference root_ref = metawriter->close();
+    add_segment(root_ref.get_segment());
+    string backup_root = root_ref.to_string();
 
-    statcache->Close();
-    delete statcache;
+    delete metawriter;
 
     tss->sync();
     tss->dump_stats();
@@ -762,30 +763,56 @@ int main(int argc, char *argv[])
 
     /* Write a backup descriptor file, which says which segments are needed and
      * where to start to restore this snapshot.  The filename is based on the
-     * current time. */
+     * current time.  If a signature filter program was specified, filter the
+     * data through that to give a chance to sign the descriptor contents. */
     string desc_filename = backup_dest + "/snapshot-";
     if (backup_scheme.size() > 0)
         desc_filename += backup_scheme + "-";
     desc_filename = desc_filename + desc_buf + ".lbs";
-    std::ofstream descriptor(desc_filename.c_str());
 
-    descriptor << "Format: LBS Snapshot v0.2\n";
-    descriptor << "Producer: LBS " << lbs_version << "\n";
+    int descriptor_fd = open(desc_filename.c_str(), O_WRONLY | O_CREAT, 0666);
+    if (descriptor_fd < 0) {
+        fprintf(stderr, "Unable to open descriptor output file: %m\n");
+        return 1;
+    }
+    pid_t signature_pid = 0;
+    if (signature_filter.size() > 0) {
+        int new_fd = spawn_filter(descriptor_fd, signature_filter.c_str(),
+                                  &signature_pid);
+        close(descriptor_fd);
+        descriptor_fd = new_fd;
+    }
+    FILE *descriptor = fdopen(descriptor_fd, "w");
+
+    fprintf(descriptor, "Format: LBS Snapshot v0.6\n");
+    fprintf(descriptor, "Producer: LBS %s\n", lbs_version);
     strftime(desc_buf, sizeof(desc_buf), "%Y-%m-%d %H:%M:%S %z", &time_buf);
-    descriptor << "Date: " << desc_buf << "\n";
+    fprintf(descriptor, "Date: %s\n", desc_buf);
     if (backup_scheme.size() > 0)
-        descriptor << "Scheme: " << backup_scheme << "\n";
-    descriptor << "Root: " << backup_root << "\n";
+        fprintf(descriptor, "Scheme: %s\n", backup_scheme.c_str());
+    fprintf(descriptor, "Root: %s\n", backup_root.c_str());
 
     SHA1Checksum checksum_csum;
     if (checksum_csum.process_file(checksum_filename.c_str())) {
-        descriptor << "Checksums: " << checksum_csum.checksum_str() << "\n";
+        string csum = checksum_csum.checksum_str();
+        fprintf(descriptor, "Checksums: %s\n", csum.c_str());
     }
 
-    descriptor << "Segments:\n";
+    fprintf(descriptor, "Segments:\n");
     for (std::set<string>::iterator i = segment_list.begin();
          i != segment_list.end(); ++i) {
-        descriptor << "    " << *i << "\n";
+        fprintf(descriptor, "    %s\n", i->c_str());
+    }
+
+    fclose(descriptor);
+
+    if (signature_pid) {
+        int status;
+        waitpid(signature_pid, &status, 0);
+
+        if (!WIFEXITED(status) || WEXITSTATUS(status) != 0) {
+            throw IOException("Signature filter process error");
+        }
     }
 
     return 0;