bluesky/cloudlog.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 <stdio.h>
  10 #include <stdint.h>
  11 #include <glib.h>
  12 #include <string.h>
  13
  14 #include "bluesky-private.h"
  15
  16 /* The locations hash table in the file system is used to map objects to their locations.  Objects are named using 128- */
  17
  18 typedef struct {
  19     BlueSkyCloudID id;
  20
  21     BlueSkyCloudPointer *cloud_loc;
  22 } BlueSkyLocationEntry;
  23
  24 BlueSkyCloudID bluesky_cloudlog_new_id()
  25 {
  26     BlueSkyCloudID id;
  27     bluesky_crypt_random_bytes((uint8_t *)&id.bytes, sizeof(id));
  28     return id;
  29 }
  30
  31 gchar *bluesky_cloudlog_id_to_string(BlueSkyCloudID id)
  32 {
  33     char buf[sizeof(BlueSkyCloudID) * 2 + 1];
  34     buf[0] = '\0';
  35
  36     for (int i = 0; i < sizeof(BlueSkyCloudID); i++) {
  37         sprintf(&buf[2*i], "%02x", (uint8_t)(id.bytes[i]));
  38     }
  39
  40     return g_strdup(buf);
  41 }
  42
  43 BlueSkyCloudID bluesky_cloudlog_id_from_string(const gchar *idstr)
  44 {
  45     BlueSkyCloudID id;
  46     memset(&id, 0, sizeof(id));
  47     for (int i = 0; i < 2*sizeof(BlueSkyCloudID); i++) {
  48         char c = idstr[i];
  49         if (c == '\0') {
  50             g_warning("Short cloud id: %s\n", idstr);
  51             break;
  52         }
  53         int val = 0;
  54         if (c >= '0' && c <= '9')
  55             val = c - '0';
  56         else if (c >= 'a' && c <= 'f')
  57             val = c - 'a' + 10;
  58         else
  59             g_warning("Bad character in cloud id: %s\n", idstr);
  60         id.bytes[i / 2] += val << (i % 2 ? 0 : 4);
  61     }
  62     return id;
  63 }
  64
  65 gboolean bluesky_cloudlog_equal(gconstpointer a, gconstpointer b)
  66 {
  67     BlueSkyCloudID *id1 = (BlueSkyCloudID *)a, *id2 = (BlueSkyCloudID *)b;
  68
  69     return memcmp(id1, id2, sizeof(BlueSkyCloudID)) == 0;
  70 }
  71
  72 guint bluesky_cloudlog_hash(gconstpointer a)
  73 {
  74     BlueSkyCloudID *id = (BlueSkyCloudID *)a;
  75
  76     // Assume that bits in the ID are randomly chosen so that any subset of the
  77     // bits can be used as a hash key.
  78     return *(guint *)(&id->bytes);
  79 }
  80
  81 /* Formatting of cloud log segments.  This handles grouping items together
  82  * before writing a batch to the cloud, handling indirection through items like
  83  * the inode map, etc. */
  84
  85 BlueSkyCloudLog *bluesky_cloudlog_new(BlueSkyFS *fs)
  86 {
  87     BlueSkyCloudLog *log = g_new0(BlueSkyCloudLog, 1);
  88
  89     log->fs = fs;
  90     log->type = LOGTYPE_UNKNOWN;
  91     log->id = bluesky_cloudlog_new_id();
  92     log->pointers = g_array_new(FALSE, TRUE, sizeof(BlueSkyCloudID));
  93     g_atomic_int_set(&log->refcount, 1);
  94
  95     return log;
  96 }
  97
  98 void bluesky_cloudlog_ref(BlueSkyCloudLog *log)
  99 {
 100     g_atomic_int_inc(&log->refcount);
 101 }
 102
 103 void bluesky_cloudlog_unref(BlueSkyCloudLog *log)
 104 {
 105     if (g_atomic_int_dec_and_test(&log->refcount)) {
 106         g_print("Cloud log refcount dropped to zero.\n");
 107     }
 108 }
 109
 110 /* Start a write of the object to the local log. */
 111 BlueSkyLogItem *bluesky_cloudlog_sync(BlueSkyCloudLog *log)
 112 {
 113     BlueSkyLogItem *log_item = bluesky_log_item_new();
 114     log_item->key = bluesky_cloudlog_id_to_string(log->id);
 115     log_item->data = log->data;
 116     bluesky_string_ref(log->data);
 117     bluesky_log_item_submit(log_item, log->fs->log);
 118     return log_item;
 119 }
 120
 121 /* Add the given entry to the global hash table containing cloud log entries.
 122  * Takes ownership of the caller's reference. */
 123 void bluesky_cloudlog_insert(BlueSkyCloudLog *log)
 124 {
 125     g_mutex_lock(log->fs->lock);
 126     g_hash_table_insert(log->fs->locations, &log->id, log);
 127     g_mutex_unlock(log->fs->lock);
 128 }
 129
 130 /* Serialize objects into a log segment to be written to the cloud. */
 131 struct log_state {
 132     GString *data;
 133     BlueSkyCloudPointer location;
 134     GList *inode_list;
 135 };
 136
 137 struct log_header {
 138     char magic[4];
 139     uint32_t size;
 140     BlueSkyCloudID id;
 141     uint32_t pointer_count;
 142 } __attribute__((packed));
 143
 144 struct logref {
 145     BlueSkyCloudID id;
 146     BlueSkyCloudPointer location;
 147 } __attribute__((packed));
 148
 149 struct log_footer {
 150     char refmagic[4];
 151     struct logref refs[0];
 152 };
 153
 154 BlueSkyCloudPointer bluesky_cloudlog_serialize(BlueSkyCloudLog *log,
 155                                                struct log_state *state)
 156 {
 157     if (log->location_flags & CLOUDLOG_CLOUD) {
 158         return log->location;
 159     }
 160
 161     g_print("Flushing object %s to cloud...\n",
 162             bluesky_cloudlog_id_to_string(log->id));
 163
 164     for (int i = 0; i < log->pointers->len; i++) {
 165         BlueSkyCloudID id = g_array_index(log->pointers, BlueSkyCloudID, i);
 166         g_print("  ...checking reference %s...\n",
 167                 bluesky_cloudlog_id_to_string(id));
 168         g_mutex_lock(log->fs->lock);
 169         BlueSkyCloudLog *log2
 170             = (BlueSkyCloudLog *)g_hash_table_lookup(log->fs->locations, &id);
 171         // TODO: refcount
 172         g_mutex_unlock(log->fs->lock);
 173         g_assert(log2 != NULL);
 174         bluesky_cloudlog_serialize(log2, state);
 175     }
 176
 177     g_assert(log->data != NULL);
 178
 179     log->location = state->location;
 180     log->location.offset = state->data->len;
 181     log->location.size
 182         = sizeof(struct log_header) + sizeof(BlueSkyCloudID) * 0
 183            + log->data->len;
 184
 185     struct log_header header;
 186     memcpy(header.magic, "AgI ", 4);
 187     header.size = GUINT32_TO_LE(log->location.size);
 188     header.id = log->id;
 189     header.pointer_count = GUINT32_TO_LE(0);
 190
 191     g_string_append_len(state->data, (const char *)&header, sizeof(header));
 192     g_string_append_len(state->data, log->data->data, log->data->len);
 193
 194     log->location_flags |= CLOUDLOG_CLOUD;
 195
 196     return log->location;
 197 }
 198
 199 static void find_inodes(gpointer key, gpointer value, gpointer user_data)
 200 {
 201     struct log_state *state = (struct log_state *)user_data;
 202     BlueSkyCloudLog *item = (BlueSkyCloudLog *)value;
 203
 204     if (item->type != LOGTYPE_INODE)
 205         return;
 206
 207     bluesky_cloudlog_ref(item);
 208     state->inode_list = g_list_prepend(state->inode_list, item);
 209 }
 210
 211 void bluesky_cloudlog_write_log(BlueSkyFS *fs)
 212 {
 213     g_print("Starting cloudlog write...\n");
 214
 215     struct log_state state;
 216     state.data = g_string_new("");
 217     state.location.directory = 0;
 218     state.location.sequence = 0;
 219     state.location.offset = 0;
 220     state.location.size = 0;
 221     state.inode_list = NULL;
 222
 223     g_mutex_lock(fs->lock);
 224     g_hash_table_foreach(fs->locations, find_inodes, &state);
 225     g_mutex_unlock(fs->lock);
 226
 227     while (state.inode_list != NULL) {
 228         BlueSkyCloudLog *log = (BlueSkyCloudLog *)state.inode_list->data;
 229         bluesky_cloudlog_serialize(log, &state);
 230         state.inode_list = g_list_delete_link(state.inode_list,
 231                                               state.inode_list);
 232     }
 233
 234     g_print("Serialized %zd bytes of data\n", state.data->len);
 235
 236     BlueSkyStoreAsync *async = bluesky_store_async_new(fs->store);
 237     async->op = STORE_OP_PUT;
 238     async->key = g_strdup_printf("log-%08d-%08d",
 239                                  state.location.directory,
 240                                  state.location.sequence);
 241     async->data = bluesky_string_new_from_gstring(state.data);
 242     bluesky_store_async_submit(async);
 243     bluesky_store_async_wait(async);
 244     bluesky_store_async_unref(async);
 245 }