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->lock = g_mutex_new();
  90     log->cond = g_cond_new();
  91     log->fs = fs;
  92     log->type = LOGTYPE_UNKNOWN;
  93     log->id = bluesky_cloudlog_new_id();
  94     log->pointers = g_array_new(FALSE, TRUE, sizeof(BlueSkyCloudID));
  95     g_atomic_int_set(&log->refcount, 1);
  96
  97     return log;
  98 }
  99
 100 void bluesky_cloudlog_ref(BlueSkyCloudLog *log)
 101 {
 102     if (log == NULL)
 103         return;
 104
 105     g_atomic_int_inc(&log->refcount);
 106 }
 107
 108 void bluesky_cloudlog_unref(BlueSkyCloudLog *log)
 109 {
 110     if (log == NULL)
 111         return;
 112
 113     if (g_atomic_int_dec_and_test(&log->refcount)) {
 114         g_print("Cloud log refcount dropped to zero.\n");
 115     }
 116 }
 117
 118 /* Start a write of the object to the local log. */
 119 void bluesky_cloudlog_sync(BlueSkyCloudLog *log)
 120 {
 121     bluesky_log_item_submit(log, log->fs->log);
 122 }
 123
 124 /* Add the given entry to the global hash table containing cloud log entries.
 125  * Takes ownership of the caller's reference. */
 126 void bluesky_cloudlog_insert(BlueSkyCloudLog *log)
 127 {
 128     g_mutex_lock(log->fs->lock);
 129     g_hash_table_insert(log->fs->locations, &log->id, log);
 130     g_mutex_unlock(log->fs->lock);
 131 }
 132
 133 struct log_header {
 134     char magic[4];
 135     uint32_t size;
 136     BlueSkyCloudID id;
 137     uint32_t pointer_count;
 138 } __attribute__((packed));
 139
 140 struct logref {
 141     BlueSkyCloudID id;
 142     BlueSkyCloudPointer location;
 143 } __attribute__((packed));
 144
 145 struct log_footer {
 146     char refmagic[4];
 147     struct logref refs[0];
 148 };
 149
 150 BlueSkyCloudPointer bluesky_cloudlog_serialize(BlueSkyCloudLog *log,
 151                                                BlueSkyCloudLogState *state)
 152 {
 153     if (log->location_flags & CLOUDLOG_CLOUD) {
 154         return log->location;
 155     }
 156
 157     g_print("Flushing object %s to cloud...\n",
 158             bluesky_cloudlog_id_to_string(log->id));
 159
 160     for (int i = 0; i < log->pointers->len; i++) {
 161         BlueSkyCloudID id = g_array_index(log->pointers, BlueSkyCloudID, i);
 162         g_print("  ...checking reference %s...\n",
 163                 bluesky_cloudlog_id_to_string(id));
 164         g_mutex_lock(log->fs->lock);
 165         BlueSkyCloudLog *log2
 166             = (BlueSkyCloudLog *)g_hash_table_lookup(log->fs->locations, &id);
 167         // TODO: refcount
 168         g_mutex_unlock(log->fs->lock);
 169         g_assert(log2 != NULL);
 170         bluesky_cloudlog_serialize(log2, state);
 171     }
 172
 173     g_assert(log->data != NULL);
 174
 175     log->location = state->location;
 176     log->location.offset = state->data->len;
 177     log->location.size
 178         = sizeof(struct log_header) + sizeof(BlueSkyCloudID) * 0
 179            + log->data->len;
 180
 181     struct log_header header;
 182     memcpy(header.magic, "AgI ", 4);
 183     header.size = GUINT32_TO_LE(log->location.size);
 184     header.id = log->id;
 185     header.pointer_count = GUINT32_TO_LE(0);
 186
 187     g_string_append_len(state->data, (const char *)&header, sizeof(header));
 188     g_string_append_len(state->data, log->data->data, log->data->len);
 189
 190     log->location_flags |= CLOUDLOG_CLOUD;
 191
 192     return log->location;
 193 }
 194
 195 static void find_inodes(gpointer key, gpointer value, gpointer user_data)
 196 {
 197     BlueSkyCloudLogState *state = (BlueSkyCloudLogState *)user_data;
 198     BlueSkyCloudLog *item = (BlueSkyCloudLog *)value;
 199
 200     if (item->type != LOGTYPE_INODE)
 201         return;
 202
 203     bluesky_cloudlog_ref(item);
 204     state->inode_list = g_list_prepend(state->inode_list, item);
 205 }
 206
 207 void bluesky_cloudlog_write_log(BlueSkyFS *fs)
 208 {
 209     BlueSkyCloudLogState *state = fs->log_state;
 210     if (state->data == NULL)
 211         state->data = g_string_new("");
 212
 213     g_mutex_lock(fs->lock);
 214     g_hash_table_foreach(fs->locations, find_inodes, state);
 215     g_mutex_unlock(fs->lock);
 216
 217     while (state->inode_list != NULL) {
 218         BlueSkyCloudLog *log = (BlueSkyCloudLog *)state->inode_list->data;
 219         bluesky_cloudlog_serialize(log, state);
 220         state->inode_list = g_list_delete_link(state->inode_list,
 221                                                state->inode_list);
 222     }
 223
 224     if (state->data->len > 0) {
 225         g_print("Serialized %zd bytes of data to cloud\n", state->data->len);
 226
 227         BlueSkyStoreAsync *async = bluesky_store_async_new(fs->store);
 228         async->op = STORE_OP_PUT;
 229         async->key = g_strdup_printf("log-%08d-%08d",
 230                                      state->location.directory,
 231                                      state->location.sequence);
 232         async->data = bluesky_string_new_from_gstring(state->data);
 233         bluesky_store_async_submit(async);
 234         bluesky_store_async_wait(async);
 235         bluesky_store_async_unref(async);
 236
 237         state->location.sequence++;
 238         state->location.offset = 0;
 239     }
 240
 241     state->data = NULL;
 242 }
 243
 244 /* Ensure that a cloud log item is loaded in memory, and if not read it in.
 245  * TODO: Make asynchronous, and make this also fetch from the cloud.  Right now
 246  * we only read from the log.  Log item must be locked. */
 247 void bluesky_cloudlog_fetch(BlueSkyCloudLog *log)
 248 {
 249     if (log->data != NULL)
 250         return;
 251
 252     g_print("Re-mapping log entry %d/%d/%d...\n",
 253             log->log_seq, log->log_offset, log->log_size);
 254
 255     g_assert(log->location_flags & CLOUDLOG_JOURNAL);
 256
 257     log->data = bluesky_log_map_object(log->fs->log, log->log_seq,
 258                                        log->log_offset, log->log_size);
 259
 260     g_cond_broadcast(log->cond);
 261 }