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     g_atomic_int_inc(&log->refcount);
 103 }
 104
 105 void bluesky_cloudlog_unref(BlueSkyCloudLog *log)
 106 {
 107     if (g_atomic_int_dec_and_test(&log->refcount)) {
 108         g_print("Cloud log refcount dropped to zero.\n");
 109     }
 110 }
 111
 112 /* Start a write of the object to the local log. */
 113 void bluesky_cloudlog_sync(BlueSkyCloudLog *log)
 114 {
 115     bluesky_log_item_submit(log, log->fs->log);
 116 }
 117
 118 /* Add the given entry to the global hash table containing cloud log entries.
 119  * Takes ownership of the caller's reference. */
 120 void bluesky_cloudlog_insert(BlueSkyCloudLog *log)
 121 {
 122     g_mutex_lock(log->fs->lock);
 123     g_hash_table_insert(log->fs->locations, &log->id, log);
 124     g_mutex_unlock(log->fs->lock);
 125 }
 126
 127 struct log_header {
 128     char magic[4];
 129     uint32_t size;
 130     BlueSkyCloudID id;
 131     uint32_t pointer_count;
 132 } __attribute__((packed));
 133
 134 struct logref {
 135     BlueSkyCloudID id;
 136     BlueSkyCloudPointer location;
 137 } __attribute__((packed));
 138
 139 struct log_footer {
 140     char refmagic[4];
 141     struct logref refs[0];
 142 };
 143
 144 BlueSkyCloudPointer bluesky_cloudlog_serialize(BlueSkyCloudLog *log,
 145                                                BlueSkyCloudLogState *state)
 146 {
 147     if (log->location_flags & CLOUDLOG_CLOUD) {
 148         return log->location;
 149     }
 150
 151     g_print("Flushing object %s to cloud...\n",
 152             bluesky_cloudlog_id_to_string(log->id));
 153
 154     for (int i = 0; i < log->pointers->len; i++) {
 155         BlueSkyCloudID id = g_array_index(log->pointers, BlueSkyCloudID, i);
 156         g_print("  ...checking reference %s...\n",
 157                 bluesky_cloudlog_id_to_string(id));
 158         g_mutex_lock(log->fs->lock);
 159         BlueSkyCloudLog *log2
 160             = (BlueSkyCloudLog *)g_hash_table_lookup(log->fs->locations, &id);
 161         // TODO: refcount
 162         g_mutex_unlock(log->fs->lock);
 163         g_assert(log2 != NULL);
 164         bluesky_cloudlog_serialize(log2, state);
 165     }
 166
 167     g_assert(log->data != NULL);
 168
 169     log->location = state->location;
 170     log->location.offset = state->data->len;
 171     log->location.size
 172         = sizeof(struct log_header) + sizeof(BlueSkyCloudID) * 0
 173            + log->data->len;
 174
 175     struct log_header header;
 176     memcpy(header.magic, "AgI ", 4);
 177     header.size = GUINT32_TO_LE(log->location.size);
 178     header.id = log->id;
 179     header.pointer_count = GUINT32_TO_LE(0);
 180
 181     g_string_append_len(state->data, (const char *)&header, sizeof(header));
 182     g_string_append_len(state->data, log->data->data, log->data->len);
 183
 184     log->location_flags |= CLOUDLOG_CLOUD;
 185
 186     return log->location;
 187 }
 188
 189 static void find_inodes(gpointer key, gpointer value, gpointer user_data)
 190 {
 191     BlueSkyCloudLogState *state = (BlueSkyCloudLogState *)user_data;
 192     BlueSkyCloudLog *item = (BlueSkyCloudLog *)value;
 193
 194     if (item->type != LOGTYPE_INODE)
 195         return;
 196
 197     bluesky_cloudlog_ref(item);
 198     state->inode_list = g_list_prepend(state->inode_list, item);
 199 }
 200
 201 void bluesky_cloudlog_write_log(BlueSkyFS *fs)
 202 {
 203     g_print("Starting cloudlog write...\n");
 204
 205     BlueSkyCloudLogState *state = fs->log_state;
 206     state->data = g_string_new("");
 207
 208     g_mutex_lock(fs->lock);
 209     g_hash_table_foreach(fs->locations, find_inodes, state);
 210     g_mutex_unlock(fs->lock);
 211
 212     while (state->inode_list != NULL) {
 213         BlueSkyCloudLog *log = (BlueSkyCloudLog *)state->inode_list->data;
 214         bluesky_cloudlog_serialize(log, state);
 215         state->inode_list = g_list_delete_link(state->inode_list,
 216                                                state->inode_list);
 217     }
 218
 219     g_print("Serialized %zd bytes of data\n", state->data->len);
 220
 221     BlueSkyStoreAsync *async = bluesky_store_async_new(fs->store);
 222     async->op = STORE_OP_PUT;
 223     async->key = g_strdup_printf("log-%08d-%08d",
 224                                  state->location.directory,
 225                                  state->location.sequence);
 226     async->data = bluesky_string_new_from_gstring(state->data);
 227     bluesky_store_async_submit(async);
 228     bluesky_store_async_wait(async);
 229     bluesky_store_async_unref(async);
 230
 231     state->data = NULL;
 232     state->location.sequence++;
 233     state->location.offset = 0;
 234 }