bluesky/file.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 <stdint.h>
  10 #include <glib.h>
  11 #include <string.h>
  12 #include <inttypes.h>
  13
  14 #include "bluesky-private.h"
  15
  16 /* Core filesystem: handling of regular files and caching of file data. */
  17
  18 /* Mark a given block dirty and make sure that data is faulted in so that it
  19  * can be written to. */
  20 void bluesky_block_touch(BlueSkyInode *inode, uint64_t i)
  21 {
  22     g_return_if_fail(i < inode->blocks->len);
  23     BlueSkyBlock *block = &g_array_index(inode->blocks, BlueSkyBlock, i);
  24
  25     gsize block_len;
  26     if (i < inode->blocks->len - 1) {
  27         block_len = BLUESKY_BLOCK_SIZE;
  28     } else {
  29         block_len = inode->size - i * BLUESKY_BLOCK_SIZE;
  30     }
  31
  32     switch (block->type) {
  33     case BLUESKY_BLOCK_ZERO:
  34         g_print("Allocating zero block of size %zd\n", block_len);
  35         block->data = bluesky_string_new(g_malloc0(block_len), block_len);
  36         break;
  37     case BLUESKY_BLOCK_REF:
  38         bluesky_block_fetch(inode->fs, block);
  39         g_assert(block->type == BLUESKY_BLOCK_CACHED);
  40         /* Fall through */
  41     case BLUESKY_BLOCK_CACHED:
  42     case BLUESKY_BLOCK_DIRTY:
  43         block->data = bluesky_string_dup(block->data);
  44         break;
  45     }
  46
  47     block->type = BLUESKY_BLOCK_DIRTY;
  48 }
  49
  50 /* Set the size of a file.  This will truncate or extend the file as needed.
  51  * Newly-allocated bytes are zeroed. */
  52 void bluesky_file_truncate(BlueSkyInode *inode, uint64_t size)
  53 {
  54     g_return_if_fail(size <= BLUESKY_MAX_FILE_SIZE);
  55
  56     if (size == inode->size)
  57         return;
  58
  59     g_print("Truncating file to %"PRIi64" bytes\n", size);
  60
  61     uint64_t blocks = (size + BLUESKY_BLOCK_SIZE - 1) / BLUESKY_BLOCK_SIZE;
  62
  63     if (blocks > inode->blocks->len) {
  64         /* Need to add new blocks to the end of a file.  New block structures
  65          * are automatically zeroed, which initializes them to be pointers to
  66          * zero blocks so we don't need to do any more work. */
  67         g_array_set_size(inode->blocks, blocks);
  68     } else if (blocks < inode->blocks->len) {
  69         /* Delete blocks from a file.  Must reclaim memory. */
  70         for (guint i = inode->blocks->len; i < blocks; i++) {
  71             BlueSkyBlock *b = &g_array_index(inode->blocks, BlueSkyBlock, i);
  72             g_free(b->ref);
  73             bluesky_string_unref(b->data);
  74         }
  75         g_array_set_size(inode->blocks, blocks);
  76     }
  77
  78     /* Ensure the last block of the file is properly sized.  If the block is
  79      * extended, newly-added bytes must be zeroed. */
  80     if (blocks > 0) {
  81         BlueSkyBlock *b = &g_array_index(inode->blocks, BlueSkyBlock,
  82                                          blocks - 1);
  83
  84         if (b->type != BLUESKY_BLOCK_ZERO) {
  85             bluesky_block_touch(inode, blocks - 1);
  86             gsize old_size = b->data->len;
  87             gsize new_size = size - (blocks - 1) * BLUESKY_BLOCK_SIZE;
  88
  89             bluesky_string_resize(b->data, new_size);
  90
  91             if (new_size > old_size) {
  92                 memset(&b->data->data[old_size], 0, new_size - old_size);
  93             }
  94         }
  95     }
  96
  97     inode->size = size;
  98     bluesky_inode_update_ctime(inode, 1);
  99 }
 100
 101 void bluesky_file_write(BlueSkyInode *inode, uint64_t offset,
 102                         const char *data, gint len)
 103 {
 104     g_print("Write %d bytes at offset %"PRIi64"\n", len, offset);
 105
 106     g_return_if_fail(inode->type == BLUESKY_REGULAR);
 107     g_return_if_fail(offset < inode->size);
 108     g_return_if_fail(len <= inode->size - offset);
 109
 110     if (len == 0)
 111         return;
 112
 113     while (len > 0) {
 114         uint64_t block_num = offset / BLUESKY_BLOCK_SIZE;
 115         gint block_offset = offset % BLUESKY_BLOCK_SIZE;
 116         gint bytes = MIN(BLUESKY_BLOCK_SIZE - block_offset, len);
 117
 118         bluesky_block_touch(inode, block_num);
 119         BlueSkyBlock *b = &g_array_index(inode->blocks, BlueSkyBlock,
 120                                          block_num);
 121         memcpy(&b->data->data[block_offset], data, bytes);
 122         bluesky_block_flush(inode->fs, b);
 123
 124         offset += bytes;
 125         data += bytes;
 126         len -= bytes;
 127     }
 128
 129     bluesky_inode_update_ctime(inode, 1);
 130     bluesky_inode_flush(inode->fs, inode);
 131 }
 132
 133 void bluesky_file_read(BlueSkyInode *inode, uint64_t offset,
 134                        char *buf, gint len)
 135 {
 136     g_print("Read %d bytes at offset %"PRIi64"\n", len, offset);
 137
 138     if (len == 0 && offset <= inode->size)
 139         return;
 140
 141     g_return_if_fail(inode->type == BLUESKY_REGULAR);
 142     g_return_if_fail(offset < inode->size);
 143     g_return_if_fail(len <= inode->size - offset);
 144
 145     while (len > 0) {
 146         uint64_t block_num = offset / BLUESKY_BLOCK_SIZE;
 147         gint block_offset = offset % BLUESKY_BLOCK_SIZE;
 148         gint bytes = MIN(BLUESKY_BLOCK_SIZE - block_offset, len);
 149
 150         BlueSkyBlock *b = &g_array_index(inode->blocks, BlueSkyBlock,
 151                                          block_num);
 152         switch (b->type) {
 153         case BLUESKY_BLOCK_ZERO:
 154             memset(buf, 0, bytes);
 155             break;
 156         case BLUESKY_BLOCK_REF:
 157             bluesky_block_fetch(inode->fs, b);
 158             /* Fall through */
 159         case BLUESKY_BLOCK_CACHED:
 160         case BLUESKY_BLOCK_DIRTY:
 161             memcpy(buf, &b->data->data[block_offset], bytes);
 162             break;
 163         }
 164
 165         offset += bytes;
 166         buf += bytes;
 167         len -= bytes;
 168     }
 169 }
 170
 171 /* Read the given block from cloud-backed storage if the data is not already
 172  * cached. */
 173 void bluesky_block_fetch(BlueSkyFS *fs, BlueSkyBlock *block)
 174 {
 175     if (block->type != BLUESKY_BLOCK_REF)
 176         return;
 177
 178     BlueSkyRCStr *string = bluesky_store_get(fs->store, block->ref);
 179
 180     bluesky_string_unref(block->data);
 181     block->data = string;
 182     block->type = BLUESKY_BLOCK_CACHED;
 183 }
 184
 185 /* Write the given block to cloud-backed storage and mark it clean. */
 186 void bluesky_block_flush(BlueSkyFS *fs, BlueSkyBlock *block)
 187 {
 188     if (block->type != BLUESKY_BLOCK_DIRTY)
 189         return;
 190
 191     BlueSkyRCStr *data = block->data;
 192
 193     GChecksum *csum = g_checksum_new(G_CHECKSUM_SHA256);
 194     g_checksum_update(csum, data->data, data->len);
 195     gchar *name = g_strdup(g_checksum_get_string(csum));
 196
 197     /* Store the file data asynchronously, and don't bother waiting for a
 198      * response. */
 199     BlueSkyStoreAsync *async = bluesky_store_async_new(fs->store);
 200     async->op = STORE_OP_PUT;
 201     async->key = g_strdup(name);
 202     bluesky_string_ref(data);
 203     async->data = data;
 204     bluesky_store_async_submit(async);
 205     bluesky_store_async_unref(async);
 206
 207     g_free(block->ref);
 208     block->ref = name;
 209
 210     /* block->type = BLUESKY_BLOCK_CACHED; */
 211     bluesky_string_unref(block->data);
 212     block->data = NULL;
 213     block->type = BLUESKY_BLOCK_REF;
 214
 215     g_checksum_free(csum);
 216     //bluesky_string_unref(data);
 217 }
 218
 219 /* Flush all blocks in a file to stable storage. */
 220 void bluesky_file_flush(BlueSkyInode *inode)
 221 {
 222     g_return_if_fail(inode->type == BLUESKY_REGULAR);
 223
 224     for (int i = 0; i < inode->blocks->len; i++) {
 225         BlueSkyBlock *b = &g_array_index(inode->blocks, BlueSkyBlock, i);
 226         bluesky_block_flush(inode->fs, b);
 227     }
 228 }