bluesky/inode.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 <inttypes.h>
  12 #include <glib.h>
  13 #include <string.h>
  14
  15 #include "bluesky.h"
  16
  17 /* Core filesystem.  Different proxies, such as the NFSv3 one, interface to
  18  * this, but the core actually tracks the data which is stored.  So far we just
  19  * implement an in-memory filesystem, but eventually this will be state which
  20  * is persisted to the cloud. */
  21
  22 /* Return the current time, in microseconds since the epoch. */
  23 int64_t bluesky_get_current_time()
  24 {
  25     GTimeVal t;
  26     g_get_current_time(&t);
  27     return (int64_t)t.tv_sec * 1000000 + t.tv_usec;
  28 }
  29
  30 /* Update an inode to indicate that a modification was made.  This increases
  31  * the change counter, updates the ctime to the current time, and optionally
  32  * updates the mtime.  inode must already be locked. */
  33 void bluesky_inode_update_ctime(BlueSkyInode *inode, gboolean update_mtime)
  34 {
  35     int64_t now = bluesky_get_current_time();
  36     inode->change_count++;
  37     inode->ctime = now;
  38     if (update_mtime)
  39         inode->mtime = now;
  40 }
  41
  42 /* Unfortunately a glib hash table is only guaranteed to be able to store
  43  * 32-bit keys if we use the key directly.  If we want 64-bit inode numbers,
  44  * we'll have to allocate memory to store the 64-bit inumber, and use a pointer
  45  * to it.  Rather than allocate the memory for the key, we'll just include a
  46  * pointer to the 64-bit inum stored in the inode itself, so that we don't need
  47  * to do any more memory management.  */
  48 static guint bluesky_fs_key_hash_func(gconstpointer key)
  49 {
  50     uint64_t inum = *(const uint64_t *)key;
  51     return (guint)inum;
  52 }
  53
  54 static gboolean bluesky_fs_key_equal_func(gconstpointer a, gconstpointer b)
  55 {
  56     uint64_t i1 = *(const uint64_t *)a;
  57     uint64_t i2 = *(const uint64_t *)b;
  58     return i1 == i2;
  59 }
  60
  61 /* Filesystem-level operations.  A filesystem is like a directory tree that we
  62  * are willing to export. */
  63 BlueSkyFS *bluesky_new_fs(gchar *name)
  64 {
  65     BlueSkyFS *fs = g_new0(BlueSkyFS, 1);
  66     fs->lock = g_mutex_new();
  67     fs->name = g_strdup(name);
  68     fs->inodes = g_hash_table_new(bluesky_fs_key_hash_func,
  69                                   bluesky_fs_key_equal_func);
  70     fs->next_inum = BLUESKY_ROOT_INUM + 1;
  71     fs->store = bluesky_store_new("file");
  72
  73     return fs;
  74 }
  75
  76 /* Inode reference counting. */
  77 void bluesky_inode_ref(BlueSkyInode *inode)
  78 {
  79     g_atomic_int_inc(&inode->refcount);
  80 }
  81
  82 void bluesky_inode_unref(BlueSkyInode *inode)
  83 {
  84     if (g_atomic_int_dec_and_test(&inode->refcount)) {
  85         g_error("Reference count for inode %"PRIu64" dropped to zero!\n",
  86                 inode->inum);
  87     }
  88 }
  89
  90 /* Allocate a fresh inode number which has not been used before within a
  91  * filesystem.  fs must already be locked. */
  92 uint64_t bluesky_fs_alloc_inode(BlueSkyFS *fs)
  93 {
  94     uint64_t inum;
  95
  96     inum = fs->next_inum;
  97     fs->next_inum++;
  98
  99     return inum;
 100 }
 101
 102 BlueSkyInode *bluesky_new_inode(uint64_t inum, BlueSkyFS *fs,
 103                                 BlueSkyFileType type)
 104 {
 105     BlueSkyInode *i = g_new0(BlueSkyInode, 1);
 106
 107     i->lock = g_mutex_new();
 108     i->refcount = 1;
 109     i->type = type;
 110     i->fs = fs;
 111     i->inum = inum;
 112
 113     switch (type) {
 114     case BLUESKY_REGULAR:
 115         i->blocks = g_array_new(FALSE, TRUE, sizeof(BlueSkyBlock));
 116         break;
 117     case BLUESKY_DIRECTORY:
 118         i->dirents = g_sequence_new(bluesky_dirent_destroy);
 119         i->dirhash = g_hash_table_new(g_str_hash, g_str_equal);
 120         break;
 121     case BLUESKY_BLOCK:
 122     case BLUESKY_CHARACTER:
 123     case BLUESKY_SYMLINK:
 124     case BLUESKY_SOCKET:
 125     case BLUESKY_FIFO:
 126         break;
 127     }
 128
 129     return i;
 130 }
 131
 132 /* Retrieve an inode from the filesystem.  Eventually this will be a cache and
 133  * so we might need to go fetch the inode from elsewhere; for now all
 134  * filesystem state is stored here.  inode is returned locked with a reference
 135  * held. */
 136 BlueSkyInode *bluesky_get_inode(BlueSkyFS *fs, uint64_t inum)
 137 {
 138     BlueSkyInode *inode = NULL;
 139
 140     g_mutex_lock(fs->lock);
 141     inode = (BlueSkyInode *)g_hash_table_lookup(fs->inodes, &inum);
 142
 143     if (inode == NULL) {
 144         bluesky_inode_fetch(fs, inum);
 145         inode = (BlueSkyInode *)g_hash_table_lookup(fs->inodes, &inum);
 146     }
 147
 148     if (inode != NULL) {
 149         bluesky_inode_ref(inode);
 150     }
 151
 152     g_mutex_unlock(fs->lock);
 153
 154     return inode;
 155 }
 156
 157 /* Insert an inode into the filesystem inode cache.  fs should be locked. */
 158 void bluesky_insert_inode(BlueSkyFS *fs, BlueSkyInode *inode)
 159 {
 160     g_hash_table_insert(fs->inodes, &inode->inum, inode);
 161 }
 162
 163 /* Synchronize an inode to stable storage. */
 164 void bluesky_inode_flush(BlueSkyFS *fs, BlueSkyInode *inode)
 165 {
 166     GString *buf = g_string_new("");
 167     bluesky_serialize_inode(buf, inode);
 168
 169     gsize len = buf->len;
 170     BlueSkyRCStr *data = bluesky_string_new(g_string_free(buf, FALSE), len);
 171
 172     char key[64];
 173     sprintf(key, "inode-%016"PRIx64, inode->inum);
 174
 175     bluesky_store_put(fs->store, key, data);
 176 }
 177
 178 /* Fetch an inode from stable storage. */
 179 void bluesky_inode_fetch(BlueSkyFS *fs, uint64_t inum)
 180 {
 181     char key[64];
 182     sprintf(key, "inode-%016"PRIx64, inum);
 183     BlueSkyRCStr *data = bluesky_store_get(fs->store, key);
 184     if (data == NULL)
 185         return;
 186
 187     BlueSkyInode *inode = bluesky_deserialize_inode(fs, data->data);
 188     if (inode != NULL) {
 189         bluesky_insert_inode(fs, inode);
 190         g_print("Loaded inode %"PRIu64"\n", inum);
 191     }
 192 }