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