tarstore.cc

   1 /* LBS: An LFS-inspired filesystem backup system
   2  * Copyright (C) 2007  Michael Vrable
   3  *
   4  * Backup data is stored in a collection of objects, which are grouped together
   5  * into segments for storage purposes.  This implementation of the object store
   6  * is built on top of libtar, and represents segments as TAR files and objects
   7  * as files within them. */
   8
   9 #include <stdio.h>
  10 #include <sys/types.h>
  11 #include <sys/stat.h>
  12 #include <unistd.h>
  13 #include <fcntl.h>
  14 #include <time.h>
  15 #include <uuid/uuid.h>
  16
  17 #include <string>
  18 #include <iostream>
  19
  20 #include "tarstore.h"
  21
  22 using std::string;
  23
  24 Tarfile::Tarfile(const string &path, const string &segment)
  25     : size(0),
  26       segment_name(segment)
  27 {
  28     if (tar_open(&t, (char *)path.c_str(), NULL, O_WRONLY | O_CREAT, 0600,
  29                  TAR_VERBOSE | TAR_GNU) == -1)
  30         throw IOException("Error opening Tarfile");
  31 }
  32
  33 Tarfile::~Tarfile()
  34 {
  35     string checksum_list = checksums.str();
  36     internal_write_object(segment_name + "/checksums",
  37                           checksum_list.data(), checksum_list.size());
  38     tar_append_eof(t);
  39
  40     if (tar_close(t) != 0)
  41         throw IOException("Error closing Tarfile");
  42 }
  43
  44 void Tarfile::write_object(int id, const char *data, size_t len)
  45 {
  46     char buf[64];
  47     sprintf(buf, "%08x", id);
  48     string path = segment_name + "/" + buf;
  49
  50     internal_write_object(path, data, len);
  51
  52     // Compute a checksum for the data block, which will be stored at the end
  53     // of the TAR file.
  54     SHA1Checksum hash;
  55     hash.process(data, len);
  56     sprintf(buf, "%08x", id);
  57     checksums << buf << " " << hash.checksum_str() << "\n";
  58 }
  59
  60 void Tarfile::internal_write_object(const string &path,
  61                                     const char *data, size_t len)
  62 {
  63     memset(&t->th_buf, 0, sizeof(struct tar_header));
  64
  65     th_set_type(t, S_IFREG | 0600);
  66     th_set_user(t, 0);
  67     th_set_group(t, 0);
  68     th_set_mode(t, 0600);
  69     th_set_size(t, len);
  70     th_set_mtime(t, time(NULL));
  71     th_set_path(t, const_cast<char *>(path.c_str()));
  72     th_finish(t);
  73
  74     if (th_write(t) != 0)
  75         throw IOException("Error writing tar header");
  76
  77     size += T_BLOCKSIZE;
  78
  79     if (len == 0)
  80         return;
  81
  82     size_t blocks = (len + T_BLOCKSIZE - 1) / T_BLOCKSIZE;
  83     size_t padding = blocks * T_BLOCKSIZE - len;
  84
  85     for (size_t i = 0; i < blocks - 1; i++) {
  86         if (tar_block_write(t, &data[i * T_BLOCKSIZE]) == -1)
  87             throw IOException("Error writing tar block");
  88     }
  89
  90     char block[T_BLOCKSIZE];
  91     memset(block, 0, sizeof(block));
  92     memcpy(block, &data[T_BLOCKSIZE * (blocks - 1)], T_BLOCKSIZE - padding);
  93     if (tar_block_write(t, block) == -1)
  94         throw IOException("Error writing final tar block");
  95
  96     size += blocks * T_BLOCKSIZE;
  97 }
  98
  99 static const size_t SEGMENT_SIZE = 4 * 1024 * 1024;
 100
 101 string TarSegmentStore::write_object(const char *data, size_t len, const
 102                                      std::string &group)
 103 {
 104     struct segment_info *segment;
 105
 106     // Find the segment into which the object should be written, looking up by
 107     // group.  If no segment exists yet, create one.
 108     if (segments.find(group) == segments.end()) {
 109         segment = new segment_info;
 110
 111         uint8_t uuid[16];
 112         char uuid_buf[40];
 113         uuid_generate(uuid);
 114         uuid_unparse_lower(uuid, uuid_buf);
 115         segment->name = uuid_buf;
 116
 117         string filename = path + "/" + segment->name + ".tar";
 118         segment->file = new Tarfile(filename, segment->name);
 119
 120         segment->count = 0;
 121
 122         segments[group] = segment;
 123     } else {
 124         segment = segments[group];
 125     }
 126
 127     int id = segment->count;
 128     char id_buf[64];
 129     sprintf(id_buf, "%08x", id);
 130
 131     segment->file->write_object(id, data, len);
 132     segment->count++;
 133
 134     string full_name = segment->name + "/" + id_buf;
 135
 136     // If this segment meets or exceeds the size target, close it so that
 137     // future objects will go into a new segment.
 138     if (segment->file->size_estimate() >= SEGMENT_SIZE)
 139         close_segment(group);
 140
 141     return full_name;
 142 }
 143
 144 void TarSegmentStore::sync()
 145 {
 146     while (!segments.empty())
 147         close_segment(segments.begin()->first);
 148 }
 149
 150 void TarSegmentStore::close_segment(const string &group)
 151 {
 152     struct segment_info *segment = segments[group];
 153     fprintf(stderr, "Closing segment group %s (%s)\n",
 154             group.c_str(), segment->name.c_str());
 155
 156     delete segment->file;
 157     segments.erase(segments.find(group));
 158     delete segment;
 159 }