Replace boost::scoped_ptr with std::unique_ptr.
[cumulus.git] / store.h
diff --git a/store.h b/store.h
index 6acee7f..b58ea34 100644 (file)
--- a/store.h
+++ b/store.h
-/* LBS: An LFS-inspired filesystem backup system
- * Copyright (C) 2006  Michael Vrable
+/* Cumulus: Efficient Filesystem Backup to the Cloud
+ * Copyright (C) 2006-2008 The Cumulus Developers
+ * See the AUTHORS file for a list of contributors.
  *
- * Backup data is stored in a collection of objects, which are grouped together
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License along
+ * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
+ * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
+ */
+
+/* Backup data is stored in a collection of objects, which are grouped together
  * into segments for storage purposes.  This implementation of the object store
- * is built on top of libtar, and represents segments as TAR files and objects
- * as files within them. */
+ * represents segments as TAR files and objects as files within them. */
 
-#ifndef _LBS_TARSTORE_H
-#define _LBS_TARSTORE_H
+#ifndef _LBS_STORE_H
+#define _LBS_STORE_H
 
 #include <stdint.h>
-#include <libtar.h>
 
 #include <list>
 #include <map>
+#include <memory>
 #include <set>
 #include <string>
 #include <iostream>
 #include <sstream>
 
-#include "sha1.h"
+#include "localdb.h"
+#include "remote.h"
+#include "ref.h"
+#include "third_party/sha1.h"
+
+class LbsObject;
 
 /* In memory datatype to represent key/value pairs of information, such as file
  * metadata.  Currently implemented as map<string, string>. */
 typedef std::map<std::string, std::string> dictionary;
 
-/* IOException will be thrown if an error occurs while reading or writing in
- * one of the I/O wrappers.  Depending upon the context; this may be fatal or
- * not--typically, errors reading/writing the store will be serious, but errors
- * reading an individual file are less so. */
-class IOException : public std::exception {
-private:
-    std::string error;
+/* Simplified TAR header--we only need to store regular files, don't need to
+ * handle long filenames, etc. */
+static const int TAR_BLOCK_SIZE = 512;
+
+struct tar_header
+{
+    char name[100];
+    char mode[8];
+    char uid[8];
+    char gid[8];
+    char size[12];
+    char mtime[12];
+    char chksum[8];
+    char typeflag;
+    char linkname[100];
+    char magic[8];
+    char uname[32];
+    char gname[32];
+    char devmajor[8];
+    char devminor[8];
+    char prefix[155];
+    char padding[12];
+};
+
+class FileFilter {
 public:
-    explicit IOException(const std::string &err) { error = err; }
-    virtual ~IOException() throw () { }
-    std::string getError() const { return error; }
+    // It is valid for program to be NULL or empty; if so, no filtering is
+    // done.
+    static FileFilter *New(int fd, const char *program);
+
+    // Wait for the filter process to terminate.
+    int wait();
+
+    // Accessors for the file descriptors.
+    int get_raw_fd() const { return fd_raw; }
+    int get_wrapped_fd() const { return fd_wrapped; }
+
+private:
+    FileFilter(int raw, int wrapped, pid_t pid);
+
+    // Launch a process to filter data written to a file descriptor.  fd_out is
+    // the file descriptor where the filtered data should be written.  program
+    // is the filter program to execute (a single string which will be
+    // interpreted by /bin/sh).  The return value is a file descriptor to which
+    // the data to be filtered should be written.  The process ID of the filter
+    // process is stored at address filter_pid if non-NULL.
+    static int spawn_filter(int fd_out, const char *program, pid_t *filter_pid);
+
+    // The original file descriptor passed when creating the FileFilter object.
+    int fd_raw;
+
+    // The wrapped file descriptor: writes here are piped through the filter
+    // program.
+    int fd_wrapped;
+
+    // The filter process if one was launched, or -1 if there is no filter
+    // program.
+    pid_t pid;
 };
 
 /* A simple wrapper around a single TAR file to represent a segment.  Objects
@@ -43,55 +110,62 @@ public:
  * first; incremental writing is not supported. */
 class Tarfile {
 public:
-    Tarfile(const std::string &path, const std::string &segment);
+    Tarfile(RemoteFile *file, const std::string &segment);
     ~Tarfile();
 
     void write_object(int id, const char *data, size_t len);
 
     // Return an estimate of the size of the file.
-    size_t size_estimate() { return size; }
-
-    void internal_write_object(const std::string &path,
-                               const char *data, size_t len);
+    size_t size_estimate();
 
 private:
     size_t size;
     std::string segment_name;
-    std::ostringstream checksums;
-    TAR *t;
+
+    RemoteFile *file;
+    std::unique_ptr<FileFilter> filter;
+
+    // Write data to the tar file
+    void tar_write(const char *data, size_t size);
 };
 
 class TarSegmentStore {
 public:
     // New segments will be stored in the given directory.
-    TarSegmentStore(const std::string &path) { this->path = path; }
+    TarSegmentStore(RemoteStore *remote,
+                    LocalDb *db = NULL)
+        { this->remote = remote; this->db = db; }
     ~TarSegmentStore() { sync(); }
 
     // Writes an object to segment in the store, and returns the name
     // (segment/object) to refer to it.  The optional parameter group can be
     // used to control object placement; objects with different group
     // parameters are kept in separate segments.
-    std::string write_object(const char *data, size_t len,
-                             const std::string &group = "",
-                             const std::list<std::string> &refs = norefs);
+    ObjectReference write_object(const char *data, size_t len,
+                                 const std::string &group = "",
+                                 const std::string &checksum = "",
+                                 double age = 0.0);
 
     // Ensure all segments have been fully written.
     void sync();
 
+    // Dump statistics to stdout about how much data has been written
+    void dump_stats();
+
 private:
     struct segment_info {
         Tarfile *file;
+        std::string group;
         std::string name;           // UUID
-        std::set<std::string> refs; // Other segments this one refers to
         int count;                  // Objects written to this segment
+        int data_size;              // Combined size of objects written
+        std::string basename;       // Name of segment without directory
+        RemoteFile *rf;
     };
 
-    std::string path;
+    RemoteStore *remote;
     std::map<std::string, struct segment_info *> segments;
-
-    // An empty list which can be used as an argument to write_object to
-    // indicate that this object depends on no others.
-    static std::list<std::string> norefs;
+    LocalDb *db;
 
     // Ensure that all segments in the given group have been fully written.
     void close_segment(const std::string &group);
@@ -101,4 +175,58 @@ private:
     std::string object_reference_to_segment(const std::string &object);
 };
 
-#endif // _LBS_TARSTORE_H
+/* An in-memory representation of an object, which can be incrementally built
+ * before it is written out to a segment. */
+class LbsObject {
+public:
+    LbsObject();
+    ~LbsObject();
+
+    // If an object is placed in a group, it will be written out to segments
+    // only containing other objects in the same group.  A group name is simply
+    // a string.
+    //std::string get_group() const { return group; }
+    void set_group(const std::string &g) { group = g; }
+
+    // Data in an object must be written all at once, and cannot be generated
+    // incrementally.  Data can be an arbitrary block of binary data of any
+    // size.  The pointer to the data need only remain valid until write() is
+    // called.  If checksum is non-NULL then it is assumed to contain a hash
+    // value for the data; this provides an optimization in case the caller has
+    // already checksummed the data.  Otherwise the set_data will compute a
+    // hash of the data itself.
+    void set_data(const char *d, size_t len, const char *checksum);
+
+    // Explicitly sets the age of the data, for later garbage-collection or
+    // repacking purposes.  If not set, the age defaults to the current time.
+    // The age is stored in the database as a floating point value, expressing
+    // the time in Julian days.
+    void set_age(double age) { this->age = age; }
+
+    // Write an object to a segment, thus making it permanent.  This function
+    // can be called at most once.
+    void write(TarSegmentStore *store);
+
+    // An object is assigned a permanent name once it has been written to a
+    // segment.  Until that time, its name cannot be determined.
+    ObjectReference get_ref() { return ref; }
+
+private:
+    std::string group;
+    double age;
+    const char *data;
+    size_t data_len;
+    std::string checksum;
+
+    bool written;
+    ObjectReference ref;
+};
+
+/* Program through which segment data is piped before being written to file. */
+extern const char *filter_program;
+
+/* Extension which should be appended to segments written out (.tar is already
+ * included; this adds to it) */
+extern const char *filter_extension;
+
+#endif // _LBS_STORE_H