]> git.rkrishnan.org Git - tahoe-lafs/tahoe-lafs.git/blob - src/allmydata/interfaces.py
interfaces.py: remove get_extension_params and set_extension_params methods from...
[tahoe-lafs/tahoe-lafs.git] / src / allmydata / interfaces.py
1
2 from zope.interface import Interface
3 from foolscap.api import StringConstraint, ListOf, TupleOf, SetOf, DictOf, \
4      ChoiceOf, IntegerConstraint, Any, RemoteInterface, Referenceable
5
6 HASH_SIZE=32
7 SALT_SIZE=16
8
9 SDMF_VERSION=0
10 MDMF_VERSION=1
11
12 Hash = StringConstraint(maxLength=HASH_SIZE,
13                         minLength=HASH_SIZE)# binary format 32-byte SHA256 hash
14 Nodeid = StringConstraint(maxLength=20,
15                           minLength=20) # binary format 20-byte SHA1 hash
16 FURL = StringConstraint(1000)
17 StorageIndex = StringConstraint(16)
18 URI = StringConstraint(300) # kind of arbitrary
19
20 MAX_BUCKETS = 256  # per peer -- zfec offers at most 256 shares per file
21
22 DEFAULT_MAX_SEGMENT_SIZE = 128*1024
23
24 ShareData = StringConstraint(None)
25 URIExtensionData = StringConstraint(1000)
26 Number = IntegerConstraint(8) # 2**(8*8) == 16EiB ~= 18e18 ~= 18 exabytes
27 Offset = Number
28 ReadSize = int # the 'int' constraint is 2**31 == 2Gib -- large files are processed in not-so-large increments
29 WriteEnablerSecret = Hash # used to protect mutable bucket modifications
30 LeaseRenewSecret = Hash # used to protect bucket lease renewal requests
31 LeaseCancelSecret = Hash # used to protect bucket lease cancellation requests
32
33 class RIStubClient(RemoteInterface):
34     """Each client publishes a service announcement for a dummy object called
35     the StubClient. This object doesn't actually offer any services, but the
36     announcement helps the Introducer keep track of which clients are
37     subscribed (so the grid admin can keep track of things like the size of
38     the grid and the client versions in use. This is the (empty)
39     RemoteInterface for the StubClient."""
40
41 class RIBucketWriter(RemoteInterface):
42     """ Objects of this kind live on the server side. """
43     def write(offset=Offset, data=ShareData):
44         return None
45
46     def close():
47         """
48         If the data that has been written is incomplete or inconsistent then
49         the server will throw the data away, else it will store it for future
50         retrieval.
51         """
52         return None
53
54     def abort():
55         """Abandon all the data that has been written.
56         """
57         return None
58
59 class RIBucketReader(RemoteInterface):
60     def read(offset=Offset, length=ReadSize):
61         return ShareData
62
63     def advise_corrupt_share(reason=str):
64         """Clients who discover hash failures in shares that they have
65         downloaded from me will use this method to inform me about the
66         failures. I will record their concern so that my operator can
67         manually inspect the shares in question. I return None.
68
69         This is a wrapper around RIStorageServer.advise_corrupt_share(),
70         which is tied to a specific share, and therefore does not need the
71         extra share-identifying arguments. Please see that method for full
72         documentation.
73         """
74
75 TestVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize, str, str))
76 # elements are (offset, length, operator, specimen)
77 # operator is one of "lt, le, eq, ne, ge, gt"
78 # nop always passes and is used to fetch data while writing.
79 # you should use length==len(specimen) for everything except nop
80 DataVector = ListOf(TupleOf(Offset, ShareData))
81 # (offset, data). This limits us to 30 writes of 1MiB each per call
82 TestAndWriteVectorsForShares = DictOf(int,
83                                       TupleOf(TestVector,
84                                               DataVector,
85                                               ChoiceOf(None, Offset), # new_length
86                                               ))
87 ReadVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize))
88 ReadData = ListOf(ShareData)
89 # returns data[offset:offset+length] for each element of TestVector
90
91 class RIStorageServer(RemoteInterface):
92     __remote_name__ = "RIStorageServer.tahoe.allmydata.com"
93
94     def get_version():
95         """
96         Return a dictionary of version information.
97         """
98         return DictOf(str, Any())
99
100     def allocate_buckets(storage_index=StorageIndex,
101                          renew_secret=LeaseRenewSecret,
102                          cancel_secret=LeaseCancelSecret,
103                          sharenums=SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
104                          allocated_size=Offset, canary=Referenceable):
105         """
106         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
107                               increfed.
108         @param sharenums: these are the share numbers (probably between 0 and
109                           99) that the sender is proposing to store on this
110                           server.
111         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
112                              This secret is generated by the client and
113                              stored for later comparison by the server. Each
114                              server is given a different secret.
115         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
116         @param canary: If the canary is lost before close(), the bucket is
117                        deleted.
118         @return: tuple of (alreadygot, allocated), where alreadygot is what we
119                  already have and allocated is what we hereby agree to accept.
120                  New leases are added for shares in both lists.
121         """
122         return TupleOf(SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
123                        DictOf(int, RIBucketWriter, maxKeys=MAX_BUCKETS))
124
125     def add_lease(storage_index=StorageIndex,
126                   renew_secret=LeaseRenewSecret,
127                   cancel_secret=LeaseCancelSecret):
128         """
129         Add a new lease on the given bucket. If the renew_secret matches an
130         existing lease, that lease will be renewed instead. If there is no
131         bucket for the given storage_index, return silently. (note that in
132         tahoe-1.3.0 and earlier, IndexError was raised if there was no
133         bucket)
134         """
135         return Any() # returns None now, but future versions might change
136
137     def renew_lease(storage_index=StorageIndex, renew_secret=LeaseRenewSecret):
138         """
139         Renew the lease on a given bucket, resetting the timer to 31 days.
140         Some networks will use this, some will not. If there is no bucket for
141         the given storage_index, IndexError will be raised.
142
143         For mutable shares, if the given renew_secret does not match an
144         existing lease, IndexError will be raised with a note listing the
145         server-nodeids on the existing leases, so leases on migrated shares
146         can be renewed or cancelled. For immutable shares, IndexError
147         (without the note) will be raised.
148         """
149         return Any()
150
151     def get_buckets(storage_index=StorageIndex):
152         return DictOf(int, RIBucketReader, maxKeys=MAX_BUCKETS)
153
154
155
156     def slot_readv(storage_index=StorageIndex,
157                    shares=ListOf(int), readv=ReadVector):
158         """Read a vector from the numbered shares associated with the given
159         storage index. An empty shares list means to return data from all
160         known shares. Returns a dictionary with one key per share."""
161         return DictOf(int, ReadData) # shnum -> results
162
163     def slot_testv_and_readv_and_writev(storage_index=StorageIndex,
164                                         secrets=TupleOf(WriteEnablerSecret,
165                                                         LeaseRenewSecret,
166                                                         LeaseCancelSecret),
167                                         tw_vectors=TestAndWriteVectorsForShares,
168                                         r_vector=ReadVector,
169                                         ):
170         """General-purpose test-and-set operation for mutable slots. Perform
171         a bunch of comparisons against the existing shares. If they all pass,
172         then apply a bunch of write vectors to those shares. Then use the
173         read vectors to extract data from all the shares and return the data.
174
175         This method is, um, large. The goal is to allow clients to update all
176         the shares associated with a mutable file in a single round trip.
177
178         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
179                               increfed.
180         @param write_enabler: a secret that is stored along with the slot.
181                               Writes are accepted from any caller who can
182                               present the matching secret. A different secret
183                               should be used for each slot*server pair.
184         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
185                              This secret is generated by the client and
186                              stored for later comparison by the server. Each
187                              server is given a different secret.
188         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
189
190         The 'secrets' argument is a tuple of (write_enabler, renew_secret,
191         cancel_secret). The first is required to perform any write. The
192         latter two are used when allocating new shares. To simply acquire a
193         new lease on existing shares, use an empty testv and an empty writev.
194
195         Each share can have a separate test vector (i.e. a list of
196         comparisons to perform). If all vectors for all shares pass, then all
197         writes for all shares are recorded. Each comparison is a 4-tuple of
198         (offset, length, operator, specimen), which effectively does a bool(
199         (read(offset, length)) OPERATOR specimen ) and only performs the
200         write if all these evaluate to True. Basic test-and-set uses 'eq'.
201         Write-if-newer uses a seqnum and (offset, length, 'lt', specimen).
202         Write-if-same-or-newer uses 'le'.
203
204         Reads from the end of the container are truncated, and missing shares
205         behave like empty ones, so to assert that a share doesn't exist (for
206         use when creating a new share), use (0, 1, 'eq', '').
207
208         The write vector will be applied to the given share, expanding it if
209         necessary. A write vector applied to a share number that did not
210         exist previously will cause that share to be created.
211
212         In Tahoe-LAFS v1.8.3 or later (except 1.9.0a1), if you send a write
213         vector whose offset is beyond the end of the current data, the space
214         between the end of the current data and the beginning of the write
215         vector will be filled with zero bytes. In earlier versions the
216         contents of this space was unspecified (and might end up containing
217         secrets). Storage servers with the new zero-filling behavior will
218         advertise a true value for the 'fills-holes-with-zero-bytes' key
219         (under 'http://allmydata.org/tahoe/protocols/storage/v1') in their
220         version information.
221
222         Each write vector is accompanied by a 'new_length' argument, which
223         can be used to truncate the data. If new_length is not None and it is
224         less than the current size of the data (after applying all write
225         vectors), then the data will be truncated to new_length. If
226         new_length==0, the share will be deleted.
227
228         In Tahoe-LAFS v1.8.2 and earlier, new_length could also be used to
229         enlarge the file by sending a number larger than the size of the data
230         after applying all write vectors. That behavior was not used, and as
231         of Tahoe-LAFS v1.8.3 it no longer works and the new_length is ignored
232         in that case.
233
234         If a storage client knows that the server supports zero-filling, for
235         example from the 'fills-holes-with-zero-bytes' key in its version
236         information, it can extend the file efficiently by writing a single
237         zero byte just before the new end-of-file. Otherwise it must
238         explicitly write zeroes to all bytes between the old and new
239         end-of-file. In any case it should avoid sending new_length larger
240         than the size of the data after applying all write vectors.
241
242         The read vector is used to extract data from all known shares,
243         *before* any writes have been applied. The same vector is used for
244         all shares. This captures the state that was tested by the test
245         vector.
246
247         This method returns two values: a boolean and a dict. The boolean is
248         True if the write vectors were applied, False if not. The dict is
249         keyed by share number, and each value contains a list of strings, one
250         for each element of the read vector.
251
252         If the write_enabler is wrong, this will raise BadWriteEnablerError.
253         To enable share migration (using update_write_enabler), the exception
254         will have the nodeid used for the old write enabler embedded in it,
255         in the following string::
256
257          The write enabler was recorded by nodeid '%s'.
258
259         Note that the nodeid here is encoded using the same base32 encoding
260         used by Foolscap and allmydata.util.idlib.nodeid_b2a().
261
262         """
263         return TupleOf(bool, DictOf(int, ReadData))
264
265     def advise_corrupt_share(share_type=str, storage_index=StorageIndex,
266                              shnum=int, reason=str):
267         """Clients who discover hash failures in shares that they have
268         downloaded from me will use this method to inform me about the
269         failures. I will record their concern so that my operator can
270         manually inspect the shares in question. I return None.
271
272         'share_type' is either 'mutable' or 'immutable'. 'storage_index' is a
273         (binary) storage index string, and 'shnum' is the integer share
274         number. 'reason' is a human-readable explanation of the problem,
275         probably including some expected hash values and the computed ones
276         which did not match. Corruption advisories for mutable shares should
277         include a hash of the public key (the same value that appears in the
278         mutable-file verify-cap), since the current share format does not
279         store that on disk.
280         """
281
282 class IStorageBucketWriter(Interface):
283     """
284     Objects of this kind live on the client side.
285     """
286     def put_block(segmentnum=int, data=ShareData):
287         """@param data: For most segments, this data will be 'blocksize'
288         bytes in length. The last segment might be shorter.
289         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
290         """
291
292     def put_plaintext_hashes(hashes=ListOf(Hash)):
293         """
294         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
295         """
296
297     def put_crypttext_hashes(hashes=ListOf(Hash)):
298         """
299         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
300         """
301
302     def put_block_hashes(blockhashes=ListOf(Hash)):
303         """
304         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
305         """
306
307     def put_share_hashes(sharehashes=ListOf(TupleOf(int, Hash))):
308         """
309         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
310         """
311
312     def put_uri_extension(data=URIExtensionData):
313         """This block of data contains integrity-checking information (hashes
314         of plaintext, crypttext, and shares), as well as encoding parameters
315         that are necessary to recover the data. This is a serialized dict
316         mapping strings to other strings. The hash of this data is kept in
317         the URI and verified before any of the data is used. All buckets for
318         a given file contain identical copies of this data.
319
320         The serialization format is specified with the following pseudocode:
321         for k in sorted(dict.keys()):
322             assert re.match(r'^[a-zA-Z_\-]+$', k)
323             write(k + ':' + netstring(dict[k]))
324
325         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
326         """
327
328     def close():
329         """Finish writing and close the bucket. The share is not finalized
330         until this method is called: if the uploading client disconnects
331         before calling close(), the partially-written share will be
332         discarded.
333
334         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
335         """
336
337 class IStorageBucketReader(Interface):
338
339     def get_block_data(blocknum=int, blocksize=int, size=int):
340         """Most blocks will be the same size. The last block might be shorter
341         than the others.
342
343         @return: ShareData
344         """
345
346     def get_crypttext_hashes():
347         """
348         @return: ListOf(Hash)
349         """
350
351     def get_block_hashes(at_least_these=SetOf(int)):
352         """
353         @return: ListOf(Hash)
354         """
355
356     def get_share_hashes(at_least_these=SetOf(int)):
357         """
358         @return: ListOf(TupleOf(int, Hash))
359         """
360
361     def get_uri_extension():
362         """
363         @return: URIExtensionData
364         """
365
366 class IStorageBroker(Interface):
367     def get_servers_for_psi(peer_selection_index):
368         """
369         @return: list of IServer instances
370         """
371     def get_connected_servers():
372         """
373         @return: frozenset of connected IServer instances
374         """
375     def get_known_servers():
376         """
377         @return: frozenset of IServer instances
378         """
379     def get_all_serverids():
380         """
381         @return: frozenset of serverid strings
382         """
383     def get_nickname_for_serverid(serverid):
384         """
385         @return: unicode nickname, or None
386         """
387
388     # methods moved from IntroducerClient, need review
389     def get_all_connections():
390         """Return a frozenset of (nodeid, service_name, rref) tuples, one for
391         each active connection we've established to a remote service. This is
392         mostly useful for unit tests that need to wait until a certain number
393         of connections have been made."""
394
395     def get_all_connectors():
396         """Return a dict that maps from (nodeid, service_name) to a
397         RemoteServiceConnector instance for all services that we are actively
398         trying to connect to. Each RemoteServiceConnector has the following
399         public attributes::
400
401           service_name: the type of service provided, like 'storage'
402           announcement_time: when we first heard about this service
403           last_connect_time: when we last established a connection
404           last_loss_time: when we last lost a connection
405
406           version: the peer's version, from the most recent connection
407           oldest_supported: the peer's oldest supported version, same
408
409           rref: the RemoteReference, if connected, otherwise None
410           remote_host: the IAddress, if connected, otherwise None
411
412         This method is intended for monitoring interfaces, such as a web page
413         which describes connecting and connected peers.
414         """
415
416     def get_all_peerids():
417         """Return a frozenset of all peerids to whom we have a connection (to
418         one or more services) established. Mostly useful for unit tests."""
419
420     def get_all_connections_for(service_name):
421         """Return a frozenset of (nodeid, service_name, rref) tuples, one
422         for each active connection that provides the given SERVICE_NAME."""
423
424     def get_permuted_peers(service_name, key):
425         """Returns an ordered list of (peerid, rref) tuples, selecting from
426         the connections that provide SERVICE_NAME, using a hash-based
427         permutation keyed by KEY. This randomizes the service list in a
428         repeatable way, to distribute load over many peers.
429         """
430
431
432 class IMutableSlotWriter(Interface):
433     """
434     The interface for a writer around a mutable slot on a remote server.
435     """
436     def set_checkstring(checkstring, *args):
437         """
438         Set the checkstring that I will pass to the remote server when
439         writing.
440
441             @param checkstring A packed checkstring to use.
442
443         Note that implementations can differ in which semantics they
444         wish to support for set_checkstring -- they can, for example,
445         build the checkstring themselves from its constituents, or
446         some other thing.
447         """
448
449     def get_checkstring():
450         """
451         Get the checkstring that I think currently exists on the remote
452         server.
453         """
454
455     def put_block(data, segnum, salt):
456         """
457         Add a block and salt to the share.
458         """
459
460     def put_encprivkey(encprivkey):
461         """
462         Add the encrypted private key to the share.
463         """
464
465     def put_blockhashes(blockhashes=list):
466         """
467         Add the block hash tree to the share.
468         """
469
470     def put_sharehashes(sharehashes=dict):
471         """
472         Add the share hash chain to the share.
473         """
474
475     def get_signable():
476         """
477         Return the part of the share that needs to be signed.
478         """
479
480     def put_signature(signature):
481         """
482         Add the signature to the share.
483         """
484
485     def put_verification_key(verification_key):
486         """
487         Add the verification key to the share.
488         """
489
490     def finish_publishing():
491         """
492         Do anything necessary to finish writing the share to a remote
493         server. I require that no further publishing needs to take place
494         after this method has been called.
495         """
496
497
498 class IURI(Interface):
499     def init_from_string(uri):
500         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
501         this instance with its data. I am not normally called directly,
502         please use the module-level uri.from_string() function to convert
503         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
504
505     def is_readonly():
506         """Return False if this URI be used to modify the data. Return True
507         if this URI cannot be used to modify the data."""
508
509     def is_mutable():
510         """Return True if the data can be modified by *somebody* (perhaps
511         someone who has a more powerful URI than this one)."""
512
513     # TODO: rename to get_read_cap()
514     def get_readonly():
515         """Return another IURI instance, which represents a read-only form of
516         this one. If is_readonly() is True, this returns self."""
517
518     def get_verify_cap():
519         """Return an instance that provides IVerifierURI, which can be used
520         to check on the availability of the file or directory, without
521         providing enough capabilities to actually read or modify the
522         contents. This may return None if the file does not need checking or
523         verification (e.g. LIT URIs).
524         """
525
526     def to_string():
527         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
528         passing into init_from_string."""
529
530 class IVerifierURI(Interface, IURI):
531     def init_from_string(uri):
532         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
533         this instance with its data. I am not normally called directly,
534         please use the module-level uri.from_string() function to convert
535         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
536
537     def to_string():
538         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
539         passing into init_from_string."""
540
541 class IDirnodeURI(Interface):
542     """I am a URI which represents a dirnode."""
543
544 class IFileURI(Interface):
545     """I am a URI which represents a filenode."""
546     def get_size():
547         """Return the length (in bytes) of the file that I represent."""
548
549 class IImmutableFileURI(IFileURI):
550     pass
551
552 class IMutableFileURI(Interface):
553     pass
554
555 class IDirectoryURI(Interface):
556     pass
557
558 class IReadonlyDirectoryURI(Interface):
559     pass
560
561 class CapConstraintError(Exception):
562     """A constraint on a cap was violated."""
563
564 class MustBeDeepImmutableError(CapConstraintError):
565     """Mutable children cannot be added to an immutable directory.
566     Also, caps obtained from an immutable directory can trigger this error
567     if they are later found to refer to a mutable object and then used."""
568
569 class MustBeReadonlyError(CapConstraintError):
570     """Known write caps cannot be specified in a ro_uri field. Also,
571     caps obtained from a ro_uri field can trigger this error if they
572     are later found to be write caps and then used."""
573
574 class MustNotBeUnknownRWError(CapConstraintError):
575     """Cannot add an unknown child cap specified in a rw_uri field."""
576
577
578 class IReadable(Interface):
579     """I represent a readable object -- either an immutable file, or a
580     specific version of a mutable file.
581     """
582
583     def is_readonly():
584         """Return True if this reference provides mutable access to the given
585         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
586         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
587         read-write reference to it.
588
589         For an IReadable returned by get_best_readable_version(), this will
590         always return True, but for instances of subinterfaces such as
591         IMutableFileVersion, it may return False."""
592
593     def is_mutable():
594         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
595         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
596         might be mutable overall, but your reference to it might be
597         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
598         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
599         file."""
600
601     def get_storage_index():
602         """Return the storage index of the file."""
603
604     def get_size():
605         """Return the length (in bytes) of this readable object."""
606
607     def download_to_data():
608         """Download all of the file contents. I return a Deferred that fires
609         with the contents as a byte string."""
610
611     def read(consumer, offset=0, size=None):
612         """Download a portion (possibly all) of the file's contents, making
613         them available to the given IConsumer. Return a Deferred that fires
614         (with the consumer) when the consumer is unregistered (either because
615         the last byte has been given to it, or because the consumer threw an
616         exception during write(), possibly because it no longer wants to
617         receive data). The portion downloaded will start at 'offset' and
618         contain 'size' bytes (or the remainder of the file if size==None).
619
620         The consumer will be used in non-streaming mode: an IPullProducer
621         will be attached to it.
622
623         The consumer will not receive data right away: several network trips
624         must occur first. The order of events will be::
625
626          consumer.registerProducer(p, streaming)
627           (if streaming == False)::
628            consumer does p.resumeProducing()
629             consumer.write(data)
630            consumer does p.resumeProducing()
631             consumer.write(data).. (repeat until all data is written)
632          consumer.unregisterProducer()
633          deferred.callback(consumer)
634
635         If a download error occurs, or an exception is raised by
636         consumer.registerProducer() or consumer.write(), I will call
637         consumer.unregisterProducer() and then deliver the exception via
638         deferred.errback(). To cancel the download, the consumer should call
639         p.stopProducing(), which will result in an exception being delivered
640         via deferred.errback().
641
642         See src/allmydata/util/consumer.py for an example of a simple
643         download-to-memory consumer.
644         """
645
646
647 class IWriteable(Interface):
648     """
649     I define methods that callers can use to update SDMF and MDMF
650     mutable files on a Tahoe-LAFS grid.
651     """
652     # XXX: For the moment, we have only this. It is possible that we
653     #      want to move overwrite() and modify() in here too.
654     def update(data, offset):
655         """
656         I write the data from my data argument to the MDMF file,
657         starting at offset. I continue writing data until my data
658         argument is exhausted, appending data to the file as necessary.
659         """
660         # assert IMutableUploadable.providedBy(data)
661         # to append data: offset=node.get_size_of_best_version()
662         # do we want to support compacting MDMF?
663         # for an MDMF file, this can be done with O(data.get_size())
664         # memory. For an SDMF file, any modification takes
665         # O(node.get_size_of_best_version()).
666
667
668 class IMutableFileVersion(IReadable):
669     """I provide access to a particular version of a mutable file. The
670     access is read/write if I was obtained from a filenode derived from
671     a write cap, or read-only if the filenode was derived from a read cap.
672     """
673
674     def get_sequence_number():
675         """Return the sequence number of this version."""
676
677     def get_servermap():
678         """Return the IMutableFileServerMap instance that was used to create
679         this object.
680         """
681
682     def get_writekey():
683         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
684         write-capability. This may be used to assist with data structures
685         that need to make certain data available only to writers, such as the
686         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
687         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
688         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
689         writer-visible data using this writekey.
690         """
691
692     # TODO: Can this be overwrite instead of replace?
693     def replace(new_contents):
694         """Replace the contents of the mutable file, provided that no other
695         node has published (or is attempting to publish, concurrently) a
696         newer version of the file than this one.
697
698         I will avoid modifying any share that is different than the version
699         given by get_sequence_number(). However, if another node is writing
700         to the file at the same time as me, I may manage to update some shares
701         while they update others. If I see any evidence of this, I will signal
702         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
703         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
704         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
705         all of these).
706
707         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
708         return it to the caller (since they failed to coordinate their
709         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
710         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
711         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
712         able to write the new version without incident.
713
714         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
715         update has completed.
716         """
717
718     def modify(modifier_cb):
719         """Modify the contents of the file, by downloading this version,
720         applying the modifier function (or bound method), then uploading
721         the new version. This will succeed as long as no other node
722         publishes a version between the download and the upload.
723         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when
724         the update is complete.
725
726         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
727         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
728         download_to_data(), the old contents will be from this version,
729         but the modifier can use the servermap to make other decisions
730         (such as refusing to apply the delta if there are multiple parallel
731         versions, or if there is evidence of a newer unrecoverable version).
732         'first_time' will be True the first time the modifier is called,
733         and False on any subsequent calls.
734
735         The callable should return a string with the new contents. The
736         callable must be prepared to be called multiple times, and must
737         examine the input string to see if the change that it wants to make
738         is already present in the old version. If it does not need to make
739         any changes, it can either return None, or return its input string.
740
741         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
742         errback.
743         """
744
745
746 # The hierarchy looks like this:
747 #  IFilesystemNode
748 #   IFileNode
749 #    IMutableFileNode
750 #    IImmutableFileNode
751 #   IDirectoryNode
752
753 class IFilesystemNode(Interface):
754     def get_cap():
755         """Return the strongest 'cap instance' associated with this node.
756         (writecap for writeable-mutable files/directories, readcap for
757         immutable or readonly-mutable files/directories). To convert this
758         into a string, call .to_string() on the result."""
759
760     def get_readcap():
761         """Return a readonly cap instance for this node. For immutable or
762         readonly nodes, get_cap() and get_readcap() return the same thing."""
763
764     def get_repair_cap():
765         """Return an IURI instance that can be used to repair the file, or
766         None if this node cannot be repaired (either because it is not
767         distributed, like a LIT file, or because the node does not represent
768         sufficient authority to create a repair-cap, like a read-only RSA
769         mutable file node [which cannot create the correct write-enablers]).
770         """
771
772     def get_verify_cap():
773         """Return an IVerifierURI instance that represents the
774         'verifiy/refresh capability' for this node. The holder of this
775         capability will be able to renew the lease for this node, protecting
776         it from garbage-collection. They will also be able to ask a server if
777         it holds a share for the file or directory.
778         """
779
780     def get_uri():
781         """Return the URI string corresponding to the strongest cap associated
782         with this node. If this node is read-only, the URI will only offer
783         read-only access. If this node is read-write, the URI will offer
784         read-write access.
785
786         If you have read-write access to a node and wish to share merely
787         read-only access with others, use get_readonly_uri().
788         """
789
790     def get_write_uri():
791         """Return the URI string that can be used by others to get write
792         access to this node, if it is writeable. If this is a read-only node,
793         return None."""
794
795     def get_readonly_uri():
796         """Return the URI string that can be used by others to get read-only
797         access to this node. The result is a read-only URI, regardless of
798         whether this node is read-only or read-write.
799
800         If you have merely read-only access to this node, get_readonly_uri()
801         will return the same thing as get_uri().
802         """
803
804     def get_storage_index():
805         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
806         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
807         files and directories)."""
808
809     def is_readonly():
810         """Return True if this reference provides mutable access to the given
811         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
812         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
813         read-write reference to it."""
814
815     def is_mutable():
816         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
817         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
818         might be mutable overall, but your reference to it might be
819         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
820         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
821         file.
822         """
823
824     def is_unknown():
825         """Return True if this is an unknown node."""
826
827     def is_allowed_in_immutable_directory():
828         """Return True if this node is allowed as a child of a deep-immutable
829         directory. This is true if either the node is of a known-immutable type,
830         or it is unknown and read-only.
831         """
832
833     def raise_error():
834         """Raise any error associated with this node."""
835
836     # XXX: These may not be appropriate outside the context of an IReadable.
837     def get_size():
838         """Return the length (in bytes) of the data this node represents. For
839         directory nodes, I return the size of the backing store. I return
840         synchronously and do not consult the network, so for mutable objects,
841         I will return the most recently observed size for the object, or None
842         if I don't remember a size. Use get_current_size, which returns a
843         Deferred, if you want more up-to-date information."""
844
845     def get_current_size():
846         """I return a Deferred that fires with the length (in bytes) of the
847         data this node represents.
848         """
849
850 class IFileNode(IFilesystemNode):
851     """I am a node which represents a file: a sequence of bytes. I am not a
852     container, like IDirectoryNode."""
853     def get_best_readable_version():
854         """Return a Deferred that fires with an IReadable for the 'best'
855         available version of the file. The IReadable provides only read
856         access, even if this filenode was derived from a write cap.
857
858         For an immutable file, there is only one version. For a mutable
859         file, the 'best' version is the recoverable version with the
860         highest sequence number. If no uncoordinated writes have occurred,
861         and if enough shares are available, then this will be the most
862         recent version that has been uploaded. If no version is recoverable,
863         the Deferred will errback with an UnrecoverableFileError.
864         """
865
866     def download_best_version():
867         """Download the contents of the version that would be returned
868         by get_best_readable_version(). This is equivalent to calling
869         download_to_data() on the IReadable given by that method.
870
871         I return a Deferred that fires with a byte string when the file
872         has been fully downloaded. To support streaming download, use
873         the 'read' method of IReadable. If no version is recoverable,
874         the Deferred will errback with an UnrecoverableFileError.
875         """
876
877     def get_size_of_best_version():
878         """Find the size of the version that would be returned by
879         get_best_readable_version().
880
881         I return a Deferred that fires with an integer. If no version
882         is recoverable, the Deferred will errback with an
883         UnrecoverableFileError.
884         """
885
886
887 class IImmutableFileNode(IFileNode, IReadable):
888     """I am a node representing an immutable file. Immutable files have
889     only one version"""
890
891
892 class IMutableFileNode(IFileNode):
893     """I provide access to a 'mutable file', which retains its identity
894     regardless of what contents are put in it.
895
896     The consistency-vs-availability problem means that there might be
897     multiple versions of a file present in the grid, some of which might be
898     unrecoverable (i.e. have fewer than 'k' shares). These versions are
899     loosely ordered: each has a sequence number and a hash, and any version
900     with seqnum=N was uploaded by a node which has seen at least one version
901     with seqnum=N-1.
902
903     The 'servermap' (an instance of IMutableFileServerMap) is used to
904     describe the versions that are known to be present in the grid, and which
905     servers are hosting their shares. It is used to represent the 'state of
906     the world', and is used for this purpose by my test-and-set operations.
907     Downloading the contents of the mutable file will also return a
908     servermap. Uploading a new version into the mutable file requires a
909     servermap as input, and the semantics of the replace operation is
910     'replace the file with my new version if it looks like nobody else has
911     changed the file since my previous download'. Because the file is
912     distributed, this is not a perfect test-and-set operation, but it will do
913     its best. If the replace process sees evidence of a simultaneous write,
914     it will signal an UncoordinatedWriteError, so that the caller can take
915     corrective action.
916
917
918     Most readers will want to use the 'best' current version of the file, and
919     should use my 'download_best_version()' method.
920
921     To unconditionally replace the file, callers should use overwrite(). This
922     is the mode that user-visible mutable files will probably use.
923
924     To apply some delta to the file, call modify() with a callable modifier
925     function that can apply the modification that you want to make. This is
926     the mode that dirnodes will use, since most directory modification
927     operations can be expressed in terms of deltas to the directory state.
928
929
930     Three methods are available for users who need to perform more complex
931     operations. The first is get_servermap(), which returns an up-to-date
932     servermap using a specified mode. The second is download_version(), which
933     downloads a specific version (not necessarily the 'best' one). The third
934     is 'upload', which accepts new contents and a servermap (which must have
935     been updated with MODE_WRITE). The upload method will attempt to apply
936     the new contents as long as no other node has modified the file since the
937     servermap was updated. This might be useful to a caller who wants to
938     merge multiple versions into a single new one.
939
940     Note that each time the servermap is updated, a specific 'mode' is used,
941     which determines how many peers are queried. To use a servermap for my
942     replace() method, that servermap must have been updated in MODE_WRITE.
943     These modes are defined in allmydata.mutable.common, and consist of
944     MODE_READ, MODE_WRITE, MODE_ANYTHING, and MODE_CHECK. Please look in
945     allmydata/mutable/servermap.py for details about the differences.
946
947     Mutable files are currently limited in size (about 3.5MB max) and can
948     only be retrieved and updated all-at-once, as a single big string. Future
949     versions of our mutable files will remove this restriction.
950     """
951     def get_best_mutable_version():
952         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileVersion for
953         the 'best' available version of the file. The best version is
954         the recoverable version with the highest sequence number. If no
955         uncoordinated writes have occurred, and if enough shares are
956         available, then this will be the most recent version that has
957         been uploaded.
958
959         If no version is recoverable, the Deferred will errback with an
960         UnrecoverableFileError.
961         """
962
963     def overwrite(new_contents):
964         """Unconditionally replace the contents of the mutable file with new
965         ones. This simply chains get_servermap(MODE_WRITE) and upload(). This
966         is only appropriate to use when the new contents of the file are
967         completely unrelated to the old ones, and you do not care about other
968         clients' changes.
969
970         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
971         update has completed.
972         """
973
974     def modify(modifier_cb):
975         """Modify the contents of the file, by downloading the current
976         version, applying the modifier function (or bound method), then
977         uploading the new version. I return a Deferred that fires (with a
978         PublishStatus object) when the update is complete.
979
980         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
981         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
982         download_best_version(), the old contents will be from the best
983         recoverable version, but the modifier can use the servermap to make
984         other decisions (such as refusing to apply the delta if there are
985         multiple parallel versions, or if there is evidence of a newer
986         unrecoverable version). 'first_time' will be True the first time the
987         modifier is called, and False on any subsequent calls.
988
989         The callable should return a string with the new contents. The
990         callable must be prepared to be called multiple times, and must
991         examine the input string to see if the change that it wants to make
992         is already present in the old version. If it does not need to make
993         any changes, it can either return None, or return its input string.
994
995         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
996         errback.
997         """
998
999     def get_servermap(mode):
1000         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileServerMap
1001         instance, updated using the given mode.
1002         """
1003
1004     def download_version(servermap, version):
1005         """Download a specific version of the file, using the servermap
1006         as a guide to where the shares are located.
1007
1008         I return a Deferred that fires with the requested contents, or
1009         errbacks with UnrecoverableFileError. Note that a servermap which was
1010         updated with MODE_ANYTHING or MODE_READ may not know about shares for
1011         all versions (those modes stop querying servers as soon as they can
1012         fulfil their goals), so you may want to use MODE_CHECK (which checks
1013         everything) to get increased visibility.
1014         """
1015
1016     def upload(new_contents, servermap):
1017         """Replace the contents of the file with new ones. This requires a
1018         servermap that was previously updated with MODE_WRITE.
1019
1020         I attempt to provide test-and-set semantics, in that I will avoid
1021         modifying any share that is different than the version I saw in the
1022         servermap. However, if another node is writing to the file at the
1023         same time as me, I may manage to update some shares while they update
1024         others. If I see any evidence of this, I will signal
1025         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
1026         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
1027         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
1028         all of these).
1029
1030         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
1031         return it to the caller (since they failed to coordinate their
1032         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
1033         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
1034         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
1035         able to write the new version without incident.
1036
1037         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
1038         publish has completed. I will update the servermap in-place with the
1039         location of all new shares.
1040         """
1041
1042     def get_writekey():
1043         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
1044         write-capability. This may be used to assist with data structures
1045         that need to make certain data available only to writers, such as the
1046         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
1047         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
1048         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
1049         writer-visible data using this writekey.
1050         """
1051
1052     def get_version():
1053         """Returns the mutable file protocol version."""
1054
1055 class NotEnoughSharesError(Exception):
1056     """Download was unable to get enough shares"""
1057
1058 class NoSharesError(Exception):
1059     """Download was unable to get any shares at all."""
1060
1061 class DownloadStopped(Exception):
1062     pass
1063
1064 class UploadUnhappinessError(Exception):
1065     """Upload was unable to satisfy 'servers_of_happiness'"""
1066
1067 class UnableToFetchCriticalDownloadDataError(Exception):
1068     """I was unable to fetch some piece of critical data which is supposed to
1069     be identically present in all shares."""
1070
1071 class NoServersError(Exception):
1072     """Upload wasn't given any servers to work with, usually indicating a
1073     network or Introducer problem."""
1074
1075 class ExistingChildError(Exception):
1076     """A directory node was asked to add or replace a child that already
1077     exists, and overwrite= was set to False."""
1078
1079 class NoSuchChildError(Exception):
1080     """A directory node was asked to fetch a child which does not exist."""
1081
1082 class ChildOfWrongTypeError(Exception):
1083     """An operation was attempted on a child of the wrong type (file or directory)."""
1084
1085 class IDirectoryNode(IFilesystemNode):
1086     """I represent a filesystem node that is a container, with a
1087     name-to-child mapping, holding the tahoe equivalent of a directory. All
1088     child names are unicode strings, and all children are some sort of
1089     IFilesystemNode (a file, subdirectory, or unknown node).
1090     """
1091
1092     def get_uri():
1093         """
1094         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
1095         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
1096         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
1097         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
1098         protocol.
1099         """
1100
1101     def get_readonly_uri():
1102         """
1103         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
1104         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
1105         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
1106         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
1107         protocol.
1108         """
1109
1110     def list():
1111         """I return a Deferred that fires with a dictionary mapping child
1112         name (a unicode string) to (node, metadata_dict) tuples, in which
1113         'node' is an IFilesystemNode and 'metadata_dict' is a dictionary of
1114         metadata."""
1115
1116     def has_child(name):
1117         """I return a Deferred that fires with a boolean, True if there
1118         exists a child of the given name, False if not. The child name must
1119         be a unicode string."""
1120
1121     def get(name):
1122         """I return a Deferred that fires with a specific named child node,
1123         which is an IFilesystemNode. The child name must be a unicode string.
1124         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1125
1126     def get_metadata_for(name):
1127         """I return a Deferred that fires with the metadata dictionary for
1128         a specific named child node. The child name must be a unicode string.
1129         This metadata is stored in the *edge*, not in the child, so it is
1130         attached to the parent dirnode rather than the child node.
1131         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1132
1133     def set_metadata_for(name, metadata):
1134         """I replace any existing metadata for the named child with the new
1135         metadata. The child name must be a unicode string. This metadata is
1136         stored in the *edge*, not in the child, so it is attached to the
1137         parent dirnode rather than the child node. I return a Deferred
1138         (that fires with this dirnode) when the operation is complete.
1139         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1140
1141     def get_child_at_path(path):
1142         """Transform a child path into an IFilesystemNode.
1143
1144         I perform a recursive series of 'get' operations to find the named
1145         descendant node. I return a Deferred that fires with the node, or
1146         errbacks with NoSuchChildError if the node could not be found.
1147
1148         The path can be either a single string (slash-separated) or a list of
1149         path-name elements. All elements must be unicode strings.
1150         """
1151
1152     def get_child_and_metadata_at_path(path):
1153         """Transform a child path into an IFilesystemNode and metadata.
1154
1155         I am like get_child_at_path(), but my Deferred fires with a tuple of
1156         (node, metadata). The metadata comes from the last edge. If the path
1157         is empty, the metadata will be an empty dictionary.
1158         """
1159
1160     def set_uri(name, writecap, readcap=None, metadata=None, overwrite=True):
1161         """I add a child (by writecap+readcap) at the specific name. I return
1162         a Deferred that fires when the operation finishes. If overwrite= is
1163         True, I will replace any existing child of the same name, otherwise
1164         an existing child will cause me to return ExistingChildError. The
1165         child name must be a unicode string.
1166
1167         The child caps could be for a file, or for a directory. If you have
1168         both the writecap and readcap, you should provide both arguments.
1169         If you have only one cap and don't know whether it is read-only,
1170         provide it as the writecap argument and leave the readcap as None.
1171         If you have only one cap that is known to be read-only, provide it
1172         as the readcap argument and leave the writecap as None.
1173         The filecaps are typically obtained from an IFilesystemNode with
1174         get_uri() and get_readonly_uri().
1175
1176         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
1177         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
1178         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
1179         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
1180         already a child by this name present. This roughly matches the
1181         ctime/mtime semantics of traditional filesystems.  See the
1182         "About the metadata" section of webapi.txt for futher information.
1183
1184         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
1185         NotWriteableError."""
1186
1187     def set_children(entries, overwrite=True):
1188         """Add multiple children (by writecap+readcap) to a directory node.
1189         Takes a dictionary, with childname as keys and (writecap, readcap)
1190         tuples (or (writecap, readcap, metadata) triples) as values. Returns
1191         a Deferred that fires (with this dirnode) when the operation
1192         finishes. This is equivalent to calling set_uri() multiple times, but
1193         is much more efficient. All child names must be unicode strings.
1194         """
1195
1196     def set_node(name, child, metadata=None, overwrite=True):
1197         """I add a child at the specific name. I return a Deferred that fires
1198         when the operation finishes. This Deferred will fire with the child
1199         node that was just added. I will replace any existing child of the
1200         same name. The child name must be a unicode string. The 'child'
1201         instance must be an instance providing IFilesystemNode.
1202
1203         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
1204         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
1205         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
1206         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
1207         already a child by this name present. This roughly matches the
1208         ctime/mtime semantics of traditional filesystems. See the
1209         "About the metadata" section of webapi.txt for futher information.
1210
1211         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
1212         NotWriteableError."""
1213
1214     def set_nodes(entries, overwrite=True):
1215         """Add multiple children to a directory node. Takes a dict mapping
1216         unicode childname to (child_node, metdata) tuples. If metdata=None,
1217         the original metadata is left unmodified. Returns a Deferred that
1218         fires (with this dirnode) when the operation finishes. This is
1219         equivalent to calling set_node() multiple times, but is much more
1220         efficient."""
1221
1222     def add_file(name, uploadable, metadata=None, overwrite=True):
1223         """I upload a file (using the given IUploadable), then attach the
1224         resulting ImmutableFileNode to the directory at the given name. I set
1225         metadata the same way as set_uri and set_node. The child name must be
1226         a unicode string.
1227
1228         I return a Deferred that fires (with the IFileNode of the uploaded
1229         file) when the operation completes."""
1230
1231     def delete(name, must_exist=True, must_be_directory=False, must_be_file=False):
1232         """I remove the child at the specific name. I return a Deferred that
1233         fires when the operation finishes. The child name must be a unicode
1234         string. If must_exist is True and I do not have a child by that name,
1235         I raise NoSuchChildError. If must_be_directory is True and the child
1236         is a file, or if must_be_file is True and the child is a directory,
1237         I raise ChildOfWrongTypeError."""
1238
1239     def create_subdirectory(name, initial_children={}, overwrite=True, metadata=None):
1240         """I create and attach a directory at the given name. The new
1241         directory can be empty, or it can be populated with children
1242         according to 'initial_children', which takes a dictionary in the same
1243         format as set_nodes (i.e. mapping unicode child name to (childnode,
1244         metadata) tuples). The child name must be a unicode string. I return
1245         a Deferred that fires (with the new directory node) when the
1246         operation finishes."""
1247
1248     def move_child_to(current_child_name, new_parent, new_child_name=None,
1249                       overwrite=True):
1250         """I take one of my children and move them to a new parent. The child
1251         is referenced by name. On the new parent, the child will live under
1252         'new_child_name', which defaults to 'current_child_name'. TODO: what
1253         should we do about metadata? I return a Deferred that fires when the
1254         operation finishes. The child name must be a unicode string. I raise
1255         NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1256
1257     def build_manifest():
1258         """I generate a table of everything reachable from this directory.
1259         I also compute deep-stats as described below.
1260
1261         I return a Monitor. The Monitor's results will be a dictionary with
1262         four elements:
1263
1264          res['manifest']: a list of (path, cap) tuples for all nodes
1265                           (directories and files) reachable from this one.
1266                           'path' will be a tuple of unicode strings. The
1267                           origin dirnode will be represented by an empty path
1268                           tuple.
1269          res['verifycaps']: a list of (printable) verifycap strings, one for
1270                             each reachable non-LIT node. This is a set:
1271                             it will contain no duplicates.
1272          res['storage-index']: a list of (base32) storage index strings,
1273                                one for each reachable non-LIT node. This is
1274                                a set: it will contain no duplicates.
1275          res['stats']: a dictionary, the same that is generated by
1276                        start_deep_stats() below.
1277
1278         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
1279         storage index of the starting point.
1280         """
1281
1282     def start_deep_stats():
1283         """Return a Monitor, examining all nodes (directories and files)
1284         reachable from this one. The Monitor's results will be a dictionary
1285         with the following keys::
1286
1287            count-immutable-files: count of how many CHK files are in the set
1288            count-mutable-files: same, for mutable files (does not include
1289                                 directories)
1290            count-literal-files: same, for LIT files
1291            count-files: sum of the above three
1292
1293            count-directories: count of directories
1294
1295            size-immutable-files: total bytes for all CHK files in the set
1296            size-mutable-files (TODO): same, for current version of all mutable
1297                                       files, does not include directories
1298            size-literal-files: same, for LIT files
1299            size-directories: size of mutable files used by directories
1300
1301            largest-directory: number of bytes in the largest directory
1302            largest-directory-children: number of children in the largest
1303                                        directory
1304            largest-immutable-file: number of bytes in the largest CHK file
1305
1306         size-mutable-files is not yet implemented, because it would involve
1307         even more queries than deep_stats does.
1308
1309         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
1310         storage index of the starting point.
1311
1312         This operation will visit every directory node underneath this one,
1313         and can take a long time to run. On a typical workstation with good
1314         bandwidth, this can examine roughly 15 directories per second (and
1315         takes several minutes of 100% CPU for ~1700 directories).
1316         """
1317
1318 class ICodecEncoder(Interface):
1319     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1320         """Set up the parameters of this encoder.
1321
1322         This prepares the encoder to perform an operation that converts a
1323         single block of data into a number of shares, such that a future
1324         ICodecDecoder can use a subset of these shares to recover the
1325         original data. This operation is invoked by calling encode(). Once
1326         the encoding parameters are set up, the encode operation can be
1327         invoked multiple times.
1328
1329         set_params() prepares the encoder to accept blocks of input data that
1330         are exactly 'data_size' bytes in length. The encoder will be prepared
1331         to produce 'max_shares' shares for each encode() operation (although
1332         see the 'desired_share_ids' to use less CPU). The encoding math will
1333         be chosen such that the decoder can get by with as few as
1334         'required_shares' of these shares and still reproduce the original
1335         data. For example, set_params(1000, 5, 5) offers no redundancy at
1336         all, whereas set_params(1000, 1, 10) provides 10x redundancy.
1337
1338         Numerical Restrictions: 'data_size' is required to be an integral
1339         multiple of 'required_shares'. In general, the caller should choose
1340         required_shares and max_shares based upon their reliability
1341         requirements and the number of peers available (the total storage
1342         space used is roughly equal to max_shares*data_size/required_shares),
1343         then choose data_size to achieve the memory footprint desired (larger
1344         data_size means more efficient operation, smaller data_size means
1345         smaller memory footprint).
1346
1347         In addition, 'max_shares' must be equal to or greater than
1348         'required_shares'. Of course, setting them to be equal causes
1349         encode() to degenerate into a particularly slow form of the 'split'
1350         utility.
1351
1352         See encode() for more details about how these parameters are used.
1353
1354         set_params() must be called before any other ICodecEncoder methods
1355         may be invoked.
1356         """
1357
1358     def get_params():
1359         """Return the 3-tuple of data_size, required_shares, max_shares"""
1360
1361     def get_encoder_type():
1362         """Return a short string that describes the type of this encoder.
1363
1364         There is required to be a global table of encoder classes. This method
1365         returns an index into this table; the value at this index is an
1366         encoder class, and this encoder is an instance of that class.
1367         """
1368
1369     def get_block_size():
1370         """Return the length of the shares that encode() will produce.
1371         """
1372
1373     def encode_proposal(data, desired_share_ids=None):
1374         """Encode some data.
1375
1376         'data' must be a string (or other buffer object), and len(data) must
1377         be equal to the 'data_size' value passed earlier to set_params().
1378
1379         This will return a Deferred that will fire with two lists. The first
1380         is a list of shares, each of which is a string (or other buffer
1381         object) such that len(share) is the same as what get_share_size()
1382         returned earlier. The second is a list of shareids, in which each is
1383         an integer. The lengths of the two lists will always be equal to each
1384         other. The user should take care to keep each share closely
1385         associated with its shareid, as one is useless without the other.
1386
1387         The length of this output list will normally be the same as the value
1388         provided to the 'max_shares' parameter of set_params(). This may be
1389         different if 'desired_share_ids' is provided.
1390
1391         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1392         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1393         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1394         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1395         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1396         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1397         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1398         producing shares for the peers which are no longer available.
1399
1400         """
1401
1402     def encode(inshares, desired_share_ids=None):
1403         """Encode some data. This may be called multiple times. Each call is
1404         independent.
1405
1406         inshares is a sequence of length required_shares, containing buffers
1407         (i.e. strings), where each buffer contains the next contiguous
1408         non-overlapping segment of the input data. Each buffer is required to
1409         be the same length, and the sum of the lengths of the buffers is
1410         required to be exactly the data_size promised by set_params(). (This
1411         implies that the data has to be padded before being passed to
1412         encode(), unless of course it already happens to be an even multiple
1413         of required_shares in length.)
1414
1415         Note: the requirement to break up your data into
1416         'required_shares' chunks of exactly the right length before
1417         calling encode() is surprising from point of view of a user
1418         who doesn't know how FEC works. It feels like an
1419         implementation detail that has leaked outside the abstraction
1420         barrier. Is there a use case in which the data to be encoded
1421         might already be available in pre-segmented chunks, such that
1422         it is faster or less work to make encode() take a list rather
1423         than splitting a single string?
1424
1425         Yes, there is: suppose you are uploading a file with K=64,
1426         N=128, segsize=262,144. Then each in-share will be of size
1427         4096. If you use this .encode() API then your code could first
1428         read each successive 4096-byte chunk from the file and store
1429         each one in a Python string and store each such Python string
1430         in a Python list. Then you could call .encode(), passing that
1431         list as "inshares". The encoder would generate the other 64
1432         "secondary shares" and return to you a new list containing
1433         references to the same 64 Python strings that you passed in
1434         (as the primary shares) plus references to the new 64 Python
1435         strings.
1436
1437         (You could even imagine that your code could use readv() so
1438         that the operating system can arrange to get all of those
1439         bytes copied from the file into the Python list of Python
1440         strings as efficiently as possible instead of having a loop
1441         written in C or in Python to copy the next part of the file
1442         into the next string.)
1443
1444         On the other hand if you instead use the .encode_proposal()
1445         API (above), then your code can first read in all of the
1446         262,144 bytes of the segment from the file into a Python
1447         string, then call .encode_proposal() passing the segment data
1448         as the "data" argument. The encoder would basically first
1449         split the "data" argument into a list of 64 in-shares of 4096
1450         byte each, and then do the same thing that .encode() does. So
1451         this would result in a little bit more copying of data and a
1452         little bit higher of a "maximum memory usage" during the
1453         process, although it might or might not make a practical
1454         difference for our current use cases.
1455
1456         Note that "inshares" is a strange name for the parameter if
1457         you think of the parameter as being just for feeding in data
1458         to the codec. It makes more sense if you think of the result
1459         of this encoding as being the set of shares from inshares plus
1460         an extra set of "secondary shares" (or "check shares"). It is
1461         a surprising name! If the API is going to be surprising then
1462         the name should be surprising. If we switch to
1463         encode_proposal() above then we should also switch to an
1464         unsurprising name.
1465
1466         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1467         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1468         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1469         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1470         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1471         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1472         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1473         producing shares for the peers which are no longer available.
1474
1475         For each call, encode() will return a Deferred that fires with two
1476         lists, one containing shares and the other containing the shareids.
1477         The get_share_size() method can be used to determine the length of
1478         the share strings returned by encode(). Each shareid is a small
1479         integer, exactly as passed into 'desired_share_ids' (or
1480         range(max_shares), if desired_share_ids was not provided).
1481
1482         The shares and their corresponding shareids are required to be kept
1483         together during storage and retrieval. Specifically, the share data is
1484         useless by itself: the decoder needs to be told which share is which
1485         by providing it with both the shareid and the actual share data.
1486
1487         This function will allocate an amount of memory roughly equal to::
1488
1489          (max_shares - required_shares) * get_share_size()
1490
1491         When combined with the memory that the caller must allocate to
1492         provide the input data, this leads to a memory footprint roughly
1493         equal to the size of the resulting encoded shares (i.e. the expansion
1494         factor times the size of the input segment).
1495         """
1496
1497         # rejected ideas:
1498         #
1499         #  returning a list of (shareidN,shareN) tuples instead of a pair of
1500         #  lists (shareids..,shares..). Brian thought the tuples would
1501         #  encourage users to keep the share and shareid together throughout
1502         #  later processing, Zooko pointed out that the code to iterate
1503         #  through two lists is not really more complicated than using a list
1504         #  of tuples and there's also a performance improvement
1505         #
1506         #  having 'data_size' not required to be an integral multiple of
1507         #  'required_shares'. Doing this would require encode() to perform
1508         #  padding internally, and we'd prefer to have any padding be done
1509         #  explicitly by the caller. Yes, it is an abstraction leak, but
1510         #  hopefully not an onerous one.
1511
1512
1513 class ICodecDecoder(Interface):
1514     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1515         """Set the params. They have to be exactly the same ones that were
1516         used for encoding."""
1517
1518     def get_needed_shares():
1519         """Return the number of shares needed to reconstruct the data.
1520         set_params() is required to be called before this."""
1521
1522     def decode(some_shares, their_shareids):
1523         """Decode a partial list of shares into data.
1524
1525         'some_shares' is required to be a sequence of buffers of sharedata, a
1526         subset of the shares returned by ICodecEncode.encode(). Each share is
1527         required to be of the same length.  The i'th element of their_shareids
1528         is required to be the shareid of the i'th buffer in some_shares.
1529
1530         This returns a Deferred which fires with a sequence of buffers. This
1531         sequence will contain all of the segments of the original data, in
1532         order. The sum of the lengths of all of the buffers will be the
1533         'data_size' value passed into the original ICodecEncode.set_params()
1534         call. To get back the single original input block of data, use
1535         ''.join(output_buffers), or you may wish to simply write them in
1536         order to an output file.
1537
1538         Note that some of the elements in the result sequence may be
1539         references to the elements of the some_shares input sequence. In
1540         particular, this means that if those share objects are mutable (e.g.
1541         arrays) and if they are changed, then both the input (the
1542         'some_shares' parameter) and the output (the value given when the
1543         deferred is triggered) will change.
1544
1545         The length of 'some_shares' is required to be exactly the value of
1546         'required_shares' passed into the original ICodecEncode.set_params()
1547         call.
1548         """
1549
1550 class IEncoder(Interface):
1551     """I take an object that provides IEncryptedUploadable, which provides
1552     encrypted data, and a list of shareholders. I then encode, hash, and
1553     deliver shares to those shareholders. I will compute all the necessary
1554     Merkle hash trees that are necessary to validate the crypttext that
1555     eventually comes back from the shareholders. I provide the URI Extension
1556     Block Hash, and the encoding parameters, both of which must be included
1557     in the URI.
1558
1559     I do not choose shareholders, that is left to the IUploader. I must be
1560     given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready and
1561     willing to receive data.
1562     """
1563
1564     def set_size(size):
1565         """Specify the number of bytes that will be encoded. This must be
1566         peformed before get_serialized_params() can be called.
1567         """
1568     def set_params(params):
1569         """Override the default encoding parameters. 'params' is a tuple of
1570         (k,d,n), where 'k' is the number of required shares, 'd' is the
1571         servers_of_happiness, and 'n' is the total number of shares that will
1572         be created.
1573
1574         Encoding parameters can be set in three ways. 1: The Encoder class
1575         provides defaults (3/7/10). 2: the Encoder can be constructed with
1576         an 'options' dictionary, in which the
1577         needed_and_happy_and_total_shares' key can be a (k,d,n) tuple. 3:
1578         set_params((k,d,n)) can be called.
1579
1580         If you intend to use set_params(), you must call it before
1581         get_share_size or get_param are called.
1582         """
1583
1584     def set_encrypted_uploadable(u):
1585         """Provide a source of encrypted upload data. 'u' must implement
1586         IEncryptedUploadable.
1587
1588         When this is called, the IEncryptedUploadable will be queried for its
1589         length and the storage_index that should be used.
1590
1591         This returns a Deferred that fires with this Encoder instance.
1592
1593         This must be performed before start() can be called.
1594         """
1595
1596     def get_param(name):
1597         """Return an encoding parameter, by name.
1598
1599         'storage_index': return a string with the (16-byte truncated SHA-256
1600                          hash) storage index to which these shares should be
1601                          pushed.
1602
1603         'share_counts': return a tuple describing how many shares are used:
1604                         (needed_shares, servers_of_happiness, total_shares)
1605
1606         'num_segments': return an int with the number of segments that
1607                         will be encoded.
1608
1609         'segment_size': return an int with the size of each segment.
1610
1611         'block_size': return the size of the individual blocks that will
1612                       be delivered to a shareholder's put_block() method. By
1613                       knowing this, the shareholder will be able to keep all
1614                       blocks in a single file and still provide random access
1615                       when reading them. # TODO: can we avoid exposing this?
1616
1617         'share_size': an int with the size of the data that will be stored
1618                       on each shareholder. This is aggregate amount of data
1619                       that will be sent to the shareholder, summed over all
1620                       the put_block() calls I will ever make. It is useful to
1621                       determine this size before asking potential
1622                       shareholders whether they will grant a lease or not,
1623                       since their answers will depend upon how much space we
1624                       need. TODO: this might also include some amount of
1625                       overhead, like the size of all the hashes. We need to
1626                       decide whether this is useful or not.
1627
1628         'serialized_params': a string with a concise description of the
1629                              codec name and its parameters. This may be passed
1630                              into the IUploadable to let it make sure that
1631                              the same file encoded with different parameters
1632                              will result in different storage indexes.
1633
1634         Once this is called, set_size() and set_params() may not be called.
1635         """
1636
1637     def set_shareholders(shareholders, servermap):
1638         """Tell the encoder where to put the encoded shares. 'shareholders'
1639         must be a dictionary that maps share number (an integer ranging from
1640         0 to n-1) to an instance that provides IStorageBucketWriter.
1641         'servermap' is a dictionary that maps share number (as defined above)
1642         to a set of peerids. This must be performed before start() can be
1643         called."""
1644
1645     def start():
1646         """Begin the encode/upload process. This involves reading encrypted
1647         data from the IEncryptedUploadable, encoding it, uploading the shares
1648         to the shareholders, then sending the hash trees.
1649
1650         set_encrypted_uploadable() and set_shareholders() must be called
1651         before this can be invoked.
1652
1653         This returns a Deferred that fires with a verify cap when the upload
1654         process is complete. The verifycap, plus the encryption key, is
1655         sufficient to construct the read cap.
1656         """
1657
1658 class IDecoder(Interface):
1659     """I take a list of shareholders and some setup information, then
1660     download, validate, decode, and decrypt data from them, writing the
1661     results to an output file.
1662
1663     I do not locate the shareholders, that is left to the IDownloader. I must
1664     be given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready to
1665     send data.
1666     """
1667
1668     def setup(outfile):
1669         """I take a file-like object (providing write and close) to which all
1670         the plaintext data will be written.
1671
1672         TODO: producer/consumer . Maybe write() should return a Deferred that
1673         indicates when it will accept more data? But probably having the
1674         IDecoder be a producer is easier to glue to IConsumer pieces.
1675         """
1676
1677     def set_shareholders(shareholders):
1678         """I take a dictionary that maps share identifiers (small integers)
1679         to RemoteReferences that provide RIBucketReader. This must be called
1680         before start()."""
1681
1682     def start():
1683         """I start the download. This process involves retrieving data and
1684         hash chains from the shareholders, using the hashes to validate the
1685         data, decoding the shares into segments, decrypting the segments,
1686         then writing the resulting plaintext to the output file.
1687
1688         I return a Deferred that will fire (with self) when the download is
1689         complete.
1690         """
1691
1692 class IDownloadTarget(Interface):
1693     # Note that if the IDownloadTarget is also an IConsumer, the downloader
1694     # will register itself as a producer. This allows the target to invoke
1695     # downloader.pauseProducing, resumeProducing, and stopProducing.
1696     def open(size):
1697         """Called before any calls to write() or close(). If an error
1698         occurs before any data is available, fail() may be called without
1699         a previous call to open().
1700
1701         'size' is the length of the file being downloaded, in bytes."""
1702
1703     def write(data):
1704         """Output some data to the target."""
1705     def close():
1706         """Inform the target that there is no more data to be written."""
1707     def fail(why):
1708         """fail() is called to indicate that the download has failed. 'why'
1709         is a Failure object indicating what went wrong. No further methods
1710         will be invoked on the IDownloadTarget after fail()."""
1711     def register_canceller(cb):
1712         """The CiphertextDownloader uses this to register a no-argument function
1713         that the target can call to cancel the download. Once this canceller
1714         is invoked, no further calls to write() or close() will be made."""
1715     def finish():
1716         """When the CiphertextDownloader is done, this finish() function will be
1717         called. Whatever it returns will be returned to the invoker of
1718         Downloader.download.
1719         """
1720
1721 class IDownloader(Interface):
1722     def download(uri, target):
1723         """Perform a CHK download, sending the data to the given target.
1724         'target' must provide IDownloadTarget.
1725
1726         Returns a Deferred that fires (with the results of target.finish)
1727         when the download is finished, or errbacks if something went wrong."""
1728
1729 class IEncryptedUploadable(Interface):
1730     def set_upload_status(upload_status):
1731         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1732         information. The IEncryptedUploadable is responsible for setting
1733         key-determination progress ('chk'), size, storage_index, and
1734         ciphertext-fetch progress. It may delegate some of this
1735         responsibility to others, in particular to the IUploadable."""
1736
1737     def get_size():
1738         """This behaves just like IUploadable.get_size()."""
1739
1740     def get_all_encoding_parameters():
1741         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1742         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1743         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1744         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1745         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1746         as padding).
1747
1748         This usually passes through to the IUploadable method of the same
1749         name.
1750
1751         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1752         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1753         to control the values that this method returns.
1754         """
1755
1756     def get_storage_index():
1757         """Return a Deferred that fires with a 16-byte storage index.
1758         """
1759
1760     def read_encrypted(length, hash_only):
1761         """This behaves just like IUploadable.read(), but returns crypttext
1762         instead of plaintext. If hash_only is True, then this discards the
1763         data (and returns an empty list); this improves efficiency when
1764         resuming an interrupted upload (where we need to compute the
1765         plaintext hashes, but don't need the redundant encrypted data)."""
1766
1767     def get_plaintext_hashtree_leaves(first, last, num_segments):
1768         """OBSOLETE; Get the leaf nodes of a merkle hash tree over the
1769         plaintext segments, i.e. get the tagged hashes of the given segments.
1770         The segment size is expected to be generated by the
1771         IEncryptedUploadable before any plaintext is read or ciphertext
1772         produced, so that the segment hashes can be generated with only a
1773         single pass.
1774
1775         This returns a Deferred which fires with a sequence of hashes, using:
1776
1777          tuple(segment_hashes[first:last])
1778
1779         'num_segments' is used to assert that the number of segments that the
1780         IEncryptedUploadable handled matches the number of segments that the
1781         encoder was expecting.
1782
1783         This method must not be called until the final byte has been read
1784         from read_encrypted(). Once this method is called, read_encrypted()
1785         can never be called again.
1786         """
1787
1788     def get_plaintext_hash():
1789         """OBSOLETE; Get the hash of the whole plaintext.
1790
1791         This returns a Deferred which fires with a tagged SHA-256 hash of the
1792         whole plaintext, obtained from hashutil.plaintext_hash(data).
1793         """
1794
1795     def close():
1796         """Just like IUploadable.close()."""
1797
1798 class IUploadable(Interface):
1799     def set_upload_status(upload_status):
1800         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1801         information. The IUploadable is responsible for setting
1802         key-determination progress ('chk')."""
1803
1804     def set_default_encoding_parameters(params):
1805         """Set the default encoding parameters, which must be a dict mapping
1806         strings to ints. The meaningful keys are 'k', 'happy', 'n', and
1807         'max_segment_size'. These might have an influence on the final
1808         encoding parameters returned by get_all_encoding_parameters(), if the
1809         Uploadable doesn't have more specific preferences.
1810
1811         This call is optional: if it is not used, the Uploadable will use
1812         some built-in defaults. If used, this method must be called before
1813         any other IUploadable methods to have any effect.
1814         """
1815
1816     def get_size():
1817         """Return a Deferred that will fire with the length of the data to be
1818         uploaded, in bytes. This will be called before the data is actually
1819         used, to compute encoding parameters.
1820         """
1821
1822     def get_all_encoding_parameters():
1823         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1824         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1825         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1826         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1827         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1828         as padding).
1829
1830         The relative values of k and n allow some IUploadables to request
1831         better redundancy than others (in exchange for consuming more space
1832         in the grid).
1833
1834         Larger values of segment_size reduce hash overhead, while smaller
1835         values reduce memory footprint and cause data to be delivered in
1836         smaller pieces (which may provide a smoother and more predictable
1837         download experience).
1838
1839         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1840         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1841         to control the values that this method returns. One way to influence
1842         them may be to call set_encoding_parameters() before calling
1843         get_all_encoding_parameters().
1844         """
1845
1846     def get_encryption_key():
1847         """Return a Deferred that fires with a 16-byte AES key. This key will
1848         be used to encrypt the data. The key will also be hashed to derive
1849         the StorageIndex.
1850
1851         Uploadables which want to achieve convergence should hash their file
1852         contents and the serialized_encoding_parameters to form the key
1853         (which of course requires a full pass over the data). Uploadables can
1854         use the upload.ConvergentUploadMixin class to achieve this
1855         automatically.
1856
1857         Uploadables which do not care about convergence (or do not wish to
1858         make multiple passes over the data) can simply return a
1859         strongly-random 16 byte string.
1860
1861         get_encryption_key() may be called multiple times: the IUploadable is
1862         required to return the same value each time.
1863         """
1864
1865     def read(length):
1866         """Return a Deferred that fires with a list of strings (perhaps with
1867         only a single element) which, when concatenated together, contain the
1868         next 'length' bytes of data. If EOF is near, this may provide fewer
1869         than 'length' bytes. The total number of bytes provided by read()
1870         before it signals EOF must equal the size provided by get_size().
1871
1872         If the data must be acquired through multiple internal read
1873         operations, returning a list instead of a single string may help to
1874         reduce string copies. However, the length of the concatenated strings
1875         must equal the amount of data requested, unless EOF is encountered.
1876         Long reads, or short reads without EOF, are not allowed. read()
1877         should return the same amount of data as a local disk file read, just
1878         in a different shape and asynchronously.
1879
1880         'length' will typically be equal to (min(get_size(),1MB)/req_shares),
1881         so a 10kB file means length=3kB, 100kB file means length=30kB,
1882         and >=1MB file means length=300kB.
1883
1884         This method provides for a single full pass through the data. Later
1885         use cases may desire multiple passes or access to only parts of the
1886         data (such as a mutable file making small edits-in-place). This API
1887         will be expanded once those use cases are better understood.
1888         """
1889
1890     def close():
1891         """The upload is finished, and whatever filehandle was in use may be
1892         closed."""
1893
1894
1895 class IMutableUploadable(Interface):
1896     """
1897     I represent content that is due to be uploaded to a mutable filecap.
1898     """
1899     # This is somewhat simpler than the IUploadable interface above
1900     # because mutable files do not need to be concerned with possibly
1901     # generating a CHK, nor with per-file keys. It is a subset of the
1902     # methods in IUploadable, though, so we could just as well implement
1903     # the mutable uploadables as IUploadables that don't happen to use
1904     # those methods (with the understanding that the unused methods will
1905     # never be called on such objects)
1906     def get_size():
1907         """
1908         Returns a Deferred that fires with the size of the content held
1909         by the uploadable.
1910         """
1911
1912     def read(length):
1913         """
1914         Returns a list of strings which, when concatenated, are the next
1915         length bytes of the file, or fewer if there are fewer bytes
1916         between the current location and the end of the file.
1917         """
1918
1919     def close():
1920         """
1921         The process that used the Uploadable is finished using it, so
1922         the uploadable may be closed.
1923         """
1924
1925 class IUploadResults(Interface):
1926     """I am returned by upload() methods. I contain a number of public
1927     attributes which can be read to determine the results of the upload. Some
1928     of these are functional, some are timing information. All of these may be
1929     None.
1930
1931      .file_size : the size of the file, in bytes
1932      .uri : the CHK read-cap for the file
1933      .ciphertext_fetched : how many bytes were fetched by the helper
1934      .sharemap: dict mapping share identifier to set of serverids
1935                    (binary strings). This indicates which servers were given
1936                    which shares. For immutable files, the shareid is an
1937                    integer (the share number, from 0 to N-1). For mutable
1938                    files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
1939                    containing the sequence number, the roothash, and the
1940                    share number.
1941      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers
1942      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1943        total : total upload time, start to finish
1944        storage_index : time to compute the storage index
1945        peer_selection : time to decide which peers will be used
1946        contacting_helper : initial helper query to upload/no-upload decision
1947        existence_check : helper pre-upload existence check
1948        helper_total : initial helper query to helper finished pushing
1949        cumulative_fetch : helper waiting for ciphertext requests
1950        total_fetch : helper start to last ciphertext response
1951        cumulative_encoding : just time spent in zfec
1952        cumulative_sending : just time spent waiting for storage servers
1953        hashes_and_close : last segment push to shareholder close
1954        total_encode_and_push : first encode to shareholder close
1955
1956     """
1957
1958 class IDownloadResults(Interface):
1959     """I am created internally by download() methods. I contain a number of
1960     public attributes which contain details about the download process.::
1961
1962      .file_size : the size of the file, in bytes
1963      .servers_used : set of server peerids that were used during download
1964      .server_problems : dict mapping server peerid to a problem string. Only
1965                         servers that had problems (bad hashes, disconnects)
1966                         are listed here.
1967      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers. Only
1968                   servers that had any shares are listed here.
1969      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1970        peer_selection : time to ask servers about shares
1971        servers_peer_selection : dict of peerid to DYHB-query time
1972        uri_extension : time to fetch a copy of the URI extension block
1973        hashtrees : time to fetch the hash trees
1974        segments : time to fetch, decode, and deliver segments
1975        cumulative_fetch : time spent waiting for storage servers
1976        cumulative_decode : just time spent in zfec
1977        cumulative_decrypt : just time spent in decryption
1978        total : total download time, start to finish
1979        fetch_per_server : dict of peerid to list of per-segment fetch times
1980
1981     """
1982
1983 class IUploader(Interface):
1984     def upload(uploadable):
1985         """Upload the file. 'uploadable' must impement IUploadable. This
1986         returns a Deferred which fires with an IUploadResults instance, from
1987         which the URI of the file can be obtained as results.uri ."""
1988
1989     def upload_ssk(write_capability, new_version, uploadable):
1990         """TODO: how should this work?"""
1991
1992 class ICheckable(Interface):
1993     def check(monitor, verify=False, add_lease=False):
1994         """Check up on my health, optionally repairing any problems.
1995
1996         This returns a Deferred that fires with an instance that provides
1997         ICheckResults, or None if the object is non-distributed (i.e. LIT
1998         files).
1999
2000         The monitor will be checked periodically to see if the operation has
2001         been cancelled. If so, no new queries will be sent, and the Deferred
2002         will fire (with a OperationCancelledError) immediately.
2003
2004         Filenodes and dirnodes (which provide IFilesystemNode) are also
2005         checkable. Instances that represent verifier-caps will be checkable
2006         but not downloadable. Some objects (like LIT files) do not actually
2007         live in the grid, and their checkers return None (non-distributed
2008         files are always healthy).
2009
2010         If verify=False, a relatively lightweight check will be performed: I
2011         will ask all servers if they have a share for me, and I will believe
2012         whatever they say. If there are at least N distinct shares on the
2013         grid, my results will indicate r.is_healthy()==True. This requires a
2014         roundtrip to each server, but does not transfer very much data, so
2015         the network bandwidth is fairly low.
2016
2017         If verify=True, a more resource-intensive check will be performed:
2018         every share will be downloaded, and the hashes will be validated on
2019         every bit. I will ignore any shares that failed their hash checks. If
2020         there are at least N distinct valid shares on the grid, my results
2021         will indicate r.is_healthy()==True. This requires N/k times as much
2022         download bandwidth (and server disk IO) as a regular download. If a
2023         storage server is holding a corrupt share, or is experiencing memory
2024         failures during retrieval, or is malicious or buggy, then
2025         verification will detect the problem, but checking will not.
2026
2027         If add_lease=True, I will ensure that an up-to-date lease is present
2028         on each share. The lease secrets will be derived from by node secret
2029         (in BASEDIR/private/secret), so either I will add a new lease to the
2030         share, or I will merely renew the lease that I already had. In a
2031         future version of the storage-server protocol (once Accounting has
2032         been implemented), there may be additional options here to define the
2033         kind of lease that is obtained (which account number to claim, etc).
2034
2035         TODO: any problems seen during checking will be reported to the
2036         health-manager.furl, a centralized object which is responsible for
2037         figuring out why files are unhealthy so corrective action can be
2038         taken.
2039         """
2040
2041     def check_and_repair(monitor, verify=False, add_lease=False):
2042         """Like check(), but if the file/directory is not healthy, attempt to
2043         repair the damage.
2044
2045         Any non-healthy result will cause an immediate repair operation, to
2046         generate and upload new shares. After repair, the file will be as
2047         healthy as we can make it. Details about what sort of repair is done
2048         will be put in the check-and-repair results. The Deferred will not
2049         fire until the repair is complete.
2050
2051         This returns a Deferred which fires with an instance of
2052         ICheckAndRepairResults."""
2053
2054 class IDeepCheckable(Interface):
2055     def start_deep_check(verify=False, add_lease=False):
2056         """Check upon the health of me and everything I can reach.
2057
2058         This is a recursive form of check(), useable only on dirnodes.
2059
2060         I return a Monitor, with results that are an IDeepCheckResults
2061         object.
2062
2063         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
2064         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
2065         unrecoverable, those problems will be reported in the
2066         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
2067         failure.
2068         """
2069
2070     def start_deep_check_and_repair(verify=False, add_lease=False):
2071         """Check upon the health of me and everything I can reach. Repair
2072         anything that isn't healthy.
2073
2074         This is a recursive form of check_and_repair(), useable only on
2075         dirnodes.
2076
2077         I return a Monitor, with results that are an
2078         IDeepCheckAndRepairResults object.
2079
2080         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
2081         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
2082         unrecoverable, those problems will be reported in the
2083         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
2084         failure.
2085         """
2086
2087 class ICheckResults(Interface):
2088     """I contain the detailed results of a check/verify operation.
2089     """
2090
2091     def get_storage_index():
2092         """Return a string with the (binary) storage index."""
2093     def get_storage_index_string():
2094         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
2095     def get_uri():
2096         """Return the (string) URI of the object that was checked."""
2097
2098     def is_healthy():
2099         """Return a boolean, True if the file/dir is fully healthy, False if
2100         it is damaged in any way. Non-distributed LIT files always return
2101         True."""
2102
2103     def is_recoverable():
2104         """Return a boolean, True if the file/dir can be recovered, False if
2105         not. Unrecoverable files are obviously unhealthy. Non-distributed LIT
2106         files always return True."""
2107
2108     def needs_rebalancing():
2109         """Return a boolean, True if the file/dir's reliability could be
2110         improved by moving shares to new servers. Non-distributed LIT files
2111         always return False."""
2112
2113
2114     def get_data():
2115         """Return a dictionary that describes the state of the file/dir. LIT
2116         files always return an empty dictionary. Normal files and directories
2117         return a dictionary with the following keys (note that these use
2118         binary strings rather than base32-encoded ones) (also note that for
2119         mutable files, these counts are for the 'best' version):
2120
2121          count-shares-good: the number of distinct good shares that were found
2122          count-shares-needed: 'k', the number of shares required for recovery
2123          count-shares-expected: 'N', the number of total shares generated
2124          count-good-share-hosts: the number of distinct storage servers with
2125                                  good shares. If this number is less than
2126                                  count-shares-good, then some shares are
2127                                  doubled up, increasing the correlation of
2128                                  failures. This indicates that one or more
2129                                  shares should be moved to an otherwise unused
2130                                  server, if one is available.
2131          count-corrupt-shares: the number of shares with integrity failures
2132          list-corrupt-shares: a list of 'share locators', one for each share
2133                               that was found to be corrupt. Each share
2134                               locator is a list of (serverid, storage_index,
2135                               sharenum).
2136          count-incompatible-shares: the number of shares which are of a share
2137                                     format unknown to this checker
2138          list-incompatible-shares: a list of 'share locators', one for each
2139                                    share that was found to be of an unknown
2140                                    format. Each share locator is a list of
2141                                    (serverid, storage_index, sharenum).
2142          servers-responding: list of (binary) storage server identifiers,
2143                              one for each server which responded to the share
2144                              query (even if they said they didn't have
2145                              shares, and even if they said they did have
2146                              shares but then didn't send them when asked, or
2147                              dropped the connection, or returned a Failure,
2148                              and even if they said they did have shares and
2149                              sent incorrect ones when asked)
2150          sharemap: dict mapping share identifier to list of serverids
2151                    (binary strings). This indicates which servers are holding
2152                    which shares. For immutable files, the shareid is an
2153                    integer (the share number, from 0 to N-1). For mutable
2154                    files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
2155                    containing the sequence number, the roothash, and the
2156                    share number.
2157
2158         The following keys are most relevant for mutable files, but immutable
2159         files will provide sensible values too::
2160
2161          count-wrong-shares: the number of shares for versions other than the
2162                              'best' one (which is defined as being the
2163                              recoverable version with the highest sequence
2164                              number, then the highest roothash). These are
2165                              either leftover shares from an older version
2166                              (perhaps on a server that was offline when an
2167                              update occurred), shares from an unrecoverable
2168                              newer version, or shares from an alternate
2169                              current version that results from an
2170                              uncoordinated write collision. For a healthy
2171                              file, this will equal 0.
2172
2173          count-recoverable-versions: the number of recoverable versions of
2174                                      the file. For a healthy file, this will
2175                                      equal 1.
2176
2177          count-unrecoverable-versions: the number of unrecoverable versions
2178                                        of the file. For a healthy file, this
2179                                        will be 0.
2180
2181         """
2182
2183     def get_summary():
2184         """Return a string with a brief (one-line) summary of the results."""
2185
2186     def get_report():
2187         """Return a list of strings with more detailed results."""
2188
2189 class ICheckAndRepairResults(Interface):
2190     """I contain the detailed results of a check/verify/repair operation.
2191
2192     The IFilesystemNode.check()/verify()/repair() methods all return
2193     instances that provide ICheckAndRepairResults.
2194     """
2195
2196     def get_storage_index():
2197         """Return a string with the (binary) storage index."""
2198     def get_storage_index_string():
2199         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
2200     def get_repair_attempted():
2201         """Return a boolean, True if a repair was attempted. We might not
2202         attempt to repair the file because it was healthy, or healthy enough
2203         (i.e. some shares were missing but not enough to exceed some
2204         threshold), or because we don't know how to repair this object."""
2205     def get_repair_successful():
2206         """Return a boolean, True if repair was attempted and the file/dir
2207         was fully healthy afterwards. False if no repair was attempted or if
2208         a repair attempt failed."""
2209     def get_pre_repair_results():
2210         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
2211         file/dir before any repair was attempted."""
2212     def get_post_repair_results():
2213         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
2214         file/dir after any repair was attempted. If no repair was attempted,
2215         the pre-repair and post-repair results will be identical."""
2216
2217
2218 class IDeepCheckResults(Interface):
2219     """I contain the results of a deep-check operation.
2220
2221     This is returned by a call to ICheckable.deep_check().
2222     """
2223
2224     def get_root_storage_index_string():
2225         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
2226         the first object checked."""
2227     def get_counters():
2228         """Return a dictionary with the following keys::
2229
2230              count-objects-checked: count of how many objects were checked
2231              count-objects-healthy: how many of those objects were completely
2232                                     healthy
2233              count-objects-unhealthy: how many were damaged in some way
2234              count-objects-unrecoverable: how many were unrecoverable
2235              count-corrupt-shares: how many shares were found to have
2236                                    corruption, summed over all objects
2237                                    examined
2238         """
2239
2240     def get_corrupt_shares():
2241         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
2242         that were found to be corrupt. Both serverid and storage_index are
2243         binary.
2244         """
2245     def get_all_results():
2246         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
2247         be slash-joined) to an ICheckResults instance, one for each object
2248         that was checked."""
2249
2250     def get_results_for_storage_index(storage_index):
2251         """Retrive the ICheckResults instance for the given (binary)
2252         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
2253         storage index."""
2254
2255     def get_stats():
2256         """Return a dictionary with the same keys as
2257         IDirectoryNode.deep_stats()."""
2258
2259 class IDeepCheckAndRepairResults(Interface):
2260     """I contain the results of a deep-check-and-repair operation.
2261
2262     This is returned by a call to ICheckable.deep_check_and_repair().
2263     """
2264
2265     def get_root_storage_index_string():
2266         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
2267         the first object checked."""
2268     def get_counters():
2269         """Return a dictionary with the following keys::
2270
2271              count-objects-checked: count of how many objects were checked
2272              count-objects-healthy-pre-repair: how many of those objects were
2273                                                completely healthy (before any
2274                                                repair)
2275              count-objects-unhealthy-pre-repair: how many were damaged in
2276                                                  some way
2277              count-objects-unrecoverable-pre-repair: how many were unrecoverable
2278              count-objects-healthy-post-repair: how many of those objects were
2279                                                 completely healthy (after any
2280                                                 repair)
2281              count-objects-unhealthy-post-repair: how many were damaged in
2282                                                   some way
2283              count-objects-unrecoverable-post-repair: how many were
2284                                                       unrecoverable
2285              count-repairs-attempted: repairs were attempted on this many
2286                                       objects. The count-repairs- keys will
2287                                       always be provided, however unless
2288                                       repair=true is present, they will all
2289                                       be zero.
2290              count-repairs-successful: how many repairs resulted in healthy
2291                                        objects
2292              count-repairs-unsuccessful: how many repairs resulted did not
2293                                          results in completely healthy objects
2294              count-corrupt-shares-pre-repair: how many shares were found to
2295                                               have corruption, summed over all
2296                                               objects examined (before any
2297                                               repair)
2298              count-corrupt-shares-post-repair: how many shares were found to
2299                                                have corruption, summed over all
2300                                                objects examined (after any
2301                                                repair)
2302         """
2303
2304     def get_stats():
2305         """Return a dictionary with the same keys as
2306         IDirectoryNode.deep_stats()."""
2307
2308     def get_corrupt_shares():
2309         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
2310         that were found to be corrupt before any repair was attempted. Both
2311         serverid and storage_index are binary.
2312         """
2313     def get_remaining_corrupt_shares():
2314         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
2315         that were found to be corrupt after any repair was completed. Both
2316         serverid and storage_index are binary. These are shares that need
2317         manual inspection and probably deletion.
2318         """
2319     def get_all_results():
2320         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
2321         be slash-joined) to an ICheckAndRepairResults instance, one for each
2322         object that was checked."""
2323
2324     def get_results_for_storage_index(storage_index):
2325         """Retrive the ICheckAndRepairResults instance for the given (binary)
2326         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
2327         storage index."""
2328
2329
2330 class IRepairable(Interface):
2331     def repair(check_results):
2332         """Attempt to repair the given object. Returns a Deferred that fires
2333         with a IRepairResults object.
2334
2335         I must be called with an object that implements ICheckResults, as
2336         proof that you have actually discovered a problem with this file. I
2337         will use the data in the checker results to guide the repair process,
2338         such as which servers provided bad data and should therefore be
2339         avoided. The ICheckResults object is inside the
2340         ICheckAndRepairResults object, which is returned by the
2341         ICheckable.check() method::
2342
2343          d = filenode.check(repair=False)
2344          def _got_results(check_and_repair_results):
2345              check_results = check_and_repair_results.get_pre_repair_results()
2346              return filenode.repair(check_results)
2347          d.addCallback(_got_results)
2348          return d
2349         """
2350
2351 class IRepairResults(Interface):
2352     """I contain the results of a repair operation."""
2353     def get_successful(self):
2354         """Returns a boolean: True if the repair made the file healthy, False
2355         if not. Repair failure generally indicates a file that has been
2356         damaged beyond repair."""
2357
2358
2359 class IClient(Interface):
2360     def upload(uploadable):
2361         """Upload some data into a CHK, get back the UploadResults for it.
2362         @param uploadable: something that implements IUploadable
2363         @return: a Deferred that fires with the UploadResults instance.
2364                  To get the URI for this file, use results.uri .
2365         """
2366
2367     def create_mutable_file(contents=""):
2368         """Create a new mutable file (with initial) contents, get back the
2369         new node instance.
2370
2371         @param contents: (bytestring, callable, or None): this provides the
2372         initial contents of the mutable file. If 'contents' is a bytestring,
2373         it will be used as-is. If 'contents' is a callable, it will be
2374         invoked with the new MutableFileNode instance and is expected to
2375         return a bytestring with the initial contents of the file (the
2376         callable can use node.get_writekey() to decide how to encrypt the
2377         initial contents, e.g. for a brand new dirnode with initial
2378         children). contents=None is equivalent to an empty string. Using
2379         content_maker= is more efficient than creating a mutable file and
2380         setting its contents in two separate operations.
2381
2382         @return: a Deferred that fires with an IMutableFileNode instance.
2383         """
2384
2385     def create_dirnode(initial_children={}):
2386         """Create a new unattached dirnode, possibly with initial children.
2387
2388         @param initial_children: dict with keys that are unicode child names,
2389         and values that are (childnode, metadata) tuples.
2390
2391         @return: a Deferred that fires with the new IDirectoryNode instance.
2392         """
2393
2394     def create_node_from_uri(uri, rouri):
2395         """Create a new IFilesystemNode instance from the uri, synchronously.
2396         @param uri: a string or IURI-providing instance, or None. This could
2397                     be for a LiteralFileNode, a CHK file node, a mutable file
2398                     node, or a directory node
2399         @param rouri: a string or IURI-providing instance, or None. If the
2400                       main uri is None, I will use the rouri instead. If I
2401                       recognize the format of the main uri, I will ignore the
2402                       rouri (because it can be derived from the writecap).
2403
2404         @return: an instance that provides IFilesystemNode (or more usefully
2405                  one of its subclasses). File-specifying URIs will result in
2406                  IFileNode-providing instances, like ImmutableFileNode,
2407                  LiteralFileNode, or MutableFileNode. Directory-specifying
2408                  URIs will result in IDirectoryNode-providing instances, like
2409                  DirectoryNode.
2410         """
2411
2412 class INodeMaker(Interface):
2413     """The NodeMaker is used to create IFilesystemNode instances. It can
2414     accept a filecap/dircap string and return the node right away. It can
2415     also create new nodes (i.e. upload a file, or create a mutable file)
2416     asynchronously. Once you have one of these nodes, you can use other
2417     methods to determine whether it is a file or directory, and to download
2418     or modify its contents.
2419
2420     The NodeMaker encapsulates all the authorities that these
2421     IFilesystemNodes require (like references to the StorageFarmBroker). Each
2422     Tahoe process will typically have a single NodeMaker, but unit tests may
2423     create simplified/mocked forms for testing purposes.
2424     """
2425     def create_from_cap(writecap, readcap=None, **kwargs):
2426         """I create an IFilesystemNode from the given writecap/readcap. I can
2427         only provide nodes for existing file/directory objects: use my other
2428         methods to create new objects. I return synchronously."""
2429
2430     def create_mutable_file(contents=None, keysize=None):
2431         """I create a new mutable file, and return a Deferred which will fire
2432         with the IMutableFileNode instance when it is ready. If contents= is
2433         provided (a bytestring), it will be used as the initial contents of
2434         the new file, otherwise the file will contain zero bytes. keysize= is
2435         for use by unit tests, to create mutable files that are smaller than
2436         usual."""
2437
2438     def create_new_mutable_directory(initial_children={}):
2439         """I create a new mutable directory, and return a Deferred which will
2440         fire with the IDirectoryNode instance when it is ready. If
2441         initial_children= is provided (a dict mapping unicode child name to
2442         (childnode, metadata_dict) tuples), the directory will be populated
2443         with those children, otherwise it will be empty."""
2444
2445 class IClientStatus(Interface):
2446     def list_all_uploads():
2447         """Return a list of uploader objects, one for each upload which
2448         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2449         intended for debugging purposes."""
2450     def list_active_uploads():
2451         """Return a list of active IUploadStatus objects."""
2452     def list_recent_uploads():
2453         """Return a list of IUploadStatus objects for the most recently
2454         started uploads."""
2455
2456     def list_all_downloads():
2457         """Return a list of downloader objects, one for each download which
2458         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2459         intended for debugging purposes."""
2460     def list_active_downloads():
2461         """Return a list of active IDownloadStatus objects."""
2462     def list_recent_downloads():
2463         """Return a list of IDownloadStatus objects for the most recently
2464         started downloads."""
2465
2466 class IUploadStatus(Interface):
2467     def get_started():
2468         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2469         when the operation was started."""
2470     def get_storage_index():
2471         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2472         upload. Returns None if the storage index has not yet been
2473         calculated."""
2474     def get_size():
2475         """Return an integer with the number of bytes that will eventually
2476         be uploaded for this file. Returns None if the size is not yet known.
2477         """
2478     def using_helper():
2479         """Return True if this upload is using a Helper, False if not."""
2480     def get_status():
2481         """Return a string describing the current state of the upload
2482         process."""
2483     def get_progress():
2484         """Returns a tuple of floats, (chk, ciphertext, encode_and_push),
2485         each from 0.0 to 1.0 . 'chk' describes how much progress has been
2486         made towards hashing the file to determine a CHK encryption key: if
2487         non-convergent encryption is in use, this will be trivial, otherwise
2488         the whole file must be hashed. 'ciphertext' describes how much of the
2489         ciphertext has been pushed to the helper, and is '1.0' for non-helper
2490         uploads. 'encode_and_push' describes how much of the encode-and-push
2491         process has finished: for helper uploads this is dependent upon the
2492         helper providing progress reports. It might be reasonable to add all
2493         three numbers and report the sum to the user."""
2494     def get_active():
2495         """Return True if the upload is currently active, False if not."""
2496     def get_results():
2497         """Return an instance of UploadResults (which contains timing and
2498         sharemap information). Might return None if the upload is not yet
2499         finished."""
2500     def get_counter():
2501         """Each upload status gets a unique number: this method returns that
2502         number. This provides a handle to this particular upload, so a web
2503         page can generate a suitable hyperlink."""
2504
2505 class IDownloadStatus(Interface):
2506     def get_started():
2507         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2508         when the operation was started."""
2509     def get_storage_index():
2510         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2511         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
2512         files)."""
2513     def get_size():
2514         """Return an integer with the number of bytes that will eventually be
2515         retrieved for this file. Returns None if the size is not yet known.
2516         """
2517     def using_helper():
2518         """Return True if this download is using a Helper, False if not."""
2519     def get_status():
2520         """Return a string describing the current state of the download
2521         process."""
2522     def get_progress():
2523         """Returns a float (from 0.0 to 1.0) describing the amount of the
2524         download that has completed. This value will remain at 0.0 until the
2525         first byte of plaintext is pushed to the download target."""
2526     def get_active():
2527         """Return True if the download is currently active, False if not."""
2528     def get_counter():
2529         """Each download status gets a unique number: this method returns
2530         that number. This provides a handle to this particular download, so a
2531         web page can generate a suitable hyperlink."""
2532
2533 class IServermapUpdaterStatus(Interface):
2534     pass
2535 class IPublishStatus(Interface):
2536     pass
2537 class IRetrieveStatus(Interface):
2538     pass
2539
2540 class NotCapableError(Exception):
2541     """You have tried to write to a read-only node."""
2542
2543 class BadWriteEnablerError(Exception):
2544     pass
2545
2546 class RIControlClient(RemoteInterface):
2547
2548     def wait_for_client_connections(num_clients=int):
2549         """Do not return until we have connections to at least NUM_CLIENTS
2550         storage servers.
2551         """
2552
2553     def upload_from_file_to_uri(filename=str,
2554                                 convergence=ChoiceOf(None,
2555                                                      StringConstraint(2**20))):
2556         """Upload a file to the grid. This accepts a filename (which must be
2557         absolute) that points to a file on the node's local disk. The node will
2558         read the contents of this file, upload it to the grid, then return the
2559         URI at which it was uploaded.  If convergence is None then a random
2560         encryption key will be used, else the plaintext will be hashed, then
2561         that hash will be mixed together with the "convergence" string to form
2562         the encryption key.
2563         """
2564         return URI
2565
2566     def download_from_uri_to_file(uri=URI, filename=str):
2567         """Download a file from the grid, placing it on the node's local disk
2568         at the given filename (which must be absolute[?]). Returns the
2569         absolute filename where the file was written."""
2570         return str
2571
2572     # debug stuff
2573
2574     def get_memory_usage():
2575         """Return a dict describes the amount of memory currently in use. The
2576         keys are 'VmPeak', 'VmSize', and 'VmData'. The values are integers,
2577         measuring memory consupmtion in bytes."""
2578         return DictOf(str, int)
2579
2580     def speed_test(count=int, size=int, mutable=Any()):
2581         """Write 'count' tempfiles to disk, all of the given size. Measure
2582         how long (in seconds) it takes to upload them all to the servers.
2583         Then measure how long it takes to download all of them. If 'mutable'
2584         is 'create', time creation of mutable files. If 'mutable' is
2585         'upload', then time access to the same mutable file instead of
2586         creating one.
2587
2588         Returns a tuple of (upload_time, download_time).
2589         """
2590         return (float, float)
2591
2592     def measure_peer_response_time():
2593         """Send a short message to each connected peer, and measure the time
2594         it takes for them to respond to it. This is a rough measure of the
2595         application-level round trip time.
2596
2597         @return: a dictionary mapping peerid to a float (RTT time in seconds)
2598         """
2599
2600         return DictOf(str, float)
2601
2602 UploadResults = Any() #DictOf(str, str)
2603
2604 class RIEncryptedUploadable(RemoteInterface):
2605     __remote_name__ = "RIEncryptedUploadable.tahoe.allmydata.com"
2606
2607     def get_size():
2608         return Offset
2609
2610     def get_all_encoding_parameters():
2611         return (int, int, int, long)
2612
2613     def read_encrypted(offset=Offset, length=ReadSize):
2614         return ListOf(str)
2615
2616     def close():
2617         return None
2618
2619
2620 class RICHKUploadHelper(RemoteInterface):
2621     __remote_name__ = "RIUploadHelper.tahoe.allmydata.com"
2622
2623     def get_version():
2624         """
2625         Return a dictionary of version information.
2626         """
2627         return DictOf(str, Any())
2628
2629     def upload(reader=RIEncryptedUploadable):
2630         return UploadResults
2631
2632
2633 class RIHelper(RemoteInterface):
2634     __remote_name__ = "RIHelper.tahoe.allmydata.com"
2635
2636     def get_version():
2637         """
2638         Return a dictionary of version information.
2639         """
2640         return DictOf(str, Any())
2641
2642     def upload_chk(si=StorageIndex):
2643         """See if a file with a given storage index needs uploading. The
2644         helper will ask the appropriate storage servers to see if the file
2645         has already been uploaded. If so, the helper will return a set of
2646         'upload results' that includes whatever hashes are needed to build
2647         the read-cap, and perhaps a truncated sharemap.
2648
2649         If the file has not yet been uploaded (or if it was only partially
2650         uploaded), the helper will return an empty upload-results dictionary
2651         and also an RICHKUploadHelper object that will take care of the
2652         upload process. The client should call upload() on this object and
2653         pass it a reference to an RIEncryptedUploadable object that will
2654         provide ciphertext. When the upload is finished, the upload() method
2655         will finish and return the upload results.
2656         """
2657         return (UploadResults, ChoiceOf(RICHKUploadHelper, None))
2658
2659
2660 class RIStatsProvider(RemoteInterface):
2661     __remote_name__ = "RIStatsProvider.tahoe.allmydata.com"
2662     """
2663     Provides access to statistics and monitoring information.
2664     """
2665
2666     def get_stats():
2667         """
2668         returns a dictionary containing 'counters' and 'stats', each a
2669         dictionary with string counter/stat name keys, and numeric or None values.
2670         counters are monotonically increasing measures of work done, and
2671         stats are instantaneous measures (potentially time averaged
2672         internally)
2673         """
2674         return DictOf(str, DictOf(str, ChoiceOf(float, int, long, None)))
2675
2676 class RIStatsGatherer(RemoteInterface):
2677     __remote_name__ = "RIStatsGatherer.tahoe.allmydata.com"
2678     """
2679     Provides a monitoring service for centralised collection of stats
2680     """
2681
2682     def provide(provider=RIStatsProvider, nickname=str):
2683         """
2684         @param provider: a stats collector instance which should be polled
2685                          periodically by the gatherer to collect stats.
2686         @param nickname: a name useful to identify the provided client
2687         """
2688         return None
2689
2690
2691 class IStatsProducer(Interface):
2692     def get_stats():
2693         """
2694         returns a dictionary, with str keys representing the names of stats
2695         to be monitored, and numeric values.
2696         """
2697
2698 class RIKeyGenerator(RemoteInterface):
2699     __remote_name__ = "RIKeyGenerator.tahoe.allmydata.com"
2700     """
2701     Provides a service offering to make RSA key pairs.
2702     """
2703
2704     def get_rsa_key_pair(key_size=int):
2705         """
2706         @param key_size: the size of the signature key.
2707         @return: tuple(verifying_key, signing_key)
2708         """
2709         return TupleOf(str, str)
2710
2711
2712 class FileTooLargeError(Exception):
2713     pass
2714
2715 class IValidatedThingProxy(Interface):
2716     def start():
2717         """ Acquire a thing and validate it. Return a deferred which is
2718         eventually fired with self if the thing is valid or errbacked if it
2719         can't be acquired or validated."""
2720
2721 class InsufficientVersionError(Exception):
2722     def __init__(self, needed, got):
2723         self.needed = needed
2724         self.got = got
2725     def __repr__(self):
2726         return "InsufficientVersionError(need '%s', got %s)" % (self.needed,
2727                                                                 self.got)
2728
2729 class EmptyPathnameComponentError(Exception):
2730     """The webapi disallows empty pathname components."""