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