]> git.rkrishnan.org Git - tahoe-lafs/tahoe-lafs.git/blob - src/allmydata/interfaces.py
interfaces.py: which -> that.
[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
52 class RIBucketReader(RemoteInterface):
53     def read(offset=Offset, length=ReadSize):
54         return ShareData
55
56     def advise_corrupt_share(reason=str):
57         """Clients who discover hash failures in shares that they have
58         downloaded from me will use this method to inform me about the
59         failures. I will record their concern so that my operator can
60         manually inspect the shares in question. I return None.
61
62         This is a wrapper around RIStorageServer.advise_corrupt_share()
63         that is tied to a specific share, and therefore does not need the
64         extra share-identifying arguments. Please see that method for full
65         documentation.
66         """
67
68
69 TestVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize, str, str))
70 # elements are (offset, length, operator, specimen)
71 # operator is one of "lt, le, eq, ne, ge, gt"
72 # nop always passes and is used to fetch data while writing.
73 # you should use length==len(specimen) for everything except nop
74 DataVector = ListOf(TupleOf(Offset, ShareData))
75 # (offset, data). This limits us to 30 writes of 1MiB each per call
76 TestAndWriteVectorsForShares = DictOf(int,
77                                       TupleOf(TestVector,
78                                               DataVector,
79                                               ChoiceOf(None, Offset), # new_length
80                                               ))
81 ReadVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize))
82 ReadData = ListOf(ShareData)
83 # returns data[offset:offset+length] for each element of TestVector
84
85
86 class RIStorageServer(RemoteInterface):
87     __remote_name__ = "RIStorageServer.tahoe.allmydata.com"
88
89     def get_version():
90         """
91         Return a dictionary of version information.
92         """
93         return DictOf(str, Any())
94
95     def allocate_buckets(storage_index=StorageIndex,
96                          renew_secret=LeaseRenewSecret,
97                          cancel_secret=LeaseCancelSecret,
98                          sharenums=SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
99                          allocated_size=Offset, canary=Referenceable):
100         """
101         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
102                               increfed.
103         @param sharenums: these are the share numbers (probably between 0 and
104                           99) that the sender is proposing to store on this
105                           server.
106         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
107                              This secret is generated by the client and
108                              stored for later comparison by the server. Each
109                              server is given a different secret.
110         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
111         @param canary: If the canary is lost before close(), the bucket is
112                        deleted.
113         @return: tuple of (alreadygot, allocated), where alreadygot is what we
114                  already have and allocated is what we hereby agree to accept.
115                  New leases are added for shares in both lists.
116         """
117         return TupleOf(SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
118                        DictOf(int, RIBucketWriter, maxKeys=MAX_BUCKETS))
119
120     def add_lease(storage_index=StorageIndex,
121                   renew_secret=LeaseRenewSecret,
122                   cancel_secret=LeaseCancelSecret):
123         """
124         Add a new lease on the given bucket. If the renew_secret matches an
125         existing lease, that lease will be renewed instead. If there is no
126         bucket for the given storage_index, return silently. (note that in
127         tahoe-1.3.0 and earlier, IndexError was raised if there was no
128         bucket)
129         """
130         return Any() # returns None now, but future versions might change
131
132     def renew_lease(storage_index=StorageIndex, renew_secret=LeaseRenewSecret):
133         """
134         Renew the lease on a given bucket, resetting the timer to 31 days.
135         Some networks will use this, some will not. If there is no bucket for
136         the given storage_index, IndexError will be raised.
137
138         For mutable shares, if the given renew_secret does not match an
139         existing lease, IndexError will be raised with a note listing the
140         server-nodeids on the existing leases, so leases on migrated shares
141         can be renewed or cancelled. For immutable shares, IndexError
142         (without the note) will be raised.
143         """
144         return Any()
145
146     def get_buckets(storage_index=StorageIndex):
147         return DictOf(int, RIBucketReader, maxKeys=MAX_BUCKETS)
148
149
150
151     def slot_readv(storage_index=StorageIndex,
152                    shares=ListOf(int), readv=ReadVector):
153         """Read a vector from the numbered shares associated with the given
154         storage index. An empty shares list means to return data from all
155         known shares. Returns a dictionary with one key per share."""
156         return DictOf(int, ReadData) # shnum -> results
157
158     def slot_testv_and_readv_and_writev(storage_index=StorageIndex,
159                                         secrets=TupleOf(WriteEnablerSecret,
160                                                         LeaseRenewSecret,
161                                                         LeaseCancelSecret),
162                                         tw_vectors=TestAndWriteVectorsForShares,
163                                         r_vector=ReadVector,
164                                         ):
165         """
166         General-purpose test-read-and-set operation for mutable slots:
167         (1) For submitted shnums, compare the test vectors against extant
168             shares, or against an empty share for shnums that do not exist.
169         (2) Use the read vectors to extract "old data" from extant shares.
170         (3) If all tests in (1) passed, then apply the write vectors
171             (possibly creating new shares).
172         (4) Return whether the tests passed, and the "old data", which does
173             not include any modifications made by the writes.
174
175         The operation does not interleave with other operations on the same
176         shareset.
177
178         This method is, um, large. The goal is to allow clients to update all
179         the shares associated with a mutable file in a single round trip.
180
181         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
182                               increfed.
183         @param write_enabler: a secret that is stored along with the slot.
184                               Writes are accepted from any caller who can
185                               present the matching secret. A different secret
186                               should be used for each slot*server pair.
187         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
188                              This secret is generated by the client and
189                              stored for later comparison by the server. Each
190                              server is given a different secret.
191         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
192
193         The 'secrets' argument is a tuple of (write_enabler, renew_secret,
194         cancel_secret). The first is required to perform any write. The
195         latter two are used when allocating new shares. To simply acquire a
196         new lease on existing shares, use an empty testv and an empty writev.
197
198         Each share can have a separate test vector (i.e. a list of
199         comparisons to perform). If all vectors for all shares pass, then all
200         writes for all shares are recorded. Each comparison is a 4-tuple of
201         (offset, length, operator, specimen), which effectively does a
202         bool( (read(offset, length)) OPERATOR specimen ) and only performs
203         the write if all these evaluate to True. Basic test-and-set uses 'eq'.
204         Write-if-newer uses a seqnum and (offset, length, 'lt', specimen).
205         Write-if-same-or-newer uses 'le'.
206
207         Reads from the end of the container are truncated, and missing shares
208         behave like empty ones, so to assert that a share doesn't exist (for
209         use when creating a new share), use (0, 1, 'eq', '').
210
211         The write vector will be applied to the given share, expanding it if
212         necessary. A write vector applied to a share number that did not
213         exist previously will cause that share to be created. Write vectors
214         must not overlap (if they do, this will either cause an error or
215         apply them in an unspecified order). Duplicate write vectors, with
216         the same offset and data, are currently tolerated but are not
217         desirable.
218
219         In Tahoe-LAFS v1.8.3 or later (except 1.9.0a1), if you send a write
220         vector whose offset is beyond the end of the current data, the space
221         between the end of the current data and the beginning of the write
222         vector will be filled with zero bytes. In earlier versions the
223         contents of this space was unspecified (and might end up containing
224         secrets). Storage servers with the new zero-filling behavior will
225         advertise a true value for the 'fills-holes-with-zero-bytes' key
226         (under 'http://allmydata.org/tahoe/protocols/storage/v1') in their
227         version information.
228
229         Each write vector is accompanied by a 'new_length' argument, which
230         can be used to truncate the data. If new_length is not None and it is
231         less than the current size of the data (after applying all write
232         vectors), then the data will be truncated to new_length. If
233         new_length==0, the share will be deleted.
234
235         In Tahoe-LAFS v1.8.2 and earlier, new_length could also be used to
236         enlarge the file by sending a number larger than the size of the data
237         after applying all write vectors. That behavior was not used, and as
238         of Tahoe-LAFS v1.8.3 it no longer works and the new_length is ignored
239         in that case.
240
241         If a storage client knows that the server supports zero-filling, for
242         example from the 'fills-holes-with-zero-bytes' key in its version
243         information, it can extend the file efficiently by writing a single
244         zero byte just before the new end-of-file. Otherwise it must
245         explicitly write zeroes to all bytes between the old and new
246         end-of-file. In any case it should avoid sending new_length larger
247         than the size of the data after applying all write vectors.
248
249         The read vector is used to extract data from all known shares,
250         *before* any writes have been applied. The same read vector is used
251         for all shares. This captures the state that was tested by the test
252         vector, for extant shares.
253
254         This method returns two values: a boolean and a dict. The boolean is
255         True if the write vectors were applied, False if not. The dict is
256         keyed by share number, and each value contains a list of strings, one
257         for each element of the read vector.
258
259         If the write_enabler is wrong, this will raise BadWriteEnablerError.
260         To enable share migration (using update_write_enabler), the exception
261         will have the nodeid used for the old write enabler embedded in it,
262         in the following string::
263
264          The write enabler was recorded by nodeid '%s'.
265
266         Note that the nodeid here is encoded using the same base32 encoding
267         used by Foolscap and allmydata.util.idlib.nodeid_b2a().
268         """
269         return TupleOf(bool, DictOf(int, ReadData))
270
271     def advise_corrupt_share(share_type=str, storage_index=StorageIndex,
272                              shnum=int, reason=str):
273         """Clients who discover hash failures in shares that they have
274         downloaded from me will use this method to inform me about the
275         failures. I will record their concern so that my operator can
276         manually inspect the shares in question. I return None.
277
278         'share_type' is either 'mutable' or 'immutable'. 'storage_index' is a
279         (binary) storage index string, and 'shnum' is the integer share
280         number. 'reason' is a human-readable explanation of the problem,
281         probably including some expected hash values and the computed ones
282         that did not match. Corruption advisories for mutable shares should
283         include a hash of the public key (the same value that appears in the
284         mutable-file verify-cap), since the current share format does not
285         store that on disk.
286         """
287
288
289 class IStorageBucketWriter(Interface):
290     """
291     Objects of this kind live on the client side.
292     """
293     def put_block(segmentnum, data):
294         """
295         @param segmentnum=int
296         @param data=ShareData: For most segments, this data will be 'blocksize'
297         bytes in length. The last segment might be shorter.
298         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
299         """
300
301     def put_crypttext_hashes(hashes):
302         """
303         @param hashes=ListOf(Hash)
304         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
305         """
306
307     def put_block_hashes(blockhashes):
308         """
309         @param blockhashes=ListOf(Hash)
310         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
311         """
312
313     def put_share_hashes(sharehashes):
314         """
315         @param sharehashes=ListOf(TupleOf(int, Hash))
316         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
317         """
318
319     def put_uri_extension(data):
320         """This block of data contains integrity-checking information (hashes
321         of plaintext, crypttext, and shares), as well as encoding parameters
322         that are necessary to recover the data. This is a serialized dict
323         mapping strings to other strings. The hash of this data is kept in
324         the URI and verified before any of the data is used. All buckets for
325         a given file contain identical copies of this data.
326
327         The serialization format is specified with the following pseudocode:
328         for k in sorted(dict.keys()):
329             assert re.match(r'^[a-zA-Z_\-]+$', k)
330             write(k + ':' + netstring(dict[k]))
331
332         @param data=URIExtensionData
333         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
334         """
335
336     def close():
337         """Finish writing and close the bucket. The share is not finalized
338         until this method is called: if the uploading client disconnects
339         before calling close(), the partially-written share will be
340         discarded.
341
342         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
343         """
344
345
346 class IStorageBucketReader(Interface):
347     def get_block_data(blocknum, blocksize, size):
348         """Most blocks will be the same size. The last block might be shorter
349         than the others.
350
351         @param blocknum=int
352         @param blocksize=int
353         @param size=int
354         @return: ShareData
355         """
356
357     def get_crypttext_hashes():
358         """
359         @return: ListOf(Hash)
360         """
361
362     def get_block_hashes(at_least_these=()):
363         """
364         @param at_least_these=SetOf(int)
365         @return: ListOf(Hash)
366         """
367
368     def get_share_hashes():
369         """
370         @return: ListOf(TupleOf(int, Hash))
371         """
372
373     def get_uri_extension():
374         """
375         @return: URIExtensionData
376         """
377
378
379 class IStorageBroker(Interface):
380     def get_servers_for_psi(peer_selection_index):
381         """
382         @return: list of IServer instances
383         """
384     def get_connected_servers():
385         """
386         @return: frozenset of connected IServer instances
387         """
388     def get_known_servers():
389         """
390         @return: frozenset of IServer instances
391         """
392     def get_all_serverids():
393         """
394         @return: frozenset of serverid strings
395         """
396     def get_nickname_for_serverid(serverid):
397         """
398         @return: unicode nickname, or None
399         """
400
401     # methods moved from IntroducerClient, need review
402     def get_all_connections():
403         """Return a frozenset of (nodeid, service_name, rref) tuples, one for
404         each active connection we've established to a remote service. This is
405         mostly useful for unit tests that need to wait until a certain number
406         of connections have been made."""
407
408     def get_all_connectors():
409         """Return a dict that maps from (nodeid, service_name) to a
410         RemoteServiceConnector instance for all services that we are actively
411         trying to connect to. Each RemoteServiceConnector has the following
412         public attributes::
413
414           service_name: the type of service provided, like 'storage'
415           announcement_time: when we first heard about this service
416           last_connect_time: when we last established a connection
417           last_loss_time: when we last lost a connection
418
419           version: the peer's version, from the most recent connection
420           oldest_supported: the peer's oldest supported version, same
421
422           rref: the RemoteReference, if connected, otherwise None
423           remote_host: the IAddress, if connected, otherwise None
424
425         This method is intended for monitoring interfaces, such as a web page
426         that describes connecting and connected peers.
427         """
428
429     def get_all_peerids():
430         """Return a frozenset of all peerids to whom we have a connection (to
431         one or more services) established. Mostly useful for unit tests."""
432
433     def get_all_connections_for(service_name):
434         """Return a frozenset of (nodeid, service_name, rref) tuples, one
435         for each active connection that provides the given SERVICE_NAME."""
436
437     def get_permuted_peers(service_name, key):
438         """Returns an ordered list of (peerid, rref) tuples, selecting from
439         the connections that provide SERVICE_NAME, using a hash-based
440         permutation keyed by KEY. This randomizes the service list in a
441         repeatable way, to distribute load over many peers.
442         """
443
444
445 class IDisplayableServer(Interface):
446     def get_nickname():
447         pass
448
449     def get_name():
450         pass
451
452     def get_longname():
453         pass
454
455
456 class IServer(IDisplayableServer):
457     """I live in the client, and represent a single server."""
458     def start_connecting(tub, trigger_cb):
459         pass
460
461     def get_rref():
462         """Once a server is connected, I return a RemoteReference.
463         Before a server is connected for the first time, I return None.
464
465         Note that the rref I return will start producing DeadReferenceErrors
466         once the connection is lost.
467         """
468
469
470 class IMutableSlotWriter(Interface):
471     """
472     The interface for a writer around a mutable slot on a remote server.
473     """
474     def set_checkstring(checkstring, *args):
475         """
476         Set the checkstring that I will pass to the remote server when
477         writing.
478
479             @param checkstring A packed checkstring to use.
480
481         Note that implementations can differ in which semantics they
482         wish to support for set_checkstring -- they can, for example,
483         build the checkstring themselves from its constituents, or
484         some other thing.
485         """
486
487     def get_checkstring():
488         """
489         Get the checkstring that I think currently exists on the remote
490         server.
491         """
492
493     def put_block(data, segnum, salt):
494         """
495         Add a block and salt to the share.
496         """
497
498     def put_encprivkey(encprivkey):
499         """
500         Add the encrypted private key to the share.
501         """
502
503     def put_blockhashes(blockhashes):
504         """
505         @param blockhashes=list
506         Add the block hash tree to the share.
507         """
508
509     def put_sharehashes(sharehashes):
510         """
511         @param sharehashes=dict
512         Add the share hash chain to the share.
513         """
514
515     def get_signable():
516         """
517         Return the part of the share that needs to be signed.
518         """
519
520     def put_signature(signature):
521         """
522         Add the signature to the share.
523         """
524
525     def put_verification_key(verification_key):
526         """
527         Add the verification key to the share.
528         """
529
530     def finish_publishing():
531         """
532         Do anything necessary to finish writing the share to a remote
533         server. I require that no further publishing needs to take place
534         after this method has been called.
535         """
536
537
538 class IURI(Interface):
539     def init_from_string(uri):
540         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
541         this instance with its data. I am not normally called directly,
542         please use the module-level uri.from_string() function to convert
543         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
544
545     def is_readonly():
546         """Return False if this URI be used to modify the data. Return True
547         if this URI cannot be used to modify the data."""
548
549     def is_mutable():
550         """Return True if the data can be modified by *somebody* (perhaps
551         someone who has a more powerful URI than this one)."""
552
553     # TODO: rename to get_read_cap()
554     def get_readonly():
555         """Return another IURI instance that represents a read-only form of
556         this one. If is_readonly() is True, this returns self."""
557
558     def get_verify_cap():
559         """Return an instance that provides IVerifierURI, which can be used
560         to check on the availability of the file or directory, without
561         providing enough capabilities to actually read or modify the
562         contents. This may return None if the file does not need checking or
563         verification (e.g. LIT URIs).
564         """
565
566     def to_string():
567         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
568         passing into init_from_string."""
569
570
571 class IVerifierURI(Interface, IURI):
572     def init_from_string(uri):
573         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
574         this instance with its data. I am not normally called directly,
575         please use the module-level uri.from_string() function to convert
576         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
577
578     def to_string():
579         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
580         passing into init_from_string."""
581
582
583 class IDirnodeURI(Interface):
584     """I am a URI that represents a dirnode."""
585
586
587 class IFileURI(Interface):
588     """I am a URI that represents a filenode."""
589     def get_size():
590         """Return the length (in bytes) of the file that I represent."""
591
592
593 class IImmutableFileURI(IFileURI):
594     pass
595
596 class IMutableFileURI(Interface):
597     pass
598
599 class IDirectoryURI(Interface):
600     pass
601
602 class IReadonlyDirectoryURI(Interface):
603     pass
604
605
606 class CapConstraintError(Exception):
607     """A constraint on a cap was violated."""
608
609 class MustBeDeepImmutableError(CapConstraintError):
610     """Mutable children cannot be added to an immutable directory.
611     Also, caps obtained from an immutable directory can trigger this error
612     if they are later found to refer to a mutable object and then used."""
613
614 class MustBeReadonlyError(CapConstraintError):
615     """Known write caps cannot be specified in a ro_uri field. Also,
616     caps obtained from a ro_uri field can trigger this error if they
617     are later found to be write caps and then used."""
618
619 class MustNotBeUnknownRWError(CapConstraintError):
620     """Cannot add an unknown child cap specified in a rw_uri field."""
621
622
623 class IReadable(Interface):
624     """I represent a readable object -- either an immutable file, or a
625     specific version of a mutable file.
626     """
627
628     def is_readonly():
629         """Return True if this reference provides mutable access to the given
630         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
631         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
632         read-write reference to it.
633
634         For an IReadable returned by get_best_readable_version(), this will
635         always return True, but for instances of subinterfaces such as
636         IMutableFileVersion, it may return False."""
637
638     def is_mutable():
639         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
640         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
641         might be mutable overall, but your reference to it might be
642         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
643         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
644         file."""
645
646     def get_storage_index():
647         """Return the storage index of the file."""
648
649     def get_size():
650         """Return the length (in bytes) of this readable object."""
651
652     def download_to_data():
653         """Download all of the file contents. I return a Deferred that fires
654         with the contents as a byte string."""
655
656     def read(consumer, offset=0, size=None):
657         """Download a portion (possibly all) of the file's contents, making
658         them available to the given IConsumer. Return a Deferred that fires
659         (with the consumer) when the consumer is unregistered (either because
660         the last byte has been given to it, or because the consumer threw an
661         exception during write(), possibly because it no longer wants to
662         receive data). The portion downloaded will start at 'offset' and
663         contain 'size' bytes (or the remainder of the file if size==None).
664
665         The consumer will be used in non-streaming mode: an IPullProducer
666         will be attached to it.
667
668         The consumer will not receive data right away: several network trips
669         must occur first. The order of events will be::
670
671          consumer.registerProducer(p, streaming)
672           (if streaming == False)::
673            consumer does p.resumeProducing()
674             consumer.write(data)
675            consumer does p.resumeProducing()
676             consumer.write(data).. (repeat until all data is written)
677          consumer.unregisterProducer()
678          deferred.callback(consumer)
679
680         If a download error occurs, or an exception is raised by
681         consumer.registerProducer() or consumer.write(), I will call
682         consumer.unregisterProducer() and then deliver the exception via
683         deferred.errback(). To cancel the download, the consumer should call
684         p.stopProducing(), which will result in an exception being delivered
685         via deferred.errback().
686
687         See src/allmydata/util/consumer.py for an example of a simple
688         download-to-memory consumer.
689         """
690
691
692 class IWriteable(Interface):
693     """
694     I define methods that callers can use to update SDMF and MDMF
695     mutable files on a Tahoe-LAFS grid.
696     """
697     # XXX: For the moment, we have only this. It is possible that we
698     #      want to move overwrite() and modify() in here too.
699     def update(data, offset):
700         """
701         I write the data from my data argument to the MDMF file,
702         starting at offset. I continue writing data until my data
703         argument is exhausted, appending data to the file as necessary.
704         """
705         # assert IMutableUploadable.providedBy(data)
706         # to append data: offset=node.get_size_of_best_version()
707         # do we want to support compacting MDMF?
708         # for an MDMF file, this can be done with O(data.get_size())
709         # memory. For an SDMF file, any modification takes
710         # O(node.get_size_of_best_version()).
711
712
713 class IMutableFileVersion(IReadable):
714     """I provide access to a particular version of a mutable file. The
715     access is read/write if I was obtained from a filenode derived from
716     a write cap, or read-only if the filenode was derived from a read cap.
717     """
718
719     def get_sequence_number():
720         """Return the sequence number of this version."""
721
722     def get_servermap():
723         """Return the IMutableFileServerMap instance that was used to create
724         this object.
725         """
726
727     def get_writekey():
728         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
729         write-capability. This may be used to assist with data structures
730         that need to make certain data available only to writers, such as the
731         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
732         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
733         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
734         writer-visible data using this writekey.
735         """
736
737     # TODO: Can this be overwrite instead of replace?
738     def replace(new_contents):
739         """Replace the contents of the mutable file, provided that no other
740         node has published (or is attempting to publish, concurrently) a
741         newer version of the file than this one.
742
743         I will avoid modifying any share that is different than the version
744         given by get_sequence_number(). However, if another node is writing
745         to the file at the same time as me, I may manage to update some shares
746         while they update others. If I see any evidence of this, I will signal
747         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
748         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
749         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
750         all of these).
751
752         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
753         return it to the caller (since they failed to coordinate their
754         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
755         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
756         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
757         able to write the new version without incident.
758
759         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
760         update has completed.
761         """
762
763     def modify(modifier_cb):
764         """Modify the contents of the file, by downloading this version,
765         applying the modifier function (or bound method), then uploading
766         the new version. This will succeed as long as no other node
767         publishes a version between the download and the upload.
768         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when
769         the update is complete.
770
771         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
772         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
773         download_to_data(), the old contents will be from this version,
774         but the modifier can use the servermap to make other decisions
775         (such as refusing to apply the delta if there are multiple parallel
776         versions, or if there is evidence of a newer unrecoverable version).
777         'first_time' will be True the first time the modifier is called,
778         and False on any subsequent calls.
779
780         The callable should return a string with the new contents. The
781         callable must be prepared to be called multiple times, and must
782         examine the input string to see if the change that it wants to make
783         is already present in the old version. If it does not need to make
784         any changes, it can either return None, or return its input string.
785
786         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
787         errback.
788         """
789
790
791 # The hierarchy looks like this:
792 #  IFilesystemNode
793 #   IFileNode
794 #    IMutableFileNode
795 #    IImmutableFileNode
796 #   IDirectoryNode
797
798 class IFilesystemNode(Interface):
799     def get_cap():
800         """Return the strongest 'cap instance' associated with this node.
801         (writecap for writeable-mutable files/directories, readcap for
802         immutable or readonly-mutable files/directories). To convert this
803         into a string, call .to_string() on the result."""
804
805     def get_readcap():
806         """Return a readonly cap instance for this node. For immutable or
807         readonly nodes, get_cap() and get_readcap() return the same thing."""
808
809     def get_repair_cap():
810         """Return an IURI instance that can be used to repair the file, or
811         None if this node cannot be repaired (either because it is not
812         distributed, like a LIT file, or because the node does not represent
813         sufficient authority to create a repair-cap, like a read-only RSA
814         mutable file node [which cannot create the correct write-enablers]).
815         """
816
817     def get_verify_cap():
818         """Return an IVerifierURI instance that represents the
819         'verifiy/refresh capability' for this node. The holder of this
820         capability will be able to renew the lease for this node, protecting
821         it from garbage-collection. They will also be able to ask a server if
822         it holds a share for the file or directory.
823         """
824
825     def get_uri():
826         """Return the URI string corresponding to the strongest cap associated
827         with this node. If this node is read-only, the URI will only offer
828         read-only access. If this node is read-write, the URI will offer
829         read-write access.
830
831         If you have read-write access to a node and wish to share merely
832         read-only access with others, use get_readonly_uri().
833         """
834
835     def get_write_uri():
836         """Return the URI string that can be used by others to get write
837         access to this node, if it is writeable. If this is a read-only node,
838         return None."""
839
840     def get_readonly_uri():
841         """Return the URI string that can be used by others to get read-only
842         access to this node. The result is a read-only URI, regardless of
843         whether this node is read-only or read-write.
844
845         If you have merely read-only access to this node, get_readonly_uri()
846         will return the same thing as get_uri().
847         """
848
849     def get_storage_index():
850         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
851         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
852         files and directories)."""
853
854     def is_readonly():
855         """Return True if this reference provides mutable access to the given
856         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
857         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
858         read-write reference to it."""
859
860     def is_mutable():
861         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
862         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
863         might be mutable overall, but your reference to it might be
864         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
865         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
866         file.
867         """
868
869     def is_unknown():
870         """Return True if this is an unknown node."""
871
872     def is_allowed_in_immutable_directory():
873         """Return True if this node is allowed as a child of a deep-immutable
874         directory. This is true if either the node is of a known-immutable type,
875         or it is unknown and read-only.
876         """
877
878     def raise_error():
879         """Raise any error associated with this node."""
880
881     # XXX: These may not be appropriate outside the context of an IReadable.
882     def get_size():
883         """Return the length (in bytes) of the data this node represents. For
884         directory nodes, I return the size of the backing store. I return
885         synchronously and do not consult the network, so for mutable objects,
886         I will return the most recently observed size for the object, or None
887         if I don't remember a size. Use get_current_size, which returns a
888         Deferred, if you want more up-to-date information."""
889
890     def get_current_size():
891         """I return a Deferred that fires with the length (in bytes) of the
892         data this node represents.
893         """
894
895
896 class IFileNode(IFilesystemNode):
897     """I am a node that represents a file: a sequence of bytes. I am not a
898     container, like IDirectoryNode."""
899     def get_best_readable_version():
900         """Return a Deferred that fires with an IReadable for the 'best'
901         available version of the file. The IReadable provides only read
902         access, even if this filenode was derived from a write cap.
903
904         For an immutable file, there is only one version. For a mutable
905         file, the 'best' version is the recoverable version with the
906         highest sequence number. If no uncoordinated writes have occurred,
907         and if enough shares are available, then this will be the most
908         recent version that has been uploaded. If no version is recoverable,
909         the Deferred will errback with an UnrecoverableFileError.
910         """
911
912     def download_best_version():
913         """Download the contents of the version that would be returned
914         by get_best_readable_version(). This is equivalent to calling
915         download_to_data() on the IReadable given by that method.
916
917         I return a Deferred that fires with a byte string when the file
918         has been fully downloaded. To support streaming download, use
919         the 'read' method of IReadable. If no version is recoverable,
920         the Deferred will errback with an UnrecoverableFileError.
921         """
922
923     def get_size_of_best_version():
924         """Find the size of the version that would be returned by
925         get_best_readable_version().
926
927         I return a Deferred that fires with an integer. If no version
928         is recoverable, the Deferred will errback with an
929         UnrecoverableFileError.
930         """
931
932
933 class IImmutableFileNode(IFileNode, IReadable):
934     """I am a node representing an immutable file. Immutable files have
935     only one version"""
936
937
938 class IMutableFileNode(IFileNode):
939     """I provide access to a 'mutable file', which retains its identity
940     regardless of what contents are put in it.
941
942     The consistency-vs-availability problem means that there might be
943     multiple versions of a file present in the grid, some of which might be
944     unrecoverable (i.e. have fewer than 'k' shares). These versions are
945     loosely ordered: each has a sequence number and a hash, and any version
946     with seqnum=N was uploaded by a node that has seen at least one version
947     with seqnum=N-1.
948
949     The 'servermap' (an instance of IMutableFileServerMap) is used to
950     describe the versions that are known to be present in the grid, and which
951     servers are hosting their shares. It is used to represent the 'state of
952     the world', and is used for this purpose by my test-and-set operations.
953     Downloading the contents of the mutable file will also return a
954     servermap. Uploading a new version into the mutable file requires a
955     servermap as input, and the semantics of the replace operation is
956     'replace the file with my new version if it looks like nobody else has
957     changed the file since my previous download'. Because the file is
958     distributed, this is not a perfect test-and-set operation, but it will do
959     its best. If the replace process sees evidence of a simultaneous write,
960     it will signal an UncoordinatedWriteError, so that the caller can take
961     corrective action.
962
963
964     Most readers will want to use the 'best' current version of the file, and
965     should use my 'download_best_version()' method.
966
967     To unconditionally replace the file, callers should use overwrite(). This
968     is the mode that user-visible mutable files will probably use.
969
970     To apply some delta to the file, call modify() with a callable modifier
971     function that can apply the modification that you want to make. This is
972     the mode that dirnodes will use, since most directory modification
973     operations can be expressed in terms of deltas to the directory state.
974
975
976     Three methods are available for users who need to perform more complex
977     operations. The first is get_servermap(), which returns an up-to-date
978     servermap using a specified mode. The second is download_version(), which
979     downloads a specific version (not necessarily the 'best' one). The third
980     is 'upload', which accepts new contents and a servermap (which must have
981     been updated with MODE_WRITE). The upload method will attempt to apply
982     the new contents as long as no other node has modified the file since the
983     servermap was updated. This might be useful to a caller who wants to
984     merge multiple versions into a single new one.
985
986     Note that each time the servermap is updated, a specific 'mode' is used,
987     which determines how many peers are queried. To use a servermap for my
988     replace() method, that servermap must have been updated in MODE_WRITE.
989     These modes are defined in allmydata.mutable.common, and consist of
990     MODE_READ, MODE_WRITE, MODE_ANYTHING, and MODE_CHECK. Please look in
991     allmydata/mutable/servermap.py for details about the differences.
992
993     Mutable files are currently limited in size (about 3.5MB max) and can
994     only be retrieved and updated all-at-once, as a single big string. Future
995     versions of our mutable files will remove this restriction.
996     """
997     def get_best_mutable_version():
998         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileVersion for
999         the 'best' available version of the file. The best version is
1000         the recoverable version with the highest sequence number. If no
1001         uncoordinated writes have occurred, and if enough shares are
1002         available, then this will be the most recent version that has
1003         been uploaded.
1004
1005         If no version is recoverable, the Deferred will errback with an
1006         UnrecoverableFileError.
1007         """
1008
1009     def overwrite(new_contents):
1010         """Unconditionally replace the contents of the mutable file with new
1011         ones. This simply chains get_servermap(MODE_WRITE) and upload(). This
1012         is only appropriate to use when the new contents of the file are
1013         completely unrelated to the old ones, and you do not care about other
1014         clients' changes.
1015
1016         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
1017         update has completed.
1018         """
1019
1020     def modify(modifier_cb):
1021         """Modify the contents of the file, by downloading the current
1022         version, applying the modifier function (or bound method), then
1023         uploading the new version. I return a Deferred that fires (with a
1024         PublishStatus object) when the update is complete.
1025
1026         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
1027         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
1028         download_best_version(), the old contents will be from the best
1029         recoverable version, but the modifier can use the servermap to make
1030         other decisions (such as refusing to apply the delta if there are
1031         multiple parallel versions, or if there is evidence of a newer
1032         unrecoverable version). 'first_time' will be True the first time the
1033         modifier is called, and False on any subsequent calls.
1034
1035         The callable should return a string with the new contents. The
1036         callable must be prepared to be called multiple times, and must
1037         examine the input string to see if the change that it wants to make
1038         is already present in the old version. If it does not need to make
1039         any changes, it can either return None, or return its input string.
1040
1041         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
1042         errback.
1043         """
1044
1045     def get_servermap(mode):
1046         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileServerMap
1047         instance, updated using the given mode.
1048         """
1049
1050     def download_version(servermap, version):
1051         """Download a specific version of the file, using the servermap
1052         as a guide to where the shares are located.
1053
1054         I return a Deferred that fires with the requested contents, or
1055         errbacks with UnrecoverableFileError. Note that a servermap that was
1056         updated with MODE_ANYTHING or MODE_READ may not know about shares for
1057         all versions (those modes stop querying servers as soon as they can
1058         fulfil their goals), so you may want to use MODE_CHECK (which checks
1059         everything) to get increased visibility.
1060         """
1061
1062     def upload(new_contents, servermap):
1063         """Replace the contents of the file with new ones. This requires a
1064         servermap that was previously updated with MODE_WRITE.
1065
1066         I attempt to provide test-and-set semantics, in that I will avoid
1067         modifying any share that is different than the version I saw in the
1068         servermap. However, if another node is writing to the file at the
1069         same time as me, I may manage to update some shares while they update
1070         others. If I see any evidence of this, I will signal
1071         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
1072         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
1073         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
1074         all of these).
1075
1076         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
1077         return it to the caller (since they failed to coordinate their
1078         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
1079         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
1080         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
1081         able to write the new version without incident.
1082
1083         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
1084         publish has completed. I will update the servermap in-place with the
1085         location of all new shares.
1086         """
1087
1088     def get_writekey():
1089         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
1090         write-capability. This may be used to assist with data structures
1091         that need to make certain data available only to writers, such as the
1092         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
1093         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
1094         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
1095         writer-visible data using this writekey.
1096         """
1097
1098     def get_version():
1099         """Returns the mutable file protocol version."""
1100
1101
1102 class NotEnoughSharesError(Exception):
1103     """Download was unable to get enough shares"""
1104
1105 class NoSharesError(Exception):
1106     """Download was unable to get any shares at all."""
1107
1108 class DownloadStopped(Exception):
1109     pass
1110
1111 class UploadUnhappinessError(Exception):
1112     """Upload was unable to satisfy 'servers_of_happiness'"""
1113
1114 class UnableToFetchCriticalDownloadDataError(Exception):
1115     """I was unable to fetch some piece of critical data that is supposed to
1116     be identically present in all shares."""
1117
1118 class NoServersError(Exception):
1119     """Upload wasn't given any servers to work with, usually indicating a
1120     network or Introducer problem."""
1121
1122 class ExistingChildError(Exception):
1123     """A directory node was asked to add or replace a child that already
1124     exists, and overwrite= was set to False."""
1125
1126 class NoSuchChildError(Exception):
1127     """A directory node was asked to fetch a child that does not exist."""
1128     def __str__(self):
1129         # avoid UnicodeEncodeErrors when converting to str
1130         return self.__repr__()
1131
1132 class ChildOfWrongTypeError(Exception):
1133     """An operation was attempted on a child of the wrong type (file or directory)."""
1134
1135
1136 class IDirectoryNode(IFilesystemNode):
1137     """I represent a filesystem node that is a container, with a
1138     name-to-child mapping, holding the tahoe equivalent of a directory. All
1139     child names are unicode strings, and all children are some sort of
1140     IFilesystemNode (a file, subdirectory, or unknown node).
1141     """
1142
1143     def get_uri():
1144         """
1145         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
1146         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
1147         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
1148         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
1149         protocol.
1150         """
1151
1152     def get_readonly_uri():
1153         """
1154         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
1155         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
1156         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
1157         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
1158         protocol.
1159         """
1160
1161     def list():
1162         """I return a Deferred that fires with a dictionary mapping child
1163         name (a unicode string) to (node, metadata_dict) tuples, in which
1164         'node' is an IFilesystemNode and 'metadata_dict' is a dictionary of
1165         metadata."""
1166
1167     def has_child(name):
1168         """I return a Deferred that fires with a boolean, True if there
1169         exists a child of the given name, False if not. The child name must
1170         be a unicode string."""
1171
1172     def get(name):
1173         """I return a Deferred that fires with a specific named child node,
1174         which is an IFilesystemNode. The child name must be a unicode string.
1175         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1176
1177     def get_metadata_for(name):
1178         """I return a Deferred that fires with the metadata dictionary for
1179         a specific named child node. The child name must be a unicode string.
1180         This metadata is stored in the *edge*, not in the child, so it is
1181         attached to the parent dirnode rather than the child node.
1182         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1183
1184     def set_metadata_for(name, metadata):
1185         """I replace any existing metadata for the named child with the new
1186         metadata. The child name must be a unicode string. This metadata is
1187         stored in the *edge*, not in the child, so it is attached to the
1188         parent dirnode rather than the child node. I return a Deferred
1189         (that fires with this dirnode) when the operation is complete.
1190         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1191
1192     def get_child_at_path(path):
1193         """Transform a child path into an IFilesystemNode.
1194
1195         I perform a recursive series of 'get' operations to find the named
1196         descendant node. I return a Deferred that fires with the node, or
1197         errbacks with NoSuchChildError if the node could not be found.
1198
1199         The path can be either a single string (slash-separated) or a list of
1200         path-name elements. All elements must be unicode strings.
1201         """
1202
1203     def get_child_and_metadata_at_path(path):
1204         """Transform a child path into an IFilesystemNode and metadata.
1205
1206         I am like get_child_at_path(), but my Deferred fires with a tuple of
1207         (node, metadata). The metadata comes from the last edge. If the path
1208         is empty, the metadata will be an empty dictionary.
1209         """
1210
1211     def set_uri(name, writecap, readcap=None, metadata=None, overwrite=True):
1212         """I add a child (by writecap+readcap) at the specific name. I return
1213         a Deferred that fires when the operation finishes. If overwrite= is
1214         True, I will replace any existing child of the same name, otherwise
1215         an existing child will cause me to return ExistingChildError. The
1216         child name must be a unicode string.
1217
1218         The child caps could be for a file, or for a directory. If you have
1219         both the writecap and readcap, you should provide both arguments.
1220         If you have only one cap and don't know whether it is read-only,
1221         provide it as the writecap argument and leave the readcap as None.
1222         If you have only one cap that is known to be read-only, provide it
1223         as the readcap argument and leave the writecap as None.
1224         The filecaps are typically obtained from an IFilesystemNode with
1225         get_uri() and get_readonly_uri().
1226
1227         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
1228         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
1229         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
1230         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
1231         already a child by this name present. This roughly matches the
1232         ctime/mtime semantics of traditional filesystems.  See the
1233         "About the metadata" section of webapi.txt for futher information.
1234
1235         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
1236         NotWriteableError."""
1237
1238     def set_children(entries, overwrite=True):
1239         """Add multiple children (by writecap+readcap) to a directory node.
1240         Takes a dictionary, with childname as keys and (writecap, readcap)
1241         tuples (or (writecap, readcap, metadata) triples) as values. Returns
1242         a Deferred that fires (with this dirnode) when the operation
1243         finishes. This is equivalent to calling set_uri() multiple times, but
1244         is much more efficient. All child names must be unicode strings.
1245         """
1246
1247     def set_node(name, child, metadata=None, overwrite=True):
1248         """I add a child at the specific name. I return a Deferred that fires
1249         when the operation finishes. This Deferred will fire with the child
1250         node that was just added. I will replace any existing child of the
1251         same name. The child name must be a unicode string. The 'child'
1252         instance must be an instance providing IFilesystemNode.
1253
1254         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
1255         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
1256         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
1257         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
1258         already a child by this name present. This roughly matches the
1259         ctime/mtime semantics of traditional filesystems. See the
1260         "About the metadata" section of webapi.txt for futher information.
1261
1262         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
1263         NotWriteableError."""
1264
1265     def set_nodes(entries, overwrite=True):
1266         """Add multiple children to a directory node. Takes a dict mapping
1267         unicode childname to (child_node, metdata) tuples. If metdata=None,
1268         the original metadata is left unmodified. Returns a Deferred that
1269         fires (with this dirnode) when the operation finishes. This is
1270         equivalent to calling set_node() multiple times, but is much more
1271         efficient."""
1272
1273     def add_file(name, uploadable, metadata=None, overwrite=True):
1274         """I upload a file (using the given IUploadable), then attach the
1275         resulting ImmutableFileNode to the directory at the given name. I set
1276         metadata the same way as set_uri and set_node. The child name must be
1277         a unicode string.
1278
1279         I return a Deferred that fires (with the IFileNode of the uploaded
1280         file) when the operation completes."""
1281
1282     def delete(name, must_exist=True, must_be_directory=False, must_be_file=False):
1283         """I remove the child at the specific name. I return a Deferred that
1284         fires when the operation finishes. The child name must be a unicode
1285         string. If must_exist is True and I do not have a child by that name,
1286         I raise NoSuchChildError. If must_be_directory is True and the child
1287         is a file, or if must_be_file is True and the child is a directory,
1288         I raise ChildOfWrongTypeError."""
1289
1290     def create_subdirectory(name, initial_children={}, overwrite=True, metadata=None):
1291         """I create and attach a directory at the given name. The new
1292         directory can be empty, or it can be populated with children
1293         according to 'initial_children', which takes a dictionary in the same
1294         format as set_nodes (i.e. mapping unicode child name to (childnode,
1295         metadata) tuples). The child name must be a unicode string. I return
1296         a Deferred that fires (with the new directory node) when the
1297         operation finishes."""
1298
1299     def move_child_to(current_child_name, new_parent, new_child_name=None,
1300                       overwrite=True):
1301         """I take one of my children and move them to a new parent. The child
1302         is referenced by name. On the new parent, the child will live under
1303         'new_child_name', which defaults to 'current_child_name'. TODO: what
1304         should we do about metadata? I return a Deferred that fires when the
1305         operation finishes. The child name must be a unicode string. I raise
1306         NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1307
1308     def build_manifest():
1309         """I generate a table of everything reachable from this directory.
1310         I also compute deep-stats as described below.
1311
1312         I return a Monitor. The Monitor's results will be a dictionary with
1313         four elements:
1314
1315          res['manifest']: a list of (path, cap) tuples for all nodes
1316                           (directories and files) reachable from this one.
1317                           'path' will be a tuple of unicode strings. The
1318                           origin dirnode will be represented by an empty path
1319                           tuple.
1320          res['verifycaps']: a list of (printable) verifycap strings, one for
1321                             each reachable non-LIT node. This is a set:
1322                             it will contain no duplicates.
1323          res['storage-index']: a list of (base32) storage index strings,
1324                                one for each reachable non-LIT node. This is
1325                                a set: it will contain no duplicates.
1326          res['stats']: a dictionary, the same that is generated by
1327                        start_deep_stats() below.
1328
1329         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
1330         storage index of the starting point.
1331         """
1332
1333     def start_deep_stats():
1334         """Return a Monitor, examining all nodes (directories and files)
1335         reachable from this one. The Monitor's results will be a dictionary
1336         with the following keys::
1337
1338            count-immutable-files: count of how many CHK files are in the set
1339            count-mutable-files: same, for mutable files (does not include
1340                                 directories)
1341            count-literal-files: same, for LIT files
1342            count-files: sum of the above three
1343
1344            count-directories: count of directories
1345
1346            size-immutable-files: total bytes for all CHK files in the set
1347            size-mutable-files (TODO): same, for current version of all mutable
1348                                       files, does not include directories
1349            size-literal-files: same, for LIT files
1350            size-directories: size of mutable files used by directories
1351
1352            largest-directory: number of bytes in the largest directory
1353            largest-directory-children: number of children in the largest
1354                                        directory
1355            largest-immutable-file: number of bytes in the largest CHK file
1356
1357         size-mutable-files is not yet implemented, because it would involve
1358         even more queries than deep_stats does.
1359
1360         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
1361         storage index of the starting point.
1362
1363         This operation will visit every directory node underneath this one,
1364         and can take a long time to run. On a typical workstation with good
1365         bandwidth, this can examine roughly 15 directories per second (and
1366         takes several minutes of 100% CPU for ~1700 directories).
1367         """
1368
1369
1370 class ICodecEncoder(Interface):
1371     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1372         """Set up the parameters of this encoder.
1373
1374         This prepares the encoder to perform an operation that converts a
1375         single block of data into a number of shares, such that a future
1376         ICodecDecoder can use a subset of these shares to recover the
1377         original data. This operation is invoked by calling encode(). Once
1378         the encoding parameters are set up, the encode operation can be
1379         invoked multiple times.
1380
1381         set_params() prepares the encoder to accept blocks of input data that
1382         are exactly 'data_size' bytes in length. The encoder will be prepared
1383         to produce 'max_shares' shares for each encode() operation (although
1384         see the 'desired_share_ids' to use less CPU). The encoding math will
1385         be chosen such that the decoder can get by with as few as
1386         'required_shares' of these shares and still reproduce the original
1387         data. For example, set_params(1000, 5, 5) offers no redundancy at
1388         all, whereas set_params(1000, 1, 10) provides 10x redundancy.
1389
1390         Numerical Restrictions: 'data_size' is required to be an integral
1391         multiple of 'required_shares'. In general, the caller should choose
1392         required_shares and max_shares based upon their reliability
1393         requirements and the number of peers available (the total storage
1394         space used is roughly equal to max_shares*data_size/required_shares),
1395         then choose data_size to achieve the memory footprint desired (larger
1396         data_size means more efficient operation, smaller data_size means
1397         smaller memory footprint).
1398
1399         In addition, 'max_shares' must be equal to or greater than
1400         'required_shares'. Of course, setting them to be equal causes
1401         encode() to degenerate into a particularly slow form of the 'split'
1402         utility.
1403
1404         See encode() for more details about how these parameters are used.
1405
1406         set_params() must be called before any other ICodecEncoder methods
1407         may be invoked.
1408         """
1409
1410     def get_params():
1411         """Return the 3-tuple of data_size, required_shares, max_shares"""
1412
1413     def get_encoder_type():
1414         """Return a short string that describes the type of this encoder.
1415
1416         There is required to be a global table of encoder classes. This method
1417         returns an index into this table; the value at this index is an
1418         encoder class, and this encoder is an instance of that class.
1419         """
1420
1421     def get_block_size():
1422         """Return the length of the shares that encode() will produce.
1423         """
1424
1425     def encode_proposal(data, desired_share_ids=None):
1426         """Encode some data.
1427
1428         'data' must be a string (or other buffer object), and len(data) must
1429         be equal to the 'data_size' value passed earlier to set_params().
1430
1431         This will return a Deferred that will fire with two lists. The first
1432         is a list of shares, each of which is a string (or other buffer
1433         object) such that len(share) is the same as what get_share_size()
1434         returned earlier. The second is a list of shareids, in which each is
1435         an integer. The lengths of the two lists will always be equal to each
1436         other. The user should take care to keep each share closely
1437         associated with its shareid, as one is useless without the other.
1438
1439         The length of this output list will normally be the same as the value
1440         provided to the 'max_shares' parameter of set_params(). This may be
1441         different if 'desired_share_ids' is provided.
1442
1443         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1444         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1445         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1446         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1447         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1448         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1449         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1450         producing shares for the peers that are no longer available.
1451
1452         """
1453
1454     def encode(inshares, desired_share_ids=None):
1455         """Encode some data. This may be called multiple times. Each call is
1456         independent.
1457
1458         inshares is a sequence of length required_shares, containing buffers
1459         (i.e. strings), where each buffer contains the next contiguous
1460         non-overlapping segment of the input data. Each buffer is required to
1461         be the same length, and the sum of the lengths of the buffers is
1462         required to be exactly the data_size promised by set_params(). (This
1463         implies that the data has to be padded before being passed to
1464         encode(), unless of course it already happens to be an even multiple
1465         of required_shares in length.)
1466
1467         Note: the requirement to break up your data into
1468         'required_shares' chunks of exactly the right length before
1469         calling encode() is surprising from point of view of a user
1470         who doesn't know how FEC works. It feels like an
1471         implementation detail that has leaked outside the abstraction
1472         barrier. Is there a use case in which the data to be encoded
1473         might already be available in pre-segmented chunks, such that
1474         it is faster or less work to make encode() take a list rather
1475         than splitting a single string?
1476
1477         Yes, there is: suppose you are uploading a file with K=64,
1478         N=128, segsize=262,144. Then each in-share will be of size
1479         4096. If you use this .encode() API then your code could first
1480         read each successive 4096-byte chunk from the file and store
1481         each one in a Python string and store each such Python string
1482         in a Python list. Then you could call .encode(), passing that
1483         list as "inshares". The encoder would generate the other 64
1484         "secondary shares" and return to you a new list containing
1485         references to the same 64 Python strings that you passed in
1486         (as the primary shares) plus references to the new 64 Python
1487         strings.
1488
1489         (You could even imagine that your code could use readv() so
1490         that the operating system can arrange to get all of those
1491         bytes copied from the file into the Python list of Python
1492         strings as efficiently as possible instead of having a loop
1493         written in C or in Python to copy the next part of the file
1494         into the next string.)
1495
1496         On the other hand if you instead use the .encode_proposal()
1497         API (above), then your code can first read in all of the
1498         262,144 bytes of the segment from the file into a Python
1499         string, then call .encode_proposal() passing the segment data
1500         as the "data" argument. The encoder would basically first
1501         split the "data" argument into a list of 64 in-shares of 4096
1502         byte each, and then do the same thing that .encode() does. So
1503         this would result in a little bit more copying of data and a
1504         little bit higher of a "maximum memory usage" during the
1505         process, although it might or might not make a practical
1506         difference for our current use cases.
1507
1508         Note that "inshares" is a strange name for the parameter if
1509         you think of the parameter as being just for feeding in data
1510         to the codec. It makes more sense if you think of the result
1511         of this encoding as being the set of shares from inshares plus
1512         an extra set of "secondary shares" (or "check shares"). It is
1513         a surprising name! If the API is going to be surprising then
1514         the name should be surprising. If we switch to
1515         encode_proposal() above then we should also switch to an
1516         unsurprising name.
1517
1518         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1519         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1520         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1521         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1522         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1523         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1524         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1525         producing shares for the peers that are no longer available.
1526
1527         For each call, encode() will return a Deferred that fires with two
1528         lists, one containing shares and the other containing the shareids.
1529         The get_share_size() method can be used to determine the length of
1530         the share strings returned by encode(). Each shareid is a small
1531         integer, exactly as passed into 'desired_share_ids' (or
1532         range(max_shares), if desired_share_ids was not provided).
1533
1534         The shares and their corresponding shareids are required to be kept
1535         together during storage and retrieval. Specifically, the share data is
1536         useless by itself: the decoder needs to be told which share is which
1537         by providing it with both the shareid and the actual share data.
1538
1539         This function will allocate an amount of memory roughly equal to::
1540
1541          (max_shares - required_shares) * get_share_size()
1542
1543         When combined with the memory that the caller must allocate to
1544         provide the input data, this leads to a memory footprint roughly
1545         equal to the size of the resulting encoded shares (i.e. the expansion
1546         factor times the size of the input segment).
1547         """
1548
1549         # rejected ideas:
1550         #
1551         #  returning a list of (shareidN,shareN) tuples instead of a pair of
1552         #  lists (shareids..,shares..). Brian thought the tuples would
1553         #  encourage users to keep the share and shareid together throughout
1554         #  later processing, Zooko pointed out that the code to iterate
1555         #  through two lists is not really more complicated than using a list
1556         #  of tuples and there's also a performance improvement
1557         #
1558         #  having 'data_size' not required to be an integral multiple of
1559         #  'required_shares'. Doing this would require encode() to perform
1560         #  padding internally, and we'd prefer to have any padding be done
1561         #  explicitly by the caller. Yes, it is an abstraction leak, but
1562         #  hopefully not an onerous one.
1563
1564
1565 class ICodecDecoder(Interface):
1566     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1567         """Set the params. They have to be exactly the same ones that were
1568         used for encoding."""
1569
1570     def get_needed_shares():
1571         """Return the number of shares needed to reconstruct the data.
1572         set_params() is required to be called before this."""
1573
1574     def decode(some_shares, their_shareids):
1575         """Decode a partial list of shares into data.
1576
1577         'some_shares' is required to be a sequence of buffers of sharedata, a
1578         subset of the shares returned by ICodecEncode.encode(). Each share is
1579         required to be of the same length.  The i'th element of their_shareids
1580         is required to be the shareid of the i'th buffer in some_shares.
1581
1582         This returns a Deferred that fires with a sequence of buffers. This
1583         sequence will contain all of the segments of the original data, in
1584         order. The sum of the lengths of all of the buffers will be the
1585         'data_size' value passed into the original ICodecEncode.set_params()
1586         call. To get back the single original input block of data, use
1587         ''.join(output_buffers), or you may wish to simply write them in
1588         order to an output file.
1589
1590         Note that some of the elements in the result sequence may be
1591         references to the elements of the some_shares input sequence. In
1592         particular, this means that if those share objects are mutable (e.g.
1593         arrays) and if they are changed, then both the input (the
1594         'some_shares' parameter) and the output (the value given when the
1595         deferred is triggered) will change.
1596
1597         The length of 'some_shares' is required to be exactly the value of
1598         'required_shares' passed into the original ICodecEncode.set_params()
1599         call.
1600         """
1601
1602
1603 class IEncoder(Interface):
1604     """I take an object that provides IEncryptedUploadable, which provides
1605     encrypted data, and a list of shareholders. I then encode, hash, and
1606     deliver shares to those shareholders. I will compute all the necessary
1607     Merkle hash trees that are necessary to validate the crypttext that
1608     eventually comes back from the shareholders. I provide the URI Extension
1609     Block Hash, and the encoding parameters, both of which must be included
1610     in the URI.
1611
1612     I do not choose shareholders, that is left to the IUploader. I must be
1613     given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready and
1614     willing to receive data.
1615     """
1616
1617     def set_size(size):
1618         """Specify the number of bytes that will be encoded. This must be
1619         peformed before get_serialized_params() can be called.
1620         """
1621     def set_params(params):
1622         """Override the default encoding parameters. 'params' is a tuple of
1623         (k,d,n), where 'k' is the number of required shares, 'd' is the
1624         servers_of_happiness, and 'n' is the total number of shares that will
1625         be created.
1626
1627         Encoding parameters can be set in three ways. 1: The Encoder class
1628         provides defaults (3/7/10). 2: the Encoder can be constructed with
1629         an 'options' dictionary, in which the
1630         needed_and_happy_and_total_shares' key can be a (k,d,n) tuple. 3:
1631         set_params((k,d,n)) can be called.
1632
1633         If you intend to use set_params(), you must call it before
1634         get_share_size or get_param are called.
1635         """
1636
1637     def set_encrypted_uploadable(u):
1638         """Provide a source of encrypted upload data. 'u' must implement
1639         IEncryptedUploadable.
1640
1641         When this is called, the IEncryptedUploadable will be queried for its
1642         length and the storage_index that should be used.
1643
1644         This returns a Deferred that fires with this Encoder instance.
1645
1646         This must be performed before start() can be called.
1647         """
1648
1649     def get_param(name):
1650         """Return an encoding parameter, by name.
1651
1652         'storage_index': return a string with the (16-byte truncated SHA-256
1653                          hash) storage index to which these shares should be
1654                          pushed.
1655
1656         'share_counts': return a tuple describing how many shares are used:
1657                         (needed_shares, servers_of_happiness, total_shares)
1658
1659         'num_segments': return an int with the number of segments that
1660                         will be encoded.
1661
1662         'segment_size': return an int with the size of each segment.
1663
1664         'block_size': return the size of the individual blocks that will
1665                       be delivered to a shareholder's put_block() method. By
1666                       knowing this, the shareholder will be able to keep all
1667                       blocks in a single file and still provide random access
1668                       when reading them. # TODO: can we avoid exposing this?
1669
1670         'share_size': an int with the size of the data that will be stored
1671                       on each shareholder. This is aggregate amount of data
1672                       that will be sent to the shareholder, summed over all
1673                       the put_block() calls I will ever make. It is useful to
1674                       determine this size before asking potential
1675                       shareholders whether they will grant a lease or not,
1676                       since their answers will depend upon how much space we
1677                       need. TODO: this might also include some amount of
1678                       overhead, like the size of all the hashes. We need to
1679                       decide whether this is useful or not.
1680
1681         'serialized_params': a string with a concise description of the
1682                              codec name and its parameters. This may be passed
1683                              into the IUploadable to let it make sure that
1684                              the same file encoded with different parameters
1685                              will result in different storage indexes.
1686
1687         Once this is called, set_size() and set_params() may not be called.
1688         """
1689
1690     def set_shareholders(shareholders, servermap):
1691         """Tell the encoder where to put the encoded shares. 'shareholders'
1692         must be a dictionary that maps share number (an integer ranging from
1693         0 to n-1) to an instance that provides IStorageBucketWriter.
1694         'servermap' is a dictionary that maps share number (as defined above)
1695         to a set of peerids. This must be performed before start() can be
1696         called."""
1697
1698     def start():
1699         """Begin the encode/upload process. This involves reading encrypted
1700         data from the IEncryptedUploadable, encoding it, uploading the shares
1701         to the shareholders, then sending the hash trees.
1702
1703         set_encrypted_uploadable() and set_shareholders() must be called
1704         before this can be invoked.
1705
1706         This returns a Deferred that fires with a verify cap when the upload
1707         process is complete. The verifycap, plus the encryption key, is
1708         sufficient to construct the read cap.
1709         """
1710
1711
1712 class IDecoder(Interface):
1713     """I take a list of shareholders and some setup information, then
1714     download, validate, decode, and decrypt data from them, writing the
1715     results to an output file.
1716
1717     I do not locate the shareholders, that is left to the IDownloader. I must
1718     be given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready to
1719     send data.
1720     """
1721
1722     def setup(outfile):
1723         """I take a file-like object (providing write and close) to which all
1724         the plaintext data will be written.
1725
1726         TODO: producer/consumer . Maybe write() should return a Deferred that
1727         indicates when it will accept more data? But probably having the
1728         IDecoder be a producer is easier to glue to IConsumer pieces.
1729         """
1730
1731     def set_shareholders(shareholders):
1732         """I take a dictionary that maps share identifiers (small integers)
1733         to RemoteReferences that provide RIBucketReader. This must be called
1734         before start()."""
1735
1736     def start():
1737         """I start the download. This process involves retrieving data and
1738         hash chains from the shareholders, using the hashes to validate the
1739         data, decoding the shares into segments, decrypting the segments,
1740         then writing the resulting plaintext to the output file.
1741
1742         I return a Deferred that will fire (with self) when the download is
1743         complete.
1744         """
1745
1746
1747 class IDownloadTarget(Interface):
1748     # Note that if the IDownloadTarget is also an IConsumer, the downloader
1749     # will register itself as a producer. This allows the target to invoke
1750     # downloader.pauseProducing, resumeProducing, and stopProducing.
1751     def open(size):
1752         """Called before any calls to write() or close(). If an error
1753         occurs before any data is available, fail() may be called without
1754         a previous call to open().
1755
1756         'size' is the length of the file being downloaded, in bytes."""
1757
1758     def write(data):
1759         """Output some data to the target."""
1760
1761     def close():
1762         """Inform the target that there is no more data to be written."""
1763
1764     def fail(why):
1765         """fail() is called to indicate that the download has failed. 'why'
1766         is a Failure object indicating what went wrong. No further methods
1767         will be invoked on the IDownloadTarget after fail()."""
1768
1769     def register_canceller(cb):
1770         """The CiphertextDownloader uses this to register a no-argument function
1771         that the target can call to cancel the download. Once this canceller
1772         is invoked, no further calls to write() or close() will be made."""
1773
1774     def finish():
1775         """When the CiphertextDownloader is done, this finish() function will be
1776         called. Whatever it returns will be returned to the invoker of
1777         Downloader.download.
1778         """
1779
1780
1781 class IDownloader(Interface):
1782     def download(uri, target):
1783         """Perform a CHK download, sending the data to the given target.
1784         'target' must provide IDownloadTarget.
1785
1786         Returns a Deferred that fires (with the results of target.finish)
1787         when the download is finished, or errbacks if something went wrong."""
1788
1789
1790 class IEncryptedUploadable(Interface):
1791     def set_upload_status(upload_status):
1792         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1793         information. The IEncryptedUploadable is responsible for setting
1794         key-determination progress ('chk'), size, storage_index, and
1795         ciphertext-fetch progress. It may delegate some of this
1796         responsibility to others, in particular to the IUploadable."""
1797
1798     def get_size():
1799         """This behaves just like IUploadable.get_size()."""
1800
1801     def get_all_encoding_parameters():
1802         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1803         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1804         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1805         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1806         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1807         as padding).
1808
1809         This usually passes through to the IUploadable method of the same
1810         name.
1811
1812         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1813         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1814         to control the values that this method returns.
1815         """
1816
1817     def get_storage_index():
1818         """Return a Deferred that fires with a 16-byte storage index.
1819         """
1820
1821     def read_encrypted(length, hash_only):
1822         """This behaves just like IUploadable.read(), but returns crypttext
1823         instead of plaintext. If hash_only is True, then this discards the
1824         data (and returns an empty list); this improves efficiency when
1825         resuming an interrupted upload (where we need to compute the
1826         plaintext hashes, but don't need the redundant encrypted data)."""
1827
1828     def get_plaintext_hashtree_leaves(first, last, num_segments):
1829         """OBSOLETE; Get the leaf nodes of a merkle hash tree over the
1830         plaintext segments, i.e. get the tagged hashes of the given segments.
1831         The segment size is expected to be generated by the
1832         IEncryptedUploadable before any plaintext is read or ciphertext
1833         produced, so that the segment hashes can be generated with only a
1834         single pass.
1835
1836         This returns a Deferred which fires with a sequence of hashes, using:
1837
1838          tuple(segment_hashes[first:last])
1839
1840         'num_segments' is used to assert that the number of segments that the
1841         IEncryptedUploadable handled matches the number of segments that the
1842         encoder was expecting.
1843
1844         This method must not be called until the final byte has been read
1845         from read_encrypted(). Once this method is called, read_encrypted()
1846         can never be called again.
1847         """
1848
1849     def get_plaintext_hash():
1850         """OBSOLETE; Get the hash of the whole plaintext.
1851
1852         This returns a Deferred which fires with a tagged SHA-256 hash of the
1853         whole plaintext, obtained from hashutil.plaintext_hash(data).
1854         """
1855
1856     def close():
1857         """Just like IUploadable.close()."""
1858
1859
1860 class IUploadable(Interface):
1861     def set_upload_status(upload_status):
1862         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1863         information. The IUploadable is responsible for setting
1864         key-determination progress ('chk')."""
1865
1866     def set_default_encoding_parameters(params):
1867         """Set the default encoding parameters, which must be a dict mapping
1868         strings to ints. The meaningful keys are 'k', 'happy', 'n', and
1869         'max_segment_size'. These might have an influence on the final
1870         encoding parameters returned by get_all_encoding_parameters(), if the
1871         Uploadable doesn't have more specific preferences.
1872
1873         This call is optional: if it is not used, the Uploadable will use
1874         some built-in defaults. If used, this method must be called before
1875         any other IUploadable methods to have any effect.
1876         """
1877
1878     def get_size():
1879         """Return a Deferred that will fire with the length of the data to be
1880         uploaded, in bytes. This will be called before the data is actually
1881         used, to compute encoding parameters.
1882         """
1883
1884     def get_all_encoding_parameters():
1885         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1886         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1887         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1888         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1889         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1890         as padding).
1891
1892         The relative values of k and n allow some IUploadables to request
1893         better redundancy than others (in exchange for consuming more space
1894         in the grid).
1895
1896         Larger values of segment_size reduce hash overhead, while smaller
1897         values reduce memory footprint and cause data to be delivered in
1898         smaller pieces (which may provide a smoother and more predictable
1899         download experience).
1900
1901         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1902         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1903         to control the values that this method returns. One way to influence
1904         them may be to call set_encoding_parameters() before calling
1905         get_all_encoding_parameters().
1906         """
1907
1908     def get_encryption_key():
1909         """Return a Deferred that fires with a 16-byte AES key. This key will
1910         be used to encrypt the data. The key will also be hashed to derive
1911         the StorageIndex.
1912
1913         Uploadables that want to achieve convergence should hash their file
1914         contents and the serialized_encoding_parameters to form the key
1915         (which of course requires a full pass over the data). Uploadables can
1916         use the upload.ConvergentUploadMixin class to achieve this
1917         automatically.
1918
1919         Uploadables that do not care about convergence (or do not wish to
1920         make multiple passes over the data) can simply return a
1921         strongly-random 16 byte string.
1922
1923         get_encryption_key() may be called multiple times: the IUploadable is
1924         required to return the same value each time.
1925         """
1926
1927     def read(length):
1928         """Return a Deferred that fires with a list of strings (perhaps with
1929         only a single element) that, when concatenated together, contain the
1930         next 'length' bytes of data. If EOF is near, this may provide fewer
1931         than 'length' bytes. The total number of bytes provided by read()
1932         before it signals EOF must equal the size provided by get_size().
1933
1934         If the data must be acquired through multiple internal read
1935         operations, returning a list instead of a single string may help to
1936         reduce string copies. However, the length of the concatenated strings
1937         must equal the amount of data requested, unless EOF is encountered.
1938         Long reads, or short reads without EOF, are not allowed. read()
1939         should return the same amount of data as a local disk file read, just
1940         in a different shape and asynchronously.
1941
1942         'length' will typically be equal to (min(get_size(),1MB)/req_shares),
1943         so a 10kB file means length=3kB, 100kB file means length=30kB,
1944         and >=1MB file means length=300kB.
1945
1946         This method provides for a single full pass through the data. Later
1947         use cases may desire multiple passes or access to only parts of the
1948         data (such as a mutable file making small edits-in-place). This API
1949         will be expanded once those use cases are better understood.
1950         """
1951
1952     def close():
1953         """The upload is finished, and whatever filehandle was in use may be
1954         closed."""
1955
1956
1957 class IMutableUploadable(Interface):
1958     """
1959     I represent content that is due to be uploaded to a mutable filecap.
1960     """
1961     # This is somewhat simpler than the IUploadable interface above
1962     # because mutable files do not need to be concerned with possibly
1963     # generating a CHK, nor with per-file keys. It is a subset of the
1964     # methods in IUploadable, though, so we could just as well implement
1965     # the mutable uploadables as IUploadables that don't happen to use
1966     # those methods (with the understanding that the unused methods will
1967     # never be called on such objects)
1968     def get_size():
1969         """
1970         Returns a Deferred that fires with the size of the content held
1971         by the uploadable.
1972         """
1973
1974     def read(length):
1975         """
1976         Returns a list of strings that, when concatenated, are the next
1977         length bytes of the file, or fewer if there are fewer bytes
1978         between the current location and the end of the file.
1979         """
1980
1981     def close():
1982         """
1983         The process that used the Uploadable is finished using it, so
1984         the uploadable may be closed.
1985         """
1986
1987
1988 class IUploadResults(Interface):
1989     """I am returned by immutable upload() methods and contain the results of
1990     the upload.
1991
1992     Note that some of my methods return empty values (0 or an empty dict)
1993     when called for non-distributed LIT files."""
1994
1995     def get_file_size():
1996         """Return the file size, in bytes."""
1997
1998     def get_uri():
1999         """Return the (string) URI of the object uploaded, a CHK readcap."""
2000
2001     def get_ciphertext_fetched():
2002         """Return the number of bytes fetched by the helpe for this upload,
2003         or 0 if the helper did not need to fetch any bytes (or if there was
2004         no helper)."""
2005
2006     def get_preexisting_shares():
2007         """Return the number of shares that were already present in the grid."""
2008
2009     def get_pushed_shares():
2010         """Return the number of shares that were uploaded."""
2011
2012     def get_sharemap():
2013         """Return a dict mapping share identifier to set of IServer
2014         instances. This indicates which servers were given which shares. For
2015         immutable files, the shareid is an integer (the share number, from 0
2016         to N-1). For mutable files, it is a string of the form
2017         'seq%d-%s-sh%d', containing the sequence number, the roothash, and
2018         the share number."""
2019
2020     def get_servermap():
2021         """Return dict mapping IServer instance to a set of share numbers."""
2022
2023     def get_timings():
2024         """Return dict of timing information, mapping name to seconds. All
2025         times are floats:
2026           total : total upload time, start to finish
2027           storage_index : time to compute the storage index
2028           peer_selection : time to decide which peers will be used
2029           contacting_helper : initial helper query to upload/no-upload decision
2030           helper_total : initial helper query to helper finished pushing
2031           cumulative_fetch : helper waiting for ciphertext requests
2032           total_fetch : helper start to last ciphertext response
2033           cumulative_encoding : just time spent in zfec
2034           cumulative_sending : just time spent waiting for storage servers
2035           hashes_and_close : last segment push to shareholder close
2036           total_encode_and_push : first encode to shareholder close
2037         """
2038
2039     def get_uri_extension_data():
2040         """Return the dict of UEB data created for this file."""
2041
2042     def get_verifycapstr():
2043         """Return the (string) verify-cap URI for the uploaded object."""
2044
2045
2046 class IDownloadResults(Interface):
2047     """I am created internally by download() methods. I contain a number of
2048     public attributes that contain details about the download process.::
2049
2050      .file_size : the size of the file, in bytes
2051      .servers_used : set of server peerids that were used during download
2052      .server_problems : dict mapping server peerid to a problem string. Only
2053                         servers that had problems (bad hashes, disconnects)
2054                         are listed here.
2055      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers. Only
2056                   servers that had any shares are listed here.
2057      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
2058        peer_selection : time to ask servers about shares
2059        servers_peer_selection : dict of peerid to DYHB-query time
2060        uri_extension : time to fetch a copy of the URI extension block
2061        hashtrees : time to fetch the hash trees
2062        segments : time to fetch, decode, and deliver segments
2063        cumulative_fetch : time spent waiting for storage servers
2064        cumulative_decode : just time spent in zfec
2065        cumulative_decrypt : just time spent in decryption
2066        total : total download time, start to finish
2067        fetch_per_server : dict of server to list of per-segment fetch times
2068     """
2069
2070
2071 class IUploader(Interface):
2072     def upload(uploadable):
2073         """Upload the file. 'uploadable' must impement IUploadable. This
2074         returns a Deferred that fires with an IUploadResults instance, from
2075         which the URI of the file can be obtained as results.uri ."""
2076
2077     def upload_ssk(write_capability, new_version, uploadable):
2078         """TODO: how should this work?"""
2079
2080 class ICheckable(Interface):
2081     def check(monitor, verify=False, add_lease=False):
2082         """Check up on my health, optionally repairing any problems.
2083
2084         This returns a Deferred that fires with an instance that provides
2085         ICheckResults, or None if the object is non-distributed (i.e. LIT
2086         files).
2087
2088         The monitor will be checked periodically to see if the operation has
2089         been cancelled. If so, no new queries will be sent, and the Deferred
2090         will fire (with a OperationCancelledError) immediately.
2091
2092         Filenodes and dirnodes (which provide IFilesystemNode) are also
2093         checkable. Instances that represent verifier-caps will be checkable
2094         but not downloadable. Some objects (like LIT files) do not actually
2095         live in the grid, and their checkers return None (non-distributed
2096         files are always healthy).
2097
2098         If verify=False, a relatively lightweight check will be performed: I
2099         will ask all servers if they have a share for me, and I will believe
2100         whatever they say. If there are at least N distinct shares on the
2101         grid, my results will indicate r.is_healthy()==True. This requires a
2102         roundtrip to each server, but does not transfer very much data, so
2103         the network bandwidth is fairly low.
2104
2105         If verify=True, a more resource-intensive check will be performed:
2106         every share will be downloaded, and the hashes will be validated on
2107         every bit. I will ignore any shares that failed their hash checks. If
2108         there are at least N distinct valid shares on the grid, my results
2109         will indicate r.is_healthy()==True. This requires N/k times as much
2110         download bandwidth (and server disk IO) as a regular download. If a
2111         storage server is holding a corrupt share, or is experiencing memory
2112         failures during retrieval, or is malicious or buggy, then
2113         verification will detect the problem, but checking will not.
2114
2115         If add_lease=True, I will ensure that an up-to-date lease is present
2116         on each share. The lease secrets will be derived from by node secret
2117         (in BASEDIR/private/secret), so either I will add a new lease to the
2118         share, or I will merely renew the lease that I already had. In a
2119         future version of the storage-server protocol (once Accounting has
2120         been implemented), there may be additional options here to define the
2121         kind of lease that is obtained (which account number to claim, etc).
2122
2123         TODO: any problems seen during checking will be reported to the
2124         health-manager.furl, a centralized object that is responsible for
2125         figuring out why files are unhealthy so corrective action can be
2126         taken.
2127         """
2128
2129     def check_and_repair(monitor, verify=False, add_lease=False):
2130         """Like check(), but if the file/directory is not healthy, attempt to
2131         repair the damage.
2132
2133         Any non-healthy result will cause an immediate repair operation, to
2134         generate and upload new shares. After repair, the file will be as
2135         healthy as we can make it. Details about what sort of repair is done
2136         will be put in the check-and-repair results. The Deferred will not
2137         fire until the repair is complete.
2138
2139         This returns a Deferred that fires with an instance of
2140         ICheckAndRepairResults."""
2141
2142
2143 class IDeepCheckable(Interface):
2144     def start_deep_check(verify=False, add_lease=False):
2145         """Check upon the health of me and everything I can reach.
2146
2147         This is a recursive form of check(), useable only on dirnodes.
2148
2149         I return a Monitor, with results that are an IDeepCheckResults
2150         object.
2151
2152         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
2153         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
2154         unrecoverable, those problems will be reported in the
2155         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
2156         failure.
2157         """
2158
2159     def start_deep_check_and_repair(verify=False, add_lease=False):
2160         """Check upon the health of me and everything I can reach. Repair
2161         anything that isn't healthy.
2162
2163         This is a recursive form of check_and_repair(), useable only on
2164         dirnodes.
2165
2166         I return a Monitor, with results that are an
2167         IDeepCheckAndRepairResults object.
2168
2169         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
2170         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
2171         unrecoverable, those problems will be reported in the
2172         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
2173         failure.
2174         """
2175
2176
2177 class ICheckResults(Interface):
2178     """I contain the detailed results of a check/verify operation.
2179     """
2180
2181     def get_storage_index():
2182         """Return a string with the (binary) storage index."""
2183
2184     def get_storage_index_string():
2185         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
2186
2187     def get_uri():
2188         """Return the (string) URI of the object that was checked."""
2189
2190     def is_healthy():
2191         """Return a boolean, True if the file/dir is fully healthy, False if
2192         it is damaged in any way. Non-distributed LIT files always return
2193         True."""
2194
2195     def is_recoverable():
2196         """Return a boolean, True if the file/dir can be recovered, False if
2197         not. Unrecoverable files are obviously unhealthy. Non-distributed LIT
2198         files always return True."""
2199
2200     def needs_rebalancing():
2201         """Return a boolean, True if the file/dirs reliability could be
2202         improved by moving shares to new servers. Non-distributed LIT files
2203         always return False."""
2204
2205     # the following methods all return None for non-distributed LIT files
2206
2207     def get_encoding_needed():
2208         """Return 'k', the number of shares required for recovery"""
2209
2210     def get_encoding_expected():
2211         """Return 'N', the number of total shares generated"""
2212
2213     def get_share_counter_good():
2214         """Return the number of distinct good shares that were found. For
2215         mutable files, this counts shares for the 'best' version."""
2216
2217     def get_share_counter_wrong():
2218         """For mutable files, return the number of shares for versions other
2219         than the 'best' one (which is defined as being the recoverable
2220         version with the highest sequence number, then the highest roothash).
2221         These are either leftover shares from an older version (perhaps on a
2222         server that was offline when an update occurred), shares from an
2223         unrecoverable newer version, or shares from an alternate current
2224         version that results from an uncoordinated write collision. For a
2225         healthy file, this will equal 0. For immutable files, this will
2226         always equal 0."""
2227
2228     def get_corrupt_shares():
2229         """Return a list of 'share locators', one for each share that was
2230         found to be corrupt (integrity failure). Each share locator is a list
2231         of (IServer, storage_index, sharenum)."""
2232
2233     def get_incompatible_shares():
2234         """Return a list of 'share locators', one for each share that was
2235         found to be of an unknown format. Each share locator is a list of
2236         (IServer, storage_index, sharenum)."""
2237
2238     def get_servers_responding():
2239         """Return a list of IServer objects, one for each server that
2240         responded to the share query (even if they said they didn't have
2241         shares, and even if they said they did have shares but then didn't
2242         send them when asked, or dropped the connection, or returned a
2243         Failure, and even if they said they did have shares and sent
2244         incorrect ones when asked)"""
2245
2246     def get_host_counter_good_shares():
2247         """Return the number of distinct storage servers with good shares. If
2248         this number is less than get_share_counters()[good], then some shares
2249         are doubled up, increasing the correlation of failures. This
2250         indicates that one or more shares should be moved to an otherwise
2251         unused server, if one is available.
2252         """
2253
2254     def get_version_counter_recoverable():
2255         """Return the number of recoverable versions of the file. For a
2256         healthy file, this will equal 1."""
2257
2258     def get_version_counter_unrecoverable():
2259          """Return the number of unrecoverable versions of the file. For a
2260          healthy file, this will be 0."""
2261
2262     def get_sharemap():
2263         """Return a dict mapping share identifier to list of IServer objects.
2264         This indicates which servers are holding which shares. For immutable
2265         files, the shareid is an integer (the share number, from 0 to N-1).
2266         For mutable files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
2267         containing the sequence number, the roothash, and the share number."""
2268
2269     def get_summary():
2270         """Return a string with a brief (one-line) summary of the results."""
2271
2272     def get_report():
2273         """Return a list of strings with more detailed results."""
2274
2275
2276 class ICheckAndRepairResults(Interface):
2277     """I contain the detailed results of a check/verify/repair operation.
2278
2279     The IFilesystemNode.check()/verify()/repair() methods all return
2280     instances that provide ICheckAndRepairResults.
2281     """
2282
2283     def get_storage_index():
2284         """Return a string with the (binary) storage index."""
2285
2286     def get_storage_index_string():
2287         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
2288
2289     def get_repair_attempted():
2290         """Return a boolean, True if a repair was attempted. We might not
2291         attempt to repair the file because it was healthy, or healthy enough
2292         (i.e. some shares were missing but not enough to exceed some
2293         threshold), or because we don't know how to repair this object."""
2294
2295     def get_repair_successful():
2296         """Return a boolean, True if repair was attempted and the file/dir
2297         was fully healthy afterwards. False if no repair was attempted or if
2298         a repair attempt failed."""
2299
2300     def get_pre_repair_results():
2301         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
2302         file/dir before any repair was attempted."""
2303
2304     def get_post_repair_results():
2305         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
2306         file/dir after any repair was attempted. If no repair was attempted,
2307         the pre-repair and post-repair results will be identical."""
2308
2309
2310 class IDeepCheckResults(Interface):
2311     """I contain the results of a deep-check operation.
2312
2313     This is returned by a call to ICheckable.deep_check().
2314     """
2315
2316     def get_root_storage_index_string():
2317         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
2318         the first object checked."""
2319
2320     def get_counters():
2321         """Return a dictionary with the following keys::
2322
2323              count-objects-checked: count of how many objects were checked
2324              count-objects-healthy: how many of those objects were completely
2325                                     healthy
2326              count-objects-unhealthy: how many were damaged in some way
2327              count-objects-unrecoverable: how many were unrecoverable
2328              count-corrupt-shares: how many shares were found to have
2329                                    corruption, summed over all objects
2330                                    examined
2331         """
2332
2333     def get_corrupt_shares():
2334         """Return a set of (IServer, storage_index, sharenum) for all shares
2335         that were found to be corrupt. storage_index is binary."""
2336
2337     def get_all_results():
2338         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
2339         be slash-joined) to an ICheckResults instance, one for each object
2340         that was checked."""
2341
2342     def get_results_for_storage_index(storage_index):
2343         """Retrive the ICheckResults instance for the given (binary)
2344         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
2345         storage index."""
2346
2347     def get_stats():
2348         """Return a dictionary with the same keys as
2349         IDirectoryNode.deep_stats()."""
2350
2351
2352 class IDeepCheckAndRepairResults(Interface):
2353     """I contain the results of a deep-check-and-repair operation.
2354
2355     This is returned by a call to ICheckable.deep_check_and_repair().
2356     """
2357
2358     def get_root_storage_index_string():
2359         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
2360         the first object checked."""
2361
2362     def get_counters():
2363         """Return a dictionary with the following keys::
2364
2365              count-objects-checked: count of how many objects were checked
2366              count-objects-healthy-pre-repair: how many of those objects were
2367                                                completely healthy (before any
2368                                                repair)
2369              count-objects-unhealthy-pre-repair: how many were damaged in
2370                                                  some way
2371              count-objects-unrecoverable-pre-repair: how many were unrecoverable
2372              count-objects-healthy-post-repair: how many of those objects were
2373                                                 completely healthy (after any
2374                                                 repair)
2375              count-objects-unhealthy-post-repair: how many were damaged in
2376                                                   some way
2377              count-objects-unrecoverable-post-repair: how many were
2378                                                       unrecoverable
2379              count-repairs-attempted: repairs were attempted on this many
2380                                       objects. The count-repairs- keys will
2381                                       always be provided, however unless
2382                                       repair=true is present, they will all
2383                                       be zero.
2384              count-repairs-successful: how many repairs resulted in healthy
2385                                        objects
2386              count-repairs-unsuccessful: how many repairs resulted did not
2387                                          results in completely healthy objects
2388              count-corrupt-shares-pre-repair: how many shares were found to
2389                                               have corruption, summed over all
2390                                               objects examined (before any
2391                                               repair)
2392              count-corrupt-shares-post-repair: how many shares were found to
2393                                                have corruption, summed over all
2394                                                objects examined (after any
2395                                                repair)
2396         """
2397
2398     def get_stats():
2399         """Return a dictionary with the same keys as
2400         IDirectoryNode.deep_stats()."""
2401
2402     def get_corrupt_shares():
2403         """Return a set of (IServer, storage_index, sharenum) for all shares
2404         that were found to be corrupt before any repair was attempted.
2405         storage_index is binary.
2406         """
2407     def get_remaining_corrupt_shares():
2408         """Return a set of (IServer, storage_index, sharenum) for all shares
2409         that were found to be corrupt after any repair was completed.
2410         storage_index is binary. These are shares that need manual inspection
2411         and probably deletion.
2412         """
2413     def get_all_results():
2414         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
2415         be slash-joined) to an ICheckAndRepairResults instance, one for each
2416         object that was checked."""
2417
2418     def get_results_for_storage_index(storage_index):
2419         """Retrive the ICheckAndRepairResults instance for the given (binary)
2420         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
2421         storage index."""
2422
2423
2424 class IRepairable(Interface):
2425     def repair(check_results):
2426         """Attempt to repair the given object. Returns a Deferred that fires
2427         with a IRepairResults object.
2428
2429         I must be called with an object that implements ICheckResults, as
2430         proof that you have actually discovered a problem with this file. I
2431         will use the data in the checker results to guide the repair process,
2432         such as which servers provided bad data and should therefore be
2433         avoided. The ICheckResults object is inside the
2434         ICheckAndRepairResults object, which is returned by the
2435         ICheckable.check() method::
2436
2437          d = filenode.check(repair=False)
2438          def _got_results(check_and_repair_results):
2439              check_results = check_and_repair_results.get_pre_repair_results()
2440              return filenode.repair(check_results)
2441          d.addCallback(_got_results)
2442          return d
2443         """
2444
2445
2446 class IRepairResults(Interface):
2447     """I contain the results of a repair operation."""
2448     def get_successful():
2449         """Returns a boolean: True if the repair made the file healthy, False
2450         if not. Repair failure generally indicates a file that has been
2451         damaged beyond repair."""
2452
2453
2454 class IClient(Interface):
2455     def upload(uploadable):
2456         """Upload some data into a CHK, get back the UploadResults for it.
2457         @param uploadable: something that implements IUploadable
2458         @return: a Deferred that fires with the UploadResults instance.
2459                  To get the URI for this file, use results.uri .
2460         """
2461
2462     def create_mutable_file(contents=""):
2463         """Create a new mutable file (with initial) contents, get back the
2464         new node instance.
2465
2466         @param contents: (bytestring, callable, or None): this provides the
2467         initial contents of the mutable file. If 'contents' is a bytestring,
2468         it will be used as-is. If 'contents' is a callable, it will be
2469         invoked with the new MutableFileNode instance and is expected to
2470         return a bytestring with the initial contents of the file (the
2471         callable can use node.get_writekey() to decide how to encrypt the
2472         initial contents, e.g. for a brand new dirnode with initial
2473         children). contents=None is equivalent to an empty string. Using
2474         content_maker= is more efficient than creating a mutable file and
2475         setting its contents in two separate operations.
2476
2477         @return: a Deferred that fires with an IMutableFileNode instance.
2478         """
2479
2480     def create_dirnode(initial_children={}):
2481         """Create a new unattached dirnode, possibly with initial children.
2482
2483         @param initial_children: dict with keys that are unicode child names,
2484         and values that are (childnode, metadata) tuples.
2485
2486         @return: a Deferred that fires with the new IDirectoryNode instance.
2487         """
2488
2489     def create_node_from_uri(uri, rouri):
2490         """Create a new IFilesystemNode instance from the uri, synchronously.
2491         @param uri: a string or IURI-providing instance, or None. This could
2492                     be for a LiteralFileNode, a CHK file node, a mutable file
2493                     node, or a directory node
2494         @param rouri: a string or IURI-providing instance, or None. If the
2495                       main uri is None, I will use the rouri instead. If I
2496                       recognize the format of the main uri, I will ignore the
2497                       rouri (because it can be derived from the writecap).
2498
2499         @return: an instance that provides IFilesystemNode (or more usefully
2500                  one of its subclasses). File-specifying URIs will result in
2501                  IFileNode-providing instances, like ImmutableFileNode,
2502                  LiteralFileNode, or MutableFileNode. Directory-specifying
2503                  URIs will result in IDirectoryNode-providing instances, like
2504                  DirectoryNode.
2505         """
2506
2507
2508 class INodeMaker(Interface):
2509     """The NodeMaker is used to create IFilesystemNode instances. It can
2510     accept a filecap/dircap string and return the node right away. It can
2511     also create new nodes (i.e. upload a file, or create a mutable file)
2512     asynchronously. Once you have one of these nodes, you can use other
2513     methods to determine whether it is a file or directory, and to download
2514     or modify its contents.
2515
2516     The NodeMaker encapsulates all the authorities that these
2517     IFilesystemNodes require (like references to the StorageFarmBroker). Each
2518     Tahoe process will typically have a single NodeMaker, but unit tests may
2519     create simplified/mocked forms for testing purposes.
2520     """
2521     def create_from_cap(writecap, readcap=None, **kwargs):
2522         """I create an IFilesystemNode from the given writecap/readcap. I can
2523         only provide nodes for existing file/directory objects: use my other
2524         methods to create new objects. I return synchronously."""
2525
2526     def create_mutable_file(contents=None, keysize=None):
2527         """I create a new mutable file, and return a Deferred that will fire
2528         with the IMutableFileNode instance when it is ready. If contents= is
2529         provided (a bytestring), it will be used as the initial contents of
2530         the new file, otherwise the file will contain zero bytes. keysize= is
2531         for use by unit tests, to create mutable files that are smaller than
2532         usual."""
2533
2534     def create_new_mutable_directory(initial_children={}):
2535         """I create a new mutable directory, and return a Deferred that will
2536         fire with the IDirectoryNode instance when it is ready. If
2537         initial_children= is provided (a dict mapping unicode child name to
2538         (childnode, metadata_dict) tuples), the directory will be populated
2539         with those children, otherwise it will be empty."""
2540
2541
2542 class IClientStatus(Interface):
2543     def list_all_uploads():
2544         """Return a list of uploader objects, one for each upload that
2545         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2546         intended for debugging purposes."""
2547
2548     def list_active_uploads():
2549         """Return a list of active IUploadStatus objects."""
2550
2551     def list_recent_uploads():
2552         """Return a list of IUploadStatus objects for the most recently
2553         started uploads."""
2554
2555     def list_all_downloads():
2556         """Return a list of downloader objects, one for each download that
2557         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2558         intended for debugging purposes."""
2559
2560     def list_active_downloads():
2561         """Return a list of active IDownloadStatus objects."""
2562
2563     def list_recent_downloads():
2564         """Return a list of IDownloadStatus objects for the most recently
2565         started downloads."""
2566
2567
2568 class IUploadStatus(Interface):
2569     def get_started():
2570         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2571         when the operation was started."""
2572
2573     def get_storage_index():
2574         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2575         upload. Returns None if the storage index has not yet been
2576         calculated."""
2577
2578     def get_size():
2579         """Return an integer with the number of bytes that will eventually
2580         be uploaded for this file. Returns None if the size is not yet known.
2581         """
2582     def using_helper():
2583         """Return True if this upload is using a Helper, False if not."""
2584
2585     def get_status():
2586         """Return a string describing the current state of the upload
2587         process."""
2588
2589     def get_progress():
2590         """Returns a tuple of floats, (chk, ciphertext, encode_and_push),
2591         each from 0.0 to 1.0 . 'chk' describes how much progress has been
2592         made towards hashing the file to determine a CHK encryption key: if
2593         non-convergent encryption is in use, this will be trivial, otherwise
2594         the whole file must be hashed. 'ciphertext' describes how much of the
2595         ciphertext has been pushed to the helper, and is '1.0' for non-helper
2596         uploads. 'encode_and_push' describes how much of the encode-and-push
2597         process has finished: for helper uploads this is dependent upon the
2598         helper providing progress reports. It might be reasonable to add all
2599         three numbers and report the sum to the user."""
2600
2601     def get_active():
2602         """Return True if the upload is currently active, False if not."""
2603
2604     def get_results():
2605         """Return an instance of UploadResults (which contains timing and
2606         sharemap information). Might return None if the upload is not yet
2607         finished."""
2608
2609     def get_counter():
2610         """Each upload status gets a unique number: this method returns that
2611         number. This provides a handle to this particular upload, so a web
2612         page can generate a suitable hyperlink."""
2613
2614
2615 class IDownloadStatus(Interface):
2616     def get_started():
2617         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2618         when the operation was started."""
2619
2620     def get_storage_index():
2621         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2622         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
2623         files)."""
2624
2625     def get_size():
2626         """Return an integer with the number of bytes that will eventually be
2627         retrieved for this file. Returns None if the size is not yet known.
2628         """
2629
2630     def using_helper():
2631         """Return True if this download is using a Helper, False if not."""
2632
2633     def get_status():
2634         """Return a string describing the current state of the download
2635         process."""
2636
2637     def get_progress():
2638         """Returns a float (from 0.0 to 1.0) describing the amount of the
2639         download that has completed. This value will remain at 0.0 until the
2640         first byte of plaintext is pushed to the download target."""
2641
2642     def get_active():
2643         """Return True if the download is currently active, False if not."""
2644
2645     def get_counter():
2646         """Each download status gets a unique number: this method returns
2647         that number. This provides a handle to this particular download, so a
2648         web page can generate a suitable hyperlink."""
2649
2650
2651 class IServermapUpdaterStatus(Interface):
2652     pass
2653
2654 class IPublishStatus(Interface):
2655     pass
2656
2657 class IRetrieveStatus(Interface):
2658     pass
2659
2660
2661 class NotCapableError(Exception):
2662     """You have tried to write to a read-only node."""
2663
2664 class BadWriteEnablerError(Exception):
2665     pass
2666
2667 class RIControlClient(RemoteInterface):
2668
2669     def wait_for_client_connections(num_clients=int):
2670         """Do not return until we have connections to at least NUM_CLIENTS
2671         storage servers.
2672         """
2673
2674     def upload_from_file_to_uri(filename=str,
2675                                 convergence=ChoiceOf(None,
2676                                                      StringConstraint(2**20))):
2677         """Upload a file to the grid. This accepts a filename (which must be
2678         absolute) that points to a file on the node's local disk. The node will
2679         read the contents of this file, upload it to the grid, then return the
2680         URI at which it was uploaded.  If convergence is None then a random
2681         encryption key will be used, else the plaintext will be hashed, then
2682         that hash will be mixed together with the "convergence" string to form
2683         the encryption key.
2684         """
2685         return URI
2686
2687     def download_from_uri_to_file(uri=URI, filename=str):
2688         """Download a file from the grid, placing it on the node's local disk
2689         at the given filename (which must be absolute[?]). Returns the
2690         absolute filename where the file was written."""
2691         return str
2692
2693     # debug stuff
2694
2695     def get_memory_usage():
2696         """Return a dict describes the amount of memory currently in use. The
2697         keys are 'VmPeak', 'VmSize', and 'VmData'. The values are integers,
2698         measuring memory consupmtion in bytes."""
2699         return DictOf(str, int)
2700
2701     def speed_test(count=int, size=int, mutable=Any()):
2702         """Write 'count' tempfiles to disk, all of the given size. Measure
2703         how long (in seconds) it takes to upload them all to the servers.
2704         Then measure how long it takes to download all of them. If 'mutable'
2705         is 'create', time creation of mutable files. If 'mutable' is
2706         'upload', then time access to the same mutable file instead of
2707         creating one.
2708
2709         Returns a tuple of (upload_time, download_time).
2710         """
2711         return (float, float)
2712
2713     def measure_peer_response_time():
2714         """Send a short message to each connected peer, and measure the time
2715         it takes for them to respond to it. This is a rough measure of the
2716         application-level round trip time.
2717
2718         @return: a dictionary mapping peerid to a float (RTT time in seconds)
2719         """
2720
2721         return DictOf(str, float)
2722
2723
2724 UploadResults = Any() #DictOf(str, str)
2725
2726
2727 class RIEncryptedUploadable(RemoteInterface):
2728     __remote_name__ = "RIEncryptedUploadable.tahoe.allmydata.com"
2729
2730     def get_size():
2731         return Offset
2732
2733     def get_all_encoding_parameters():
2734         return (int, int, int, long)
2735
2736     def read_encrypted(offset=Offset, length=ReadSize):
2737         return ListOf(str)
2738
2739     def close():
2740         return None
2741
2742
2743 class RICHKUploadHelper(RemoteInterface):
2744     __remote_name__ = "RIUploadHelper.tahoe.allmydata.com"
2745
2746     def get_version():
2747         """
2748         Return a dictionary of version information.
2749         """
2750         return DictOf(str, Any())
2751
2752     def upload(reader=RIEncryptedUploadable):
2753         return UploadResults
2754
2755
2756 class RIHelper(RemoteInterface):
2757     __remote_name__ = "RIHelper.tahoe.allmydata.com"
2758
2759     def get_version():
2760         """
2761         Return a dictionary of version information.
2762         """
2763         return DictOf(str, Any())
2764
2765     def upload_chk(si=StorageIndex):
2766         """See if a file with a given storage index needs uploading. The
2767         helper will ask the appropriate storage servers to see if the file
2768         has already been uploaded. If so, the helper will return a set of
2769         'upload results' that includes whatever hashes are needed to build
2770         the read-cap, and perhaps a truncated sharemap.
2771
2772         If the file has not yet been uploaded (or if it was only partially
2773         uploaded), the helper will return an empty upload-results dictionary
2774         and also an RICHKUploadHelper object that will take care of the
2775         upload process. The client should call upload() on this object and
2776         pass it a reference to an RIEncryptedUploadable object that will
2777         provide ciphertext. When the upload is finished, the upload() method
2778         will finish and return the upload results.
2779         """
2780         return (UploadResults, ChoiceOf(RICHKUploadHelper, None))
2781
2782
2783 class RIStatsProvider(RemoteInterface):
2784     __remote_name__ = "RIStatsProvider.tahoe.allmydata.com"
2785     """
2786     Provides access to statistics and monitoring information.
2787     """
2788
2789     def get_stats():
2790         """
2791         returns a dictionary containing 'counters' and 'stats', each a
2792         dictionary with string counter/stat name keys, and numeric or None values.
2793         counters are monotonically increasing measures of work done, and
2794         stats are instantaneous measures (potentially time averaged
2795         internally)
2796         """
2797         return DictOf(str, DictOf(str, ChoiceOf(float, int, long, None)))
2798
2799
2800 class RIStatsGatherer(RemoteInterface):
2801     __remote_name__ = "RIStatsGatherer.tahoe.allmydata.com"
2802     """
2803     Provides a monitoring service for centralised collection of stats
2804     """
2805
2806     def provide(provider=RIStatsProvider, nickname=str):
2807         """
2808         @param provider: a stats collector instance that should be polled
2809                          periodically by the gatherer to collect stats.
2810         @param nickname: a name useful to identify the provided client
2811         """
2812         return None
2813
2814
2815 class IStatsProducer(Interface):
2816     def get_stats():
2817         """
2818         returns a dictionary, with str keys representing the names of stats
2819         to be monitored, and numeric values.
2820         """
2821
2822 class RIKeyGenerator(RemoteInterface):
2823     __remote_name__ = "RIKeyGenerator.tahoe.allmydata.com"
2824     """
2825     Provides a service offering to make RSA key pairs.
2826     """
2827
2828     def get_rsa_key_pair(key_size=int):
2829         """
2830         @param key_size: the size of the signature key.
2831         @return: tuple(verifying_key, signing_key)
2832         """
2833         return TupleOf(str, str)
2834
2835
2836 class FileTooLargeError(Exception):
2837     pass
2838
2839
2840 class IValidatedThingProxy(Interface):
2841     def start():
2842         """ Acquire a thing and validate it. Return a deferred that is
2843         eventually fired with self if the thing is valid or errbacked if it
2844         can't be acquired or validated."""
2845
2846
2847 class InsufficientVersionError(Exception):
2848     def __init__(self, needed, got):
2849         self.needed = needed
2850         self.got = got
2851
2852     def __repr__(self):
2853         return "InsufficientVersionError(need '%s', got %s)" % (self.needed,
2854                                                                 self.got)
2855
2856 class EmptyPathnameComponentError(Exception):
2857     """The webapi disallows empty pathname components."""