]> git.rkrishnan.org Git - tahoe-lafs/tahoe-lafs.git/blob - src/allmydata/interfaces.py
Flesh out "tahoe magic-folder status" command
[tahoe-lafs/tahoe-lafs.git] / src / allmydata / interfaces.py
1
2 from zope.interface import Interface, Attribute
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 share modifications
30 LeaseRenewSecret = Hash # used to protect lease renewal requests
31 LeaseCancelSecret = Hash # was used to protect lease cancellation requests
32
33
34 class RIBucketWriter(RemoteInterface):
35     """ Objects of this kind live on the server side. """
36     def write(offset=Offset, data=ShareData):
37         return None
38
39     def close():
40         """
41         If the data that has been written is incomplete or inconsistent then
42         the server will throw the data away, else it will store it for future
43         retrieval.
44         """
45         return None
46
47     def abort():
48         """Abandon all the data that has been written.
49         """
50         return None
51
52
53 class RIBucketReader(RemoteInterface):
54     def read(offset=Offset, length=ReadSize):
55         return ShareData
56
57     def advise_corrupt_share(reason=str):
58         """Clients who discover hash failures in shares that they have
59         downloaded from me will use this method to inform me about the
60         failures. I will record their concern so that my operator can
61         manually inspect the shares in question. I return None.
62
63         This is a wrapper around RIStorageServer.advise_corrupt_share()
64         that is tied to a specific share, and therefore does not need the
65         extra share-identifying arguments. Please see that method for full
66         documentation.
67         """
68
69
70 TestVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize, str, str))
71 # elements are (offset, length, operator, specimen)
72 # operator is one of "lt, le, eq, ne, ge, gt"
73 # nop always passes and is used to fetch data while writing.
74 # you should use length==len(specimen) for everything except nop
75 DataVector = ListOf(TupleOf(Offset, ShareData))
76 # (offset, data). This limits us to 30 writes of 1MiB each per call
77 TestAndWriteVectorsForShares = DictOf(int,
78                                       TupleOf(TestVector,
79                                               DataVector,
80                                               ChoiceOf(None, Offset), # new_length
81                                               ))
82 ReadVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize))
83 ReadData = ListOf(ShareData)
84 # returns data[offset:offset+length] for each element of TestVector
85
86
87 class RIStorageServer(RemoteInterface):
88     __remote_name__ = "RIStorageServer.tahoe.allmydata.com"
89
90     def get_version():
91         """
92         Return a dictionary of version information.
93         """
94         return DictOf(str, Any())
95
96     def allocate_buckets(storage_index=StorageIndex,
97                          renew_secret=LeaseRenewSecret,
98                          cancel_secret=LeaseCancelSecret,
99                          sharenums=SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
100                          allocated_size=Offset, canary=Referenceable):
101         """
102         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
103                               increfed.
104         @param sharenums: these are the share numbers (probably between 0 and
105                           99) that the sender is proposing to store on this
106                           server.
107         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
108                              This secret is generated by the client and
109                              stored for later comparison by the server. Each
110                              server is given a different secret.
111         @param cancel_secret: This no longer allows lease cancellation, but
112                               must still be a unique value identifying the
113                               lease. XXX stop relying on it to be unique.
114         @param canary: If the canary is lost before close(), the bucket is
115                        deleted.
116         @return: tuple of (alreadygot, allocated), where alreadygot is what we
117                  already have and allocated is what we hereby agree to accept.
118                  New leases are added for shares in both lists.
119         """
120         return TupleOf(SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
121                        DictOf(int, RIBucketWriter, maxKeys=MAX_BUCKETS))
122
123     def add_lease(storage_index=StorageIndex,
124                   renew_secret=LeaseRenewSecret,
125                   cancel_secret=LeaseCancelSecret):
126         """
127         Add a new lease on the given bucket. If the renew_secret matches an
128         existing lease, that lease will be renewed instead. If there is no
129         bucket for the given storage_index, return silently. (note that in
130         tahoe-1.3.0 and earlier, IndexError was raised if there was no
131         bucket)
132         """
133         return Any() # returns None now, but future versions might change
134
135     def renew_lease(storage_index=StorageIndex, renew_secret=LeaseRenewSecret):
136         """
137         Renew the lease on a given bucket, resetting the timer to 31 days.
138         Some networks will use this, some will not. If there is no bucket for
139         the given storage_index, IndexError will be raised.
140
141         For mutable shares, if the given renew_secret does not match an
142         existing lease, IndexError will be raised with a note listing the
143         server-nodeids on the existing leases, so leases on migrated shares
144         can be renewed. For immutable shares, IndexError (without the note)
145         will be raised.
146         """
147         return Any()
148
149     def get_buckets(storage_index=StorageIndex):
150         return DictOf(int, RIBucketReader, maxKeys=MAX_BUCKETS)
151
152
153
154     def slot_readv(storage_index=StorageIndex,
155                    shares=ListOf(int), readv=ReadVector):
156         """Read a vector from the numbered shares associated with the given
157         storage index. An empty shares list means to return data from all
158         known shares. Returns a dictionary with one key per share."""
159         return DictOf(int, ReadData) # shnum -> results
160
161     def slot_testv_and_readv_and_writev(storage_index=StorageIndex,
162                                         secrets=TupleOf(WriteEnablerSecret,
163                                                         LeaseRenewSecret,
164                                                         LeaseCancelSecret),
165                                         tw_vectors=TestAndWriteVectorsForShares,
166                                         r_vector=ReadVector,
167                                         ):
168         """
169         General-purpose test-read-and-set operation for mutable slots:
170         (1) For submitted shnums, compare the test vectors against extant
171             shares, or against an empty share for shnums that do not exist.
172         (2) Use the read vectors to extract "old data" from extant shares.
173         (3) If all tests in (1) passed, then apply the write vectors
174             (possibly creating new shares).
175         (4) Return whether the tests passed, and the "old data", which does
176             not include any modifications made by the writes.
177
178         The operation does not interleave with other operations on the same
179         shareset.
180
181         This method is, um, large. The goal is to allow clients to update all
182         the shares associated with a mutable file in a single round trip.
183
184         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
185                               increfed.
186         @param write_enabler: a secret that is stored along with the slot.
187                               Writes are accepted from any caller who can
188                               present the matching secret. A different secret
189                               should be used for each slot*server pair.
190         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
191                              This secret is generated by the client and
192                              stored for later comparison by the server. Each
193                              server is given a different secret.
194         @param cancel_secret: This no longer allows lease cancellation, but
195                               must still be a unique value identifying the
196                               lease. XXX stop relying on it to be unique.
197
198         The 'secrets' argument is a tuple of (write_enabler, renew_secret,
199         cancel_secret). The first is required to perform any write. The
200         latter two are used when allocating new shares. To simply acquire a
201         new lease on existing shares, use an empty testv and an empty writev.
202
203         Each share can have a separate test vector (i.e. a list of
204         comparisons to perform). If all vectors for all shares pass, then all
205         writes for all shares are recorded. Each comparison is a 4-tuple of
206         (offset, length, operator, specimen), which effectively does a
207         bool( (read(offset, length)) OPERATOR specimen ) and only performs
208         the write if all these evaluate to True. Basic test-and-set uses 'eq'.
209         Write-if-newer uses a seqnum and (offset, length, 'lt', specimen).
210         Write-if-same-or-newer uses 'le'.
211
212         Reads from the end of the container are truncated, and missing shares
213         behave like empty ones, so to assert that a share doesn't exist (for
214         use when creating a new share), use (0, 1, 'eq', '').
215
216         The write vector will be applied to the given share, expanding it if
217         necessary. A write vector applied to a share number that did not
218         exist previously will cause that share to be created. Write vectors
219         must not overlap (if they do, this will either cause an error or
220         apply them in an unspecified order). Duplicate write vectors, with
221         the same offset and data, are currently tolerated but are not
222         desirable.
223
224         In Tahoe-LAFS v1.8.3 or later (except 1.9.0a1), if you send a write
225         vector whose offset is beyond the end of the current data, the space
226         between the end of the current data and the beginning of the write
227         vector will be filled with zero bytes. In earlier versions the
228         contents of this space was unspecified (and might end up containing
229         secrets). Storage servers with the new zero-filling behavior will
230         advertise a true value for the 'fills-holes-with-zero-bytes' key
231         (under 'http://allmydata.org/tahoe/protocols/storage/v1') in their
232         version information.
233
234         Each write vector is accompanied by a 'new_length' argument, which
235         can be used to truncate the data. If new_length is not None and it is
236         less than the current size of the data (after applying all write
237         vectors), then the data will be truncated to new_length. If
238         new_length==0, the share will be deleted.
239
240         In Tahoe-LAFS v1.8.2 and earlier, new_length could also be used to
241         enlarge the file by sending a number larger than the size of the data
242         after applying all write vectors. That behavior was not used, and as
243         of Tahoe-LAFS v1.8.3 it no longer works and the new_length is ignored
244         in that case.
245
246         If a storage client knows that the server supports zero-filling, for
247         example from the 'fills-holes-with-zero-bytes' key in its version
248         information, it can extend the file efficiently by writing a single
249         zero byte just before the new end-of-file. Otherwise it must
250         explicitly write zeroes to all bytes between the old and new
251         end-of-file. In any case it should avoid sending new_length larger
252         than the size of the data after applying all write vectors.
253
254         The read vector is used to extract data from all known shares,
255         *before* any writes have been applied. The same read vector is used
256         for all shares. This captures the state that was tested by the test
257         vector, for extant shares.
258
259         This method returns two values: a boolean and a dict. The boolean is
260         True if the write vectors were applied, False if not. The dict is
261         keyed by share number, and each value contains a list of strings, one
262         for each element of the read vector.
263
264         If the write_enabler is wrong, this will raise BadWriteEnablerError.
265         To enable share migration (using update_write_enabler), the exception
266         will have the nodeid used for the old write enabler embedded in it,
267         in the following string::
268
269          The write enabler was recorded by nodeid '%s'.
270
271         Note that the nodeid here is encoded using the same base32 encoding
272         used by Foolscap and allmydata.util.idlib.nodeid_b2a().
273         """
274         return TupleOf(bool, DictOf(int, ReadData))
275
276     def advise_corrupt_share(share_type=str, storage_index=StorageIndex,
277                              shnum=int, reason=str):
278         """Clients who discover hash failures in shares that they have
279         downloaded from me will use this method to inform me about the
280         failures. I will record their concern so that my operator can
281         manually inspect the shares in question. I return None.
282
283         'share_type' is either 'mutable' or 'immutable'. 'storage_index' is a
284         (binary) storage index string, and 'shnum' is the integer share
285         number. 'reason' is a human-readable explanation of the problem,
286         probably including some expected hash values and the computed ones
287         that did not match. Corruption advisories for mutable shares should
288         include a hash of the public key (the same value that appears in the
289         mutable-file verify-cap), since the current share format does not
290         store that on disk.
291         """
292
293
294 class IStorageBucketWriter(Interface):
295     """
296     Objects of this kind live on the client side.
297     """
298     def put_block(segmentnum, data):
299         """
300         @param segmentnum=int
301         @param data=ShareData: For most segments, this data will be 'blocksize'
302         bytes in length. The last segment might be shorter.
303         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
304         """
305
306     def put_crypttext_hashes(hashes):
307         """
308         @param hashes=ListOf(Hash)
309         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
310         """
311
312     def put_block_hashes(blockhashes):
313         """
314         @param blockhashes=ListOf(Hash)
315         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
316         """
317
318     def put_share_hashes(sharehashes):
319         """
320         @param sharehashes=ListOf(TupleOf(int, Hash))
321         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
322         """
323
324     def put_uri_extension(data):
325         """This block of data contains integrity-checking information (hashes
326         of plaintext, crypttext, and shares), as well as encoding parameters
327         that are necessary to recover the data. This is a serialized dict
328         mapping strings to other strings. The hash of this data is kept in
329         the URI and verified before any of the data is used. All buckets for
330         a given file contain identical copies of this data.
331
332         The serialization format is specified with the following pseudocode:
333         for k in sorted(dict.keys()):
334             assert re.match(r'^[a-zA-Z_\-]+$', k)
335             write(k + ':' + netstring(dict[k]))
336
337         @param data=URIExtensionData
338         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
339         """
340
341     def close():
342         """Finish writing and close the bucket. The share is not finalized
343         until this method is called: if the uploading client disconnects
344         before calling close(), the partially-written share will be
345         discarded.
346
347         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
348         """
349
350
351 class IStorageBucketReader(Interface):
352     def get_block_data(blocknum, blocksize, size):
353         """Most blocks will be the same size. The last block might be shorter
354         than the others.
355
356         @param blocknum=int
357         @param blocksize=int
358         @param size=int
359         @return: ShareData
360         """
361
362     def get_crypttext_hashes():
363         """
364         @return: ListOf(Hash)
365         """
366
367     def get_block_hashes(at_least_these=()):
368         """
369         @param at_least_these=SetOf(int)
370         @return: ListOf(Hash)
371         """
372
373     def get_share_hashes():
374         """
375         @return: ListOf(TupleOf(int, Hash))
376         """
377
378     def get_uri_extension():
379         """
380         @return: URIExtensionData
381         """
382
383
384 class IStorageBroker(Interface):
385     def get_servers_for_psi(peer_selection_index):
386         """
387         @return: list of IServer instances
388         """
389     def get_connected_servers():
390         """
391         @return: frozenset of connected IServer instances
392         """
393     def get_known_servers():
394         """
395         @return: frozenset of IServer instances
396         """
397     def get_all_serverids():
398         """
399         @return: frozenset of serverid strings
400         """
401     def get_nickname_for_serverid(serverid):
402         """
403         @return: unicode nickname, or None
404         """
405
406     # methods moved from IntroducerClient, need review
407     def get_all_connections():
408         """Return a frozenset of (nodeid, service_name, rref) tuples, one for
409         each active connection we've established to a remote service. This is
410         mostly useful for unit tests that need to wait until a certain number
411         of connections have been made."""
412
413     def get_all_connectors():
414         """Return a dict that maps from (nodeid, service_name) to a
415         RemoteServiceConnector instance for all services that we are actively
416         trying to connect to. Each RemoteServiceConnector has the following
417         public attributes::
418
419           service_name: the type of service provided, like 'storage'
420           last_connect_time: when we last established a connection
421           last_loss_time: when we last lost a connection
422
423           version: the peer's version, from the most recent connection
424           oldest_supported: the peer's oldest supported version, same
425
426           rref: the RemoteReference, if connected, otherwise None
427           remote_host: the IAddress, if connected, otherwise None
428
429         This method is intended for monitoring interfaces, such as a web page
430         that describes connecting and connected peers.
431         """
432
433     def get_all_peerids():
434         """Return a frozenset of all peerids to whom we have a connection (to
435         one or more services) established. Mostly useful for unit tests."""
436
437     def get_all_connections_for(service_name):
438         """Return a frozenset of (nodeid, service_name, rref) tuples, one
439         for each active connection that provides the given SERVICE_NAME."""
440
441     def get_permuted_peers(service_name, key):
442         """Returns an ordered list of (peerid, rref) tuples, selecting from
443         the connections that provide SERVICE_NAME, using a hash-based
444         permutation keyed by KEY. This randomizes the service list in a
445         repeatable way, to distribute load over many peers.
446         """
447
448
449 class IDisplayableServer(Interface):
450     def get_nickname():
451         pass
452
453     def get_name():
454         pass
455
456     def get_longname():
457         pass
458
459
460 class IServer(IDisplayableServer):
461     """I live in the client, and represent a single server."""
462     def start_connecting(tub, trigger_cb):
463         pass
464
465     def get_rref():
466         """Once a server is connected, I return a RemoteReference.
467         Before a server is connected for the first time, I return None.
468
469         Note that the rref I return will start producing DeadReferenceErrors
470         once the connection is lost.
471         """
472
473
474 class IMutableSlotWriter(Interface):
475     """
476     The interface for a writer around a mutable slot on a remote server.
477     """
478     def set_checkstring(seqnum_or_checkstring, root_hash=None, salt=None):
479         """
480         Set the checkstring that I will pass to the remote server when
481         writing.
482
483             @param checkstring A packed checkstring to use.
484
485         Note that implementations can differ in which semantics they
486         wish to support for set_checkstring -- they can, for example,
487         build the checkstring themselves from its constituents, or
488         some other thing.
489         """
490
491     def get_checkstring():
492         """
493         Get the checkstring that I think currently exists on the remote
494         server.
495         """
496
497     def put_block(data, segnum, salt):
498         """
499         Add a block and salt to the share.
500         """
501
502     def put_encprivkey(encprivkey):
503         """
504         Add the encrypted private key to the share.
505         """
506
507     def put_blockhashes(blockhashes):
508         """
509         @param blockhashes=list
510         Add the block hash tree to the share.
511         """
512
513     def put_sharehashes(sharehashes):
514         """
515         @param sharehashes=dict
516         Add the share hash chain to the share.
517         """
518
519     def get_signable():
520         """
521         Return the part of the share that needs to be signed.
522         """
523
524     def put_signature(signature):
525         """
526         Add the signature to the share.
527         """
528
529     def put_verification_key(verification_key):
530         """
531         Add the verification key to the share.
532         """
533
534     def finish_publishing():
535         """
536         Do anything necessary to finish writing the share to a remote
537         server. I require that no further publishing needs to take place
538         after this method has been called.
539         """
540
541
542 class IURI(Interface):
543     def init_from_string(uri):
544         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
545         this instance with its data. I am not normally called directly,
546         please use the module-level uri.from_string() function to convert
547         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
548
549     def is_readonly():
550         """Return False if this URI be used to modify the data. Return True
551         if this URI cannot be used to modify the data."""
552
553     def is_mutable():
554         """Return True if the data can be modified by *somebody* (perhaps
555         someone who has a more powerful URI than this one)."""
556
557     # TODO: rename to get_read_cap()
558     def get_readonly():
559         """Return another IURI instance that represents a read-only form of
560         this one. If is_readonly() is True, this returns self."""
561
562     def get_verify_cap():
563         """Return an instance that provides IVerifierURI, which can be used
564         to check on the availability of the file or directory, without
565         providing enough capabilities to actually read or modify the
566         contents. This may return None if the file does not need checking or
567         verification (e.g. LIT URIs).
568         """
569
570     def to_string():
571         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
572         passing into init_from_string."""
573
574
575 class IVerifierURI(Interface, IURI):
576     def init_from_string(uri):
577         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
578         this instance with its data. I am not normally called directly,
579         please use the module-level uri.from_string() function to convert
580         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
581
582     def to_string():
583         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
584         passing into init_from_string."""
585
586
587 class IDirnodeURI(Interface):
588     """I am a URI that represents a dirnode."""
589
590
591 class IFileURI(Interface):
592     """I am a URI that represents a filenode."""
593     def get_size():
594         """Return the length (in bytes) of the file that I represent."""
595
596
597 class IImmutableFileURI(IFileURI):
598     pass
599
600 class IMutableFileURI(Interface):
601     pass
602
603 class IDirectoryURI(Interface):
604     pass
605
606 class IReadonlyDirectoryURI(Interface):
607     pass
608
609
610 class CapConstraintError(Exception):
611     """A constraint on a cap was violated."""
612
613 class MustBeDeepImmutableError(CapConstraintError):
614     """Mutable children cannot be added to an immutable directory.
615     Also, caps obtained from an immutable directory can trigger this error
616     if they are later found to refer to a mutable object and then used."""
617
618 class MustBeReadonlyError(CapConstraintError):
619     """Known write caps cannot be specified in a ro_uri field. Also,
620     caps obtained from a ro_uri field can trigger this error if they
621     are later found to be write caps and then used."""
622
623 class MustNotBeUnknownRWError(CapConstraintError):
624     """Cannot add an unknown child cap specified in a rw_uri field."""
625
626
627 class IProgress(Interface):
628     """
629     Remembers progress measured in arbitrary units. Users of these
630     instances must call ``set_progress_total`` at least once before
631     progress can be valid, and must use the same units for both
632     ``set_progress_total`` and ``set_progress calls``.
633
634     See also:
635     :class:`allmydata.util.progress.PercentProgress`
636     """
637
638     progress = Attribute(
639         "Current amount of progress (in percentage)"
640     )
641
642     def set_progress(self, value):
643         """
644         Sets the current amount of progress.
645
646         Arbitrary units, but must match units used for
647         set_progress_total.
648         """
649
650     def set_progress_total(self, value):
651         """
652         Sets the total amount of expected progress
653
654         Arbitrary units, but must be same units as used when calling
655         set_progress() on this instance)..
656         """
657
658
659 class IReadable(Interface):
660     """I represent a readable object -- either an immutable file, or a
661     specific version of a mutable file.
662     """
663
664     def is_readonly():
665         """Return True if this reference provides mutable access to the given
666         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
667         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
668         read-write reference to it.
669
670         For an IReadable returned by get_best_readable_version(), this will
671         always return True, but for instances of subinterfaces such as
672         IMutableFileVersion, it may return False."""
673
674     def is_mutable():
675         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
676         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
677         might be mutable overall, but your reference to it might be
678         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
679         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
680         file."""
681
682     def get_storage_index():
683         """Return the storage index of the file."""
684
685     def get_size():
686         """Return the length (in bytes) of this readable object."""
687
688     def download_to_data(progress=None):
689         """Download all of the file contents. I return a Deferred that fires
690         with the contents as a byte string.
691
692         :param progress: None or IProgress implementer
693         """
694
695     def read(consumer, offset=0, size=None):
696         """Download a portion (possibly all) of the file's contents, making
697         them available to the given IConsumer. Return a Deferred that fires
698         (with the consumer) when the consumer is unregistered (either because
699         the last byte has been given to it, or because the consumer threw an
700         exception during write(), possibly because it no longer wants to
701         receive data). The portion downloaded will start at 'offset' and
702         contain 'size' bytes (or the remainder of the file if size==None). It
703         is an error to read beyond the end of the file: callers must use
704         get_size() and clip any non-default offset= and size= parameters. It
705         is permissible to read zero bytes.
706
707         The consumer will be used in non-streaming mode: an IPullProducer
708         will be attached to it.
709
710         The consumer will not receive data right away: several network trips
711         must occur first. The order of events will be::
712
713          consumer.registerProducer(p, streaming)
714           (if streaming == False)::
715            consumer does p.resumeProducing()
716             consumer.write(data)
717            consumer does p.resumeProducing()
718             consumer.write(data).. (repeat until all data is written)
719          consumer.unregisterProducer()
720          deferred.callback(consumer)
721
722         If a download error occurs, or an exception is raised by
723         consumer.registerProducer() or consumer.write(), I will call
724         consumer.unregisterProducer() and then deliver the exception via
725         deferred.errback(). To cancel the download, the consumer should call
726         p.stopProducing(), which will result in an exception being delivered
727         via deferred.errback().
728
729         See src/allmydata/util/consumer.py for an example of a simple
730         download-to-memory consumer.
731         """
732
733
734 class IWriteable(Interface):
735     """
736     I define methods that callers can use to update SDMF and MDMF
737     mutable files on a Tahoe-LAFS grid.
738     """
739     # XXX: For the moment, we have only this. It is possible that we
740     #      want to move overwrite() and modify() in here too.
741     def update(data, offset):
742         """
743         I write the data from my data argument to the MDMF file,
744         starting at offset. I continue writing data until my data
745         argument is exhausted, appending data to the file as necessary.
746         """
747         # assert IMutableUploadable.providedBy(data)
748         # to append data: offset=node.get_size_of_best_version()
749         # do we want to support compacting MDMF?
750         # for an MDMF file, this can be done with O(data.get_size())
751         # memory. For an SDMF file, any modification takes
752         # O(node.get_size_of_best_version()).
753
754
755 class IMutableFileVersion(IReadable):
756     """I provide access to a particular version of a mutable file. The
757     access is read/write if I was obtained from a filenode derived from
758     a write cap, or read-only if the filenode was derived from a read cap.
759     """
760
761     def get_sequence_number():
762         """Return the sequence number of this version."""
763
764     def get_servermap():
765         """Return the IMutableFileServerMap instance that was used to create
766         this object.
767         """
768
769     def get_writekey():
770         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
771         write-capability. This may be used to assist with data structures
772         that need to make certain data available only to writers, such as the
773         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
774         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
775         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
776         writer-visible data using this writekey.
777         """
778
779     def overwrite(new_contents):
780         """Replace the contents of the mutable file, provided that no other
781         node has published (or is attempting to publish, concurrently) a
782         newer version of the file than this one.
783
784         I will avoid modifying any share that is different than the version
785         given by get_sequence_number(). However, if another node is writing
786         to the file at the same time as me, I may manage to update some shares
787         while they update others. If I see any evidence of this, I will signal
788         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
789         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
790         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
791         all of these).
792
793         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
794         return it to the caller (since they failed to coordinate their
795         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
796         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
797         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
798         able to write the new version without incident.
799
800         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
801         update has completed.
802         """
803
804     def modify(modifier_cb):
805         """Modify the contents of the file, by downloading this version,
806         applying the modifier function (or bound method), then uploading
807         the new version. This will succeed as long as no other node
808         publishes a version between the download and the upload.
809         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when
810         the update is complete.
811
812         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
813         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
814         download_to_data(), the old contents will be from this version,
815         but the modifier can use the servermap to make other decisions
816         (such as refusing to apply the delta if there are multiple parallel
817         versions, or if there is evidence of a newer unrecoverable version).
818         'first_time' will be True the first time the modifier is called,
819         and False on any subsequent calls.
820
821         The callable should return a string with the new contents. The
822         callable must be prepared to be called multiple times, and must
823         examine the input string to see if the change that it wants to make
824         is already present in the old version. If it does not need to make
825         any changes, it can either return None, or return its input string.
826
827         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
828         errback.
829         """
830
831
832 # The hierarchy looks like this:
833 #  IFilesystemNode
834 #   IFileNode
835 #    IMutableFileNode
836 #    IImmutableFileNode
837 #   IDirectoryNode
838
839 class IFilesystemNode(Interface):
840     def get_cap():
841         """Return the strongest 'cap instance' associated with this node.
842         (writecap for writeable-mutable files/directories, readcap for
843         immutable or readonly-mutable files/directories). To convert this
844         into a string, call .to_string() on the result."""
845
846     def get_readcap():
847         """Return a readonly cap instance for this node. For immutable or
848         readonly nodes, get_cap() and get_readcap() return the same thing."""
849
850     def get_repair_cap():
851         """Return an IURI instance that can be used to repair the file, or
852         None if this node cannot be repaired (either because it is not
853         distributed, like a LIT file, or because the node does not represent
854         sufficient authority to create a repair-cap, like a read-only RSA
855         mutable file node [which cannot create the correct write-enablers]).
856         """
857
858     def get_verify_cap():
859         """Return an IVerifierURI instance that represents the
860         'verifiy/refresh capability' for this node. The holder of this
861         capability will be able to renew the lease for this node, protecting
862         it from garbage-collection. They will also be able to ask a server if
863         it holds a share for the file or directory.
864         """
865
866     def get_uri():
867         """Return the URI string corresponding to the strongest cap associated
868         with this node. If this node is read-only, the URI will only offer
869         read-only access. If this node is read-write, the URI will offer
870         read-write access.
871
872         If you have read-write access to a node and wish to share merely
873         read-only access with others, use get_readonly_uri().
874         """
875
876     def get_write_uri():
877         """Return the URI string that can be used by others to get write
878         access to this node, if it is writeable. If this is a read-only node,
879         return None."""
880
881     def get_readonly_uri():
882         """Return the URI string that can be used by others to get read-only
883         access to this node. The result is a read-only URI, regardless of
884         whether this node is read-only or read-write.
885
886         If you have merely read-only access to this node, get_readonly_uri()
887         will return the same thing as get_uri().
888         """
889
890     def get_storage_index():
891         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
892         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
893         files and directories)."""
894
895     def is_readonly():
896         """Return True if this reference provides mutable access to the given
897         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
898         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
899         read-write reference to it."""
900
901     def is_mutable():
902         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
903         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
904         might be mutable overall, but your reference to it might be
905         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
906         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
907         file.
908         """
909
910     def is_unknown():
911         """Return True if this is an unknown node."""
912
913     def is_allowed_in_immutable_directory():
914         """Return True if this node is allowed as a child of a deep-immutable
915         directory. This is true if either the node is of a known-immutable type,
916         or it is unknown and read-only.
917         """
918
919     def raise_error():
920         """Raise any error associated with this node."""
921
922     # XXX: These may not be appropriate outside the context of an IReadable.
923     def get_size():
924         """Return the length (in bytes) of the data this node represents. For
925         directory nodes, I return the size of the backing store. I return
926         synchronously and do not consult the network, so for mutable objects,
927         I will return the most recently observed size for the object, or None
928         if I don't remember a size. Use get_current_size, which returns a
929         Deferred, if you want more up-to-date information."""
930
931     def get_current_size():
932         """I return a Deferred that fires with the length (in bytes) of the
933         data this node represents.
934         """
935
936
937 class IFileNode(IFilesystemNode):
938     """I am a node that represents a file: a sequence of bytes. I am not a
939     container, like IDirectoryNode."""
940     def get_best_readable_version():
941         """Return a Deferred that fires with an IReadable for the 'best'
942         available version of the file. The IReadable provides only read
943         access, even if this filenode was derived from a write cap.
944
945         For an immutable file, there is only one version. For a mutable
946         file, the 'best' version is the recoverable version with the
947         highest sequence number. If no uncoordinated writes have occurred,
948         and if enough shares are available, then this will be the most
949         recent version that has been uploaded. If no version is recoverable,
950         the Deferred will errback with an UnrecoverableFileError.
951         """
952
953     def download_best_version(progress=None):
954         """Download the contents of the version that would be returned
955         by get_best_readable_version(). This is equivalent to calling
956         download_to_data() on the IReadable given by that method.
957
958         progress is anything that implements IProgress
959
960         I return a Deferred that fires with a byte string when the file
961         has been fully downloaded. To support streaming download, use
962         the 'read' method of IReadable. If no version is recoverable,
963         the Deferred will errback with an UnrecoverableFileError.
964         """
965
966     def get_size_of_best_version():
967         """Find the size of the version that would be returned by
968         get_best_readable_version().
969
970         I return a Deferred that fires with an integer. If no version
971         is recoverable, the Deferred will errback with an
972         UnrecoverableFileError.
973         """
974
975
976 class IImmutableFileNode(IFileNode, IReadable):
977     """I am a node representing an immutable file. Immutable files have
978     only one version"""
979
980
981 class IMutableFileNode(IFileNode):
982     """I provide access to a 'mutable file', which retains its identity
983     regardless of what contents are put in it.
984
985     The consistency-vs-availability problem means that there might be
986     multiple versions of a file present in the grid, some of which might be
987     unrecoverable (i.e. have fewer than 'k' shares). These versions are
988     loosely ordered: each has a sequence number and a hash, and any version
989     with seqnum=N was uploaded by a node that has seen at least one version
990     with seqnum=N-1.
991
992     The 'servermap' (an instance of IMutableFileServerMap) is used to
993     describe the versions that are known to be present in the grid, and which
994     servers are hosting their shares. It is used to represent the 'state of
995     the world', and is used for this purpose by my test-and-set operations.
996     Downloading the contents of the mutable file will also return a
997     servermap. Uploading a new version into the mutable file requires a
998     servermap as input, and the semantics of the replace operation is
999     'replace the file with my new version if it looks like nobody else has
1000     changed the file since my previous download'. Because the file is
1001     distributed, this is not a perfect test-and-set operation, but it will do
1002     its best. If the replace process sees evidence of a simultaneous write,
1003     it will signal an UncoordinatedWriteError, so that the caller can take
1004     corrective action.
1005
1006
1007     Most readers will want to use the 'best' current version of the file, and
1008     should use my 'download_best_version()' method.
1009
1010     To unconditionally replace the file, callers should use overwrite(). This
1011     is the mode that user-visible mutable files will probably use.
1012
1013     To apply some delta to the file, call modify() with a callable modifier
1014     function that can apply the modification that you want to make. This is
1015     the mode that dirnodes will use, since most directory modification
1016     operations can be expressed in terms of deltas to the directory state.
1017
1018
1019     Three methods are available for users who need to perform more complex
1020     operations. The first is get_servermap(), which returns an up-to-date
1021     servermap using a specified mode. The second is download_version(), which
1022     downloads a specific version (not necessarily the 'best' one). The third
1023     is 'upload', which accepts new contents and a servermap (which must have
1024     been updated with MODE_WRITE). The upload method will attempt to apply
1025     the new contents as long as no other node has modified the file since the
1026     servermap was updated. This might be useful to a caller who wants to
1027     merge multiple versions into a single new one.
1028
1029     Note that each time the servermap is updated, a specific 'mode' is used,
1030     which determines how many peers are queried. To use a servermap for my
1031     replace() method, that servermap must have been updated in MODE_WRITE.
1032     These modes are defined in allmydata.mutable.common, and consist of
1033     MODE_READ, MODE_WRITE, MODE_ANYTHING, and MODE_CHECK. Please look in
1034     allmydata/mutable/servermap.py for details about the differences.
1035
1036     Mutable files are currently limited in size (about 3.5MB max) and can
1037     only be retrieved and updated all-at-once, as a single big string. Future
1038     versions of our mutable files will remove this restriction.
1039     """
1040     def get_best_mutable_version():
1041         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileVersion for
1042         the 'best' available version of the file. The best version is
1043         the recoverable version with the highest sequence number. If no
1044         uncoordinated writes have occurred, and if enough shares are
1045         available, then this will be the most recent version that has
1046         been uploaded.
1047
1048         If no version is recoverable, the Deferred will errback with an
1049         UnrecoverableFileError.
1050         """
1051
1052     def overwrite(new_contents):
1053         """Unconditionally replace the contents of the mutable file with new
1054         ones. This simply chains get_servermap(MODE_WRITE) and upload(). This
1055         is only appropriate to use when the new contents of the file are
1056         completely unrelated to the old ones, and you do not care about other
1057         clients' changes.
1058
1059         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
1060         update has completed.
1061         """
1062
1063     def modify(modifier_cb):
1064         """Modify the contents of the file, by downloading the current
1065         version, applying the modifier function (or bound method), then
1066         uploading the new version. I return a Deferred that fires (with a
1067         PublishStatus object) when the update is complete.
1068
1069         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
1070         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
1071         download_best_version(), the old contents will be from the best
1072         recoverable version, but the modifier can use the servermap to make
1073         other decisions (such as refusing to apply the delta if there are
1074         multiple parallel versions, or if there is evidence of a newer
1075         unrecoverable version). 'first_time' will be True the first time the
1076         modifier is called, and False on any subsequent calls.
1077
1078         The callable should return a string with the new contents. The
1079         callable must be prepared to be called multiple times, and must
1080         examine the input string to see if the change that it wants to make
1081         is already present in the old version. If it does not need to make
1082         any changes, it can either return None, or return its input string.
1083
1084         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
1085         errback.
1086         """
1087
1088     def get_servermap(mode):
1089         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileServerMap
1090         instance, updated using the given mode.
1091         """
1092
1093     def download_version(servermap, version):
1094         """Download a specific version of the file, using the servermap
1095         as a guide to where the shares are located.
1096
1097         I return a Deferred that fires with the requested contents, or
1098         errbacks with UnrecoverableFileError. Note that a servermap that was
1099         updated with MODE_ANYTHING or MODE_READ may not know about shares for
1100         all versions (those modes stop querying servers as soon as they can
1101         fulfil their goals), so you may want to use MODE_CHECK (which checks
1102         everything) to get increased visibility.
1103         """
1104
1105     def upload(new_contents, servermap, progress=None):
1106         """Replace the contents of the file with new ones. This requires a
1107         servermap that was previously updated with MODE_WRITE.
1108
1109         I attempt to provide test-and-set semantics, in that I will avoid
1110         modifying any share that is different than the version I saw in the
1111         servermap. However, if another node is writing to the file at the
1112         same time as me, I may manage to update some shares while they update
1113         others. If I see any evidence of this, I will signal
1114         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
1115         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
1116         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
1117         all of these).
1118
1119         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
1120         return it to the caller (since they failed to coordinate their
1121         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
1122         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
1123         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
1124         able to write the new version without incident.
1125
1126         ``progress`` is either None or an IProgress provider
1127
1128         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
1129         publish has completed. I will update the servermap in-place with the
1130         location of all new shares.
1131         """
1132
1133     def get_writekey():
1134         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
1135         write-capability. This may be used to assist with data structures
1136         that need to make certain data available only to writers, such as the
1137         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
1138         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
1139         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
1140         writer-visible data using this writekey.
1141         """
1142
1143     def get_version():
1144         """Returns the mutable file protocol version."""
1145
1146
1147 class NotEnoughSharesError(Exception):
1148     """Download was unable to get enough shares"""
1149
1150 class NoSharesError(Exception):
1151     """Download was unable to get any shares at all."""
1152
1153 class DownloadStopped(Exception):
1154     pass
1155
1156 class UploadUnhappinessError(Exception):
1157     """Upload was unable to satisfy 'servers_of_happiness'"""
1158
1159 class UnableToFetchCriticalDownloadDataError(Exception):
1160     """I was unable to fetch some piece of critical data that is supposed to
1161     be identically present in all shares."""
1162
1163 class NoServersError(Exception):
1164     """Upload wasn't given any servers to work with, usually indicating a
1165     network or Introducer problem."""
1166
1167 class ExistingChildError(Exception):
1168     """A directory node was asked to add or replace a child that already
1169     exists, and overwrite= was set to False."""
1170
1171 class NoSuchChildError(Exception):
1172     """A directory node was asked to fetch a child that does not exist."""
1173     def __str__(self):
1174         # avoid UnicodeEncodeErrors when converting to str
1175         return self.__repr__()
1176
1177 class ChildOfWrongTypeError(Exception):
1178     """An operation was attempted on a child of the wrong type (file or directory)."""
1179
1180
1181 class IDirectoryNode(IFilesystemNode):
1182     """I represent a filesystem node that is a container, with a
1183     name-to-child mapping, holding the tahoe equivalent of a directory. All
1184     child names are unicode strings, and all children are some sort of
1185     IFilesystemNode (a file, subdirectory, or unknown node).
1186     """
1187
1188     def get_uri():
1189         """
1190         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
1191         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
1192         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
1193         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
1194         protocol.
1195         """
1196
1197     def get_readonly_uri():
1198         """
1199         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
1200         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
1201         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
1202         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
1203         protocol.
1204         """
1205
1206     def list():
1207         """I return a Deferred that fires with a dictionary mapping child
1208         name (a unicode string) to (node, metadata_dict) tuples, in which
1209         'node' is an IFilesystemNode and 'metadata_dict' is a dictionary of
1210         metadata."""
1211
1212     def has_child(name):
1213         """I return a Deferred that fires with a boolean, True if there
1214         exists a child of the given name, False if not. The child name must
1215         be a unicode string."""
1216
1217     def get(name):
1218         """I return a Deferred that fires with a specific named child node,
1219         which is an IFilesystemNode. The child name must be a unicode string.
1220         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1221
1222     def get_metadata_for(name):
1223         """I return a Deferred that fires with the metadata dictionary for
1224         a specific named child node. The child name must be a unicode string.
1225         This metadata is stored in the *edge*, not in the child, so it is
1226         attached to the parent dirnode rather than the child node.
1227         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1228
1229     def set_metadata_for(name, metadata):
1230         """I replace any existing metadata for the named child with the new
1231         metadata. The child name must be a unicode string. This metadata is
1232         stored in the *edge*, not in the child, so it is attached to the
1233         parent dirnode rather than the child node. I return a Deferred
1234         (that fires with this dirnode) when the operation is complete.
1235         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1236
1237     def get_child_at_path(path):
1238         """Transform a child path into an IFilesystemNode.
1239
1240         I perform a recursive series of 'get' operations to find the named
1241         descendant node. I return a Deferred that fires with the node, or
1242         errbacks with NoSuchChildError if the node could not be found.
1243
1244         The path can be either a single string (slash-separated) or a list of
1245         path-name elements. All elements must be unicode strings.
1246         """
1247
1248     def get_child_and_metadata_at_path(path):
1249         """Transform a child path into an IFilesystemNode and metadata.
1250
1251         I am like get_child_at_path(), but my Deferred fires with a tuple of
1252         (node, metadata). The metadata comes from the last edge. If the path
1253         is empty, the metadata will be an empty dictionary.
1254         """
1255
1256     def set_uri(name, writecap, readcap=None, metadata=None, overwrite=True):
1257         """I add a child (by writecap+readcap) at the specific name. I return
1258         a Deferred that fires when the operation finishes. If overwrite= is
1259         True, I will replace any existing child of the same name, otherwise
1260         an existing child will cause me to return ExistingChildError. The
1261         child name must be a unicode string.
1262
1263         The child caps could be for a file, or for a directory. If you have
1264         both the writecap and readcap, you should provide both arguments.
1265         If you have only one cap and don't know whether it is read-only,
1266         provide it as the writecap argument and leave the readcap as None.
1267         If you have only one cap that is known to be read-only, provide it
1268         as the readcap argument and leave the writecap as None.
1269         The filecaps are typically obtained from an IFilesystemNode with
1270         get_uri() and get_readonly_uri().
1271
1272         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
1273         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
1274         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
1275         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
1276         already a child by this name present. This roughly matches the
1277         ctime/mtime semantics of traditional filesystems.  See the
1278         "About the metadata" section of webapi.txt for futher information.
1279
1280         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
1281         NotWriteableError."""
1282
1283     def set_children(entries, overwrite=True):
1284         """Add multiple children (by writecap+readcap) to a directory node.
1285         Takes a dictionary, with childname as keys and (writecap, readcap)
1286         tuples (or (writecap, readcap, metadata) triples) as values. Returns
1287         a Deferred that fires (with this dirnode) when the operation
1288         finishes. This is equivalent to calling set_uri() multiple times, but
1289         is much more efficient. All child names must be unicode strings.
1290         """
1291
1292     def set_node(name, child, metadata=None, overwrite=True):
1293         """I add a child at the specific name. I return a Deferred that fires
1294         when the operation finishes. This Deferred will fire with the child
1295         node that was just added. I will replace any existing child of the
1296         same name. The child name must be a unicode string. The 'child'
1297         instance must be an instance providing IFilesystemNode.
1298
1299         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
1300         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
1301         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
1302         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
1303         already a child by this name present. This roughly matches the
1304         ctime/mtime semantics of traditional filesystems. See the
1305         "About the metadata" section of webapi.txt for futher information.
1306
1307         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
1308         NotWriteableError."""
1309
1310     def set_nodes(entries, overwrite=True):
1311         """Add multiple children to a directory node. Takes a dict mapping
1312         unicode childname to (child_node, metdata) tuples. If metdata=None,
1313         the original metadata is left unmodified. Returns a Deferred that
1314         fires (with this dirnode) when the operation finishes. This is
1315         equivalent to calling set_node() multiple times, but is much more
1316         efficient."""
1317
1318     def add_file(name, uploadable, metadata=None, overwrite=True, progress=None):
1319         """I upload a file (using the given IUploadable), then attach the
1320         resulting ImmutableFileNode to the directory at the given name. I set
1321         metadata the same way as set_uri and set_node. The child name must be
1322         a unicode string.
1323
1324         ``progress`` either provides IProgress or is None
1325
1326         I return a Deferred that fires (with the IFileNode of the uploaded
1327         file) when the operation completes."""
1328
1329     def delete(name, must_exist=True, must_be_directory=False, must_be_file=False):
1330         """I remove the child at the specific name. I return a Deferred that
1331         fires when the operation finishes. The child name must be a unicode
1332         string. If must_exist is True and I do not have a child by that name,
1333         I raise NoSuchChildError. If must_be_directory is True and the child
1334         is a file, or if must_be_file is True and the child is a directory,
1335         I raise ChildOfWrongTypeError."""
1336
1337     def create_subdirectory(name, initial_children={}, overwrite=True,
1338                             mutable=True, mutable_version=None, metadata=None):
1339         """I create and attach a directory at the given name. The new
1340         directory can be empty, or it can be populated with children
1341         according to 'initial_children', which takes a dictionary in the same
1342         format as set_nodes (i.e. mapping unicode child name to (childnode,
1343         metadata) tuples). The child name must be a unicode string. I return
1344         a Deferred that fires (with the new directory node) when the
1345         operation finishes."""
1346
1347     def move_child_to(current_child_name, new_parent, new_child_name=None,
1348                       overwrite=True):
1349         """I take one of my children and move them to a new parent. The child
1350         is referenced by name. On the new parent, the child will live under
1351         'new_child_name', which defaults to 'current_child_name'. TODO: what
1352         should we do about metadata? I return a Deferred that fires when the
1353         operation finishes. The child name must be a unicode string. I raise
1354         NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1355
1356     def build_manifest():
1357         """I generate a table of everything reachable from this directory.
1358         I also compute deep-stats as described below.
1359
1360         I return a Monitor. The Monitor's results will be a dictionary with
1361         four elements:
1362
1363          res['manifest']: a list of (path, cap) tuples for all nodes
1364                           (directories and files) reachable from this one.
1365                           'path' will be a tuple of unicode strings. The
1366                           origin dirnode will be represented by an empty path
1367                           tuple.
1368          res['verifycaps']: a list of (printable) verifycap strings, one for
1369                             each reachable non-LIT node. This is a set:
1370                             it will contain no duplicates.
1371          res['storage-index']: a list of (base32) storage index strings,
1372                                one for each reachable non-LIT node. This is
1373                                a set: it will contain no duplicates.
1374          res['stats']: a dictionary, the same that is generated by
1375                        start_deep_stats() below.
1376
1377         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
1378         storage index of the starting point.
1379         """
1380
1381     def start_deep_stats():
1382         """Return a Monitor, examining all nodes (directories and files)
1383         reachable from this one. The Monitor's results will be a dictionary
1384         with the following keys::
1385
1386            count-immutable-files: count of how many CHK files are in the set
1387            count-mutable-files: same, for mutable files (does not include
1388                                 directories)
1389            count-literal-files: same, for LIT files
1390            count-files: sum of the above three
1391
1392            count-directories: count of directories
1393
1394            size-immutable-files: total bytes for all CHK files in the set
1395            size-mutable-files (TODO): same, for current version of all mutable
1396                                       files, does not include directories
1397            size-literal-files: same, for LIT files
1398            size-directories: size of mutable files used by directories
1399
1400            largest-directory: number of bytes in the largest directory
1401            largest-directory-children: number of children in the largest
1402                                        directory
1403            largest-immutable-file: number of bytes in the largest CHK file
1404
1405         size-mutable-files is not yet implemented, because it would involve
1406         even more queries than deep_stats does.
1407
1408         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
1409         storage index of the starting point.
1410
1411         This operation will visit every directory node underneath this one,
1412         and can take a long time to run. On a typical workstation with good
1413         bandwidth, this can examine roughly 15 directories per second (and
1414         takes several minutes of 100% CPU for ~1700 directories).
1415         """
1416
1417
1418 class ICodecEncoder(Interface):
1419     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1420         """Set up the parameters of this encoder.
1421
1422         This prepares the encoder to perform an operation that converts a
1423         single block of data into a number of shares, such that a future
1424         ICodecDecoder can use a subset of these shares to recover the
1425         original data. This operation is invoked by calling encode(). Once
1426         the encoding parameters are set up, the encode operation can be
1427         invoked multiple times.
1428
1429         set_params() prepares the encoder to accept blocks of input data that
1430         are exactly 'data_size' bytes in length. The encoder will be prepared
1431         to produce 'max_shares' shares for each encode() operation (although
1432         see the 'desired_share_ids' to use less CPU). The encoding math will
1433         be chosen such that the decoder can get by with as few as
1434         'required_shares' of these shares and still reproduce the original
1435         data. For example, set_params(1000, 5, 5) offers no redundancy at
1436         all, whereas set_params(1000, 1, 10) provides 10x redundancy.
1437
1438         Numerical Restrictions: 'data_size' is required to be an integral
1439         multiple of 'required_shares'. In general, the caller should choose
1440         required_shares and max_shares based upon their reliability
1441         requirements and the number of peers available (the total storage
1442         space used is roughly equal to max_shares*data_size/required_shares),
1443         then choose data_size to achieve the memory footprint desired (larger
1444         data_size means more efficient operation, smaller data_size means
1445         smaller memory footprint).
1446
1447         In addition, 'max_shares' must be equal to or greater than
1448         'required_shares'. Of course, setting them to be equal causes
1449         encode() to degenerate into a particularly slow form of the 'split'
1450         utility.
1451
1452         See encode() for more details about how these parameters are used.
1453
1454         set_params() must be called before any other ICodecEncoder methods
1455         may be invoked.
1456         """
1457
1458     def get_params():
1459         """Return the 3-tuple of data_size, required_shares, max_shares"""
1460
1461     def get_encoder_type():
1462         """Return a short string that describes the type of this encoder.
1463
1464         There is required to be a global table of encoder classes. This method
1465         returns an index into this table; the value at this index is an
1466         encoder class, and this encoder is an instance of that class.
1467         """
1468
1469     def get_block_size():
1470         """Return the length of the shares that encode() will produce.
1471         """
1472
1473     def encode_proposal(data, desired_share_ids=None):
1474         """Encode some data.
1475
1476         'data' must be a string (or other buffer object), and len(data) must
1477         be equal to the 'data_size' value passed earlier to set_params().
1478
1479         This will return a Deferred that will fire with two lists. The first
1480         is a list of shares, each of which is a string (or other buffer
1481         object) such that len(share) is the same as what get_share_size()
1482         returned earlier. The second is a list of shareids, in which each is
1483         an integer. The lengths of the two lists will always be equal to each
1484         other. The user should take care to keep each share closely
1485         associated with its shareid, as one is useless without the other.
1486
1487         The length of this output list will normally be the same as the value
1488         provided to the 'max_shares' parameter of set_params(). This may be
1489         different if 'desired_share_ids' is provided.
1490
1491         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1492         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1493         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1494         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1495         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1496         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1497         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1498         producing shares for the peers that are no longer available.
1499
1500         """
1501
1502     def encode(inshares, desired_share_ids=None):
1503         """Encode some data. This may be called multiple times. Each call is
1504         independent.
1505
1506         inshares is a sequence of length required_shares, containing buffers
1507         (i.e. strings), where each buffer contains the next contiguous
1508         non-overlapping segment of the input data. Each buffer is required to
1509         be the same length, and the sum of the lengths of the buffers is
1510         required to be exactly the data_size promised by set_params(). (This
1511         implies that the data has to be padded before being passed to
1512         encode(), unless of course it already happens to be an even multiple
1513         of required_shares in length.)
1514
1515         Note: the requirement to break up your data into
1516         'required_shares' chunks of exactly the right length before
1517         calling encode() is surprising from point of view of a user
1518         who doesn't know how FEC works. It feels like an
1519         implementation detail that has leaked outside the abstraction
1520         barrier. Is there a use case in which the data to be encoded
1521         might already be available in pre-segmented chunks, such that
1522         it is faster or less work to make encode() take a list rather
1523         than splitting a single string?
1524
1525         Yes, there is: suppose you are uploading a file with K=64,
1526         N=128, segsize=262,144. Then each in-share will be of size
1527         4096. If you use this .encode() API then your code could first
1528         read each successive 4096-byte chunk from the file and store
1529         each one in a Python string and store each such Python string
1530         in a Python list. Then you could call .encode(), passing that
1531         list as "inshares". The encoder would generate the other 64
1532         "secondary shares" and return to you a new list containing
1533         references to the same 64 Python strings that you passed in
1534         (as the primary shares) plus references to the new 64 Python
1535         strings.
1536
1537         (You could even imagine that your code could use readv() so
1538         that the operating system can arrange to get all of those
1539         bytes copied from the file into the Python list of Python
1540         strings as efficiently as possible instead of having a loop
1541         written in C or in Python to copy the next part of the file
1542         into the next string.)
1543
1544         On the other hand if you instead use the .encode_proposal()
1545         API (above), then your code can first read in all of the
1546         262,144 bytes of the segment from the file into a Python
1547         string, then call .encode_proposal() passing the segment data
1548         as the "data" argument. The encoder would basically first
1549         split the "data" argument into a list of 64 in-shares of 4096
1550         byte each, and then do the same thing that .encode() does. So
1551         this would result in a little bit more copying of data and a
1552         little bit higher of a "maximum memory usage" during the
1553         process, although it might or might not make a practical
1554         difference for our current use cases.
1555
1556         Note that "inshares" is a strange name for the parameter if
1557         you think of the parameter as being just for feeding in data
1558         to the codec. It makes more sense if you think of the result
1559         of this encoding as being the set of shares from inshares plus
1560         an extra set of "secondary shares" (or "check shares"). It is
1561         a surprising name! If the API is going to be surprising then
1562         the name should be surprising. If we switch to
1563         encode_proposal() above then we should also switch to an
1564         unsurprising name.
1565
1566         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1567         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1568         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1569         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1570         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1571         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1572         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1573         producing shares for the peers that are no longer available.
1574
1575         For each call, encode() will return a Deferred that fires with two
1576         lists, one containing shares and the other containing the shareids.
1577         The get_share_size() method can be used to determine the length of
1578         the share strings returned by encode(). Each shareid is a small
1579         integer, exactly as passed into 'desired_share_ids' (or
1580         range(max_shares), if desired_share_ids was not provided).
1581
1582         The shares and their corresponding shareids are required to be kept
1583         together during storage and retrieval. Specifically, the share data is
1584         useless by itself: the decoder needs to be told which share is which
1585         by providing it with both the shareid and the actual share data.
1586
1587         This function will allocate an amount of memory roughly equal to::
1588
1589          (max_shares - required_shares) * get_share_size()
1590
1591         When combined with the memory that the caller must allocate to
1592         provide the input data, this leads to a memory footprint roughly
1593         equal to the size of the resulting encoded shares (i.e. the expansion
1594         factor times the size of the input segment).
1595         """
1596
1597         # rejected ideas:
1598         #
1599         #  returning a list of (shareidN,shareN) tuples instead of a pair of
1600         #  lists (shareids..,shares..). Brian thought the tuples would
1601         #  encourage users to keep the share and shareid together throughout
1602         #  later processing, Zooko pointed out that the code to iterate
1603         #  through two lists is not really more complicated than using a list
1604         #  of tuples and there's also a performance improvement
1605         #
1606         #  having 'data_size' not required to be an integral multiple of
1607         #  'required_shares'. Doing this would require encode() to perform
1608         #  padding internally, and we'd prefer to have any padding be done
1609         #  explicitly by the caller. Yes, it is an abstraction leak, but
1610         #  hopefully not an onerous one.
1611
1612
1613 class ICodecDecoder(Interface):
1614     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1615         """Set the params. They have to be exactly the same ones that were
1616         used for encoding."""
1617
1618     def get_needed_shares():
1619         """Return the number of shares needed to reconstruct the data.
1620         set_params() is required to be called before this."""
1621
1622     def decode(some_shares, their_shareids):
1623         """Decode a partial list of shares into data.
1624
1625         'some_shares' is required to be a sequence of buffers of sharedata, a
1626         subset of the shares returned by ICodecEncode.encode(). Each share is
1627         required to be of the same length.  The i'th element of their_shareids
1628         is required to be the shareid of the i'th buffer in some_shares.
1629
1630         This returns a Deferred that fires with a sequence of buffers. This
1631         sequence will contain all of the segments of the original data, in
1632         order. The sum of the lengths of all of the buffers will be the
1633         'data_size' value passed into the original ICodecEncode.set_params()
1634         call. To get back the single original input block of data, use
1635         ''.join(output_buffers), or you may wish to simply write them in
1636         order to an output file.
1637
1638         Note that some of the elements in the result sequence may be
1639         references to the elements of the some_shares input sequence. In
1640         particular, this means that if those share objects are mutable (e.g.
1641         arrays) and if they are changed, then both the input (the
1642         'some_shares' parameter) and the output (the value given when the
1643         deferred is triggered) will change.
1644
1645         The length of 'some_shares' is required to be exactly the value of
1646         'required_shares' passed into the original ICodecEncode.set_params()
1647         call.
1648         """
1649
1650
1651 class IEncoder(Interface):
1652     """I take an object that provides IEncryptedUploadable, which provides
1653     encrypted data, and a list of shareholders. I then encode, hash, and
1654     deliver shares to those shareholders. I will compute all the necessary
1655     Merkle hash trees that are necessary to validate the crypttext that
1656     eventually comes back from the shareholders. I provide the URI Extension
1657     Block Hash, and the encoding parameters, both of which must be included
1658     in the URI.
1659
1660     I do not choose shareholders, that is left to the IUploader. I must be
1661     given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready and
1662     willing to receive data.
1663     """
1664
1665     def set_size(size):
1666         """Specify the number of bytes that will be encoded. This must be
1667         peformed before get_serialized_params() can be called.
1668         """
1669
1670     def set_encrypted_uploadable(u):
1671         """Provide a source of encrypted upload data. 'u' must implement
1672         IEncryptedUploadable.
1673
1674         When this is called, the IEncryptedUploadable will be queried for its
1675         length and the storage_index that should be used.
1676
1677         This returns a Deferred that fires with this Encoder instance.
1678
1679         This must be performed before start() can be called.
1680         """
1681
1682     def get_param(name):
1683         """Return an encoding parameter, by name.
1684
1685         'storage_index': return a string with the (16-byte truncated SHA-256
1686                          hash) storage index to which these shares should be
1687                          pushed.
1688
1689         'share_counts': return a tuple describing how many shares are used:
1690                         (needed_shares, servers_of_happiness, total_shares)
1691
1692         'num_segments': return an int with the number of segments that
1693                         will be encoded.
1694
1695         'segment_size': return an int with the size of each segment.
1696
1697         'block_size': return the size of the individual blocks that will
1698                       be delivered to a shareholder's put_block() method. By
1699                       knowing this, the shareholder will be able to keep all
1700                       blocks in a single file and still provide random access
1701                       when reading them. # TODO: can we avoid exposing this?
1702
1703         'share_size': an int with the size of the data that will be stored
1704                       on each shareholder. This is aggregate amount of data
1705                       that will be sent to the shareholder, summed over all
1706                       the put_block() calls I will ever make. It is useful to
1707                       determine this size before asking potential
1708                       shareholders whether they will grant a lease or not,
1709                       since their answers will depend upon how much space we
1710                       need. TODO: this might also include some amount of
1711                       overhead, like the size of all the hashes. We need to
1712                       decide whether this is useful or not.
1713
1714         'serialized_params': a string with a concise description of the
1715                              codec name and its parameters. This may be passed
1716                              into the IUploadable to let it make sure that
1717                              the same file encoded with different parameters
1718                              will result in different storage indexes.
1719
1720         Once this is called, set_size() and set_params() may not be called.
1721         """
1722
1723     def set_shareholders(shareholders, servermap):
1724         """Tell the encoder where to put the encoded shares. 'shareholders'
1725         must be a dictionary that maps share number (an integer ranging from
1726         0 to n-1) to an instance that provides IStorageBucketWriter.
1727         'servermap' is a dictionary that maps share number (as defined above)
1728         to a set of peerids. This must be performed before start() can be
1729         called."""
1730
1731     def start():
1732         """Begin the encode/upload process. This involves reading encrypted
1733         data from the IEncryptedUploadable, encoding it, uploading the shares
1734         to the shareholders, then sending the hash trees.
1735
1736         set_encrypted_uploadable() and set_shareholders() must be called
1737         before this can be invoked.
1738
1739         This returns a Deferred that fires with a verify cap when the upload
1740         process is complete. The verifycap, plus the encryption key, is
1741         sufficient to construct the read cap.
1742         """
1743
1744
1745 class IDecoder(Interface):
1746     """I take a list of shareholders and some setup information, then
1747     download, validate, decode, and decrypt data from them, writing the
1748     results to an output file.
1749
1750     I do not locate the shareholders, that is left to the IDownloader. I must
1751     be given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready to
1752     send data.
1753     """
1754
1755     def setup(outfile):
1756         """I take a file-like object (providing write and close) to which all
1757         the plaintext data will be written.
1758
1759         TODO: producer/consumer . Maybe write() should return a Deferred that
1760         indicates when it will accept more data? But probably having the
1761         IDecoder be a producer is easier to glue to IConsumer pieces.
1762         """
1763
1764     def set_shareholders(shareholders):
1765         """I take a dictionary that maps share identifiers (small integers)
1766         to RemoteReferences that provide RIBucketReader. This must be called
1767         before start()."""
1768
1769     def start():
1770         """I start the download. This process involves retrieving data and
1771         hash chains from the shareholders, using the hashes to validate the
1772         data, decoding the shares into segments, decrypting the segments,
1773         then writing the resulting plaintext to the output file.
1774
1775         I return a Deferred that will fire (with self) when the download is
1776         complete.
1777         """
1778
1779
1780 class IDownloadTarget(Interface):
1781     # Note that if the IDownloadTarget is also an IConsumer, the downloader
1782     # will register itself as a producer. This allows the target to invoke
1783     # downloader.pauseProducing, resumeProducing, and stopProducing.
1784     def open(size):
1785         """Called before any calls to write() or close(). If an error
1786         occurs before any data is available, fail() may be called without
1787         a previous call to open().
1788
1789         'size' is the length of the file being downloaded, in bytes."""
1790
1791     def write(data):
1792         """Output some data to the target."""
1793
1794     def close():
1795         """Inform the target that there is no more data to be written."""
1796
1797     def fail(why):
1798         """fail() is called to indicate that the download has failed. 'why'
1799         is a Failure object indicating what went wrong. No further methods
1800         will be invoked on the IDownloadTarget after fail()."""
1801
1802     def register_canceller(cb):
1803         """The CiphertextDownloader uses this to register a no-argument function
1804         that the target can call to cancel the download. Once this canceller
1805         is invoked, no further calls to write() or close() will be made."""
1806
1807     def finish():
1808         """When the CiphertextDownloader is done, this finish() function will be
1809         called. Whatever it returns will be returned to the invoker of
1810         Downloader.download.
1811         """
1812
1813
1814 class IDownloader(Interface):
1815     def download(uri, target):
1816         """Perform a CHK download, sending the data to the given target.
1817         'target' must provide IDownloadTarget.
1818
1819         Returns a Deferred that fires (with the results of target.finish)
1820         when the download is finished, or errbacks if something went wrong."""
1821
1822
1823 class IEncryptedUploadable(Interface):
1824     def set_upload_status(upload_status):
1825         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1826         information. The IEncryptedUploadable is responsible for setting
1827         key-determination progress ('chk'), size, storage_index, and
1828         ciphertext-fetch progress. It may delegate some of this
1829         responsibility to others, in particular to the IUploadable."""
1830
1831     def get_size():
1832         """This behaves just like IUploadable.get_size()."""
1833
1834     def get_all_encoding_parameters():
1835         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1836         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1837         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1838         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1839         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1840         as padding).
1841
1842         This usually passes through to the IUploadable method of the same
1843         name.
1844
1845         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1846         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1847         to control the values that this method returns.
1848         """
1849
1850     def get_storage_index():
1851         """Return a Deferred that fires with a 16-byte storage index.
1852         """
1853
1854     def read_encrypted(length, hash_only):
1855         """This behaves just like IUploadable.read(), but returns crypttext
1856         instead of plaintext. If hash_only is True, then this discards the
1857         data (and returns an empty list); this improves efficiency when
1858         resuming an interrupted upload (where we need to compute the
1859         plaintext hashes, but don't need the redundant encrypted data)."""
1860
1861     def close():
1862         """Just like IUploadable.close()."""
1863
1864
1865 class IUploadable(Interface):
1866     def set_upload_status(upload_status):
1867         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1868         information. The IUploadable is responsible for setting
1869         key-determination progress ('chk')."""
1870
1871     def set_default_encoding_parameters(params):
1872         """Set the default encoding parameters, which must be a dict mapping
1873         strings to ints. The meaningful keys are 'k', 'happy', 'n', and
1874         'max_segment_size'. These might have an influence on the final
1875         encoding parameters returned by get_all_encoding_parameters(), if the
1876         Uploadable doesn't have more specific preferences.
1877
1878         This call is optional: if it is not used, the Uploadable will use
1879         some built-in defaults. If used, this method must be called before
1880         any other IUploadable methods to have any effect.
1881         """
1882
1883     def get_size():
1884         """Return a Deferred that will fire with the length of the data to be
1885         uploaded, in bytes. This will be called before the data is actually
1886         used, to compute encoding parameters.
1887         """
1888
1889     def get_all_encoding_parameters():
1890         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1891         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1892         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1893         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1894         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1895         as padding).
1896
1897         The relative values of k and n allow some IUploadables to request
1898         better redundancy than others (in exchange for consuming more space
1899         in the grid).
1900
1901         Larger values of segment_size reduce hash overhead, while smaller
1902         values reduce memory footprint and cause data to be delivered in
1903         smaller pieces (which may provide a smoother and more predictable
1904         download experience).
1905
1906         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1907         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1908         to control the values that this method returns. One way to influence
1909         them may be to call set_encoding_parameters() before calling
1910         get_all_encoding_parameters().
1911         """
1912
1913     def get_encryption_key():
1914         """Return a Deferred that fires with a 16-byte AES key. This key will
1915         be used to encrypt the data. The key will also be hashed to derive
1916         the StorageIndex.
1917
1918         Uploadables that want to achieve convergence should hash their file
1919         contents and the serialized_encoding_parameters to form the key
1920         (which of course requires a full pass over the data). Uploadables can
1921         use the upload.ConvergentUploadMixin class to achieve this
1922         automatically.
1923
1924         Uploadables that do not care about convergence (or do not wish to
1925         make multiple passes over the data) can simply return a
1926         strongly-random 16 byte string.
1927
1928         get_encryption_key() may be called multiple times: the IUploadable is
1929         required to return the same value each time.
1930         """
1931
1932     def read(length):
1933         """Return a Deferred that fires with a list of strings (perhaps with
1934         only a single element) that, when concatenated together, contain the
1935         next 'length' bytes of data. If EOF is near, this may provide fewer
1936         than 'length' bytes. The total number of bytes provided by read()
1937         before it signals EOF must equal the size provided by get_size().
1938
1939         If the data must be acquired through multiple internal read
1940         operations, returning a list instead of a single string may help to
1941         reduce string copies. However, the length of the concatenated strings
1942         must equal the amount of data requested, unless EOF is encountered.
1943         Long reads, or short reads without EOF, are not allowed. read()
1944         should return the same amount of data as a local disk file read, just
1945         in a different shape and asynchronously.
1946
1947         'length' will typically be equal to (min(get_size(),1MB)/req_shares),
1948         so a 10kB file means length=3kB, 100kB file means length=30kB,
1949         and >=1MB file means length=300kB.
1950
1951         This method provides for a single full pass through the data. Later
1952         use cases may desire multiple passes or access to only parts of the
1953         data (such as a mutable file making small edits-in-place). This API
1954         will be expanded once those use cases are better understood.
1955         """
1956
1957     def close():
1958         """The upload is finished, and whatever filehandle was in use may be
1959         closed."""
1960
1961
1962 class IMutableUploadable(Interface):
1963     """
1964     I represent content that is due to be uploaded to a mutable filecap.
1965     """
1966     # This is somewhat simpler than the IUploadable interface above
1967     # because mutable files do not need to be concerned with possibly
1968     # generating a CHK, nor with per-file keys. It is a subset of the
1969     # methods in IUploadable, though, so we could just as well implement
1970     # the mutable uploadables as IUploadables that don't happen to use
1971     # those methods (with the understanding that the unused methods will
1972     # never be called on such objects)
1973     def get_size():
1974         """
1975         Returns a Deferred that fires with the size of the content held
1976         by the uploadable.
1977         """
1978
1979     def read(length):
1980         """
1981         Returns a list of strings that, when concatenated, are the next
1982         length bytes of the file, or fewer if there are fewer bytes
1983         between the current location and the end of the file.
1984         """
1985
1986     def close():
1987         """
1988         The process that used the Uploadable is finished using it, so
1989         the uploadable may be closed.
1990         """
1991
1992
1993 class IUploadResults(Interface):
1994     """I am returned by immutable upload() methods and contain the results of
1995     the upload.
1996
1997     Note that some of my methods return empty values (0 or an empty dict)
1998     when called for non-distributed LIT files."""
1999
2000     def get_file_size():
2001         """Return the file size, in bytes."""
2002
2003     def get_uri():
2004         """Return the (string) URI of the object uploaded, a CHK readcap."""
2005
2006     def get_ciphertext_fetched():
2007         """Return the number of bytes fetched by the helpe for this upload,
2008         or 0 if the helper did not need to fetch any bytes (or if there was
2009         no helper)."""
2010
2011     def get_preexisting_shares():
2012         """Return the number of shares that were already present in the grid."""
2013
2014     def get_pushed_shares():
2015         """Return the number of shares that were uploaded."""
2016
2017     def get_sharemap():
2018         """Return a dict mapping share identifier to set of IServer
2019         instances. This indicates which servers were given which shares. For
2020         immutable files, the shareid is an integer (the share number, from 0
2021         to N-1). For mutable files, it is a string of the form
2022         'seq%d-%s-sh%d', containing the sequence number, the roothash, and
2023         the share number."""
2024
2025     def get_servermap():
2026         """Return dict mapping IServer instance to a set of share numbers."""
2027
2028     def get_timings():
2029         """Return dict of timing information, mapping name to seconds. All
2030         times are floats:
2031           total : total upload time, start to finish
2032           storage_index : time to compute the storage index
2033           peer_selection : time to decide which peers will be used
2034           contacting_helper : initial helper query to upload/no-upload decision
2035           helper_total : initial helper query to helper finished pushing
2036           cumulative_fetch : helper waiting for ciphertext requests
2037           total_fetch : helper start to last ciphertext response
2038           cumulative_encoding : just time spent in zfec
2039           cumulative_sending : just time spent waiting for storage servers
2040           hashes_and_close : last segment push to shareholder close
2041           total_encode_and_push : first encode to shareholder close
2042         """
2043
2044     def get_uri_extension_data():
2045         """Return the dict of UEB data created for this file."""
2046
2047     def get_verifycapstr():
2048         """Return the (string) verify-cap URI for the uploaded object."""
2049
2050
2051 class IDownloadResults(Interface):
2052     """I am created internally by download() methods. I contain a number of
2053     public attributes that contain details about the download process.::
2054
2055      .file_size : the size of the file, in bytes
2056      .servers_used : set of server peerids that were used during download
2057      .server_problems : dict mapping server peerid to a problem string. Only
2058                         servers that had problems (bad hashes, disconnects)
2059                         are listed here.
2060      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers. Only
2061                   servers that had any shares are listed here.
2062      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
2063        peer_selection : time to ask servers about shares
2064        servers_peer_selection : dict of peerid to DYHB-query time
2065        uri_extension : time to fetch a copy of the URI extension block
2066        hashtrees : time to fetch the hash trees
2067        segments : time to fetch, decode, and deliver segments
2068        cumulative_fetch : time spent waiting for storage servers
2069        cumulative_decode : just time spent in zfec
2070        cumulative_decrypt : just time spent in decryption
2071        total : total download time, start to finish
2072        fetch_per_server : dict of server to list of per-segment fetch times
2073     """
2074
2075
2076 class IUploader(Interface):
2077     def upload(uploadable):
2078         """Upload the file. 'uploadable' must impement IUploadable. This
2079         returns a Deferred that fires with an IUploadResults instance, from
2080         which the URI of the file can be obtained as results.uri ."""
2081
2082
2083 class ICheckable(Interface):
2084     def check(monitor, verify=False, add_lease=False):
2085         """Check up on my health, optionally repairing any problems.
2086
2087         This returns a Deferred that fires with an instance that provides
2088         ICheckResults, or None if the object is non-distributed (i.e. LIT
2089         files).
2090
2091         The monitor will be checked periodically to see if the operation has
2092         been cancelled. If so, no new queries will be sent, and the Deferred
2093         will fire (with a OperationCancelledError) immediately.
2094
2095         Filenodes and dirnodes (which provide IFilesystemNode) are also
2096         checkable. Instances that represent verifier-caps will be checkable
2097         but not downloadable. Some objects (like LIT files) do not actually
2098         live in the grid, and their checkers return None (non-distributed
2099         files are always healthy).
2100
2101         If verify=False, a relatively lightweight check will be performed: I
2102         will ask all servers if they have a share for me, and I will believe
2103         whatever they say. If there are at least N distinct shares on the
2104         grid, my results will indicate r.is_healthy()==True. This requires a
2105         roundtrip to each server, but does not transfer very much data, so
2106         the network bandwidth is fairly low.
2107
2108         If verify=True, a more resource-intensive check will be performed:
2109         every share will be downloaded, and the hashes will be validated on
2110         every bit. I will ignore any shares that failed their hash checks. If
2111         there are at least N distinct valid shares on the grid, my results
2112         will indicate r.is_healthy()==True. This requires N/k times as much
2113         download bandwidth (and server disk IO) as a regular download. If a
2114         storage server is holding a corrupt share, or is experiencing memory
2115         failures during retrieval, or is malicious or buggy, then
2116         verification will detect the problem, but checking will not.
2117
2118         If add_lease=True, I will ensure that an up-to-date lease is present
2119         on each share. The lease secrets will be derived from by node secret
2120         (in BASEDIR/private/secret), so either I will add a new lease to the
2121         share, or I will merely renew the lease that I already had. In a
2122         future version of the storage-server protocol (once Accounting has
2123         been implemented), there may be additional options here to define the
2124         kind of lease that is obtained (which account number to claim, etc).
2125
2126         TODO: any problems seen during checking will be reported to the
2127         health-manager.furl, a centralized object that is responsible for
2128         figuring out why files are unhealthy so corrective action can be
2129         taken.
2130         """
2131
2132     def check_and_repair(monitor, verify=False, add_lease=False):
2133         """Like check(), but if the file/directory is not healthy, attempt to
2134         repair the damage.
2135
2136         Any non-healthy result will cause an immediate repair operation, to
2137         generate and upload new shares. After repair, the file will be as
2138         healthy as we can make it. Details about what sort of repair is done
2139         will be put in the check-and-repair results. The Deferred will not
2140         fire until the repair is complete.
2141
2142         This returns a Deferred that fires with an instance of
2143         ICheckAndRepairResults."""
2144
2145
2146 class IDeepCheckable(Interface):
2147     def start_deep_check(verify=False, add_lease=False):
2148         """Check upon the health of me and everything I can reach.
2149
2150         This is a recursive form of check(), useable only on dirnodes.
2151
2152         I return a Monitor, with results that are an IDeepCheckResults
2153         object.
2154
2155         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
2156         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
2157         unrecoverable, those problems will be reported in the
2158         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
2159         failure.
2160         """
2161
2162     def start_deep_check_and_repair(verify=False, add_lease=False):
2163         """Check upon the health of me and everything I can reach. Repair
2164         anything that isn't healthy.
2165
2166         This is a recursive form of check_and_repair(), useable only on
2167         dirnodes.
2168
2169         I return a Monitor, with results that are an
2170         IDeepCheckAndRepairResults object.
2171
2172         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
2173         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
2174         unrecoverable, those problems will be reported in the
2175         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
2176         failure.
2177         """
2178
2179
2180 class ICheckResults(Interface):
2181     """I contain the detailed results of a check/verify operation.
2182     """
2183
2184     def get_storage_index():
2185         """Return a string with the (binary) storage index."""
2186
2187     def get_storage_index_string():
2188         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
2189
2190     def get_uri():
2191         """Return the (string) URI of the object that was checked."""
2192
2193     def is_healthy():
2194         """Return a boolean, True if the file/dir is fully healthy, False if
2195         it is damaged in any way. Non-distributed LIT files always return
2196         True."""
2197
2198     def is_recoverable():
2199         """Return a boolean, True if the file/dir can be recovered, False if
2200         not. Unrecoverable files are obviously unhealthy. Non-distributed LIT
2201         files always return True."""
2202
2203     # the following methods all return None for non-distributed LIT files
2204
2205     def get_happiness():
2206         """Return the happiness count of the file."""
2207
2208     def get_encoding_needed():
2209         """Return 'k', the number of shares required for recovery."""
2210
2211     def get_encoding_expected():
2212         """Return 'N', the number of total shares generated."""
2213
2214     def get_share_counter_good():
2215         """Return the number of distinct good shares that were found. For
2216         mutable files, this counts shares for the 'best' version."""
2217
2218     def get_share_counter_wrong():
2219         """For mutable files, return the number of shares for versions other
2220         than the 'best' one (which is defined as being the recoverable
2221         version with the highest sequence number, then the highest roothash).
2222         These are either leftover shares from an older version (perhaps on a
2223         server that was offline when an update occurred), shares from an
2224         unrecoverable newer version, or shares from an alternate current
2225         version that results from an uncoordinated write collision. For a
2226         healthy file, this will equal 0. For immutable files, this will
2227         always equal 0."""
2228
2229     def get_corrupt_shares():
2230         """Return a list of 'share locators', one for each share that was
2231         found to be corrupt (integrity failure). Each share locator is a list
2232         of (IServer, storage_index, sharenum)."""
2233
2234     def get_incompatible_shares():
2235         """Return a list of 'share locators', one for each share that was
2236         found to be of an unknown format. Each share locator is a list of
2237         (IServer, storage_index, sharenum)."""
2238
2239     def get_servers_responding():
2240         """Return a list of IServer objects, one for each server that
2241         responded to the share query (even if they said they didn't have
2242         shares, and even if they said they did have shares but then didn't
2243         send them when asked, or dropped the connection, or returned a
2244         Failure, and even if they said they did have shares and sent
2245         incorrect ones when asked)"""
2246
2247     def get_host_counter_good_shares():
2248         """Return the number of distinct storage servers with good shares. If
2249         this number is less than get_share_counters()[good], then some shares
2250         are doubled up, increasing the correlation of failures. This
2251         indicates that one or more shares should be moved to an otherwise
2252         unused server, if one is available.
2253         """
2254
2255     def get_version_counter_recoverable():
2256         """Return the number of recoverable versions of the file. For a
2257         healthy file, this will equal 1."""
2258
2259     def get_version_counter_unrecoverable():
2260          """Return the number of unrecoverable versions of the file. For a
2261          healthy file, this will be 0."""
2262
2263     def get_sharemap():
2264         """Return a dict mapping share identifier to list of IServer objects.
2265         This indicates which servers are holding which shares. For immutable
2266         files, the shareid is an integer (the share number, from 0 to N-1).
2267         For mutable files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
2268         containing the sequence number, the roothash, and the share number."""
2269
2270     def get_summary():
2271         """Return a string with a brief (one-line) summary of the results."""
2272
2273     def get_report():
2274         """Return a list of strings with more detailed results."""
2275
2276
2277 class ICheckAndRepairResults(Interface):
2278     """I contain the detailed results of a check/verify/repair operation.
2279
2280     The IFilesystemNode.check()/verify()/repair() methods all return
2281     instances that provide ICheckAndRepairResults.
2282     """
2283
2284     def get_storage_index():
2285         """Return a string with the (binary) storage index."""
2286
2287     def get_storage_index_string():
2288         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
2289
2290     def get_repair_attempted():
2291         """Return a boolean, True if a repair was attempted. We might not
2292         attempt to repair the file because it was healthy, or healthy enough
2293         (i.e. some shares were missing but not enough to exceed some
2294         threshold), or because we don't know how to repair this object."""
2295
2296     def get_repair_successful():
2297         """Return a boolean, True if repair was attempted and the file/dir
2298         was fully healthy afterwards. False if no repair was attempted or if
2299         a repair attempt failed."""
2300
2301     def get_pre_repair_results():
2302         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
2303         file/dir before any repair was attempted."""
2304
2305     def get_post_repair_results():
2306         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
2307         file/dir after any repair was attempted. If no repair was attempted,
2308         the pre-repair and post-repair results will be identical."""
2309
2310
2311 class IDeepCheckResults(Interface):
2312     """I contain the results of a deep-check operation.
2313
2314     This is returned by a call to ICheckable.deep_check().
2315     """
2316
2317     def get_root_storage_index_string():
2318         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
2319         the first object checked."""
2320
2321     def get_counters():
2322         """Return a dictionary with the following keys::
2323
2324              count-objects-checked: count of how many objects were checked
2325              count-objects-healthy: how many of those objects were completely
2326                                     healthy
2327              count-objects-unhealthy: how many were damaged in some way
2328              count-objects-unrecoverable: how many were unrecoverable
2329              count-corrupt-shares: how many shares were found to have
2330                                    corruption, summed over all objects
2331                                    examined
2332         """
2333
2334     def get_corrupt_shares():
2335         """Return a set of (IServer, storage_index, sharenum) for all shares
2336         that were found to be corrupt. storage_index is binary."""
2337
2338     def get_all_results():
2339         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
2340         be slash-joined) to an ICheckResults instance, one for each object
2341         that was checked."""
2342
2343     def get_results_for_storage_index(storage_index):
2344         """Retrive the ICheckResults instance for the given (binary)
2345         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
2346         storage index."""
2347
2348     def get_stats():
2349         """Return a dictionary with the same keys as
2350         IDirectoryNode.deep_stats()."""
2351
2352
2353 class IDeepCheckAndRepairResults(Interface):
2354     """I contain the results of a deep-check-and-repair operation.
2355
2356     This is returned by a call to ICheckable.deep_check_and_repair().
2357     """
2358
2359     def get_root_storage_index_string():
2360         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
2361         the first object checked."""
2362
2363     def get_counters():
2364         """Return a dictionary with the following keys::
2365
2366              count-objects-checked: count of how many objects were checked
2367              count-objects-healthy-pre-repair: how many of those objects were
2368                                                completely healthy (before any
2369                                                repair)
2370              count-objects-unhealthy-pre-repair: how many were damaged in
2371                                                  some way
2372              count-objects-unrecoverable-pre-repair: how many were unrecoverable
2373              count-objects-healthy-post-repair: how many of those objects were
2374                                                 completely healthy (after any
2375                                                 repair)
2376              count-objects-unhealthy-post-repair: how many were damaged in
2377                                                   some way
2378              count-objects-unrecoverable-post-repair: how many were
2379                                                       unrecoverable
2380              count-repairs-attempted: repairs were attempted on this many
2381                                       objects. The count-repairs- keys will
2382                                       always be provided, however unless
2383                                       repair=true is present, they will all
2384                                       be zero.
2385              count-repairs-successful: how many repairs resulted in healthy
2386                                        objects
2387              count-repairs-unsuccessful: how many repairs resulted did not
2388                                          results in completely healthy objects
2389              count-corrupt-shares-pre-repair: how many shares were found to
2390                                               have corruption, summed over all
2391                                               objects examined (before any
2392                                               repair)
2393              count-corrupt-shares-post-repair: how many shares were found to
2394                                                have corruption, summed over all
2395                                                objects examined (after any
2396                                                repair)
2397         """
2398
2399     def get_stats():
2400         """Return a dictionary with the same keys as
2401         IDirectoryNode.deep_stats()."""
2402
2403     def get_corrupt_shares():
2404         """Return a set of (IServer, storage_index, sharenum) for all shares
2405         that were found to be corrupt before any repair was attempted.
2406         storage_index is binary.
2407         """
2408     def get_remaining_corrupt_shares():
2409         """Return a set of (IServer, storage_index, sharenum) for all shares
2410         that were found to be corrupt after any repair was completed.
2411         storage_index is binary. These are shares that need manual inspection
2412         and probably deletion.
2413         """
2414     def get_all_results():
2415         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
2416         be slash-joined) to an ICheckAndRepairResults instance, one for each
2417         object that was checked."""
2418
2419     def get_results_for_storage_index(storage_index):
2420         """Retrive the ICheckAndRepairResults instance for the given (binary)
2421         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
2422         storage index."""
2423
2424
2425 class IRepairable(Interface):
2426     def repair(check_results):
2427         """Attempt to repair the given object. Returns a Deferred that fires
2428         with a IRepairResults object.
2429
2430         I must be called with an object that implements ICheckResults, as
2431         proof that you have actually discovered a problem with this file. I
2432         will use the data in the checker results to guide the repair process,
2433         such as which servers provided bad data and should therefore be
2434         avoided. The ICheckResults object is inside the
2435         ICheckAndRepairResults object, which is returned by the
2436         ICheckable.check() method::
2437
2438          d = filenode.check(repair=False)
2439          def _got_results(check_and_repair_results):
2440              check_results = check_and_repair_results.get_pre_repair_results()
2441              return filenode.repair(check_results)
2442          d.addCallback(_got_results)
2443          return d
2444         """
2445
2446
2447 class IRepairResults(Interface):
2448     """I contain the results of a repair operation."""
2449     def get_successful():
2450         """Returns a boolean: True if the repair made the file healthy, False
2451         if not. Repair failure generally indicates a file that has been
2452         damaged beyond repair."""
2453
2454
2455 class IClient(Interface):
2456     def upload(uploadable):
2457         """Upload some data into a CHK, get back the UploadResults for it.
2458         @param uploadable: something that implements IUploadable
2459         @return: a Deferred that fires with the UploadResults instance.
2460                  To get the URI for this file, use results.uri .
2461         """
2462
2463     def create_mutable_file(contents=""):
2464         """Create a new mutable file (with initial) contents, get back the
2465         new node instance.
2466
2467         @param contents: (bytestring, callable, or None): this provides the
2468         initial contents of the mutable file. If 'contents' is a bytestring,
2469         it will be used as-is. If 'contents' is a callable, it will be
2470         invoked with the new MutableFileNode instance and is expected to
2471         return a bytestring with the initial contents of the file (the
2472         callable can use node.get_writekey() to decide how to encrypt the
2473         initial contents, e.g. for a brand new dirnode with initial
2474         children). contents=None is equivalent to an empty string. Using
2475         content_maker= is more efficient than creating a mutable file and
2476         setting its contents in two separate operations.
2477
2478         @return: a Deferred that fires with an IMutableFileNode instance.
2479         """
2480
2481     def create_dirnode(initial_children={}):
2482         """Create a new unattached dirnode, possibly with initial children.
2483
2484         @param initial_children: dict with keys that are unicode child names,
2485         and values that are (childnode, metadata) tuples.
2486
2487         @return: a Deferred that fires with the new IDirectoryNode instance.
2488         """
2489
2490     def create_node_from_uri(uri, rouri):
2491         """Create a new IFilesystemNode instance from the uri, synchronously.
2492         @param uri: a string or IURI-providing instance, or None. This could
2493                     be for a LiteralFileNode, a CHK file node, a mutable file
2494                     node, or a directory node
2495         @param rouri: a string or IURI-providing instance, or None. If the
2496                       main uri is None, I will use the rouri instead. If I
2497                       recognize the format of the main uri, I will ignore the
2498                       rouri (because it can be derived from the writecap).
2499
2500         @return: an instance that provides IFilesystemNode (or more usefully
2501                  one of its subclasses). File-specifying URIs will result in
2502                  IFileNode-providing instances, like ImmutableFileNode,
2503                  LiteralFileNode, or MutableFileNode. Directory-specifying
2504                  URIs will result in IDirectoryNode-providing instances, like
2505                  DirectoryNode.
2506         """
2507
2508
2509 class INodeMaker(Interface):
2510     """The NodeMaker is used to create IFilesystemNode instances. It can
2511     accept a filecap/dircap string and return the node right away. It can
2512     also create new nodes (i.e. upload a file, or create a mutable file)
2513     asynchronously. Once you have one of these nodes, you can use other
2514     methods to determine whether it is a file or directory, and to download
2515     or modify its contents.
2516
2517     The NodeMaker encapsulates all the authorities that these
2518     IFilesystemNodes require (like references to the StorageFarmBroker). Each
2519     Tahoe process will typically have a single NodeMaker, but unit tests may
2520     create simplified/mocked forms for testing purposes.
2521     """
2522
2523     def create_from_cap(writecap, readcap=None, deep_immutable=False, name=u"<unknown name>"):
2524         """I create an IFilesystemNode from the given writecap/readcap. I can
2525         only provide nodes for existing file/directory objects: use my other
2526         methods to create new objects. I return synchronously."""
2527
2528     def create_mutable_file(contents=None, keysize=None):
2529         """I create a new mutable file, and return a Deferred that will fire
2530         with the IMutableFileNode instance when it is ready. If contents= is
2531         provided (a bytestring), it will be used as the initial contents of
2532         the new file, otherwise the file will contain zero bytes. keysize= is
2533         for use by unit tests, to create mutable files that are smaller than
2534         usual."""
2535
2536     def create_new_mutable_directory(initial_children={}):
2537         """I create a new mutable directory, and return a Deferred that will
2538         fire with the IDirectoryNode instance when it is ready. If
2539         initial_children= is provided (a dict mapping unicode child name to
2540         (childnode, metadata_dict) tuples), the directory will be populated
2541         with those children, otherwise it will be empty."""
2542
2543
2544 class IClientStatus(Interface):
2545     def list_all_uploads():
2546         """Return a list of uploader objects, one for each upload that
2547         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2548         intended for debugging purposes."""
2549
2550     def list_active_uploads():
2551         """Return a list of active IUploadStatus objects."""
2552
2553     def list_recent_uploads():
2554         """Return a list of IUploadStatus objects for the most recently
2555         started uploads."""
2556
2557     def list_all_downloads():
2558         """Return a list of downloader objects, one for each download that
2559         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2560         intended for debugging purposes."""
2561
2562     def list_active_downloads():
2563         """Return a list of active IDownloadStatus objects."""
2564
2565     def list_recent_downloads():
2566         """Return a list of IDownloadStatus objects for the most recently
2567         started downloads."""
2568
2569
2570 class IUploadStatus(Interface):
2571     def get_started():
2572         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2573         when the operation was started."""
2574
2575     def get_storage_index():
2576         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2577         upload. Returns None if the storage index has not yet been
2578         calculated."""
2579
2580     def get_size():
2581         """Return an integer with the number of bytes that will eventually
2582         be uploaded for this file. Returns None if the size is not yet known.
2583         """
2584     def using_helper():
2585         """Return True if this upload is using a Helper, False if not."""
2586
2587     def get_status():
2588         """Return a string describing the current state of the upload
2589         process."""
2590
2591     def get_progress():
2592         """Returns a tuple of floats, (chk, ciphertext, encode_and_push),
2593         each from 0.0 to 1.0 . 'chk' describes how much progress has been
2594         made towards hashing the file to determine a CHK encryption key: if
2595         non-convergent encryption is in use, this will be trivial, otherwise
2596         the whole file must be hashed. 'ciphertext' describes how much of the
2597         ciphertext has been pushed to the helper, and is '1.0' for non-helper
2598         uploads. 'encode_and_push' describes how much of the encode-and-push
2599         process has finished: for helper uploads this is dependent upon the
2600         helper providing progress reports. It might be reasonable to add all
2601         three numbers and report the sum to the user."""
2602
2603     def get_active():
2604         """Return True if the upload is currently active, False if not."""
2605
2606     def get_results():
2607         """Return an instance of UploadResults (which contains timing and
2608         sharemap information). Might return None if the upload is not yet
2609         finished."""
2610
2611     def get_counter():
2612         """Each upload status gets a unique number: this method returns that
2613         number. This provides a handle to this particular upload, so a web
2614         page can generate a suitable hyperlink."""
2615
2616
2617 class IDownloadStatus(Interface):
2618     def get_started():
2619         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2620         when the operation was started."""
2621
2622     def get_storage_index():
2623         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2624         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
2625         files)."""
2626
2627     def get_size():
2628         """Return an integer with the number of bytes that will eventually be
2629         retrieved for this file. Returns None if the size is not yet known.
2630         """
2631
2632     def using_helper():
2633         """Return True if this download is using a Helper, False if not."""
2634
2635     def get_status():
2636         """Return a string describing the current state of the download
2637         process."""
2638
2639     def get_progress():
2640         """Returns a float (from 0.0 to 1.0) describing the amount of the
2641         download that has completed. This value will remain at 0.0 until the
2642         first byte of plaintext is pushed to the download target."""
2643
2644     def get_active():
2645         """Return True if the download is currently active, False if not."""
2646
2647     def get_counter():
2648         """Each download status gets a unique number: this method returns
2649         that number. This provides a handle to this particular download, so a
2650         web page can generate a suitable hyperlink."""
2651
2652
2653 class IServermapUpdaterStatus(Interface):
2654     pass
2655
2656 class IPublishStatus(Interface):
2657     pass
2658
2659 class IRetrieveStatus(Interface):
2660     pass
2661
2662
2663 class NotCapableError(Exception):
2664     """You have tried to write to a read-only node."""
2665
2666 class BadWriteEnablerError(Exception):
2667     pass
2668
2669
2670 class RIControlClient(RemoteInterface):
2671     def wait_for_client_connections(num_clients=int):
2672         """Do not return until we have connections to at least NUM_CLIENTS
2673         storage servers.
2674         """
2675
2676     # debug stuff
2677
2678     def upload_random_data_from_file(size=int, convergence=str):
2679         return str
2680
2681     def download_to_tempfile_and_delete(uri=str):
2682         return None
2683
2684     def get_memory_usage():
2685         """Return a dict describes the amount of memory currently in use. The
2686         keys are 'VmPeak', 'VmSize', and 'VmData'. The values are integers,
2687         measuring memory consupmtion in bytes."""
2688         return DictOf(str, int)
2689
2690     def speed_test(count=int, size=int, mutable=Any()):
2691         """Write 'count' tempfiles to disk, all of the given size. Measure
2692         how long (in seconds) it takes to upload them all to the servers.
2693         Then measure how long it takes to download all of them. If 'mutable'
2694         is 'create', time creation of mutable files. If 'mutable' is
2695         'upload', then time access to the same mutable file instead of
2696         creating one.
2697
2698         Returns a tuple of (upload_time, download_time).
2699         """
2700         return (float, float)
2701
2702     def measure_peer_response_time():
2703         """Send a short message to each connected peer, and measure the time
2704         it takes for them to respond to it. This is a rough measure of the
2705         application-level round trip time.
2706
2707         @return: a dictionary mapping peerid to a float (RTT time in seconds)
2708         """
2709
2710         return DictOf(str, float)
2711
2712
2713 UploadResults = Any() #DictOf(str, str)
2714
2715
2716 class RIEncryptedUploadable(RemoteInterface):
2717     __remote_name__ = "RIEncryptedUploadable.tahoe.allmydata.com"
2718
2719     def get_size():
2720         return Offset
2721
2722     def get_all_encoding_parameters():
2723         return (int, int, int, long)
2724
2725     def read_encrypted(offset=Offset, length=ReadSize):
2726         return ListOf(str)
2727
2728     def close():
2729         return None
2730
2731
2732 class RICHKUploadHelper(RemoteInterface):
2733     __remote_name__ = "RIUploadHelper.tahoe.allmydata.com"
2734
2735     def get_version():
2736         """
2737         Return a dictionary of version information.
2738         """
2739         return DictOf(str, Any())
2740
2741     def upload(reader=RIEncryptedUploadable):
2742         return UploadResults
2743
2744
2745 class RIHelper(RemoteInterface):
2746     __remote_name__ = "RIHelper.tahoe.allmydata.com"
2747
2748     def get_version():
2749         """
2750         Return a dictionary of version information.
2751         """
2752         return DictOf(str, Any())
2753
2754     def upload_chk(si=StorageIndex):
2755         """See if a file with a given storage index needs uploading. The
2756         helper will ask the appropriate storage servers to see if the file
2757         has already been uploaded. If so, the helper will return a set of
2758         'upload results' that includes whatever hashes are needed to build
2759         the read-cap, and perhaps a truncated sharemap.
2760
2761         If the file has not yet been uploaded (or if it was only partially
2762         uploaded), the helper will return an empty upload-results dictionary
2763         and also an RICHKUploadHelper object that will take care of the
2764         upload process. The client should call upload() on this object and
2765         pass it a reference to an RIEncryptedUploadable object that will
2766         provide ciphertext. When the upload is finished, the upload() method
2767         will finish and return the upload results.
2768         """
2769         return (UploadResults, ChoiceOf(RICHKUploadHelper, None))
2770
2771
2772 class RIStatsProvider(RemoteInterface):
2773     __remote_name__ = "RIStatsProvider.tahoe.allmydata.com"
2774     """
2775     Provides access to statistics and monitoring information.
2776     """
2777
2778     def get_stats():
2779         """
2780         returns a dictionary containing 'counters' and 'stats', each a
2781         dictionary with string counter/stat name keys, and numeric or None values.
2782         counters are monotonically increasing measures of work done, and
2783         stats are instantaneous measures (potentially time averaged
2784         internally)
2785         """
2786         return DictOf(str, DictOf(str, ChoiceOf(float, int, long, None)))
2787
2788
2789 class RIStatsGatherer(RemoteInterface):
2790     __remote_name__ = "RIStatsGatherer.tahoe.allmydata.com"
2791     """
2792     Provides a monitoring service for centralised collection of stats
2793     """
2794
2795     def provide(provider=RIStatsProvider, nickname=str):
2796         """
2797         @param provider: a stats collector instance that should be polled
2798                          periodically by the gatherer to collect stats.
2799         @param nickname: a name useful to identify the provided client
2800         """
2801         return None
2802
2803
2804 class IStatsProducer(Interface):
2805     def get_stats():
2806         """
2807         returns a dictionary, with str keys representing the names of stats
2808         to be monitored, and numeric values.
2809         """
2810
2811 class RIKeyGenerator(RemoteInterface):
2812     __remote_name__ = "RIKeyGenerator.tahoe.allmydata.com"
2813     """
2814     Provides a service offering to make RSA key pairs.
2815     """
2816
2817     def get_rsa_key_pair(key_size=int):
2818         """
2819         @param key_size: the size of the signature key.
2820         @return: tuple(verifying_key, signing_key)
2821         """
2822         return TupleOf(str, str)
2823
2824
2825 class FileTooLargeError(Exception):
2826     pass
2827
2828
2829 class IValidatedThingProxy(Interface):
2830     def start():
2831         """ Acquire a thing and validate it. Return a deferred that is
2832         eventually fired with self if the thing is valid or errbacked if it
2833         can't be acquired or validated."""
2834
2835
2836 class InsufficientVersionError(Exception):
2837     def __init__(self, needed, got):
2838         self.needed = needed
2839         self.got = got
2840
2841     def __repr__(self):
2842         return "InsufficientVersionError(need '%s', got %s)" % (self.needed,
2843                                                                 self.got)
2844
2845 class EmptyPathnameComponentError(Exception):
2846     """The webapi disallows empty pathname components."""