]> git.rkrishnan.org Git - tahoe-lafs/tahoe-lafs.git/blob - src/allmydata/interfaces.py
storage: more paranoid handling of bounds and palimpsests in mutable share files
[tahoe-lafs/tahoe-lafs.git] / src / allmydata / interfaces.py
1
2 from zope.interface import Interface
3 from foolscap.api import StringConstraint, ListOf, TupleOf, SetOf, DictOf, \
4      ChoiceOf, IntegerConstraint, Any, RemoteInterface, Referenceable
5
6 HASH_SIZE=32
7 SALT_SIZE=16
8
9 SDMF_VERSION=0
10 MDMF_VERSION=1
11
12 Hash = StringConstraint(maxLength=HASH_SIZE,
13                         minLength=HASH_SIZE)# binary format 32-byte SHA256 hash
14 Nodeid = StringConstraint(maxLength=20,
15                           minLength=20) # binary format 20-byte SHA1 hash
16 FURL = StringConstraint(1000)
17 StorageIndex = StringConstraint(16)
18 URI = StringConstraint(300) # kind of arbitrary
19
20 MAX_BUCKETS = 256  # per peer -- zfec offers at most 256 shares per file
21
22 DEFAULT_MAX_SEGMENT_SIZE = 128*1024
23
24 ShareData = StringConstraint(None)
25 URIExtensionData = StringConstraint(1000)
26 Number = IntegerConstraint(8) # 2**(8*8) == 16EiB ~= 18e18 ~= 18 exabytes
27 Offset = Number
28 ReadSize = int # the 'int' constraint is 2**31 == 2Gib -- large files are processed in not-so-large increments
29 WriteEnablerSecret = Hash # used to protect mutable bucket modifications
30 LeaseRenewSecret = Hash # used to protect bucket lease renewal requests
31 LeaseCancelSecret = Hash # used to protect bucket lease cancellation requests
32
33 class RIStubClient(RemoteInterface):
34     """Each client publishes a service announcement for a dummy object called
35     the StubClient. This object doesn't actually offer any services, but the
36     announcement helps the Introducer keep track of which clients are
37     subscribed (so the grid admin can keep track of things like the size of
38     the grid and the client versions in use. This is the (empty)
39     RemoteInterface for the StubClient."""
40
41 class RIBucketWriter(RemoteInterface):
42     """ Objects of this kind live on the server side. """
43     def write(offset=Offset, data=ShareData):
44         return None
45
46     def close():
47         """
48         If the data that has been written is incomplete or inconsistent then
49         the server will throw the data away, else it will store it for future
50         retrieval.
51         """
52         return None
53
54     def abort():
55         """Abandon all the data that has been written.
56         """
57         return None
58
59 class RIBucketReader(RemoteInterface):
60     def read(offset=Offset, length=ReadSize):
61         return ShareData
62
63     def advise_corrupt_share(reason=str):
64         """Clients who discover hash failures in shares that they have
65         downloaded from me will use this method to inform me about the
66         failures. I will record their concern so that my operator can
67         manually inspect the shares in question. I return None.
68
69         This is a wrapper around RIStorageServer.advise_corrupt_share(),
70         which is tied to a specific share, and therefore does not need the
71         extra share-identifying arguments. Please see that method for full
72         documentation.
73         """
74
75 TestVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize, str, str))
76 # elements are (offset, length, operator, specimen)
77 # operator is one of "lt, le, eq, ne, ge, gt"
78 # nop always passes and is used to fetch data while writing.
79 # you should use length==len(specimen) for everything except nop
80 DataVector = ListOf(TupleOf(Offset, ShareData))
81 # (offset, data). This limits us to 30 writes of 1MiB each per call
82 TestAndWriteVectorsForShares = DictOf(int,
83                                       TupleOf(TestVector,
84                                               DataVector,
85                                               ChoiceOf(None, Offset), # new_length
86                                               ))
87 ReadVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize))
88 ReadData = ListOf(ShareData)
89 # returns data[offset:offset+length] for each element of TestVector
90
91 class RIStorageServer(RemoteInterface):
92     __remote_name__ = "RIStorageServer.tahoe.allmydata.com"
93
94     def get_version():
95         """
96         Return a dictionary of version information.
97         """
98         return DictOf(str, Any())
99
100     def allocate_buckets(storage_index=StorageIndex,
101                          renew_secret=LeaseRenewSecret,
102                          cancel_secret=LeaseCancelSecret,
103                          sharenums=SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
104                          allocated_size=Offset, canary=Referenceable):
105         """
106         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
107                               increfed.
108         @param sharenums: these are the share numbers (probably between 0 and
109                           99) that the sender is proposing to store on this
110                           server.
111         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
112                              This secret is generated by the client and
113                              stored for later comparison by the server. Each
114                              server is given a different secret.
115         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
116         @param canary: If the canary is lost before close(), the bucket is
117                        deleted.
118         @return: tuple of (alreadygot, allocated), where alreadygot is what we
119                  already have and allocated is what we hereby agree to accept.
120                  New leases are added for shares in both lists.
121         """
122         return TupleOf(SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
123                        DictOf(int, RIBucketWriter, maxKeys=MAX_BUCKETS))
124
125     def add_lease(storage_index=StorageIndex,
126                   renew_secret=LeaseRenewSecret,
127                   cancel_secret=LeaseCancelSecret):
128         """
129         Add a new lease on the given bucket. If the renew_secret matches an
130         existing lease, that lease will be renewed instead. If there is no
131         bucket for the given storage_index, return silently. (note that in
132         tahoe-1.3.0 and earlier, IndexError was raised if there was no
133         bucket)
134         """
135         return Any() # returns None now, but future versions might change
136
137     def renew_lease(storage_index=StorageIndex, renew_secret=LeaseRenewSecret):
138         """
139         Renew the lease on a given bucket, resetting the timer to 31 days.
140         Some networks will use this, some will not. If there is no bucket for
141         the given storage_index, IndexError will be raised.
142
143         For mutable shares, if the given renew_secret does not match an
144         existing lease, IndexError will be raised with a note listing the
145         server-nodeids on the existing leases, so leases on migrated shares
146         can be renewed or cancelled. For immutable shares, IndexError
147         (without the note) will be raised.
148         """
149         return Any()
150
151     def get_buckets(storage_index=StorageIndex):
152         return DictOf(int, RIBucketReader, maxKeys=MAX_BUCKETS)
153
154
155
156     def slot_readv(storage_index=StorageIndex,
157                    shares=ListOf(int), readv=ReadVector):
158         """Read a vector from the numbered shares associated with the given
159         storage index. An empty shares list means to return data from all
160         known shares. Returns a dictionary with one key per share."""
161         return DictOf(int, ReadData) # shnum -> results
162
163     def slot_testv_and_readv_and_writev(storage_index=StorageIndex,
164                                         secrets=TupleOf(WriteEnablerSecret,
165                                                         LeaseRenewSecret,
166                                                         LeaseCancelSecret),
167                                         tw_vectors=TestAndWriteVectorsForShares,
168                                         r_vector=ReadVector,
169                                         ):
170         """General-purpose test-and-set operation for mutable slots. Perform
171         a bunch of comparisons against the existing shares. If they all pass,
172         then apply a bunch of write vectors to those shares. Then use the
173         read vectors to extract data from all the shares and return the data.
174
175         This method is, um, large. The goal is to allow clients to update all
176         the shares associated with a mutable file in a single round trip.
177
178         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
179                               increfed.
180         @param write_enabler: a secret that is stored along with the slot.
181                               Writes are accepted from any caller who can
182                               present the matching secret. A different secret
183                               should be used for each slot*server pair.
184         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
185                              This secret is generated by the client and
186                              stored for later comparison by the server. Each
187                              server is given a different secret.
188         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
189
190         The 'secrets' argument is a tuple of (write_enabler, renew_secret,
191         cancel_secret). The first is required to perform any write. The
192         latter two are used when allocating new shares. To simply acquire a
193         new lease on existing shares, use an empty testv and an empty writev.
194
195         Each share can have a separate test vector (i.e. a list of
196         comparisons to perform). If all vectors for all shares pass, then all
197         writes for all shares are recorded. Each comparison is a 4-tuple of
198         (offset, length, operator, specimen), which effectively does a bool(
199         (read(offset, length)) OPERATOR specimen ) and only performs the
200         write if all these evaluate to True. Basic test-and-set uses 'eq'.
201         Write-if-newer uses a seqnum and (offset, length, 'lt', specimen).
202         Write-if-same-or-newer uses 'le'.
203
204         Reads from the end of the container are truncated, and missing shares
205         behave like empty ones, so to assert that a share doesn't exist (for
206         use when creating a new share), use (0, 1, 'eq', '').
207
208         The write vector will be applied to the given share, expanding it if
209         necessary. A write vector applied to a share number that did not
210         exist previously will cause that share to be created.
211
212         In Tahoe-LAFS v1.8.3 or later (except 1.9.0a1), if you send a write
213         vector whose offset is beyond the end of the current data, the space
214         between the end of the current data and the beginning of the write
215         vector will be filled with zero bytes. In earlier versions the
216         contents of this space was unspecified (and might end up containing
217         secrets).
218
219         Each write vector is accompanied by a 'new_length' argument, which
220         can be used to truncate the data. If new_length is not None and it is
221         less than the current size of the data (after applying all write
222         vectors), then the data will be truncated to new_length. If
223         new_length==0, the share will be deleted.
224
225         In Tahoe-LAFS v1.8.2 and earlier, new_length could also be used to
226         enlarge the file by sending a number larger than the size of the data
227         after applying all write vectors. That behavior was not used, and as
228         of Tahoe-LAFS v1.8.3 it no longer works and the new_length is ignored
229         in that case.
230
231         If a storage client can rely on a server being of version v1.8.3 or
232         later, it can extend the file efficiently by writing a single zero
233         byte just before the new end-of-file. Otherwise it must explicitly
234         write zeroes to all bytes between the old and new end-of-file. In any
235         case it should avoid sending new_length larger than the size of the
236         data after applying all write vectors.
237
238         The read vector is used to extract data from all known shares,
239         *before* any writes have been applied. The same vector is used for
240         all shares. This captures the state that was tested by the test
241         vector.
242
243         This method returns two values: a boolean and a dict. The boolean is
244         True if the write vectors were applied, False if not. The dict is
245         keyed by share number, and each value contains a list of strings, one
246         for each element of the read vector.
247
248         If the write_enabler is wrong, this will raise BadWriteEnablerError.
249         To enable share migration (using update_write_enabler), the exception
250         will have the nodeid used for the old write enabler embedded in it,
251         in the following string::
252
253          The write enabler was recorded by nodeid '%s'.
254
255         Note that the nodeid here is encoded using the same base32 encoding
256         used by Foolscap and allmydata.util.idlib.nodeid_b2a().
257
258         """
259         return TupleOf(bool, DictOf(int, ReadData))
260
261     def advise_corrupt_share(share_type=str, storage_index=StorageIndex,
262                              shnum=int, reason=str):
263         """Clients who discover hash failures in shares that they have
264         downloaded from me will use this method to inform me about the
265         failures. I will record their concern so that my operator can
266         manually inspect the shares in question. I return None.
267
268         'share_type' is either 'mutable' or 'immutable'. 'storage_index' is a
269         (binary) storage index string, and 'shnum' is the integer share
270         number. 'reason' is a human-readable explanation of the problem,
271         probably including some expected hash values and the computed ones
272         which did not match. Corruption advisories for mutable shares should
273         include a hash of the public key (the same value that appears in the
274         mutable-file verify-cap), since the current share format does not
275         store that on disk.
276         """
277
278 class IStorageBucketWriter(Interface):
279     """
280     Objects of this kind live on the client side.
281     """
282     def put_block(segmentnum=int, data=ShareData):
283         """@param data: For most segments, this data will be 'blocksize'
284         bytes in length. The last segment might be shorter.
285         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
286         """
287
288     def put_plaintext_hashes(hashes=ListOf(Hash)):
289         """
290         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
291         """
292
293     def put_crypttext_hashes(hashes=ListOf(Hash)):
294         """
295         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
296         """
297
298     def put_block_hashes(blockhashes=ListOf(Hash)):
299         """
300         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
301         """
302
303     def put_share_hashes(sharehashes=ListOf(TupleOf(int, Hash))):
304         """
305         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
306         """
307
308     def put_uri_extension(data=URIExtensionData):
309         """This block of data contains integrity-checking information (hashes
310         of plaintext, crypttext, and shares), as well as encoding parameters
311         that are necessary to recover the data. This is a serialized dict
312         mapping strings to other strings. The hash of this data is kept in
313         the URI and verified before any of the data is used. All buckets for
314         a given file contain identical copies of this data.
315
316         The serialization format is specified with the following pseudocode:
317         for k in sorted(dict.keys()):
318             assert re.match(r'^[a-zA-Z_\-]+$', k)
319             write(k + ':' + netstring(dict[k]))
320
321         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
322         """
323
324     def close():
325         """Finish writing and close the bucket. The share is not finalized
326         until this method is called: if the uploading client disconnects
327         before calling close(), the partially-written share will be
328         discarded.
329
330         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
331         """
332
333 class IStorageBucketReader(Interface):
334
335     def get_block_data(blocknum=int, blocksize=int, size=int):
336         """Most blocks will be the same size. The last block might be shorter
337         than the others.
338
339         @return: ShareData
340         """
341
342     def get_crypttext_hashes():
343         """
344         @return: ListOf(Hash)
345         """
346
347     def get_block_hashes(at_least_these=SetOf(int)):
348         """
349         @return: ListOf(Hash)
350         """
351
352     def get_share_hashes(at_least_these=SetOf(int)):
353         """
354         @return: ListOf(TupleOf(int, Hash))
355         """
356
357     def get_uri_extension():
358         """
359         @return: URIExtensionData
360         """
361
362 class IStorageBroker(Interface):
363     def get_servers_for_psi(peer_selection_index):
364         """
365         @return: list of IServer instances
366         """
367     def get_connected_servers():
368         """
369         @return: frozenset of connected IServer instances
370         """
371     def get_known_servers():
372         """
373         @return: frozenset of IServer instances
374         """
375     def get_all_serverids():
376         """
377         @return: frozenset of serverid strings
378         """
379     def get_nickname_for_serverid(serverid):
380         """
381         @return: unicode nickname, or None
382         """
383
384     # methods moved from IntroducerClient, need review
385     def get_all_connections():
386         """Return a frozenset of (nodeid, service_name, rref) tuples, one for
387         each active connection we've established to a remote service. This is
388         mostly useful for unit tests that need to wait until a certain number
389         of connections have been made."""
390
391     def get_all_connectors():
392         """Return a dict that maps from (nodeid, service_name) to a
393         RemoteServiceConnector instance for all services that we are actively
394         trying to connect to. Each RemoteServiceConnector has the following
395         public attributes::
396
397           service_name: the type of service provided, like 'storage'
398           announcement_time: when we first heard about this service
399           last_connect_time: when we last established a connection
400           last_loss_time: when we last lost a connection
401
402           version: the peer's version, from the most recent connection
403           oldest_supported: the peer's oldest supported version, same
404
405           rref: the RemoteReference, if connected, otherwise None
406           remote_host: the IAddress, if connected, otherwise None
407
408         This method is intended for monitoring interfaces, such as a web page
409         which describes connecting and connected peers.
410         """
411
412     def get_all_peerids():
413         """Return a frozenset of all peerids to whom we have a connection (to
414         one or more services) established. Mostly useful for unit tests."""
415
416     def get_all_connections_for(service_name):
417         """Return a frozenset of (nodeid, service_name, rref) tuples, one
418         for each active connection that provides the given SERVICE_NAME."""
419
420     def get_permuted_peers(service_name, key):
421         """Returns an ordered list of (peerid, rref) tuples, selecting from
422         the connections that provide SERVICE_NAME, using a hash-based
423         permutation keyed by KEY. This randomizes the service list in a
424         repeatable way, to distribute load over many peers.
425         """
426
427
428 class IMutableSlotWriter(Interface):
429     """
430     The interface for a writer around a mutable slot on a remote server.
431     """
432     def set_checkstring(checkstring, *args):
433         """
434         Set the checkstring that I will pass to the remote server when
435         writing.
436
437             @param checkstring A packed checkstring to use.
438
439         Note that implementations can differ in which semantics they
440         wish to support for set_checkstring -- they can, for example,
441         build the checkstring themselves from its constituents, or
442         some other thing.
443         """
444
445     def get_checkstring():
446         """
447         Get the checkstring that I think currently exists on the remote
448         server.
449         """
450
451     def put_block(data, segnum, salt):
452         """
453         Add a block and salt to the share.
454         """
455
456     def put_encprivey(encprivkey):
457         """
458         Add the encrypted private key to the share.
459         """
460
461     def put_blockhashes(blockhashes=list):
462         """
463         Add the block hash tree to the share.
464         """
465
466     def put_sharehashes(sharehashes=dict):
467         """
468         Add the share hash chain to the share.
469         """
470
471     def get_signable():
472         """
473         Return the part of the share that needs to be signed.
474         """
475
476     def put_signature(signature):
477         """
478         Add the signature to the share.
479         """
480
481     def put_verification_key(verification_key):
482         """
483         Add the verification key to the share.
484         """
485
486     def finish_publishing():
487         """
488         Do anything necessary to finish writing the share to a remote
489         server. I require that no further publishing needs to take place
490         after this method has been called.
491         """
492
493
494 class IURI(Interface):
495     def init_from_string(uri):
496         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
497         this instance with its data. I am not normally called directly,
498         please use the module-level uri.from_string() function to convert
499         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
500
501     def is_readonly():
502         """Return False if this URI be used to modify the data. Return True
503         if this URI cannot be used to modify the data."""
504
505     def is_mutable():
506         """Return True if the data can be modified by *somebody* (perhaps
507         someone who has a more powerful URI than this one)."""
508
509     # TODO: rename to get_read_cap()
510     def get_readonly():
511         """Return another IURI instance, which represents a read-only form of
512         this one. If is_readonly() is True, this returns self."""
513
514     def get_verify_cap():
515         """Return an instance that provides IVerifierURI, which can be used
516         to check on the availability of the file or directory, without
517         providing enough capabilities to actually read or modify the
518         contents. This may return None if the file does not need checking or
519         verification (e.g. LIT URIs).
520         """
521
522     def to_string():
523         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
524         passing into init_from_string."""
525
526 class IVerifierURI(Interface, IURI):
527     def init_from_string(uri):
528         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
529         this instance with its data. I am not normally called directly,
530         please use the module-level uri.from_string() function to convert
531         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
532
533     def to_string():
534         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
535         passing into init_from_string."""
536
537 class IDirnodeURI(Interface):
538     """I am a URI which represents a dirnode."""
539
540 class IFileURI(Interface):
541     """I am a URI which represents a filenode."""
542     def get_size():
543         """Return the length (in bytes) of the file that I represent."""
544
545 class IImmutableFileURI(IFileURI):
546     pass
547
548 class IMutableFileURI(Interface):
549     """I am a URI which represents a mutable filenode."""
550     def get_extension_params():
551         """Return the extension parameters in the URI"""
552
553     def set_extension_params():
554         """Set the extension parameters that should be in the URI"""
555
556 class IDirectoryURI(Interface):
557     pass
558
559 class IReadonlyDirectoryURI(Interface):
560     pass
561
562 class CapConstraintError(Exception):
563     """A constraint on a cap was violated."""
564
565 class MustBeDeepImmutableError(CapConstraintError):
566     """Mutable children cannot be added to an immutable directory.
567     Also, caps obtained from an immutable directory can trigger this error
568     if they are later found to refer to a mutable object and then used."""
569
570 class MustBeReadonlyError(CapConstraintError):
571     """Known write caps cannot be specified in a ro_uri field. Also,
572     caps obtained from a ro_uri field can trigger this error if they
573     are later found to be write caps and then used."""
574
575 class MustNotBeUnknownRWError(CapConstraintError):
576     """Cannot add an unknown child cap specified in a rw_uri field."""
577
578
579 class IReadable(Interface):
580     """I represent a readable object -- either an immutable file, or a
581     specific version of a mutable file.
582     """
583
584     def is_readonly():
585         """Return True if this reference provides mutable access to the given
586         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
587         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
588         read-write reference to it.
589
590         For an IReadable returned by get_best_readable_version(), this will
591         always return True, but for instances of subinterfaces such as
592         IMutableFileVersion, it may return False."""
593
594     def is_mutable():
595         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
596         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
597         might be mutable overall, but your reference to it might be
598         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
599         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
600         file."""
601
602     def get_storage_index():
603         """Return the storage index of the file."""
604
605     def get_size():
606         """Return the length (in bytes) of this readable object."""
607
608     def download_to_data():
609         """Download all of the file contents. I return a Deferred that fires
610         with the contents as a byte string."""
611
612     def read(consumer, offset=0, size=None):
613         """Download a portion (possibly all) of the file's contents, making
614         them available to the given IConsumer. Return a Deferred that fires
615         (with the consumer) when the consumer is unregistered (either because
616         the last byte has been given to it, or because the consumer threw an
617         exception during write(), possibly because it no longer wants to
618         receive data). The portion downloaded will start at 'offset' and
619         contain 'size' bytes (or the remainder of the file if size==None).
620
621         The consumer will be used in non-streaming mode: an IPullProducer
622         will be attached to it.
623
624         The consumer will not receive data right away: several network trips
625         must occur first. The order of events will be::
626
627          consumer.registerProducer(p, streaming)
628           (if streaming == False)::
629            consumer does p.resumeProducing()
630             consumer.write(data)
631            consumer does p.resumeProducing()
632             consumer.write(data).. (repeat until all data is written)
633          consumer.unregisterProducer()
634          deferred.callback(consumer)
635
636         If a download error occurs, or an exception is raised by
637         consumer.registerProducer() or consumer.write(), I will call
638         consumer.unregisterProducer() and then deliver the exception via
639         deferred.errback(). To cancel the download, the consumer should call
640         p.stopProducing(), which will result in an exception being delivered
641         via deferred.errback().
642
643         See src/allmydata/util/consumer.py for an example of a simple
644         download-to-memory consumer.
645         """
646
647
648 class IWriteable(Interface):
649     """
650     I define methods that callers can use to update SDMF and MDMF
651     mutable files on a Tahoe-LAFS grid.
652     """
653     # XXX: For the moment, we have only this. It is possible that we
654     #      want to move overwrite() and modify() in here too.
655     def update(data, offset):
656         """
657         I write the data from my data argument to the MDMF file,
658         starting at offset. I continue writing data until my data
659         argument is exhausted, appending data to the file as necessary.
660         """
661         # assert IMutableUploadable.providedBy(data)
662         # to append data: offset=node.get_size_of_best_version()
663         # do we want to support compacting MDMF?
664         # for an MDMF file, this can be done with O(data.get_size())
665         # memory. For an SDMF file, any modification takes
666         # O(node.get_size_of_best_version()).
667
668
669 class IMutableFileVersion(IReadable):
670     """I provide access to a particular version of a mutable file. The
671     access is read/write if I was obtained from a filenode derived from
672     a write cap, or read-only if the filenode was derived from a read cap.
673     """
674
675     def get_sequence_number():
676         """Return the sequence number of this version."""
677
678     def get_servermap():
679         """Return the IMutableFileServerMap instance that was used to create
680         this object.
681         """
682
683     def get_writekey():
684         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
685         write-capability. This may be used to assist with data structures
686         that need to make certain data available only to writers, such as the
687         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
688         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
689         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
690         writer-visible data using this writekey.
691         """
692
693     # TODO: Can this be overwrite instead of replace?
694     def replace(new_contents):
695         """Replace the contents of the mutable file, provided that no other
696         node has published (or is attempting to publish, concurrently) a
697         newer version of the file than this one.
698
699         I will avoid modifying any share that is different than the version
700         given by get_sequence_number(). However, if another node is writing
701         to the file at the same time as me, I may manage to update some shares
702         while they update others. If I see any evidence of this, I will signal
703         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
704         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
705         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
706         all of these).
707
708         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
709         return it to the caller (since they failed to coordinate their
710         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
711         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
712         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
713         able to write the new version without incident.
714
715         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
716         update has completed.
717         """
718
719     def modify(modifier_cb):
720         """Modify the contents of the file, by downloading this version,
721         applying the modifier function (or bound method), then uploading
722         the new version. This will succeed as long as no other node
723         publishes a version between the download and the upload.
724         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when
725         the update is complete.
726
727         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
728         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
729         download_to_data(), the old contents will be from this version,
730         but the modifier can use the servermap to make other decisions
731         (such as refusing to apply the delta if there are multiple parallel
732         versions, or if there is evidence of a newer unrecoverable version).
733         'first_time' will be True the first time the modifier is called,
734         and False on any subsequent calls.
735
736         The callable should return a string with the new contents. The
737         callable must be prepared to be called multiple times, and must
738         examine the input string to see if the change that it wants to make
739         is already present in the old version. If it does not need to make
740         any changes, it can either return None, or return its input string.
741
742         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
743         errback.
744         """
745
746
747 # The hierarchy looks like this:
748 #  IFilesystemNode
749 #   IFileNode
750 #    IMutableFileNode
751 #    IImmutableFileNode
752 #   IDirectoryNode
753
754 class IFilesystemNode(Interface):
755     def get_cap():
756         """Return the strongest 'cap instance' associated with this node.
757         (writecap for writeable-mutable files/directories, readcap for
758         immutable or readonly-mutable files/directories). To convert this
759         into a string, call .to_string() on the result."""
760
761     def get_readcap():
762         """Return a readonly cap instance for this node. For immutable or
763         readonly nodes, get_cap() and get_readcap() return the same thing."""
764
765     def get_repair_cap():
766         """Return an IURI instance that can be used to repair the file, or
767         None if this node cannot be repaired (either because it is not
768         distributed, like a LIT file, or because the node does not represent
769         sufficient authority to create a repair-cap, like a read-only RSA
770         mutable file node [which cannot create the correct write-enablers]).
771         """
772
773     def get_verify_cap():
774         """Return an IVerifierURI instance that represents the
775         'verifiy/refresh capability' for this node. The holder of this
776         capability will be able to renew the lease for this node, protecting
777         it from garbage-collection. They will also be able to ask a server if
778         it holds a share for the file or directory.
779         """
780
781     def get_uri():
782         """Return the URI string corresponding to the strongest cap associated
783         with this node. If this node is read-only, the URI will only offer
784         read-only access. If this node is read-write, the URI will offer
785         read-write access.
786
787         If you have read-write access to a node and wish to share merely
788         read-only access with others, use get_readonly_uri().
789         """
790
791     def get_write_uri():
792         """Return the URI string that can be used by others to get write
793         access to this node, if it is writeable. If this is a read-only node,
794         return None."""
795
796     def get_readonly_uri():
797         """Return the URI string that can be used by others to get read-only
798         access to this node. The result is a read-only URI, regardless of
799         whether this node is read-only or read-write.
800
801         If you have merely read-only access to this node, get_readonly_uri()
802         will return the same thing as get_uri().
803         """
804
805     def get_storage_index():
806         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
807         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
808         files and directories)."""
809
810     def is_readonly():
811         """Return True if this reference provides mutable access to the given
812         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
813         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
814         read-write reference to it."""
815
816     def is_mutable():
817         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
818         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
819         might be mutable overall, but your reference to it might be
820         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
821         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
822         file.
823         """
824
825     def is_unknown():
826         """Return True if this is an unknown node."""
827
828     def is_allowed_in_immutable_directory():
829         """Return True if this node is allowed as a child of a deep-immutable
830         directory. This is true if either the node is of a known-immutable type,
831         or it is unknown and read-only.
832         """
833
834     def raise_error():
835         """Raise any error associated with this node."""
836
837     # XXX: These may not be appropriate outside the context of an IReadable.
838     def get_size():
839         """Return the length (in bytes) of the data this node represents. For
840         directory nodes, I return the size of the backing store. I return
841         synchronously and do not consult the network, so for mutable objects,
842         I will return the most recently observed size for the object, or None
843         if I don't remember a size. Use get_current_size, which returns a
844         Deferred, if you want more up-to-date information."""
845
846     def get_current_size():
847         """I return a Deferred that fires with the length (in bytes) of the
848         data this node represents.
849         """
850
851 class IFileNode(IFilesystemNode):
852     """I am a node which represents a file: a sequence of bytes. I am not a
853     container, like IDirectoryNode."""
854     def get_best_readable_version():
855         """Return a Deferred that fires with an IReadable for the 'best'
856         available version of the file. The IReadable provides only read
857         access, even if this filenode was derived from a write cap.
858
859         For an immutable file, there is only one version. For a mutable
860         file, the 'best' version is the recoverable version with the
861         highest sequence number. If no uncoordinated writes have occurred,
862         and if enough shares are available, then this will be the most
863         recent version that has been uploaded. If no version is recoverable,
864         the Deferred will errback with an UnrecoverableFileError.
865         """
866
867     def download_best_version():
868         """Download the contents of the version that would be returned
869         by get_best_readable_version(). This is equivalent to calling
870         download_to_data() on the IReadable given by that method.
871
872         I return a Deferred that fires with a byte string when the file
873         has been fully downloaded. To support streaming download, use
874         the 'read' method of IReadable. If no version is recoverable,
875         the Deferred will errback with an UnrecoverableFileError.
876         """
877
878     def get_size_of_best_version():
879         """Find the size of the version that would be returned by
880         get_best_readable_version().
881
882         I return a Deferred that fires with an integer. If no version
883         is recoverable, the Deferred will errback with an
884         UnrecoverableFileError.
885         """
886
887
888 class IImmutableFileNode(IFileNode, IReadable):
889     """I am a node representing an immutable file. Immutable files have
890     only one version"""
891
892
893 class IMutableFileNode(IFileNode):
894     """I provide access to a 'mutable file', which retains its identity
895     regardless of what contents are put in it.
896
897     The consistency-vs-availability problem means that there might be
898     multiple versions of a file present in the grid, some of which might be
899     unrecoverable (i.e. have fewer than 'k' shares). These versions are
900     loosely ordered: each has a sequence number and a hash, and any version
901     with seqnum=N was uploaded by a node which has seen at least one version
902     with seqnum=N-1.
903
904     The 'servermap' (an instance of IMutableFileServerMap) is used to
905     describe the versions that are known to be present in the grid, and which
906     servers are hosting their shares. It is used to represent the 'state of
907     the world', and is used for this purpose by my test-and-set operations.
908     Downloading the contents of the mutable file will also return a
909     servermap. Uploading a new version into the mutable file requires a
910     servermap as input, and the semantics of the replace operation is
911     'replace the file with my new version if it looks like nobody else has
912     changed the file since my previous download'. Because the file is
913     distributed, this is not a perfect test-and-set operation, but it will do
914     its best. If the replace process sees evidence of a simultaneous write,
915     it will signal an UncoordinatedWriteError, so that the caller can take
916     corrective action.
917
918
919     Most readers will want to use the 'best' current version of the file, and
920     should use my 'download_best_version()' method.
921
922     To unconditionally replace the file, callers should use overwrite(). This
923     is the mode that user-visible mutable files will probably use.
924
925     To apply some delta to the file, call modify() with a callable modifier
926     function that can apply the modification that you want to make. This is
927     the mode that dirnodes will use, since most directory modification
928     operations can be expressed in terms of deltas to the directory state.
929
930
931     Three methods are available for users who need to perform more complex
932     operations. The first is get_servermap(), which returns an up-to-date
933     servermap using a specified mode. The second is download_version(), which
934     downloads a specific version (not necessarily the 'best' one). The third
935     is 'upload', which accepts new contents and a servermap (which must have
936     been updated with MODE_WRITE). The upload method will attempt to apply
937     the new contents as long as no other node has modified the file since the
938     servermap was updated. This might be useful to a caller who wants to
939     merge multiple versions into a single new one.
940
941     Note that each time the servermap is updated, a specific 'mode' is used,
942     which determines how many peers are queried. To use a servermap for my
943     replace() method, that servermap must have been updated in MODE_WRITE.
944     These modes are defined in allmydata.mutable.common, and consist of
945     MODE_READ, MODE_WRITE, MODE_ANYTHING, and MODE_CHECK. Please look in
946     allmydata/mutable/servermap.py for details about the differences.
947
948     Mutable files are currently limited in size (about 3.5MB max) and can
949     only be retrieved and updated all-at-once, as a single big string. Future
950     versions of our mutable files will remove this restriction.
951     """
952     def get_best_mutable_version():
953         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileVersion for
954         the 'best' available version of the file. The best version is
955         the recoverable version with the highest sequence number. If no
956         uncoordinated writes have occurred, and if enough shares are
957         available, then this will be the most recent version that has
958         been uploaded.
959
960         If no version is recoverable, the Deferred will errback with an
961         UnrecoverableFileError.
962         """
963
964     def overwrite(new_contents):
965         """Unconditionally replace the contents of the mutable file with new
966         ones. This simply chains get_servermap(MODE_WRITE) and upload(). This
967         is only appropriate to use when the new contents of the file are
968         completely unrelated to the old ones, and you do not care about other
969         clients' changes.
970
971         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
972         update has completed.
973         """
974
975     def modify(modifier_cb):
976         """Modify the contents of the file, by downloading the current
977         version, applying the modifier function (or bound method), then
978         uploading the new version. I return a Deferred that fires (with a
979         PublishStatus object) when the update is complete.
980
981         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
982         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
983         download_best_version(), the old contents will be from the best
984         recoverable version, but the modifier can use the servermap to make
985         other decisions (such as refusing to apply the delta if there are
986         multiple parallel versions, or if there is evidence of a newer
987         unrecoverable version). 'first_time' will be True the first time the
988         modifier is called, and False on any subsequent calls.
989
990         The callable should return a string with the new contents. The
991         callable must be prepared to be called multiple times, and must
992         examine the input string to see if the change that it wants to make
993         is already present in the old version. If it does not need to make
994         any changes, it can either return None, or return its input string.
995
996         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
997         errback.
998         """
999
1000     def get_servermap(mode):
1001         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileServerMap
1002         instance, updated using the given mode.
1003         """
1004
1005     def download_version(servermap, version):
1006         """Download a specific version of the file, using the servermap
1007         as a guide to where the shares are located.
1008
1009         I return a Deferred that fires with the requested contents, or
1010         errbacks with UnrecoverableFileError. Note that a servermap which was
1011         updated with MODE_ANYTHING or MODE_READ may not know about shares for
1012         all versions (those modes stop querying servers as soon as they can
1013         fulfil their goals), so you may want to use MODE_CHECK (which checks
1014         everything) to get increased visibility.
1015         """
1016
1017     def upload(new_contents, servermap):
1018         """Replace the contents of the file with new ones. This requires a
1019         servermap that was previously updated with MODE_WRITE.
1020
1021         I attempt to provide test-and-set semantics, in that I will avoid
1022         modifying any share that is different than the version I saw in the
1023         servermap. However, if another node is writing to the file at the
1024         same time as me, I may manage to update some shares while they update
1025         others. If I see any evidence of this, I will signal
1026         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
1027         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
1028         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
1029         all of these).
1030
1031         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
1032         return it to the caller (since they failed to coordinate their
1033         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
1034         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
1035         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
1036         able to write the new version without incident.
1037
1038         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
1039         publish has completed. I will update the servermap in-place with the
1040         location of all new shares.
1041         """
1042
1043     def get_writekey():
1044         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
1045         write-capability. This may be used to assist with data structures
1046         that need to make certain data available only to writers, such as the
1047         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
1048         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
1049         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
1050         writer-visible data using this writekey.
1051         """
1052
1053     def get_version():
1054         """Returns the mutable file protocol version."""
1055
1056 class NotEnoughSharesError(Exception):
1057     """Download was unable to get enough shares"""
1058
1059 class NoSharesError(Exception):
1060     """Download was unable to get any shares at all."""
1061
1062 class DownloadStopped(Exception):
1063     pass
1064
1065 class UploadUnhappinessError(Exception):
1066     """Upload was unable to satisfy 'servers_of_happiness'"""
1067
1068 class UnableToFetchCriticalDownloadDataError(Exception):
1069     """I was unable to fetch some piece of critical data which is supposed to
1070     be identically present in all shares."""
1071
1072 class NoServersError(Exception):
1073     """Upload wasn't given any servers to work with, usually indicating a
1074     network or Introducer problem."""
1075
1076 class ExistingChildError(Exception):
1077     """A directory node was asked to add or replace a child that already
1078     exists, and overwrite= was set to False."""
1079
1080 class NoSuchChildError(Exception):
1081     """A directory node was asked to fetch a child which does not exist."""
1082
1083 class ChildOfWrongTypeError(Exception):
1084     """An operation was attempted on a child of the wrong type (file or directory)."""
1085
1086 class IDirectoryNode(IFilesystemNode):
1087     """I represent a filesystem node that is a container, with a
1088     name-to-child mapping, holding the tahoe equivalent of a directory. All
1089     child names are unicode strings, and all children are some sort of
1090     IFilesystemNode (a file, subdirectory, or unknown node).
1091     """
1092
1093     def get_uri():
1094         """
1095         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
1096         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
1097         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
1098         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
1099         protocol.
1100         """
1101
1102     def get_readonly_uri():
1103         """
1104         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
1105         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
1106         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
1107         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
1108         protocol.
1109         """
1110
1111     def list():
1112         """I return a Deferred that fires with a dictionary mapping child
1113         name (a unicode string) to (node, metadata_dict) tuples, in which
1114         'node' is an IFilesystemNode and 'metadata_dict' is a dictionary of
1115         metadata."""
1116
1117     def has_child(name):
1118         """I return a Deferred that fires with a boolean, True if there
1119         exists a child of the given name, False if not. The child name must
1120         be a unicode string."""
1121
1122     def get(name):
1123         """I return a Deferred that fires with a specific named child node,
1124         which is an IFilesystemNode. The child name must be a unicode string.
1125         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1126
1127     def get_metadata_for(name):
1128         """I return a Deferred that fires with the metadata dictionary for
1129         a specific named child node. The child name must be a unicode string.
1130         This metadata is stored in the *edge*, not in the child, so it is
1131         attached to the parent dirnode rather than the child node.
1132         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1133
1134     def set_metadata_for(name, metadata):
1135         """I replace any existing metadata for the named child with the new
1136         metadata. The child name must be a unicode string. This metadata is
1137         stored in the *edge*, not in the child, so it is attached to the
1138         parent dirnode rather than the child node. I return a Deferred
1139         (that fires with this dirnode) when the operation is complete.
1140         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1141
1142     def get_child_at_path(path):
1143         """Transform a child path into an IFilesystemNode.
1144
1145         I perform a recursive series of 'get' operations to find the named
1146         descendant node. I return a Deferred that fires with the node, or
1147         errbacks with NoSuchChildError if the node could not be found.
1148
1149         The path can be either a single string (slash-separated) or a list of
1150         path-name elements. All elements must be unicode strings.
1151         """
1152
1153     def get_child_and_metadata_at_path(path):
1154         """Transform a child path into an IFilesystemNode and metadata.
1155
1156         I am like get_child_at_path(), but my Deferred fires with a tuple of
1157         (node, metadata). The metadata comes from the last edge. If the path
1158         is empty, the metadata will be an empty dictionary.
1159         """
1160
1161     def set_uri(name, writecap, readcap=None, metadata=None, overwrite=True):
1162         """I add a child (by writecap+readcap) at the specific name. I return
1163         a Deferred that fires when the operation finishes. If overwrite= is
1164         True, I will replace any existing child of the same name, otherwise
1165         an existing child will cause me to return ExistingChildError. The
1166         child name must be a unicode string.
1167
1168         The child caps could be for a file, or for a directory. If you have
1169         both the writecap and readcap, you should provide both arguments.
1170         If you have only one cap and don't know whether it is read-only,
1171         provide it as the writecap argument and leave the readcap as None.
1172         If you have only one cap that is known to be read-only, provide it
1173         as the readcap argument and leave the writecap as None.
1174         The filecaps are typically obtained from an IFilesystemNode with
1175         get_uri() and get_readonly_uri().
1176
1177         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
1178         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
1179         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
1180         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
1181         already a child by this name present. This roughly matches the
1182         ctime/mtime semantics of traditional filesystems.  See the
1183         "About the metadata" section of webapi.txt for futher information.
1184
1185         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
1186         NotWriteableError."""
1187
1188     def set_children(entries, overwrite=True):
1189         """Add multiple children (by writecap+readcap) to a directory node.
1190         Takes a dictionary, with childname as keys and (writecap, readcap)
1191         tuples (or (writecap, readcap, metadata) triples) as values. Returns
1192         a Deferred that fires (with this dirnode) when the operation
1193         finishes. This is equivalent to calling set_uri() multiple times, but
1194         is much more efficient. All child names must be unicode strings.
1195         """
1196
1197     def set_node(name, child, metadata=None, overwrite=True):
1198         """I add a child at the specific name. I return a Deferred that fires
1199         when the operation finishes. This Deferred will fire with the child
1200         node that was just added. I will replace any existing child of the
1201         same name. The child name must be a unicode string. The 'child'
1202         instance must be an instance providing IFilesystemNode.
1203
1204         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
1205         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
1206         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
1207         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
1208         already a child by this name present. This roughly matches the
1209         ctime/mtime semantics of traditional filesystems. See the
1210         "About the metadata" section of webapi.txt for futher information.
1211
1212         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
1213         NotWriteableError."""
1214
1215     def set_nodes(entries, overwrite=True):
1216         """Add multiple children to a directory node. Takes a dict mapping
1217         unicode childname to (child_node, metdata) tuples. If metdata=None,
1218         the original metadata is left unmodified. Returns a Deferred that
1219         fires (with this dirnode) when the operation finishes. This is
1220         equivalent to calling set_node() multiple times, but is much more
1221         efficient."""
1222
1223     def add_file(name, uploadable, metadata=None, overwrite=True):
1224         """I upload a file (using the given IUploadable), then attach the
1225         resulting ImmutableFileNode to the directory at the given name. I set
1226         metadata the same way as set_uri and set_node. The child name must be
1227         a unicode string.
1228
1229         I return a Deferred that fires (with the IFileNode of the uploaded
1230         file) when the operation completes."""
1231
1232     def delete(name, must_exist=True, must_be_directory=False, must_be_file=False):
1233         """I remove the child at the specific name. I return a Deferred that
1234         fires when the operation finishes. The child name must be a unicode
1235         string. If must_exist is True and I do not have a child by that name,
1236         I raise NoSuchChildError. If must_be_directory is True and the child
1237         is a file, or if must_be_file is True and the child is a directory,
1238         I raise ChildOfWrongTypeError."""
1239
1240     def create_subdirectory(name, initial_children={}, overwrite=True, metadata=None):
1241         """I create and attach a directory at the given name. The new
1242         directory can be empty, or it can be populated with children
1243         according to 'initial_children', which takes a dictionary in the same
1244         format as set_nodes (i.e. mapping unicode child name to (childnode,
1245         metadata) tuples). The child name must be a unicode string. I return
1246         a Deferred that fires (with the new directory node) when the
1247         operation finishes."""
1248
1249     def move_child_to(current_child_name, new_parent, new_child_name=None,
1250                       overwrite=True):
1251         """I take one of my children and move them to a new parent. The child
1252         is referenced by name. On the new parent, the child will live under
1253         'new_child_name', which defaults to 'current_child_name'. TODO: what
1254         should we do about metadata? I return a Deferred that fires when the
1255         operation finishes. The child name must be a unicode string. I raise
1256         NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1257
1258     def build_manifest():
1259         """I generate a table of everything reachable from this directory.
1260         I also compute deep-stats as described below.
1261
1262         I return a Monitor. The Monitor's results will be a dictionary with
1263         four elements:
1264
1265          res['manifest']: a list of (path, cap) tuples for all nodes
1266                           (directories and files) reachable from this one.
1267                           'path' will be a tuple of unicode strings. The
1268                           origin dirnode will be represented by an empty path
1269                           tuple.
1270          res['verifycaps']: a list of (printable) verifycap strings, one for
1271                             each reachable non-LIT node. This is a set:
1272                             it will contain no duplicates.
1273          res['storage-index']: a list of (base32) storage index strings,
1274                                one for each reachable non-LIT node. This is
1275                                a set: it will contain no duplicates.
1276          res['stats']: a dictionary, the same that is generated by
1277                        start_deep_stats() below.
1278
1279         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
1280         storage index of the starting point.
1281         """
1282
1283     def start_deep_stats():
1284         """Return a Monitor, examining all nodes (directories and files)
1285         reachable from this one. The Monitor's results will be a dictionary
1286         with the following keys::
1287
1288            count-immutable-files: count of how many CHK files are in the set
1289            count-mutable-files: same, for mutable files (does not include
1290                                 directories)
1291            count-literal-files: same, for LIT files
1292            count-files: sum of the above three
1293
1294            count-directories: count of directories
1295
1296            size-immutable-files: total bytes for all CHK files in the set
1297            size-mutable-files (TODO): same, for current version of all mutable
1298                                       files, does not include directories
1299            size-literal-files: same, for LIT files
1300            size-directories: size of mutable files used by directories
1301
1302            largest-directory: number of bytes in the largest directory
1303            largest-directory-children: number of children in the largest
1304                                        directory
1305            largest-immutable-file: number of bytes in the largest CHK file
1306
1307         size-mutable-files is not yet implemented, because it would involve
1308         even more queries than deep_stats does.
1309
1310         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
1311         storage index of the starting point.
1312
1313         This operation will visit every directory node underneath this one,
1314         and can take a long time to run. On a typical workstation with good
1315         bandwidth, this can examine roughly 15 directories per second (and
1316         takes several minutes of 100% CPU for ~1700 directories).
1317         """
1318
1319 class ICodecEncoder(Interface):
1320     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1321         """Set up the parameters of this encoder.
1322
1323         This prepares the encoder to perform an operation that converts a
1324         single block of data into a number of shares, such that a future
1325         ICodecDecoder can use a subset of these shares to recover the
1326         original data. This operation is invoked by calling encode(). Once
1327         the encoding parameters are set up, the encode operation can be
1328         invoked multiple times.
1329
1330         set_params() prepares the encoder to accept blocks of input data that
1331         are exactly 'data_size' bytes in length. The encoder will be prepared
1332         to produce 'max_shares' shares for each encode() operation (although
1333         see the 'desired_share_ids' to use less CPU). The encoding math will
1334         be chosen such that the decoder can get by with as few as
1335         'required_shares' of these shares and still reproduce the original
1336         data. For example, set_params(1000, 5, 5) offers no redundancy at
1337         all, whereas set_params(1000, 1, 10) provides 10x redundancy.
1338
1339         Numerical Restrictions: 'data_size' is required to be an integral
1340         multiple of 'required_shares'. In general, the caller should choose
1341         required_shares and max_shares based upon their reliability
1342         requirements and the number of peers available (the total storage
1343         space used is roughly equal to max_shares*data_size/required_shares),
1344         then choose data_size to achieve the memory footprint desired (larger
1345         data_size means more efficient operation, smaller data_size means
1346         smaller memory footprint).
1347
1348         In addition, 'max_shares' must be equal to or greater than
1349         'required_shares'. Of course, setting them to be equal causes
1350         encode() to degenerate into a particularly slow form of the 'split'
1351         utility.
1352
1353         See encode() for more details about how these parameters are used.
1354
1355         set_params() must be called before any other ICodecEncoder methods
1356         may be invoked.
1357         """
1358
1359     def get_params():
1360         """Return the 3-tuple of data_size, required_shares, max_shares"""
1361
1362     def get_encoder_type():
1363         """Return a short string that describes the type of this encoder.
1364
1365         There is required to be a global table of encoder classes. This method
1366         returns an index into this table; the value at this index is an
1367         encoder class, and this encoder is an instance of that class.
1368         """
1369
1370     def get_block_size():
1371         """Return the length of the shares that encode() will produce.
1372         """
1373
1374     def encode_proposal(data, desired_share_ids=None):
1375         """Encode some data.
1376
1377         'data' must be a string (or other buffer object), and len(data) must
1378         be equal to the 'data_size' value passed earlier to set_params().
1379
1380         This will return a Deferred that will fire with two lists. The first
1381         is a list of shares, each of which is a string (or other buffer
1382         object) such that len(share) is the same as what get_share_size()
1383         returned earlier. The second is a list of shareids, in which each is
1384         an integer. The lengths of the two lists will always be equal to each
1385         other. The user should take care to keep each share closely
1386         associated with its shareid, as one is useless without the other.
1387
1388         The length of this output list will normally be the same as the value
1389         provided to the 'max_shares' parameter of set_params(). This may be
1390         different if 'desired_share_ids' is provided.
1391
1392         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1393         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1394         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1395         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1396         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1397         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1398         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1399         producing shares for the peers which are no longer available.
1400
1401         """
1402
1403     def encode(inshares, desired_share_ids=None):
1404         """Encode some data. This may be called multiple times. Each call is
1405         independent.
1406
1407         inshares is a sequence of length required_shares, containing buffers
1408         (i.e. strings), where each buffer contains the next contiguous
1409         non-overlapping segment of the input data. Each buffer is required to
1410         be the same length, and the sum of the lengths of the buffers is
1411         required to be exactly the data_size promised by set_params(). (This
1412         implies that the data has to be padded before being passed to
1413         encode(), unless of course it already happens to be an even multiple
1414         of required_shares in length.)
1415
1416         Note: the requirement to break up your data into
1417         'required_shares' chunks of exactly the right length before
1418         calling encode() is surprising from point of view of a user
1419         who doesn't know how FEC works. It feels like an
1420         implementation detail that has leaked outside the abstraction
1421         barrier. Is there a use case in which the data to be encoded
1422         might already be available in pre-segmented chunks, such that
1423         it is faster or less work to make encode() take a list rather
1424         than splitting a single string?
1425
1426         Yes, there is: suppose you are uploading a file with K=64,
1427         N=128, segsize=262,144. Then each in-share will be of size
1428         4096. If you use this .encode() API then your code could first
1429         read each successive 4096-byte chunk from the file and store
1430         each one in a Python string and store each such Python string
1431         in a Python list. Then you could call .encode(), passing that
1432         list as "inshares". The encoder would generate the other 64
1433         "secondary shares" and return to you a new list containing
1434         references to the same 64 Python strings that you passed in
1435         (as the primary shares) plus references to the new 64 Python
1436         strings.
1437
1438         (You could even imagine that your code could use readv() so
1439         that the operating system can arrange to get all of those
1440         bytes copied from the file into the Python list of Python
1441         strings as efficiently as possible instead of having a loop
1442         written in C or in Python to copy the next part of the file
1443         into the next string.)
1444
1445         On the other hand if you instead use the .encode_proposal()
1446         API (above), then your code can first read in all of the
1447         262,144 bytes of the segment from the file into a Python
1448         string, then call .encode_proposal() passing the segment data
1449         as the "data" argument. The encoder would basically first
1450         split the "data" argument into a list of 64 in-shares of 4096
1451         byte each, and then do the same thing that .encode() does. So
1452         this would result in a little bit more copying of data and a
1453         little bit higher of a "maximum memory usage" during the
1454         process, although it might or might not make a practical
1455         difference for our current use cases.
1456
1457         Note that "inshares" is a strange name for the parameter if
1458         you think of the parameter as being just for feeding in data
1459         to the codec. It makes more sense if you think of the result
1460         of this encoding as being the set of shares from inshares plus
1461         an extra set of "secondary shares" (or "check shares"). It is
1462         a surprising name! If the API is going to be surprising then
1463         the name should be surprising. If we switch to
1464         encode_proposal() above then we should also switch to an
1465         unsurprising name.
1466
1467         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1468         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1469         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1470         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1471         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1472         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1473         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1474         producing shares for the peers which are no longer available.
1475
1476         For each call, encode() will return a Deferred that fires with two
1477         lists, one containing shares and the other containing the shareids.
1478         The get_share_size() method can be used to determine the length of
1479         the share strings returned by encode(). Each shareid is a small
1480         integer, exactly as passed into 'desired_share_ids' (or
1481         range(max_shares), if desired_share_ids was not provided).
1482
1483         The shares and their corresponding shareids are required to be kept
1484         together during storage and retrieval. Specifically, the share data is
1485         useless by itself: the decoder needs to be told which share is which
1486         by providing it with both the shareid and the actual share data.
1487
1488         This function will allocate an amount of memory roughly equal to::
1489
1490          (max_shares - required_shares) * get_share_size()
1491
1492         When combined with the memory that the caller must allocate to
1493         provide the input data, this leads to a memory footprint roughly
1494         equal to the size of the resulting encoded shares (i.e. the expansion
1495         factor times the size of the input segment).
1496         """
1497
1498         # rejected ideas:
1499         #
1500         #  returning a list of (shareidN,shareN) tuples instead of a pair of
1501         #  lists (shareids..,shares..). Brian thought the tuples would
1502         #  encourage users to keep the share and shareid together throughout
1503         #  later processing, Zooko pointed out that the code to iterate
1504         #  through two lists is not really more complicated than using a list
1505         #  of tuples and there's also a performance improvement
1506         #
1507         #  having 'data_size' not required to be an integral multiple of
1508         #  'required_shares'. Doing this would require encode() to perform
1509         #  padding internally, and we'd prefer to have any padding be done
1510         #  explicitly by the caller. Yes, it is an abstraction leak, but
1511         #  hopefully not an onerous one.
1512
1513
1514 class ICodecDecoder(Interface):
1515     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1516         """Set the params. They have to be exactly the same ones that were
1517         used for encoding."""
1518
1519     def get_needed_shares():
1520         """Return the number of shares needed to reconstruct the data.
1521         set_params() is required to be called before this."""
1522
1523     def decode(some_shares, their_shareids):
1524         """Decode a partial list of shares into data.
1525
1526         'some_shares' is required to be a sequence of buffers of sharedata, a
1527         subset of the shares returned by ICodecEncode.encode(). Each share is
1528         required to be of the same length.  The i'th element of their_shareids
1529         is required to be the shareid of the i'th buffer in some_shares.
1530
1531         This returns a Deferred which fires with a sequence of buffers. This
1532         sequence will contain all of the segments of the original data, in
1533         order. The sum of the lengths of all of the buffers will be the
1534         'data_size' value passed into the original ICodecEncode.set_params()
1535         call. To get back the single original input block of data, use
1536         ''.join(output_buffers), or you may wish to simply write them in
1537         order to an output file.
1538
1539         Note that some of the elements in the result sequence may be
1540         references to the elements of the some_shares input sequence. In
1541         particular, this means that if those share objects are mutable (e.g.
1542         arrays) and if they are changed, then both the input (the
1543         'some_shares' parameter) and the output (the value given when the
1544         deferred is triggered) will change.
1545
1546         The length of 'some_shares' is required to be exactly the value of
1547         'required_shares' passed into the original ICodecEncode.set_params()
1548         call.
1549         """
1550
1551 class IEncoder(Interface):
1552     """I take an object that provides IEncryptedUploadable, which provides
1553     encrypted data, and a list of shareholders. I then encode, hash, and
1554     deliver shares to those shareholders. I will compute all the necessary
1555     Merkle hash trees that are necessary to validate the crypttext that
1556     eventually comes back from the shareholders. I provide the URI Extension
1557     Block Hash, and the encoding parameters, both of which must be included
1558     in the URI.
1559
1560     I do not choose shareholders, that is left to the IUploader. I must be
1561     given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready and
1562     willing to receive data.
1563     """
1564
1565     def set_size(size):
1566         """Specify the number of bytes that will be encoded. This must be
1567         peformed before get_serialized_params() can be called.
1568         """
1569     def set_params(params):
1570         """Override the default encoding parameters. 'params' is a tuple of
1571         (k,d,n), where 'k' is the number of required shares, 'd' is the
1572         servers_of_happiness, and 'n' is the total number of shares that will
1573         be created.
1574
1575         Encoding parameters can be set in three ways. 1: The Encoder class
1576         provides defaults (3/7/10). 2: the Encoder can be constructed with
1577         an 'options' dictionary, in which the
1578         needed_and_happy_and_total_shares' key can be a (k,d,n) tuple. 3:
1579         set_params((k,d,n)) can be called.
1580
1581         If you intend to use set_params(), you must call it before
1582         get_share_size or get_param are called.
1583         """
1584
1585     def set_encrypted_uploadable(u):
1586         """Provide a source of encrypted upload data. 'u' must implement
1587         IEncryptedUploadable.
1588
1589         When this is called, the IEncryptedUploadable will be queried for its
1590         length and the storage_index that should be used.
1591
1592         This returns a Deferred that fires with this Encoder instance.
1593
1594         This must be performed before start() can be called.
1595         """
1596
1597     def get_param(name):
1598         """Return an encoding parameter, by name.
1599
1600         'storage_index': return a string with the (16-byte truncated SHA-256
1601                          hash) storage index to which these shares should be
1602                          pushed.
1603
1604         'share_counts': return a tuple describing how many shares are used:
1605                         (needed_shares, servers_of_happiness, total_shares)
1606
1607         'num_segments': return an int with the number of segments that
1608                         will be encoded.
1609
1610         'segment_size': return an int with the size of each segment.
1611
1612         'block_size': return the size of the individual blocks that will
1613                       be delivered to a shareholder's put_block() method. By
1614                       knowing this, the shareholder will be able to keep all
1615                       blocks in a single file and still provide random access
1616                       when reading them. # TODO: can we avoid exposing this?
1617
1618         'share_size': an int with the size of the data that will be stored
1619                       on each shareholder. This is aggregate amount of data
1620                       that will be sent to the shareholder, summed over all
1621                       the put_block() calls I will ever make. It is useful to
1622                       determine this size before asking potential
1623                       shareholders whether they will grant a lease or not,
1624                       since their answers will depend upon how much space we
1625                       need. TODO: this might also include some amount of
1626                       overhead, like the size of all the hashes. We need to
1627                       decide whether this is useful or not.
1628
1629         'serialized_params': a string with a concise description of the
1630                              codec name and its parameters. This may be passed
1631                              into the IUploadable to let it make sure that
1632                              the same file encoded with different parameters
1633                              will result in different storage indexes.
1634
1635         Once this is called, set_size() and set_params() may not be called.
1636         """
1637
1638     def set_shareholders(shareholders, servermap):
1639         """Tell the encoder where to put the encoded shares. 'shareholders'
1640         must be a dictionary that maps share number (an integer ranging from
1641         0 to n-1) to an instance that provides IStorageBucketWriter.
1642         'servermap' is a dictionary that maps share number (as defined above)
1643         to a set of peerids. This must be performed before start() can be
1644         called."""
1645
1646     def start():
1647         """Begin the encode/upload process. This involves reading encrypted
1648         data from the IEncryptedUploadable, encoding it, uploading the shares
1649         to the shareholders, then sending the hash trees.
1650
1651         set_encrypted_uploadable() and set_shareholders() must be called
1652         before this can be invoked.
1653
1654         This returns a Deferred that fires with a verify cap when the upload
1655         process is complete. The verifycap, plus the encryption key, is
1656         sufficient to construct the read cap.
1657         """
1658
1659 class IDecoder(Interface):
1660     """I take a list of shareholders and some setup information, then
1661     download, validate, decode, and decrypt data from them, writing the
1662     results to an output file.
1663
1664     I do not locate the shareholders, that is left to the IDownloader. I must
1665     be given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready to
1666     send data.
1667     """
1668
1669     def setup(outfile):
1670         """I take a file-like object (providing write and close) to which all
1671         the plaintext data will be written.
1672
1673         TODO: producer/consumer . Maybe write() should return a Deferred that
1674         indicates when it will accept more data? But probably having the
1675         IDecoder be a producer is easier to glue to IConsumer pieces.
1676         """
1677
1678     def set_shareholders(shareholders):
1679         """I take a dictionary that maps share identifiers (small integers)
1680         to RemoteReferences that provide RIBucketReader. This must be called
1681         before start()."""
1682
1683     def start():
1684         """I start the download. This process involves retrieving data and
1685         hash chains from the shareholders, using the hashes to validate the
1686         data, decoding the shares into segments, decrypting the segments,
1687         then writing the resulting plaintext to the output file.
1688
1689         I return a Deferred that will fire (with self) when the download is
1690         complete.
1691         """
1692
1693 class IDownloadTarget(Interface):
1694     # Note that if the IDownloadTarget is also an IConsumer, the downloader
1695     # will register itself as a producer. This allows the target to invoke
1696     # downloader.pauseProducing, resumeProducing, and stopProducing.
1697     def open(size):
1698         """Called before any calls to write() or close(). If an error
1699         occurs before any data is available, fail() may be called without
1700         a previous call to open().
1701
1702         'size' is the length of the file being downloaded, in bytes."""
1703
1704     def write(data):
1705         """Output some data to the target."""
1706     def close():
1707         """Inform the target that there is no more data to be written."""
1708     def fail(why):
1709         """fail() is called to indicate that the download has failed. 'why'
1710         is a Failure object indicating what went wrong. No further methods
1711         will be invoked on the IDownloadTarget after fail()."""
1712     def register_canceller(cb):
1713         """The CiphertextDownloader uses this to register a no-argument function
1714         that the target can call to cancel the download. Once this canceller
1715         is invoked, no further calls to write() or close() will be made."""
1716     def finish():
1717         """When the CiphertextDownloader is done, this finish() function will be
1718         called. Whatever it returns will be returned to the invoker of
1719         Downloader.download.
1720         """
1721
1722 class IDownloader(Interface):
1723     def download(uri, target):
1724         """Perform a CHK download, sending the data to the given target.
1725         'target' must provide IDownloadTarget.
1726
1727         Returns a Deferred that fires (with the results of target.finish)
1728         when the download is finished, or errbacks if something went wrong."""
1729
1730 class IEncryptedUploadable(Interface):
1731     def set_upload_status(upload_status):
1732         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1733         information. The IEncryptedUploadable is responsible for setting
1734         key-determination progress ('chk'), size, storage_index, and
1735         ciphertext-fetch progress. It may delegate some of this
1736         responsibility to others, in particular to the IUploadable."""
1737
1738     def get_size():
1739         """This behaves just like IUploadable.get_size()."""
1740
1741     def get_all_encoding_parameters():
1742         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1743         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1744         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1745         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1746         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1747         as padding).
1748
1749         This usually passes through to the IUploadable method of the same
1750         name.
1751
1752         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1753         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1754         to control the values that this method returns.
1755         """
1756
1757     def get_storage_index():
1758         """Return a Deferred that fires with a 16-byte storage index.
1759         """
1760
1761     def read_encrypted(length, hash_only):
1762         """This behaves just like IUploadable.read(), but returns crypttext
1763         instead of plaintext. If hash_only is True, then this discards the
1764         data (and returns an empty list); this improves efficiency when
1765         resuming an interrupted upload (where we need to compute the
1766         plaintext hashes, but don't need the redundant encrypted data)."""
1767
1768     def get_plaintext_hashtree_leaves(first, last, num_segments):
1769         """OBSOLETE; Get the leaf nodes of a merkle hash tree over the
1770         plaintext segments, i.e. get the tagged hashes of the given segments.
1771         The segment size is expected to be generated by the
1772         IEncryptedUploadable before any plaintext is read or ciphertext
1773         produced, so that the segment hashes can be generated with only a
1774         single pass.
1775
1776         This returns a Deferred which fires with a sequence of hashes, using:
1777
1778          tuple(segment_hashes[first:last])
1779
1780         'num_segments' is used to assert that the number of segments that the
1781         IEncryptedUploadable handled matches the number of segments that the
1782         encoder was expecting.
1783
1784         This method must not be called until the final byte has been read
1785         from read_encrypted(). Once this method is called, read_encrypted()
1786         can never be called again.
1787         """
1788
1789     def get_plaintext_hash():
1790         """OBSOLETE; Get the hash of the whole plaintext.
1791
1792         This returns a Deferred which fires with a tagged SHA-256 hash of the
1793         whole plaintext, obtained from hashutil.plaintext_hash(data).
1794         """
1795
1796     def close():
1797         """Just like IUploadable.close()."""
1798
1799 class IUploadable(Interface):
1800     def set_upload_status(upload_status):
1801         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1802         information. The IUploadable is responsible for setting
1803         key-determination progress ('chk')."""
1804
1805     def set_default_encoding_parameters(params):
1806         """Set the default encoding parameters, which must be a dict mapping
1807         strings to ints. The meaningful keys are 'k', 'happy', 'n', and
1808         'max_segment_size'. These might have an influence on the final
1809         encoding parameters returned by get_all_encoding_parameters(), if the
1810         Uploadable doesn't have more specific preferences.
1811
1812         This call is optional: if it is not used, the Uploadable will use
1813         some built-in defaults. If used, this method must be called before
1814         any other IUploadable methods to have any effect.
1815         """
1816
1817     def get_size():
1818         """Return a Deferred that will fire with the length of the data to be
1819         uploaded, in bytes. This will be called before the data is actually
1820         used, to compute encoding parameters.
1821         """
1822
1823     def get_all_encoding_parameters():
1824         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1825         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1826         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1827         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1828         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1829         as padding).
1830
1831         The relative values of k and n allow some IUploadables to request
1832         better redundancy than others (in exchange for consuming more space
1833         in the grid).
1834
1835         Larger values of segment_size reduce hash overhead, while smaller
1836         values reduce memory footprint and cause data to be delivered in
1837         smaller pieces (which may provide a smoother and more predictable
1838         download experience).
1839
1840         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1841         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1842         to control the values that this method returns. One way to influence
1843         them may be to call set_encoding_parameters() before calling
1844         get_all_encoding_parameters().
1845         """
1846
1847     def get_encryption_key():
1848         """Return a Deferred that fires with a 16-byte AES key. This key will
1849         be used to encrypt the data. The key will also be hashed to derive
1850         the StorageIndex.
1851
1852         Uploadables which want to achieve convergence should hash their file
1853         contents and the serialized_encoding_parameters to form the key
1854         (which of course requires a full pass over the data). Uploadables can
1855         use the upload.ConvergentUploadMixin class to achieve this
1856         automatically.
1857
1858         Uploadables which do not care about convergence (or do not wish to
1859         make multiple passes over the data) can simply return a
1860         strongly-random 16 byte string.
1861
1862         get_encryption_key() may be called multiple times: the IUploadable is
1863         required to return the same value each time.
1864         """
1865
1866     def read(length):
1867         """Return a Deferred that fires with a list of strings (perhaps with
1868         only a single element) which, when concatenated together, contain the
1869         next 'length' bytes of data. If EOF is near, this may provide fewer
1870         than 'length' bytes. The total number of bytes provided by read()
1871         before it signals EOF must equal the size provided by get_size().
1872
1873         If the data must be acquired through multiple internal read
1874         operations, returning a list instead of a single string may help to
1875         reduce string copies. However, the length of the concatenated strings
1876         must equal the amount of data requested, unless EOF is encountered.
1877         Long reads, or short reads without EOF, are not allowed. read()
1878         should return the same amount of data as a local disk file read, just
1879         in a different shape and asynchronously.
1880
1881         'length' will typically be equal to (min(get_size(),1MB)/req_shares),
1882         so a 10kB file means length=3kB, 100kB file means length=30kB,
1883         and >=1MB file means length=300kB.
1884
1885         This method provides for a single full pass through the data. Later
1886         use cases may desire multiple passes or access to only parts of the
1887         data (such as a mutable file making small edits-in-place). This API
1888         will be expanded once those use cases are better understood.
1889         """
1890
1891     def close():
1892         """The upload is finished, and whatever filehandle was in use may be
1893         closed."""
1894
1895
1896 class IMutableUploadable(Interface):
1897     """
1898     I represent content that is due to be uploaded to a mutable filecap.
1899     """
1900     # This is somewhat simpler than the IUploadable interface above
1901     # because mutable files do not need to be concerned with possibly
1902     # generating a CHK, nor with per-file keys. It is a subset of the
1903     # methods in IUploadable, though, so we could just as well implement
1904     # the mutable uploadables as IUploadables that don't happen to use
1905     # those methods (with the understanding that the unused methods will
1906     # never be called on such objects)
1907     def get_size():
1908         """
1909         Returns a Deferred that fires with the size of the content held
1910         by the uploadable.
1911         """
1912
1913     def read(length):
1914         """
1915         Returns a list of strings which, when concatenated, are the next
1916         length bytes of the file, or fewer if there are fewer bytes
1917         between the current location and the end of the file.
1918         """
1919
1920     def close():
1921         """
1922         The process that used the Uploadable is finished using it, so
1923         the uploadable may be closed.
1924         """
1925
1926 class IUploadResults(Interface):
1927     """I am returned by upload() methods. I contain a number of public
1928     attributes which can be read to determine the results of the upload. Some
1929     of these are functional, some are timing information. All of these may be
1930     None.
1931
1932      .file_size : the size of the file, in bytes
1933      .uri : the CHK read-cap for the file
1934      .ciphertext_fetched : how many bytes were fetched by the helper
1935      .sharemap: dict mapping share identifier to set of serverids
1936                    (binary strings). This indicates which servers were given
1937                    which shares. For immutable files, the shareid is an
1938                    integer (the share number, from 0 to N-1). For mutable
1939                    files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
1940                    containing the sequence number, the roothash, and the
1941                    share number.
1942      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers
1943      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1944        total : total upload time, start to finish
1945        storage_index : time to compute the storage index
1946        peer_selection : time to decide which peers will be used
1947        contacting_helper : initial helper query to upload/no-upload decision
1948        existence_check : helper pre-upload existence check
1949        helper_total : initial helper query to helper finished pushing
1950        cumulative_fetch : helper waiting for ciphertext requests
1951        total_fetch : helper start to last ciphertext response
1952        cumulative_encoding : just time spent in zfec
1953        cumulative_sending : just time spent waiting for storage servers
1954        hashes_and_close : last segment push to shareholder close
1955        total_encode_and_push : first encode to shareholder close
1956
1957     """
1958
1959 class IDownloadResults(Interface):
1960     """I am created internally by download() methods. I contain a number of
1961     public attributes which contain details about the download process.::
1962
1963      .file_size : the size of the file, in bytes
1964      .servers_used : set of server peerids that were used during download
1965      .server_problems : dict mapping server peerid to a problem string. Only
1966                         servers that had problems (bad hashes, disconnects)
1967                         are listed here.
1968      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers. Only
1969                   servers that had any shares are listed here.
1970      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1971        peer_selection : time to ask servers about shares
1972        servers_peer_selection : dict of peerid to DYHB-query time
1973        uri_extension : time to fetch a copy of the URI extension block
1974        hashtrees : time to fetch the hash trees
1975        segments : time to fetch, decode, and deliver segments
1976        cumulative_fetch : time spent waiting for storage servers
1977        cumulative_decode : just time spent in zfec
1978        cumulative_decrypt : just time spent in decryption
1979        total : total download time, start to finish
1980        fetch_per_server : dict of peerid to list of per-segment fetch times
1981
1982     """
1983
1984 class IUploader(Interface):
1985     def upload(uploadable):
1986         """Upload the file. 'uploadable' must impement IUploadable. This
1987         returns a Deferred which fires with an IUploadResults instance, from
1988         which the URI of the file can be obtained as results.uri ."""
1989
1990     def upload_ssk(write_capability, new_version, uploadable):
1991         """TODO: how should this work?"""
1992
1993 class ICheckable(Interface):
1994     def check(monitor, verify=False, add_lease=False):
1995         """Check up on my health, optionally repairing any problems.
1996
1997         This returns a Deferred that fires with an instance that provides
1998         ICheckResults, or None if the object is non-distributed (i.e. LIT
1999         files).
2000
2001         The monitor will be checked periodically to see if the operation has
2002         been cancelled. If so, no new queries will be sent, and the Deferred
2003         will fire (with a OperationCancelledError) immediately.
2004
2005         Filenodes and dirnodes (which provide IFilesystemNode) are also
2006         checkable. Instances that represent verifier-caps will be checkable
2007         but not downloadable. Some objects (like LIT files) do not actually
2008         live in the grid, and their checkers return None (non-distributed
2009         files are always healthy).
2010
2011         If verify=False, a relatively lightweight check will be performed: I
2012         will ask all servers if they have a share for me, and I will believe
2013         whatever they say. If there are at least N distinct shares on the
2014         grid, my results will indicate r.is_healthy()==True. This requires a
2015         roundtrip to each server, but does not transfer very much data, so
2016         the network bandwidth is fairly low.
2017
2018         If verify=True, a more resource-intensive check will be performed:
2019         every share will be downloaded, and the hashes will be validated on
2020         every bit. I will ignore any shares that failed their hash checks. If
2021         there are at least N distinct valid shares on the grid, my results
2022         will indicate r.is_healthy()==True. This requires N/k times as much
2023         download bandwidth (and server disk IO) as a regular download. If a
2024         storage server is holding a corrupt share, or is experiencing memory
2025         failures during retrieval, or is malicious or buggy, then
2026         verification will detect the problem, but checking will not.
2027
2028         If add_lease=True, I will ensure that an up-to-date lease is present
2029         on each share. The lease secrets will be derived from by node secret
2030         (in BASEDIR/private/secret), so either I will add a new lease to the
2031         share, or I will merely renew the lease that I already had. In a
2032         future version of the storage-server protocol (once Accounting has
2033         been implemented), there may be additional options here to define the
2034         kind of lease that is obtained (which account number to claim, etc).
2035
2036         TODO: any problems seen during checking will be reported to the
2037         health-manager.furl, a centralized object which is responsible for
2038         figuring out why files are unhealthy so corrective action can be
2039         taken.
2040         """
2041
2042     def check_and_repair(monitor, verify=False, add_lease=False):
2043         """Like check(), but if the file/directory is not healthy, attempt to
2044         repair the damage.
2045
2046         Any non-healthy result will cause an immediate repair operation, to
2047         generate and upload new shares. After repair, the file will be as
2048         healthy as we can make it. Details about what sort of repair is done
2049         will be put in the check-and-repair results. The Deferred will not
2050         fire until the repair is complete.
2051
2052         This returns a Deferred which fires with an instance of
2053         ICheckAndRepairResults."""
2054
2055 class IDeepCheckable(Interface):
2056     def start_deep_check(verify=False, add_lease=False):
2057         """Check upon the health of me and everything I can reach.
2058
2059         This is a recursive form of check(), useable only on dirnodes.
2060
2061         I return a Monitor, with results that are an IDeepCheckResults
2062         object.
2063
2064         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
2065         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
2066         unrecoverable, those problems will be reported in the
2067         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
2068         failure.
2069         """
2070
2071     def start_deep_check_and_repair(verify=False, add_lease=False):
2072         """Check upon the health of me and everything I can reach. Repair
2073         anything that isn't healthy.
2074
2075         This is a recursive form of check_and_repair(), useable only on
2076         dirnodes.
2077
2078         I return a Monitor, with results that are an
2079         IDeepCheckAndRepairResults object.
2080
2081         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
2082         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
2083         unrecoverable, those problems will be reported in the
2084         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
2085         failure.
2086         """
2087
2088 class ICheckResults(Interface):
2089     """I contain the detailed results of a check/verify operation.
2090     """
2091
2092     def get_storage_index():
2093         """Return a string with the (binary) storage index."""
2094     def get_storage_index_string():
2095         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
2096     def get_uri():
2097         """Return the (string) URI of the object that was checked."""
2098
2099     def is_healthy():
2100         """Return a boolean, True if the file/dir is fully healthy, False if
2101         it is damaged in any way. Non-distributed LIT files always return
2102         True."""
2103
2104     def is_recoverable():
2105         """Return a boolean, True if the file/dir can be recovered, False if
2106         not. Unrecoverable files are obviously unhealthy. Non-distributed LIT
2107         files always return True."""
2108
2109     def needs_rebalancing():
2110         """Return a boolean, True if the file/dir's reliability could be
2111         improved by moving shares to new servers. Non-distributed LIT files
2112         always return False."""
2113
2114
2115     def get_data():
2116         """Return a dictionary that describes the state of the file/dir. LIT
2117         files always return an empty dictionary. Normal files and directories
2118         return a dictionary with the following keys (note that these use
2119         binary strings rather than base32-encoded ones) (also note that for
2120         mutable files, these counts are for the 'best' version):
2121
2122          count-shares-good: the number of distinct good shares that were found
2123          count-shares-needed: 'k', the number of shares required for recovery
2124          count-shares-expected: 'N', the number of total shares generated
2125          count-good-share-hosts: the number of distinct storage servers with
2126                                  good shares. If this number is less than
2127                                  count-shares-good, then some shares are
2128                                  doubled up, increasing the correlation of
2129                                  failures. This indicates that one or more
2130                                  shares should be moved to an otherwise unused
2131                                  server, if one is available.
2132          count-corrupt-shares: the number of shares with integrity failures
2133          list-corrupt-shares: a list of 'share locators', one for each share
2134                               that was found to be corrupt. Each share
2135                               locator is a list of (serverid, storage_index,
2136                               sharenum).
2137          count-incompatible-shares: the number of shares which are of a share
2138                                     format unknown to this checker
2139          list-incompatible-shares: a list of 'share locators', one for each
2140                                    share that was found to be of an unknown
2141                                    format. Each share locator is a list of
2142                                    (serverid, storage_index, sharenum).
2143          servers-responding: list of (binary) storage server identifiers,
2144                              one for each server which responded to the share
2145                              query (even if they said they didn't have
2146                              shares, and even if they said they did have
2147                              shares but then didn't send them when asked, or
2148                              dropped the connection, or returned a Failure,
2149                              and even if they said they did have shares and
2150                              sent incorrect ones when asked)
2151          sharemap: dict mapping share identifier to list of serverids
2152                    (binary strings). This indicates which servers are holding
2153                    which shares. For immutable files, the shareid is an
2154                    integer (the share number, from 0 to N-1). For mutable
2155                    files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
2156                    containing the sequence number, the roothash, and the
2157                    share number.
2158
2159         The following keys are most relevant for mutable files, but immutable
2160         files will provide sensible values too::
2161
2162          count-wrong-shares: the number of shares for versions other than the
2163                              'best' one (which is defined as being the
2164                              recoverable version with the highest sequence
2165                              number, then the highest roothash). These are
2166                              either leftover shares from an older version
2167                              (perhaps on a server that was offline when an
2168                              update occurred), shares from an unrecoverable
2169                              newer version, or shares from an alternate
2170                              current version that results from an
2171                              uncoordinated write collision. For a healthy
2172                              file, this will equal 0.
2173
2174          count-recoverable-versions: the number of recoverable versions of
2175                                      the file. For a healthy file, this will
2176                                      equal 1.
2177
2178          count-unrecoverable-versions: the number of unrecoverable versions
2179                                        of the file. For a healthy file, this
2180                                        will be 0.
2181
2182         """
2183
2184     def get_summary():
2185         """Return a string with a brief (one-line) summary of the results."""
2186
2187     def get_report():
2188         """Return a list of strings with more detailed results."""
2189
2190 class ICheckAndRepairResults(Interface):
2191     """I contain the detailed results of a check/verify/repair operation.
2192
2193     The IFilesystemNode.check()/verify()/repair() methods all return
2194     instances that provide ICheckAndRepairResults.
2195     """
2196
2197     def get_storage_index():
2198         """Return a string with the (binary) storage index."""
2199     def get_storage_index_string():
2200         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
2201     def get_repair_attempted():
2202         """Return a boolean, True if a repair was attempted. We might not
2203         attempt to repair the file because it was healthy, or healthy enough
2204         (i.e. some shares were missing but not enough to exceed some
2205         threshold), or because we don't know how to repair this object."""
2206     def get_repair_successful():
2207         """Return a boolean, True if repair was attempted and the file/dir
2208         was fully healthy afterwards. False if no repair was attempted or if
2209         a repair attempt failed."""
2210     def get_pre_repair_results():
2211         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
2212         file/dir before any repair was attempted."""
2213     def get_post_repair_results():
2214         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
2215         file/dir after any repair was attempted. If no repair was attempted,
2216         the pre-repair and post-repair results will be identical."""
2217
2218
2219 class IDeepCheckResults(Interface):
2220     """I contain the results of a deep-check operation.
2221
2222     This is returned by a call to ICheckable.deep_check().
2223     """
2224
2225     def get_root_storage_index_string():
2226         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
2227         the first object checked."""
2228     def get_counters():
2229         """Return a dictionary with the following keys::
2230
2231              count-objects-checked: count of how many objects were checked
2232              count-objects-healthy: how many of those objects were completely
2233                                     healthy
2234              count-objects-unhealthy: how many were damaged in some way
2235              count-objects-unrecoverable: how many were unrecoverable
2236              count-corrupt-shares: how many shares were found to have
2237                                    corruption, summed over all objects
2238                                    examined
2239         """
2240
2241     def get_corrupt_shares():
2242         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
2243         that were found to be corrupt. Both serverid and storage_index are
2244         binary.
2245         """
2246     def get_all_results():
2247         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
2248         be slash-joined) to an ICheckResults instance, one for each object
2249         that was checked."""
2250
2251     def get_results_for_storage_index(storage_index):
2252         """Retrive the ICheckResults instance for the given (binary)
2253         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
2254         storage index."""
2255
2256     def get_stats():
2257         """Return a dictionary with the same keys as
2258         IDirectoryNode.deep_stats()."""
2259
2260 class IDeepCheckAndRepairResults(Interface):
2261     """I contain the results of a deep-check-and-repair operation.
2262
2263     This is returned by a call to ICheckable.deep_check_and_repair().
2264     """
2265
2266     def get_root_storage_index_string():
2267         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
2268         the first object checked."""
2269     def get_counters():
2270         """Return a dictionary with the following keys::
2271
2272              count-objects-checked: count of how many objects were checked
2273              count-objects-healthy-pre-repair: how many of those objects were
2274                                                completely healthy (before any
2275                                                repair)
2276              count-objects-unhealthy-pre-repair: how many were damaged in
2277                                                  some way
2278              count-objects-unrecoverable-pre-repair: how many were unrecoverable
2279              count-objects-healthy-post-repair: how many of those objects were
2280                                                 completely healthy (after any
2281                                                 repair)
2282              count-objects-unhealthy-post-repair: how many were damaged in
2283                                                   some way
2284              count-objects-unrecoverable-post-repair: how many were
2285                                                       unrecoverable
2286              count-repairs-attempted: repairs were attempted on this many
2287                                       objects. The count-repairs- keys will
2288                                       always be provided, however unless
2289                                       repair=true is present, they will all
2290                                       be zero.
2291              count-repairs-successful: how many repairs resulted in healthy
2292                                        objects
2293              count-repairs-unsuccessful: how many repairs resulted did not
2294                                          results in completely healthy objects
2295              count-corrupt-shares-pre-repair: how many shares were found to
2296                                               have corruption, summed over all
2297                                               objects examined (before any
2298                                               repair)
2299              count-corrupt-shares-post-repair: how many shares were found to
2300                                                have corruption, summed over all
2301                                                objects examined (after any
2302                                                repair)
2303         """
2304
2305     def get_stats():
2306         """Return a dictionary with the same keys as
2307         IDirectoryNode.deep_stats()."""
2308
2309     def get_corrupt_shares():
2310         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
2311         that were found to be corrupt before any repair was attempted. Both
2312         serverid and storage_index are binary.
2313         """
2314     def get_remaining_corrupt_shares():
2315         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
2316         that were found to be corrupt after any repair was completed. Both
2317         serverid and storage_index are binary. These are shares that need
2318         manual inspection and probably deletion.
2319         """
2320     def get_all_results():
2321         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
2322         be slash-joined) to an ICheckAndRepairResults instance, one for each
2323         object that was checked."""
2324
2325     def get_results_for_storage_index(storage_index):
2326         """Retrive the ICheckAndRepairResults instance for the given (binary)
2327         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
2328         storage index."""
2329
2330
2331 class IRepairable(Interface):
2332     def repair(check_results):
2333         """Attempt to repair the given object. Returns a Deferred that fires
2334         with a IRepairResults object.
2335
2336         I must be called with an object that implements ICheckResults, as
2337         proof that you have actually discovered a problem with this file. I
2338         will use the data in the checker results to guide the repair process,
2339         such as which servers provided bad data and should therefore be
2340         avoided. The ICheckResults object is inside the
2341         ICheckAndRepairResults object, which is returned by the
2342         ICheckable.check() method::
2343
2344          d = filenode.check(repair=False)
2345          def _got_results(check_and_repair_results):
2346              check_results = check_and_repair_results.get_pre_repair_results()
2347              return filenode.repair(check_results)
2348          d.addCallback(_got_results)
2349          return d
2350         """
2351
2352 class IRepairResults(Interface):
2353     """I contain the results of a repair operation."""
2354     def get_successful(self):
2355         """Returns a boolean: True if the repair made the file healthy, False
2356         if not. Repair failure generally indicates a file that has been
2357         damaged beyond repair."""
2358
2359
2360 class IClient(Interface):
2361     def upload(uploadable):
2362         """Upload some data into a CHK, get back the UploadResults for it.
2363         @param uploadable: something that implements IUploadable
2364         @return: a Deferred that fires with the UploadResults instance.
2365                  To get the URI for this file, use results.uri .
2366         """
2367
2368     def create_mutable_file(contents=""):
2369         """Create a new mutable file (with initial) contents, get back the
2370         new node instance.
2371
2372         @param contents: (bytestring, callable, or None): this provides the
2373         initial contents of the mutable file. If 'contents' is a bytestring,
2374         it will be used as-is. If 'contents' is a callable, it will be
2375         invoked with the new MutableFileNode instance and is expected to
2376         return a bytestring with the initial contents of the file (the
2377         callable can use node.get_writekey() to decide how to encrypt the
2378         initial contents, e.g. for a brand new dirnode with initial
2379         children). contents=None is equivalent to an empty string. Using
2380         content_maker= is more efficient than creating a mutable file and
2381         setting its contents in two separate operations.
2382
2383         @return: a Deferred that fires with an IMutableFileNode instance.
2384         """
2385
2386     def create_dirnode(initial_children={}):
2387         """Create a new unattached dirnode, possibly with initial children.
2388
2389         @param initial_children: dict with keys that are unicode child names,
2390         and values that are (childnode, metadata) tuples.
2391
2392         @return: a Deferred that fires with the new IDirectoryNode instance.
2393         """
2394
2395     def create_node_from_uri(uri, rouri):
2396         """Create a new IFilesystemNode instance from the uri, synchronously.
2397         @param uri: a string or IURI-providing instance, or None. This could
2398                     be for a LiteralFileNode, a CHK file node, a mutable file
2399                     node, or a directory node
2400         @param rouri: a string or IURI-providing instance, or None. If the
2401                       main uri is None, I will use the rouri instead. If I
2402                       recognize the format of the main uri, I will ignore the
2403                       rouri (because it can be derived from the writecap).
2404
2405         @return: an instance that provides IFilesystemNode (or more usefully
2406                  one of its subclasses). File-specifying URIs will result in
2407                  IFileNode-providing instances, like ImmutableFileNode,
2408                  LiteralFileNode, or MutableFileNode. Directory-specifying
2409                  URIs will result in IDirectoryNode-providing instances, like
2410                  DirectoryNode.
2411         """
2412
2413 class INodeMaker(Interface):
2414     """The NodeMaker is used to create IFilesystemNode instances. It can
2415     accept a filecap/dircap string and return the node right away. It can
2416     also create new nodes (i.e. upload a file, or create a mutable file)
2417     asynchronously. Once you have one of these nodes, you can use other
2418     methods to determine whether it is a file or directory, and to download
2419     or modify its contents.
2420
2421     The NodeMaker encapsulates all the authorities that these
2422     IFilesystemNodes require (like references to the StorageFarmBroker). Each
2423     Tahoe process will typically have a single NodeMaker, but unit tests may
2424     create simplified/mocked forms for testing purposes.
2425     """
2426     def create_from_cap(writecap, readcap=None, **kwargs):
2427         """I create an IFilesystemNode from the given writecap/readcap. I can
2428         only provide nodes for existing file/directory objects: use my other
2429         methods to create new objects. I return synchronously."""
2430
2431     def create_mutable_file(contents=None, keysize=None):
2432         """I create a new mutable file, and return a Deferred which will fire
2433         with the IMutableFileNode instance when it is ready. If contents= is
2434         provided (a bytestring), it will be used as the initial contents of
2435         the new file, otherwise the file will contain zero bytes. keysize= is
2436         for use by unit tests, to create mutable files that are smaller than
2437         usual."""
2438
2439     def create_new_mutable_directory(initial_children={}):
2440         """I create a new mutable directory, and return a Deferred which will
2441         fire with the IDirectoryNode instance when it is ready. If
2442         initial_children= is provided (a dict mapping unicode child name to
2443         (childnode, metadata_dict) tuples), the directory will be populated
2444         with those children, otherwise it will be empty."""
2445
2446 class IClientStatus(Interface):
2447     def list_all_uploads():
2448         """Return a list of uploader objects, one for each upload which
2449         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2450         intended for debugging purposes."""
2451     def list_active_uploads():
2452         """Return a list of active IUploadStatus objects."""
2453     def list_recent_uploads():
2454         """Return a list of IUploadStatus objects for the most recently
2455         started uploads."""
2456
2457     def list_all_downloads():
2458         """Return a list of downloader objects, one for each download which
2459         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2460         intended for debugging purposes."""
2461     def list_active_downloads():
2462         """Return a list of active IDownloadStatus objects."""
2463     def list_recent_downloads():
2464         """Return a list of IDownloadStatus objects for the most recently
2465         started downloads."""
2466
2467 class IUploadStatus(Interface):
2468     def get_started():
2469         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2470         when the operation was started."""
2471     def get_storage_index():
2472         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2473         upload. Returns None if the storage index has not yet been
2474         calculated."""
2475     def get_size():
2476         """Return an integer with the number of bytes that will eventually
2477         be uploaded for this file. Returns None if the size is not yet known.
2478         """
2479     def using_helper():
2480         """Return True if this upload is using a Helper, False if not."""
2481     def get_status():
2482         """Return a string describing the current state of the upload
2483         process."""
2484     def get_progress():
2485         """Returns a tuple of floats, (chk, ciphertext, encode_and_push),
2486         each from 0.0 to 1.0 . 'chk' describes how much progress has been
2487         made towards hashing the file to determine a CHK encryption key: if
2488         non-convergent encryption is in use, this will be trivial, otherwise
2489         the whole file must be hashed. 'ciphertext' describes how much of the
2490         ciphertext has been pushed to the helper, and is '1.0' for non-helper
2491         uploads. 'encode_and_push' describes how much of the encode-and-push
2492         process has finished: for helper uploads this is dependent upon the
2493         helper providing progress reports. It might be reasonable to add all
2494         three numbers and report the sum to the user."""
2495     def get_active():
2496         """Return True if the upload is currently active, False if not."""
2497     def get_results():
2498         """Return an instance of UploadResults (which contains timing and
2499         sharemap information). Might return None if the upload is not yet
2500         finished."""
2501     def get_counter():
2502         """Each upload status gets a unique number: this method returns that
2503         number. This provides a handle to this particular upload, so a web
2504         page can generate a suitable hyperlink."""
2505
2506 class IDownloadStatus(Interface):
2507     def get_started():
2508         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2509         when the operation was started."""
2510     def get_storage_index():
2511         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2512         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
2513         files)."""
2514     def get_size():
2515         """Return an integer with the number of bytes that will eventually be
2516         retrieved for this file. Returns None if the size is not yet known.
2517         """
2518     def using_helper():
2519         """Return True if this download is using a Helper, False if not."""
2520     def get_status():
2521         """Return a string describing the current state of the download
2522         process."""
2523     def get_progress():
2524         """Returns a float (from 0.0 to 1.0) describing the amount of the
2525         download that has completed. This value will remain at 0.0 until the
2526         first byte of plaintext is pushed to the download target."""
2527     def get_active():
2528         """Return True if the download is currently active, False if not."""
2529     def get_counter():
2530         """Each download status gets a unique number: this method returns
2531         that number. This provides a handle to this particular download, so a
2532         web page can generate a suitable hyperlink."""
2533
2534 class IServermapUpdaterStatus(Interface):
2535     pass
2536 class IPublishStatus(Interface):
2537     pass
2538 class IRetrieveStatus(Interface):
2539     pass
2540
2541 class NotCapableError(Exception):
2542     """You have tried to write to a read-only node."""
2543
2544 class BadWriteEnablerError(Exception):
2545     pass
2546
2547 class RIControlClient(RemoteInterface):
2548
2549     def wait_for_client_connections(num_clients=int):
2550         """Do not return until we have connections to at least NUM_CLIENTS
2551         storage servers.
2552         """
2553
2554     def upload_from_file_to_uri(filename=str,
2555                                 convergence=ChoiceOf(None,
2556                                                      StringConstraint(2**20))):
2557         """Upload a file to the grid. This accepts a filename (which must be
2558         absolute) that points to a file on the node's local disk. The node will
2559         read the contents of this file, upload it to the grid, then return the
2560         URI at which it was uploaded.  If convergence is None then a random
2561         encryption key will be used, else the plaintext will be hashed, then
2562         that hash will be mixed together with the "convergence" string to form
2563         the encryption key.
2564         """
2565         return URI
2566
2567     def download_from_uri_to_file(uri=URI, filename=str):
2568         """Download a file from the grid, placing it on the node's local disk
2569         at the given filename (which must be absolute[?]). Returns the
2570         absolute filename where the file was written."""
2571         return str
2572
2573     # debug stuff
2574
2575     def get_memory_usage():
2576         """Return a dict describes the amount of memory currently in use. The
2577         keys are 'VmPeak', 'VmSize', and 'VmData'. The values are integers,
2578         measuring memory consupmtion in bytes."""
2579         return DictOf(str, int)
2580
2581     def speed_test(count=int, size=int, mutable=Any()):
2582         """Write 'count' tempfiles to disk, all of the given size. Measure
2583         how long (in seconds) it takes to upload them all to the servers.
2584         Then measure how long it takes to download all of them. If 'mutable'
2585         is 'create', time creation of mutable files. If 'mutable' is
2586         'upload', then time access to the same mutable file instead of
2587         creating one.
2588
2589         Returns a tuple of (upload_time, download_time).
2590         """
2591         return (float, float)
2592
2593     def measure_peer_response_time():
2594         """Send a short message to each connected peer, and measure the time
2595         it takes for them to respond to it. This is a rough measure of the
2596         application-level round trip time.
2597
2598         @return: a dictionary mapping peerid to a float (RTT time in seconds)
2599         """
2600
2601         return DictOf(str, float)
2602
2603 UploadResults = Any() #DictOf(str, str)
2604
2605 class RIEncryptedUploadable(RemoteInterface):
2606     __remote_name__ = "RIEncryptedUploadable.tahoe.allmydata.com"
2607
2608     def get_size():
2609         return Offset
2610
2611     def get_all_encoding_parameters():
2612         return (int, int, int, long)
2613
2614     def read_encrypted(offset=Offset, length=ReadSize):
2615         return ListOf(str)
2616
2617     def close():
2618         return None
2619
2620
2621 class RICHKUploadHelper(RemoteInterface):
2622     __remote_name__ = "RIUploadHelper.tahoe.allmydata.com"
2623
2624     def get_version():
2625         """
2626         Return a dictionary of version information.
2627         """
2628         return DictOf(str, Any())
2629
2630     def upload(reader=RIEncryptedUploadable):
2631         return UploadResults
2632
2633
2634 class RIHelper(RemoteInterface):
2635     __remote_name__ = "RIHelper.tahoe.allmydata.com"
2636
2637     def get_version():
2638         """
2639         Return a dictionary of version information.
2640         """
2641         return DictOf(str, Any())
2642
2643     def upload_chk(si=StorageIndex):
2644         """See if a file with a given storage index needs uploading. The
2645         helper will ask the appropriate storage servers to see if the file
2646         has already been uploaded. If so, the helper will return a set of
2647         'upload results' that includes whatever hashes are needed to build
2648         the read-cap, and perhaps a truncated sharemap.
2649
2650         If the file has not yet been uploaded (or if it was only partially
2651         uploaded), the helper will return an empty upload-results dictionary
2652         and also an RICHKUploadHelper object that will take care of the
2653         upload process. The client should call upload() on this object and
2654         pass it a reference to an RIEncryptedUploadable object that will
2655         provide ciphertext. When the upload is finished, the upload() method
2656         will finish and return the upload results.
2657         """
2658         return (UploadResults, ChoiceOf(RICHKUploadHelper, None))
2659
2660
2661 class RIStatsProvider(RemoteInterface):
2662     __remote_name__ = "RIStatsProvider.tahoe.allmydata.com"
2663     """
2664     Provides access to statistics and monitoring information.
2665     """
2666
2667     def get_stats():
2668         """
2669         returns a dictionary containing 'counters' and 'stats', each a
2670         dictionary with string counter/stat name keys, and numeric or None values.
2671         counters are monotonically increasing measures of work done, and
2672         stats are instantaneous measures (potentially time averaged
2673         internally)
2674         """
2675         return DictOf(str, DictOf(str, ChoiceOf(float, int, long, None)))
2676
2677 class RIStatsGatherer(RemoteInterface):
2678     __remote_name__ = "RIStatsGatherer.tahoe.allmydata.com"
2679     """
2680     Provides a monitoring service for centralised collection of stats
2681     """
2682
2683     def provide(provider=RIStatsProvider, nickname=str):
2684         """
2685         @param provider: a stats collector instance which should be polled
2686                          periodically by the gatherer to collect stats.
2687         @param nickname: a name useful to identify the provided client
2688         """
2689         return None
2690
2691
2692 class IStatsProducer(Interface):
2693     def get_stats():
2694         """
2695         returns a dictionary, with str keys representing the names of stats
2696         to be monitored, and numeric values.
2697         """
2698
2699 class RIKeyGenerator(RemoteInterface):
2700     __remote_name__ = "RIKeyGenerator.tahoe.allmydata.com"
2701     """
2702     Provides a service offering to make RSA key pairs.
2703     """
2704
2705     def get_rsa_key_pair(key_size=int):
2706         """
2707         @param key_size: the size of the signature key.
2708         @return: tuple(verifying_key, signing_key)
2709         """
2710         return TupleOf(str, str)
2711
2712
2713 class FileTooLargeError(Exception):
2714     pass
2715
2716 class IValidatedThingProxy(Interface):
2717     def start():
2718         """ Acquire a thing and validate it. Return a deferred which is
2719         eventually fired with self if the thing is valid or errbacked if it
2720         can't be acquired or validated."""
2721
2722 class InsufficientVersionError(Exception):
2723     def __init__(self, needed, got):
2724         self.needed = needed
2725         self.got = got
2726     def __repr__(self):
2727         return "InsufficientVersionError(need '%s', got %s)" % (self.needed,
2728                                                                 self.got)
2729
2730 class EmptyPathnameComponentError(Exception):
2731     """The webapi disallows empty pathname components."""