]> git.rkrishnan.org Git - tahoe-lafs/tahoe-lafs.git/blob - src/allmydata/interfaces.py
b1c34a79bb2efe50be8e02277f0744b76cbc87ae
[tahoe-lafs/tahoe-lafs.git] / src / allmydata / interfaces.py
1
2 from zope.interface import Interface
3 from foolscap.api import StringConstraint, ListOf, TupleOf, SetOf, DictOf, \
4      ChoiceOf, IntegerConstraint, Any, RemoteInterface, Referenceable
5
6 HASH_SIZE=32
7 SALT_SIZE=16
8
9 SDMF_VERSION=0
10 MDMF_VERSION=1
11
12 Hash = StringConstraint(maxLength=HASH_SIZE,
13                         minLength=HASH_SIZE)# binary format 32-byte SHA256 hash
14 Nodeid = StringConstraint(maxLength=20,
15                           minLength=20) # binary format 20-byte SHA1 hash
16 FURL = StringConstraint(1000)
17 StorageIndex = StringConstraint(16)
18 URI = StringConstraint(300) # kind of arbitrary
19
20 MAX_BUCKETS = 256  # per peer -- zfec offers at most 256 shares per file
21
22 DEFAULT_MAX_SEGMENT_SIZE = 128*1024
23
24 ShareData = StringConstraint(None)
25 URIExtensionData = StringConstraint(1000)
26 Number = IntegerConstraint(8) # 2**(8*8) == 16EiB ~= 18e18 ~= 18 exabytes
27 Offset = Number
28 ReadSize = int # the 'int' constraint is 2**31 == 2Gib -- large files are processed in not-so-large increments
29 WriteEnablerSecret = Hash # used to protect mutable bucket modifications
30 LeaseRenewSecret = Hash # used to protect bucket lease renewal requests
31 LeaseCancelSecret = Hash # used to protect bucket lease cancellation requests
32
33 class RIBucketWriter(RemoteInterface):
34     """ Objects of this kind live on the server side. """
35     def write(offset=Offset, data=ShareData):
36         return None
37
38     def close():
39         """
40         If the data that has been written is incomplete or inconsistent then
41         the server will throw the data away, else it will store it for future
42         retrieval.
43         """
44         return None
45
46     def abort():
47         """Abandon all the data that has been written.
48         """
49         return None
50
51 class RIBucketReader(RemoteInterface):
52     def read(offset=Offset, length=ReadSize):
53         return ShareData
54
55     def advise_corrupt_share(reason=str):
56         """Clients who discover hash failures in shares that they have
57         downloaded from me will use this method to inform me about the
58         failures. I will record their concern so that my operator can
59         manually inspect the shares in question. I return None.
60
61         This is a wrapper around RIStorageServer.advise_corrupt_share(),
62         which is tied to a specific share, and therefore does not need the
63         extra share-identifying arguments. Please see that method for full
64         documentation.
65         """
66
67 TestVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize, str, str))
68 # elements are (offset, length, operator, specimen)
69 # operator is one of "lt, le, eq, ne, ge, gt"
70 # nop always passes and is used to fetch data while writing.
71 # you should use length==len(specimen) for everything except nop
72 DataVector = ListOf(TupleOf(Offset, ShareData))
73 # (offset, data). This limits us to 30 writes of 1MiB each per call
74 TestAndWriteVectorsForShares = DictOf(int,
75                                       TupleOf(TestVector,
76                                               DataVector,
77                                               ChoiceOf(None, Offset), # new_length
78                                               ))
79 ReadVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize))
80 ReadData = ListOf(ShareData)
81 # returns data[offset:offset+length] for each element of TestVector
82
83 class RIStorageServer(RemoteInterface):
84     __remote_name__ = "RIStorageServer.tahoe.allmydata.com"
85
86     def get_version():
87         """
88         Return a dictionary of version information.
89         """
90         return DictOf(str, Any())
91
92     def allocate_buckets(storage_index=StorageIndex,
93                          renew_secret=LeaseRenewSecret,
94                          cancel_secret=LeaseCancelSecret,
95                          sharenums=SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
96                          allocated_size=Offset, canary=Referenceable):
97         """
98         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
99                               increfed.
100         @param sharenums: these are the share numbers (probably between 0 and
101                           99) that the sender is proposing to store on this
102                           server.
103         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
104                              This secret is generated by the client and
105                              stored for later comparison by the server. Each
106                              server is given a different secret.
107         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
108         @param canary: If the canary is lost before close(), the bucket is
109                        deleted.
110         @return: tuple of (alreadygot, allocated), where alreadygot is what we
111                  already have and allocated is what we hereby agree to accept.
112                  New leases are added for shares in both lists.
113         """
114         return TupleOf(SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
115                        DictOf(int, RIBucketWriter, maxKeys=MAX_BUCKETS))
116
117     def add_lease(storage_index=StorageIndex,
118                   renew_secret=LeaseRenewSecret,
119                   cancel_secret=LeaseCancelSecret):
120         """
121         Add a new lease on the given bucket. If the renew_secret matches an
122         existing lease, that lease will be renewed instead. If there is no
123         bucket for the given storage_index, return silently. (note that in
124         tahoe-1.3.0 and earlier, IndexError was raised if there was no
125         bucket)
126         """
127         return Any() # returns None now, but future versions might change
128
129     def renew_lease(storage_index=StorageIndex, renew_secret=LeaseRenewSecret):
130         """
131         Renew the lease on a given bucket, resetting the timer to 31 days.
132         Some networks will use this, some will not. If there is no bucket for
133         the given storage_index, IndexError will be raised.
134
135         For mutable shares, if the given renew_secret does not match an
136         existing lease, IndexError will be raised with a note listing the
137         server-nodeids on the existing leases, so leases on migrated shares
138         can be renewed or cancelled. For immutable shares, IndexError
139         (without the note) will be raised.
140         """
141         return Any()
142
143     def get_buckets(storage_index=StorageIndex):
144         return DictOf(int, RIBucketReader, maxKeys=MAX_BUCKETS)
145
146
147
148     def slot_readv(storage_index=StorageIndex,
149                    shares=ListOf(int), readv=ReadVector):
150         """Read a vector from the numbered shares associated with the given
151         storage index. An empty shares list means to return data from all
152         known shares. Returns a dictionary with one key per share."""
153         return DictOf(int, ReadData) # shnum -> results
154
155     def slot_testv_and_readv_and_writev(storage_index=StorageIndex,
156                                         secrets=TupleOf(WriteEnablerSecret,
157                                                         LeaseRenewSecret,
158                                                         LeaseCancelSecret),
159                                         tw_vectors=TestAndWriteVectorsForShares,
160                                         r_vector=ReadVector,
161                                         ):
162         """
163         General-purpose test-read-and-set operation for mutable slots:
164         (1) For submitted shnums, compare the test vectors against extant
165             shares, or against an empty share for shnums that do not exist.
166         (2) Use the read vectors to extract "old data" from extant shares.
167         (3) If all tests in (1) passed, then apply the write vectors
168             (possibly creating new shares).
169         (4) Return whether the tests passed, and the "old data", which does
170             not include any modifications made by the writes.
171
172         The operation does not interleave with other operations on the same
173         shareset.
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
199         bool( (read(offset, length)) OPERATOR specimen ) and only performs
200         the 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. Write vectors
211         must not overlap (if they do, this will either cause an error or
212         apply them in an unspecified order). Duplicate write vectors, with
213         the same offset and data, are currently tolerated but are not
214         desirable.
215
216         In Tahoe-LAFS v1.8.3 or later (except 1.9.0a1), if you send a write
217         vector whose offset is beyond the end of the current data, the space
218         between the end of the current data and the beginning of the write
219         vector will be filled with zero bytes. In earlier versions the
220         contents of this space was unspecified (and might end up containing
221         secrets). Storage servers with the new zero-filling behavior will
222         advertise a true value for the 'fills-holes-with-zero-bytes' key
223         (under 'http://allmydata.org/tahoe/protocols/storage/v1') in their
224         version information.
225
226         Each write vector is accompanied by a 'new_length' argument, which
227         can be used to truncate the data. If new_length is not None and it is
228         less than the current size of the data (after applying all write
229         vectors), then the data will be truncated to new_length. If
230         new_length==0, the share will be deleted.
231
232         In Tahoe-LAFS v1.8.2 and earlier, new_length could also be used to
233         enlarge the file by sending a number larger than the size of the data
234         after applying all write vectors. That behavior was not used, and as
235         of Tahoe-LAFS v1.8.3 it no longer works and the new_length is ignored
236         in that case.
237
238         If a storage client knows that the server supports zero-filling, for
239         example from the 'fills-holes-with-zero-bytes' key in its version
240         information, it can extend the file efficiently by writing a single
241         zero byte just before the new end-of-file. Otherwise it must
242         explicitly write zeroes to all bytes between the old and new
243         end-of-file. In any case it should avoid sending new_length larger
244         than the size of the data after applying all write vectors.
245
246         The read vector is used to extract data from all known shares,
247         *before* any writes have been applied. The same read vector is used
248         for all shares. This captures the state that was tested by the test
249         vector, for extant shares.
250
251         This method returns two values: a boolean and a dict. The boolean is
252         True if the write vectors were applied, False if not. The dict is
253         keyed by share number, and each value contains a list of strings, one
254         for each element of the read vector.
255
256         If the write_enabler is wrong, this will raise BadWriteEnablerError.
257         To enable share migration (using update_write_enabler), the exception
258         will have the nodeid used for the old write enabler embedded in it,
259         in the following string::
260
261          The write enabler was recorded by nodeid '%s'.
262
263         Note that the nodeid here is encoded using the same base32 encoding
264         used by Foolscap and allmydata.util.idlib.nodeid_b2a().
265         """
266         return TupleOf(bool, DictOf(int, ReadData))
267
268     def advise_corrupt_share(share_type=str, storage_index=StorageIndex,
269                              shnum=int, reason=str):
270         """Clients who discover hash failures in shares that they have
271         downloaded from me will use this method to inform me about the
272         failures. I will record their concern so that my operator can
273         manually inspect the shares in question. I return None.
274
275         'share_type' is either 'mutable' or 'immutable'. 'storage_index' is a
276         (binary) storage index string, and 'shnum' is the integer share
277         number. 'reason' is a human-readable explanation of the problem,
278         probably including some expected hash values and the computed ones
279         which did not match. Corruption advisories for mutable shares should
280         include a hash of the public key (the same value that appears in the
281         mutable-file verify-cap), since the current share format does not
282         store that on disk.
283         """
284
285 class IStorageBucketWriter(Interface):
286     """
287     Objects of this kind live on the client side.
288     """
289     def put_block(segmentnum=int, data=ShareData):
290         """@param data: For most segments, this data will be 'blocksize'
291         bytes in length. The last segment might be shorter.
292         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
293         """
294
295     def put_plaintext_hashes(hashes=ListOf(Hash)):
296         """
297         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
298         """
299
300     def put_crypttext_hashes(hashes=ListOf(Hash)):
301         """
302         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
303         """
304
305     def put_block_hashes(blockhashes=ListOf(Hash)):
306         """
307         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
308         """
309
310     def put_share_hashes(sharehashes=ListOf(TupleOf(int, Hash))):
311         """
312         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
313         """
314
315     def put_uri_extension(data=URIExtensionData):
316         """This block of data contains integrity-checking information (hashes
317         of plaintext, crypttext, and shares), as well as encoding parameters
318         that are necessary to recover the data. This is a serialized dict
319         mapping strings to other strings. The hash of this data is kept in
320         the URI and verified before any of the data is used. All buckets for
321         a given file contain identical copies of this data.
322
323         The serialization format is specified with the following pseudocode:
324         for k in sorted(dict.keys()):
325             assert re.match(r'^[a-zA-Z_\-]+$', k)
326             write(k + ':' + netstring(dict[k]))
327
328         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
329         """
330
331     def close():
332         """Finish writing and close the bucket. The share is not finalized
333         until this method is called: if the uploading client disconnects
334         before calling close(), the partially-written share will be
335         discarded.
336
337         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
338         """
339
340 class IStorageBucketReader(Interface):
341
342     def get_block_data(blocknum=int, blocksize=int, size=int):
343         """Most blocks will be the same size. The last block might be shorter
344         than the others.
345
346         @return: ShareData
347         """
348
349     def get_crypttext_hashes():
350         """
351         @return: ListOf(Hash)
352         """
353
354     def get_block_hashes(at_least_these=SetOf(int)):
355         """
356         @return: ListOf(Hash)
357         """
358
359     def get_share_hashes(at_least_these=SetOf(int)):
360         """
361         @return: ListOf(TupleOf(int, Hash))
362         """
363
364     def get_uri_extension():
365         """
366         @return: URIExtensionData
367         """
368
369 class IStorageBroker(Interface):
370     def get_servers_for_psi(peer_selection_index):
371         """
372         @return: list of IServer instances
373         """
374     def get_connected_servers():
375         """
376         @return: frozenset of connected IServer instances
377         """
378     def get_known_servers():
379         """
380         @return: frozenset of IServer instances
381         """
382     def get_all_serverids():
383         """
384         @return: frozenset of serverid strings
385         """
386     def get_nickname_for_serverid(serverid):
387         """
388         @return: unicode nickname, or None
389         """
390
391     # methods moved from IntroducerClient, need review
392     def get_all_connections():
393         """Return a frozenset of (nodeid, service_name, rref) tuples, one for
394         each active connection we've established to a remote service. This is
395         mostly useful for unit tests that need to wait until a certain number
396         of connections have been made."""
397
398     def get_all_connectors():
399         """Return a dict that maps from (nodeid, service_name) to a
400         RemoteServiceConnector instance for all services that we are actively
401         trying to connect to. Each RemoteServiceConnector has the following
402         public attributes::
403
404           service_name: the type of service provided, like 'storage'
405           announcement_time: when we first heard about this service
406           last_connect_time: when we last established a connection
407           last_loss_time: when we last lost a connection
408
409           version: the peer's version, from the most recent connection
410           oldest_supported: the peer's oldest supported version, same
411
412           rref: the RemoteReference, if connected, otherwise None
413           remote_host: the IAddress, if connected, otherwise None
414
415         This method is intended for monitoring interfaces, such as a web page
416         which describes connecting and connected peers.
417         """
418
419     def get_all_peerids():
420         """Return a frozenset of all peerids to whom we have a connection (to
421         one or more services) established. Mostly useful for unit tests."""
422
423     def get_all_connections_for(service_name):
424         """Return a frozenset of (nodeid, service_name, rref) tuples, one
425         for each active connection that provides the given SERVICE_NAME."""
426
427     def get_permuted_peers(service_name, key):
428         """Returns an ordered list of (peerid, rref) tuples, selecting from
429         the connections that provide SERVICE_NAME, using a hash-based
430         permutation keyed by KEY. This randomizes the service list in a
431         repeatable way, to distribute load over many peers.
432         """
433
434 class IDisplayableServer(Interface):
435     def get_nickname():
436         pass
437     def get_name():
438         pass
439     def get_longname():
440         pass
441
442 class IServer(IDisplayableServer):
443     """I live in the client, and represent a single server."""
444     def start_connecting(tub, trigger_cb):
445         pass
446     def get_rref():
447         pass
448
449
450 class IMutableSlotWriter(Interface):
451     """
452     The interface for a writer around a mutable slot on a remote server.
453     """
454     def set_checkstring(checkstring, *args):
455         """
456         Set the checkstring that I will pass to the remote server when
457         writing.
458
459             @param checkstring A packed checkstring to use.
460
461         Note that implementations can differ in which semantics they
462         wish to support for set_checkstring -- they can, for example,
463         build the checkstring themselves from its constituents, or
464         some other thing.
465         """
466
467     def get_checkstring():
468         """
469         Get the checkstring that I think currently exists on the remote
470         server.
471         """
472
473     def put_block(data, segnum, salt):
474         """
475         Add a block and salt to the share.
476         """
477
478     def put_encprivkey(encprivkey):
479         """
480         Add the encrypted private key to the share.
481         """
482
483     def put_blockhashes(blockhashes=list):
484         """
485         Add the block hash tree to the share.
486         """
487
488     def put_sharehashes(sharehashes=dict):
489         """
490         Add the share hash chain to the share.
491         """
492
493     def get_signable():
494         """
495         Return the part of the share that needs to be signed.
496         """
497
498     def put_signature(signature):
499         """
500         Add the signature to the share.
501         """
502
503     def put_verification_key(verification_key):
504         """
505         Add the verification key to the share.
506         """
507
508     def finish_publishing():
509         """
510         Do anything necessary to finish writing the share to a remote
511         server. I require that no further publishing needs to take place
512         after this method has been called.
513         """
514
515
516 class IURI(Interface):
517     def init_from_string(uri):
518         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
519         this instance with its data. I am not normally called directly,
520         please use the module-level uri.from_string() function to convert
521         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
522
523     def is_readonly():
524         """Return False if this URI be used to modify the data. Return True
525         if this URI cannot be used to modify the data."""
526
527     def is_mutable():
528         """Return True if the data can be modified by *somebody* (perhaps
529         someone who has a more powerful URI than this one)."""
530
531     # TODO: rename to get_read_cap()
532     def get_readonly():
533         """Return another IURI instance, which represents a read-only form of
534         this one. If is_readonly() is True, this returns self."""
535
536     def get_verify_cap():
537         """Return an instance that provides IVerifierURI, which can be used
538         to check on the availability of the file or directory, without
539         providing enough capabilities to actually read or modify the
540         contents. This may return None if the file does not need checking or
541         verification (e.g. LIT URIs).
542         """
543
544     def to_string():
545         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
546         passing into init_from_string."""
547
548 class IVerifierURI(Interface, IURI):
549     def init_from_string(uri):
550         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
551         this instance with its data. I am not normally called directly,
552         please use the module-level uri.from_string() function to convert
553         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
554
555     def to_string():
556         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
557         passing into init_from_string."""
558
559 class IDirnodeURI(Interface):
560     """I am a URI which represents a dirnode."""
561
562 class IFileURI(Interface):
563     """I am a URI which represents a filenode."""
564     def get_size():
565         """Return the length (in bytes) of the file that I represent."""
566
567 class IImmutableFileURI(IFileURI):
568     pass
569
570 class IMutableFileURI(Interface):
571     pass
572
573 class IDirectoryURI(Interface):
574     pass
575
576 class IReadonlyDirectoryURI(Interface):
577     pass
578
579 class CapConstraintError(Exception):
580     """A constraint on a cap was violated."""
581
582 class MustBeDeepImmutableError(CapConstraintError):
583     """Mutable children cannot be added to an immutable directory.
584     Also, caps obtained from an immutable directory can trigger this error
585     if they are later found to refer to a mutable object and then used."""
586
587 class MustBeReadonlyError(CapConstraintError):
588     """Known write caps cannot be specified in a ro_uri field. Also,
589     caps obtained from a ro_uri field can trigger this error if they
590     are later found to be write caps and then used."""
591
592 class MustNotBeUnknownRWError(CapConstraintError):
593     """Cannot add an unknown child cap specified in a rw_uri field."""
594
595
596 class IReadable(Interface):
597     """I represent a readable object -- either an immutable file, or a
598     specific version of a mutable file.
599     """
600
601     def is_readonly():
602         """Return True if this reference provides mutable access to the given
603         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
604         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
605         read-write reference to it.
606
607         For an IReadable returned by get_best_readable_version(), this will
608         always return True, but for instances of subinterfaces such as
609         IMutableFileVersion, it may return False."""
610
611     def is_mutable():
612         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
613         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
614         might be mutable overall, but your reference to it might be
615         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
616         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
617         file."""
618
619     def get_storage_index():
620         """Return the storage index of the file."""
621
622     def get_size():
623         """Return the length (in bytes) of this readable object."""
624
625     def download_to_data():
626         """Download all of the file contents. I return a Deferred that fires
627         with the contents as a byte string."""
628
629     def read(consumer, offset=0, size=None):
630         """Download a portion (possibly all) of the file's contents, making
631         them available to the given IConsumer. Return a Deferred that fires
632         (with the consumer) when the consumer is unregistered (either because
633         the last byte has been given to it, or because the consumer threw an
634         exception during write(), possibly because it no longer wants to
635         receive data). The portion downloaded will start at 'offset' and
636         contain 'size' bytes (or the remainder of the file if size==None).
637
638         The consumer will be used in non-streaming mode: an IPullProducer
639         will be attached to it.
640
641         The consumer will not receive data right away: several network trips
642         must occur first. The order of events will be::
643
644          consumer.registerProducer(p, streaming)
645           (if streaming == False)::
646            consumer does p.resumeProducing()
647             consumer.write(data)
648            consumer does p.resumeProducing()
649             consumer.write(data).. (repeat until all data is written)
650          consumer.unregisterProducer()
651          deferred.callback(consumer)
652
653         If a download error occurs, or an exception is raised by
654         consumer.registerProducer() or consumer.write(), I will call
655         consumer.unregisterProducer() and then deliver the exception via
656         deferred.errback(). To cancel the download, the consumer should call
657         p.stopProducing(), which will result in an exception being delivered
658         via deferred.errback().
659
660         See src/allmydata/util/consumer.py for an example of a simple
661         download-to-memory consumer.
662         """
663
664
665 class IWriteable(Interface):
666     """
667     I define methods that callers can use to update SDMF and MDMF
668     mutable files on a Tahoe-LAFS grid.
669     """
670     # XXX: For the moment, we have only this. It is possible that we
671     #      want to move overwrite() and modify() in here too.
672     def update(data, offset):
673         """
674         I write the data from my data argument to the MDMF file,
675         starting at offset. I continue writing data until my data
676         argument is exhausted, appending data to the file as necessary.
677         """
678         # assert IMutableUploadable.providedBy(data)
679         # to append data: offset=node.get_size_of_best_version()
680         # do we want to support compacting MDMF?
681         # for an MDMF file, this can be done with O(data.get_size())
682         # memory. For an SDMF file, any modification takes
683         # O(node.get_size_of_best_version()).
684
685
686 class IMutableFileVersion(IReadable):
687     """I provide access to a particular version of a mutable file. The
688     access is read/write if I was obtained from a filenode derived from
689     a write cap, or read-only if the filenode was derived from a read cap.
690     """
691
692     def get_sequence_number():
693         """Return the sequence number of this version."""
694
695     def get_servermap():
696         """Return the IMutableFileServerMap instance that was used to create
697         this object.
698         """
699
700     def get_writekey():
701         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
702         write-capability. This may be used to assist with data structures
703         that need to make certain data available only to writers, such as the
704         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
705         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
706         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
707         writer-visible data using this writekey.
708         """
709
710     # TODO: Can this be overwrite instead of replace?
711     def replace(new_contents):
712         """Replace the contents of the mutable file, provided that no other
713         node has published (or is attempting to publish, concurrently) a
714         newer version of the file than this one.
715
716         I will avoid modifying any share that is different than the version
717         given by get_sequence_number(). However, if another node is writing
718         to the file at the same time as me, I may manage to update some shares
719         while they update others. If I see any evidence of this, I will signal
720         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
721         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
722         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
723         all of these).
724
725         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
726         return it to the caller (since they failed to coordinate their
727         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
728         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
729         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
730         able to write the new version without incident.
731
732         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
733         update has completed.
734         """
735
736     def modify(modifier_cb):
737         """Modify the contents of the file, by downloading this version,
738         applying the modifier function (or bound method), then uploading
739         the new version. This will succeed as long as no other node
740         publishes a version between the download and the upload.
741         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when
742         the update is complete.
743
744         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
745         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
746         download_to_data(), the old contents will be from this version,
747         but the modifier can use the servermap to make other decisions
748         (such as refusing to apply the delta if there are multiple parallel
749         versions, or if there is evidence of a newer unrecoverable version).
750         'first_time' will be True the first time the modifier is called,
751         and False on any subsequent calls.
752
753         The callable should return a string with the new contents. The
754         callable must be prepared to be called multiple times, and must
755         examine the input string to see if the change that it wants to make
756         is already present in the old version. If it does not need to make
757         any changes, it can either return None, or return its input string.
758
759         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
760         errback.
761         """
762
763
764 # The hierarchy looks like this:
765 #  IFilesystemNode
766 #   IFileNode
767 #    IMutableFileNode
768 #    IImmutableFileNode
769 #   IDirectoryNode
770
771 class IFilesystemNode(Interface):
772     def get_cap():
773         """Return the strongest 'cap instance' associated with this node.
774         (writecap for writeable-mutable files/directories, readcap for
775         immutable or readonly-mutable files/directories). To convert this
776         into a string, call .to_string() on the result."""
777
778     def get_readcap():
779         """Return a readonly cap instance for this node. For immutable or
780         readonly nodes, get_cap() and get_readcap() return the same thing."""
781
782     def get_repair_cap():
783         """Return an IURI instance that can be used to repair the file, or
784         None if this node cannot be repaired (either because it is not
785         distributed, like a LIT file, or because the node does not represent
786         sufficient authority to create a repair-cap, like a read-only RSA
787         mutable file node [which cannot create the correct write-enablers]).
788         """
789
790     def get_verify_cap():
791         """Return an IVerifierURI instance that represents the
792         'verifiy/refresh capability' for this node. The holder of this
793         capability will be able to renew the lease for this node, protecting
794         it from garbage-collection. They will also be able to ask a server if
795         it holds a share for the file or directory.
796         """
797
798     def get_uri():
799         """Return the URI string corresponding to the strongest cap associated
800         with this node. If this node is read-only, the URI will only offer
801         read-only access. If this node is read-write, the URI will offer
802         read-write access.
803
804         If you have read-write access to a node and wish to share merely
805         read-only access with others, use get_readonly_uri().
806         """
807
808     def get_write_uri():
809         """Return the URI string that can be used by others to get write
810         access to this node, if it is writeable. If this is a read-only node,
811         return None."""
812
813     def get_readonly_uri():
814         """Return the URI string that can be used by others to get read-only
815         access to this node. The result is a read-only URI, regardless of
816         whether this node is read-only or read-write.
817
818         If you have merely read-only access to this node, get_readonly_uri()
819         will return the same thing as get_uri().
820         """
821
822     def get_storage_index():
823         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
824         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
825         files and directories)."""
826
827     def is_readonly():
828         """Return True if this reference provides mutable access to the given
829         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
830         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
831         read-write reference to it."""
832
833     def is_mutable():
834         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
835         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
836         might be mutable overall, but your reference to it might be
837         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
838         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
839         file.
840         """
841
842     def is_unknown():
843         """Return True if this is an unknown node."""
844
845     def is_allowed_in_immutable_directory():
846         """Return True if this node is allowed as a child of a deep-immutable
847         directory. This is true if either the node is of a known-immutable type,
848         or it is unknown and read-only.
849         """
850
851     def raise_error():
852         """Raise any error associated with this node."""
853
854     # XXX: These may not be appropriate outside the context of an IReadable.
855     def get_size():
856         """Return the length (in bytes) of the data this node represents. For
857         directory nodes, I return the size of the backing store. I return
858         synchronously and do not consult the network, so for mutable objects,
859         I will return the most recently observed size for the object, or None
860         if I don't remember a size. Use get_current_size, which returns a
861         Deferred, if you want more up-to-date information."""
862
863     def get_current_size():
864         """I return a Deferred that fires with the length (in bytes) of the
865         data this node represents.
866         """
867
868 class IFileNode(IFilesystemNode):
869     """I am a node which represents a file: a sequence of bytes. I am not a
870     container, like IDirectoryNode."""
871     def get_best_readable_version():
872         """Return a Deferred that fires with an IReadable for the 'best'
873         available version of the file. The IReadable provides only read
874         access, even if this filenode was derived from a write cap.
875
876         For an immutable file, there is only one version. For a mutable
877         file, the 'best' version is the recoverable version with the
878         highest sequence number. If no uncoordinated writes have occurred,
879         and if enough shares are available, then this will be the most
880         recent version that has been uploaded. If no version is recoverable,
881         the Deferred will errback with an UnrecoverableFileError.
882         """
883
884     def download_best_version():
885         """Download the contents of the version that would be returned
886         by get_best_readable_version(). This is equivalent to calling
887         download_to_data() on the IReadable given by that method.
888
889         I return a Deferred that fires with a byte string when the file
890         has been fully downloaded. To support streaming download, use
891         the 'read' method of IReadable. If no version is recoverable,
892         the Deferred will errback with an UnrecoverableFileError.
893         """
894
895     def get_size_of_best_version():
896         """Find the size of the version that would be returned by
897         get_best_readable_version().
898
899         I return a Deferred that fires with an integer. If no version
900         is recoverable, the Deferred will errback with an
901         UnrecoverableFileError.
902         """
903
904
905 class IImmutableFileNode(IFileNode, IReadable):
906     """I am a node representing an immutable file. Immutable files have
907     only one version"""
908
909
910 class IMutableFileNode(IFileNode):
911     """I provide access to a 'mutable file', which retains its identity
912     regardless of what contents are put in it.
913
914     The consistency-vs-availability problem means that there might be
915     multiple versions of a file present in the grid, some of which might be
916     unrecoverable (i.e. have fewer than 'k' shares). These versions are
917     loosely ordered: each has a sequence number and a hash, and any version
918     with seqnum=N was uploaded by a node which has seen at least one version
919     with seqnum=N-1.
920
921     The 'servermap' (an instance of IMutableFileServerMap) is used to
922     describe the versions that are known to be present in the grid, and which
923     servers are hosting their shares. It is used to represent the 'state of
924     the world', and is used for this purpose by my test-and-set operations.
925     Downloading the contents of the mutable file will also return a
926     servermap. Uploading a new version into the mutable file requires a
927     servermap as input, and the semantics of the replace operation is
928     'replace the file with my new version if it looks like nobody else has
929     changed the file since my previous download'. Because the file is
930     distributed, this is not a perfect test-and-set operation, but it will do
931     its best. If the replace process sees evidence of a simultaneous write,
932     it will signal an UncoordinatedWriteError, so that the caller can take
933     corrective action.
934
935
936     Most readers will want to use the 'best' current version of the file, and
937     should use my 'download_best_version()' method.
938
939     To unconditionally replace the file, callers should use overwrite(). This
940     is the mode that user-visible mutable files will probably use.
941
942     To apply some delta to the file, call modify() with a callable modifier
943     function that can apply the modification that you want to make. This is
944     the mode that dirnodes will use, since most directory modification
945     operations can be expressed in terms of deltas to the directory state.
946
947
948     Three methods are available for users who need to perform more complex
949     operations. The first is get_servermap(), which returns an up-to-date
950     servermap using a specified mode. The second is download_version(), which
951     downloads a specific version (not necessarily the 'best' one). The third
952     is 'upload', which accepts new contents and a servermap (which must have
953     been updated with MODE_WRITE). The upload method will attempt to apply
954     the new contents as long as no other node has modified the file since the
955     servermap was updated. This might be useful to a caller who wants to
956     merge multiple versions into a single new one.
957
958     Note that each time the servermap is updated, a specific 'mode' is used,
959     which determines how many peers are queried. To use a servermap for my
960     replace() method, that servermap must have been updated in MODE_WRITE.
961     These modes are defined in allmydata.mutable.common, and consist of
962     MODE_READ, MODE_WRITE, MODE_ANYTHING, and MODE_CHECK. Please look in
963     allmydata/mutable/servermap.py for details about the differences.
964
965     Mutable files are currently limited in size (about 3.5MB max) and can
966     only be retrieved and updated all-at-once, as a single big string. Future
967     versions of our mutable files will remove this restriction.
968     """
969     def get_best_mutable_version():
970         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileVersion for
971         the 'best' available version of the file. The best version is
972         the recoverable version with the highest sequence number. If no
973         uncoordinated writes have occurred, and if enough shares are
974         available, then this will be the most recent version that has
975         been uploaded.
976
977         If no version is recoverable, the Deferred will errback with an
978         UnrecoverableFileError.
979         """
980
981     def overwrite(new_contents):
982         """Unconditionally replace the contents of the mutable file with new
983         ones. This simply chains get_servermap(MODE_WRITE) and upload(). This
984         is only appropriate to use when the new contents of the file are
985         completely unrelated to the old ones, and you do not care about other
986         clients' changes.
987
988         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
989         update has completed.
990         """
991
992     def modify(modifier_cb):
993         """Modify the contents of the file, by downloading the current
994         version, applying the modifier function (or bound method), then
995         uploading the new version. I return a Deferred that fires (with a
996         PublishStatus object) when the update is complete.
997
998         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
999         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
1000         download_best_version(), the old contents will be from the best
1001         recoverable version, but the modifier can use the servermap to make
1002         other decisions (such as refusing to apply the delta if there are
1003         multiple parallel versions, or if there is evidence of a newer
1004         unrecoverable version). 'first_time' will be True the first time the
1005         modifier is called, and False on any subsequent calls.
1006
1007         The callable should return a string with the new contents. The
1008         callable must be prepared to be called multiple times, and must
1009         examine the input string to see if the change that it wants to make
1010         is already present in the old version. If it does not need to make
1011         any changes, it can either return None, or return its input string.
1012
1013         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
1014         errback.
1015         """
1016
1017     def get_servermap(mode):
1018         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileServerMap
1019         instance, updated using the given mode.
1020         """
1021
1022     def download_version(servermap, version):
1023         """Download a specific version of the file, using the servermap
1024         as a guide to where the shares are located.
1025
1026         I return a Deferred that fires with the requested contents, or
1027         errbacks with UnrecoverableFileError. Note that a servermap which was
1028         updated with MODE_ANYTHING or MODE_READ may not know about shares for
1029         all versions (those modes stop querying servers as soon as they can
1030         fulfil their goals), so you may want to use MODE_CHECK (which checks
1031         everything) to get increased visibility.
1032         """
1033
1034     def upload(new_contents, servermap):
1035         """Replace the contents of the file with new ones. This requires a
1036         servermap that was previously updated with MODE_WRITE.
1037
1038         I attempt to provide test-and-set semantics, in that I will avoid
1039         modifying any share that is different than the version I saw in the
1040         servermap. However, if another node is writing to the file at the
1041         same time as me, I may manage to update some shares while they update
1042         others. If I see any evidence of this, I will signal
1043         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
1044         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
1045         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
1046         all of these).
1047
1048         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
1049         return it to the caller (since they failed to coordinate their
1050         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
1051         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
1052         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
1053         able to write the new version without incident.
1054
1055         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
1056         publish has completed. I will update the servermap in-place with the
1057         location of all new shares.
1058         """
1059
1060     def get_writekey():
1061         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
1062         write-capability. This may be used to assist with data structures
1063         that need to make certain data available only to writers, such as the
1064         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
1065         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
1066         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
1067         writer-visible data using this writekey.
1068         """
1069
1070     def get_version():
1071         """Returns the mutable file protocol version."""
1072
1073 class NotEnoughSharesError(Exception):
1074     """Download was unable to get enough shares"""
1075
1076 class NoSharesError(Exception):
1077     """Download was unable to get any shares at all."""
1078
1079 class DownloadStopped(Exception):
1080     pass
1081
1082 class UploadUnhappinessError(Exception):
1083     """Upload was unable to satisfy 'servers_of_happiness'"""
1084
1085 class UnableToFetchCriticalDownloadDataError(Exception):
1086     """I was unable to fetch some piece of critical data which is supposed to
1087     be identically present in all shares."""
1088
1089 class NoServersError(Exception):
1090     """Upload wasn't given any servers to work with, usually indicating a
1091     network or Introducer problem."""
1092
1093 class ExistingChildError(Exception):
1094     """A directory node was asked to add or replace a child that already
1095     exists, and overwrite= was set to False."""
1096
1097 class NoSuchChildError(Exception):
1098     """A directory node was asked to fetch a child which does not exist."""
1099     def __str__(self):
1100         # avoid UnicodeEncodeErrors when converting to str
1101         return self.__repr__()
1102
1103 class ChildOfWrongTypeError(Exception):
1104     """An operation was attempted on a child of the wrong type (file or directory)."""
1105
1106 class IDirectoryNode(IFilesystemNode):
1107     """I represent a filesystem node that is a container, with a
1108     name-to-child mapping, holding the tahoe equivalent of a directory. All
1109     child names are unicode strings, and all children are some sort of
1110     IFilesystemNode (a file, subdirectory, or unknown node).
1111     """
1112
1113     def get_uri():
1114         """
1115         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
1116         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
1117         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
1118         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
1119         protocol.
1120         """
1121
1122     def get_readonly_uri():
1123         """
1124         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
1125         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
1126         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
1127         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
1128         protocol.
1129         """
1130
1131     def list():
1132         """I return a Deferred that fires with a dictionary mapping child
1133         name (a unicode string) to (node, metadata_dict) tuples, in which
1134         'node' is an IFilesystemNode and 'metadata_dict' is a dictionary of
1135         metadata."""
1136
1137     def has_child(name):
1138         """I return a Deferred that fires with a boolean, True if there
1139         exists a child of the given name, False if not. The child name must
1140         be a unicode string."""
1141
1142     def get(name):
1143         """I return a Deferred that fires with a specific named child node,
1144         which is an IFilesystemNode. The child name must be a unicode string.
1145         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1146
1147     def get_metadata_for(name):
1148         """I return a Deferred that fires with the metadata dictionary for
1149         a specific named child node. The child name must be a unicode string.
1150         This metadata is stored in the *edge*, not in the child, so it is
1151         attached to the parent dirnode rather than the child node.
1152         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1153
1154     def set_metadata_for(name, metadata):
1155         """I replace any existing metadata for the named child with the new
1156         metadata. The child name must be a unicode string. This metadata is
1157         stored in the *edge*, not in the child, so it is attached to the
1158         parent dirnode rather than the child node. I return a Deferred
1159         (that fires with this dirnode) when the operation is complete.
1160         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1161
1162     def get_child_at_path(path):
1163         """Transform a child path into an IFilesystemNode.
1164
1165         I perform a recursive series of 'get' operations to find the named
1166         descendant node. I return a Deferred that fires with the node, or
1167         errbacks with NoSuchChildError if the node could not be found.
1168
1169         The path can be either a single string (slash-separated) or a list of
1170         path-name elements. All elements must be unicode strings.
1171         """
1172
1173     def get_child_and_metadata_at_path(path):
1174         """Transform a child path into an IFilesystemNode and metadata.
1175
1176         I am like get_child_at_path(), but my Deferred fires with a tuple of
1177         (node, metadata). The metadata comes from the last edge. If the path
1178         is empty, the metadata will be an empty dictionary.
1179         """
1180
1181     def set_uri(name, writecap, readcap=None, metadata=None, overwrite=True):
1182         """I add a child (by writecap+readcap) at the specific name. I return
1183         a Deferred that fires when the operation finishes. If overwrite= is
1184         True, I will replace any existing child of the same name, otherwise
1185         an existing child will cause me to return ExistingChildError. The
1186         child name must be a unicode string.
1187
1188         The child caps could be for a file, or for a directory. If you have
1189         both the writecap and readcap, you should provide both arguments.
1190         If you have only one cap and don't know whether it is read-only,
1191         provide it as the writecap argument and leave the readcap as None.
1192         If you have only one cap that is known to be read-only, provide it
1193         as the readcap argument and leave the writecap as None.
1194         The filecaps are typically obtained from an IFilesystemNode with
1195         get_uri() and get_readonly_uri().
1196
1197         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
1198         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
1199         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
1200         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
1201         already a child by this name present. This roughly matches the
1202         ctime/mtime semantics of traditional filesystems.  See the
1203         "About the metadata" section of webapi.txt for futher information.
1204
1205         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
1206         NotWriteableError."""
1207
1208     def set_children(entries, overwrite=True):
1209         """Add multiple children (by writecap+readcap) to a directory node.
1210         Takes a dictionary, with childname as keys and (writecap, readcap)
1211         tuples (or (writecap, readcap, metadata) triples) as values. Returns
1212         a Deferred that fires (with this dirnode) when the operation
1213         finishes. This is equivalent to calling set_uri() multiple times, but
1214         is much more efficient. All child names must be unicode strings.
1215         """
1216
1217     def set_node(name, child, metadata=None, overwrite=True):
1218         """I add a child at the specific name. I return a Deferred that fires
1219         when the operation finishes. This Deferred will fire with the child
1220         node that was just added. I will replace any existing child of the
1221         same name. The child name must be a unicode string. The 'child'
1222         instance must be an instance providing IFilesystemNode.
1223
1224         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
1225         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
1226         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
1227         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
1228         already a child by this name present. This roughly matches the
1229         ctime/mtime semantics of traditional filesystems. See the
1230         "About the metadata" section of webapi.txt for futher information.
1231
1232         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
1233         NotWriteableError."""
1234
1235     def set_nodes(entries, overwrite=True):
1236         """Add multiple children to a directory node. Takes a dict mapping
1237         unicode childname to (child_node, metdata) tuples. If metdata=None,
1238         the original metadata is left unmodified. Returns a Deferred that
1239         fires (with this dirnode) when the operation finishes. This is
1240         equivalent to calling set_node() multiple times, but is much more
1241         efficient."""
1242
1243     def add_file(name, uploadable, metadata=None, overwrite=True):
1244         """I upload a file (using the given IUploadable), then attach the
1245         resulting ImmutableFileNode to the directory at the given name. I set
1246         metadata the same way as set_uri and set_node. The child name must be
1247         a unicode string.
1248
1249         I return a Deferred that fires (with the IFileNode of the uploaded
1250         file) when the operation completes."""
1251
1252     def delete(name, must_exist=True, must_be_directory=False, must_be_file=False):
1253         """I remove the child at the specific name. I return a Deferred that
1254         fires when the operation finishes. The child name must be a unicode
1255         string. If must_exist is True and I do not have a child by that name,
1256         I raise NoSuchChildError. If must_be_directory is True and the child
1257         is a file, or if must_be_file is True and the child is a directory,
1258         I raise ChildOfWrongTypeError."""
1259
1260     def create_subdirectory(name, initial_children={}, overwrite=True, metadata=None):
1261         """I create and attach a directory at the given name. The new
1262         directory can be empty, or it can be populated with children
1263         according to 'initial_children', which takes a dictionary in the same
1264         format as set_nodes (i.e. mapping unicode child name to (childnode,
1265         metadata) tuples). The child name must be a unicode string. I return
1266         a Deferred that fires (with the new directory node) when the
1267         operation finishes."""
1268
1269     def move_child_to(current_child_name, new_parent, new_child_name=None,
1270                       overwrite=True):
1271         """I take one of my children and move them to a new parent. The child
1272         is referenced by name. On the new parent, the child will live under
1273         'new_child_name', which defaults to 'current_child_name'. TODO: what
1274         should we do about metadata? I return a Deferred that fires when the
1275         operation finishes. The child name must be a unicode string. I raise
1276         NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1277
1278     def build_manifest():
1279         """I generate a table of everything reachable from this directory.
1280         I also compute deep-stats as described below.
1281
1282         I return a Monitor. The Monitor's results will be a dictionary with
1283         four elements:
1284
1285          res['manifest']: a list of (path, cap) tuples for all nodes
1286                           (directories and files) reachable from this one.
1287                           'path' will be a tuple of unicode strings. The
1288                           origin dirnode will be represented by an empty path
1289                           tuple.
1290          res['verifycaps']: a list of (printable) verifycap strings, one for
1291                             each reachable non-LIT node. This is a set:
1292                             it will contain no duplicates.
1293          res['storage-index']: a list of (base32) storage index strings,
1294                                one for each reachable non-LIT node. This is
1295                                a set: it will contain no duplicates.
1296          res['stats']: a dictionary, the same that is generated by
1297                        start_deep_stats() below.
1298
1299         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
1300         storage index of the starting point.
1301         """
1302
1303     def start_deep_stats():
1304         """Return a Monitor, examining all nodes (directories and files)
1305         reachable from this one. The Monitor's results will be a dictionary
1306         with the following keys::
1307
1308            count-immutable-files: count of how many CHK files are in the set
1309            count-mutable-files: same, for mutable files (does not include
1310                                 directories)
1311            count-literal-files: same, for LIT files
1312            count-files: sum of the above three
1313
1314            count-directories: count of directories
1315
1316            size-immutable-files: total bytes for all CHK files in the set
1317            size-mutable-files (TODO): same, for current version of all mutable
1318                                       files, does not include directories
1319            size-literal-files: same, for LIT files
1320            size-directories: size of mutable files used by directories
1321
1322            largest-directory: number of bytes in the largest directory
1323            largest-directory-children: number of children in the largest
1324                                        directory
1325            largest-immutable-file: number of bytes in the largest CHK file
1326
1327         size-mutable-files is not yet implemented, because it would involve
1328         even more queries than deep_stats does.
1329
1330         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
1331         storage index of the starting point.
1332
1333         This operation will visit every directory node underneath this one,
1334         and can take a long time to run. On a typical workstation with good
1335         bandwidth, this can examine roughly 15 directories per second (and
1336         takes several minutes of 100% CPU for ~1700 directories).
1337         """
1338
1339 class ICodecEncoder(Interface):
1340     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1341         """Set up the parameters of this encoder.
1342
1343         This prepares the encoder to perform an operation that converts a
1344         single block of data into a number of shares, such that a future
1345         ICodecDecoder can use a subset of these shares to recover the
1346         original data. This operation is invoked by calling encode(). Once
1347         the encoding parameters are set up, the encode operation can be
1348         invoked multiple times.
1349
1350         set_params() prepares the encoder to accept blocks of input data that
1351         are exactly 'data_size' bytes in length. The encoder will be prepared
1352         to produce 'max_shares' shares for each encode() operation (although
1353         see the 'desired_share_ids' to use less CPU). The encoding math will
1354         be chosen such that the decoder can get by with as few as
1355         'required_shares' of these shares and still reproduce the original
1356         data. For example, set_params(1000, 5, 5) offers no redundancy at
1357         all, whereas set_params(1000, 1, 10) provides 10x redundancy.
1358
1359         Numerical Restrictions: 'data_size' is required to be an integral
1360         multiple of 'required_shares'. In general, the caller should choose
1361         required_shares and max_shares based upon their reliability
1362         requirements and the number of peers available (the total storage
1363         space used is roughly equal to max_shares*data_size/required_shares),
1364         then choose data_size to achieve the memory footprint desired (larger
1365         data_size means more efficient operation, smaller data_size means
1366         smaller memory footprint).
1367
1368         In addition, 'max_shares' must be equal to or greater than
1369         'required_shares'. Of course, setting them to be equal causes
1370         encode() to degenerate into a particularly slow form of the 'split'
1371         utility.
1372
1373         See encode() for more details about how these parameters are used.
1374
1375         set_params() must be called before any other ICodecEncoder methods
1376         may be invoked.
1377         """
1378
1379     def get_params():
1380         """Return the 3-tuple of data_size, required_shares, max_shares"""
1381
1382     def get_encoder_type():
1383         """Return a short string that describes the type of this encoder.
1384
1385         There is required to be a global table of encoder classes. This method
1386         returns an index into this table; the value at this index is an
1387         encoder class, and this encoder is an instance of that class.
1388         """
1389
1390     def get_block_size():
1391         """Return the length of the shares that encode() will produce.
1392         """
1393
1394     def encode_proposal(data, desired_share_ids=None):
1395         """Encode some data.
1396
1397         'data' must be a string (or other buffer object), and len(data) must
1398         be equal to the 'data_size' value passed earlier to set_params().
1399
1400         This will return a Deferred that will fire with two lists. The first
1401         is a list of shares, each of which is a string (or other buffer
1402         object) such that len(share) is the same as what get_share_size()
1403         returned earlier. The second is a list of shareids, in which each is
1404         an integer. The lengths of the two lists will always be equal to each
1405         other. The user should take care to keep each share closely
1406         associated with its shareid, as one is useless without the other.
1407
1408         The length of this output list will normally be the same as the value
1409         provided to the 'max_shares' parameter of set_params(). This may be
1410         different if 'desired_share_ids' is provided.
1411
1412         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1413         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1414         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1415         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1416         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1417         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1418         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1419         producing shares for the peers which are no longer available.
1420
1421         """
1422
1423     def encode(inshares, desired_share_ids=None):
1424         """Encode some data. This may be called multiple times. Each call is
1425         independent.
1426
1427         inshares is a sequence of length required_shares, containing buffers
1428         (i.e. strings), where each buffer contains the next contiguous
1429         non-overlapping segment of the input data. Each buffer is required to
1430         be the same length, and the sum of the lengths of the buffers is
1431         required to be exactly the data_size promised by set_params(). (This
1432         implies that the data has to be padded before being passed to
1433         encode(), unless of course it already happens to be an even multiple
1434         of required_shares in length.)
1435
1436         Note: the requirement to break up your data into
1437         'required_shares' chunks of exactly the right length before
1438         calling encode() is surprising from point of view of a user
1439         who doesn't know how FEC works. It feels like an
1440         implementation detail that has leaked outside the abstraction
1441         barrier. Is there a use case in which the data to be encoded
1442         might already be available in pre-segmented chunks, such that
1443         it is faster or less work to make encode() take a list rather
1444         than splitting a single string?
1445
1446         Yes, there is: suppose you are uploading a file with K=64,
1447         N=128, segsize=262,144. Then each in-share will be of size
1448         4096. If you use this .encode() API then your code could first
1449         read each successive 4096-byte chunk from the file and store
1450         each one in a Python string and store each such Python string
1451         in a Python list. Then you could call .encode(), passing that
1452         list as "inshares". The encoder would generate the other 64
1453         "secondary shares" and return to you a new list containing
1454         references to the same 64 Python strings that you passed in
1455         (as the primary shares) plus references to the new 64 Python
1456         strings.
1457
1458         (You could even imagine that your code could use readv() so
1459         that the operating system can arrange to get all of those
1460         bytes copied from the file into the Python list of Python
1461         strings as efficiently as possible instead of having a loop
1462         written in C or in Python to copy the next part of the file
1463         into the next string.)
1464
1465         On the other hand if you instead use the .encode_proposal()
1466         API (above), then your code can first read in all of the
1467         262,144 bytes of the segment from the file into a Python
1468         string, then call .encode_proposal() passing the segment data
1469         as the "data" argument. The encoder would basically first
1470         split the "data" argument into a list of 64 in-shares of 4096
1471         byte each, and then do the same thing that .encode() does. So
1472         this would result in a little bit more copying of data and a
1473         little bit higher of a "maximum memory usage" during the
1474         process, although it might or might not make a practical
1475         difference for our current use cases.
1476
1477         Note that "inshares" is a strange name for the parameter if
1478         you think of the parameter as being just for feeding in data
1479         to the codec. It makes more sense if you think of the result
1480         of this encoding as being the set of shares from inshares plus
1481         an extra set of "secondary shares" (or "check shares"). It is
1482         a surprising name! If the API is going to be surprising then
1483         the name should be surprising. If we switch to
1484         encode_proposal() above then we should also switch to an
1485         unsurprising name.
1486
1487         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1488         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1489         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1490         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1491         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1492         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1493         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1494         producing shares for the peers which are no longer available.
1495
1496         For each call, encode() will return a Deferred that fires with two
1497         lists, one containing shares and the other containing the shareids.
1498         The get_share_size() method can be used to determine the length of
1499         the share strings returned by encode(). Each shareid is a small
1500         integer, exactly as passed into 'desired_share_ids' (or
1501         range(max_shares), if desired_share_ids was not provided).
1502
1503         The shares and their corresponding shareids are required to be kept
1504         together during storage and retrieval. Specifically, the share data is
1505         useless by itself: the decoder needs to be told which share is which
1506         by providing it with both the shareid and the actual share data.
1507
1508         This function will allocate an amount of memory roughly equal to::
1509
1510          (max_shares - required_shares) * get_share_size()
1511
1512         When combined with the memory that the caller must allocate to
1513         provide the input data, this leads to a memory footprint roughly
1514         equal to the size of the resulting encoded shares (i.e. the expansion
1515         factor times the size of the input segment).
1516         """
1517
1518         # rejected ideas:
1519         #
1520         #  returning a list of (shareidN,shareN) tuples instead of a pair of
1521         #  lists (shareids..,shares..). Brian thought the tuples would
1522         #  encourage users to keep the share and shareid together throughout
1523         #  later processing, Zooko pointed out that the code to iterate
1524         #  through two lists is not really more complicated than using a list
1525         #  of tuples and there's also a performance improvement
1526         #
1527         #  having 'data_size' not required to be an integral multiple of
1528         #  'required_shares'. Doing this would require encode() to perform
1529         #  padding internally, and we'd prefer to have any padding be done
1530         #  explicitly by the caller. Yes, it is an abstraction leak, but
1531         #  hopefully not an onerous one.
1532
1533
1534 class ICodecDecoder(Interface):
1535     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1536         """Set the params. They have to be exactly the same ones that were
1537         used for encoding."""
1538
1539     def get_needed_shares():
1540         """Return the number of shares needed to reconstruct the data.
1541         set_params() is required to be called before this."""
1542
1543     def decode(some_shares, their_shareids):
1544         """Decode a partial list of shares into data.
1545
1546         'some_shares' is required to be a sequence of buffers of sharedata, a
1547         subset of the shares returned by ICodecEncode.encode(). Each share is
1548         required to be of the same length.  The i'th element of their_shareids
1549         is required to be the shareid of the i'th buffer in some_shares.
1550
1551         This returns a Deferred which fires with a sequence of buffers. This
1552         sequence will contain all of the segments of the original data, in
1553         order. The sum of the lengths of all of the buffers will be the
1554         'data_size' value passed into the original ICodecEncode.set_params()
1555         call. To get back the single original input block of data, use
1556         ''.join(output_buffers), or you may wish to simply write them in
1557         order to an output file.
1558
1559         Note that some of the elements in the result sequence may be
1560         references to the elements of the some_shares input sequence. In
1561         particular, this means that if those share objects are mutable (e.g.
1562         arrays) and if they are changed, then both the input (the
1563         'some_shares' parameter) and the output (the value given when the
1564         deferred is triggered) will change.
1565
1566         The length of 'some_shares' is required to be exactly the value of
1567         'required_shares' passed into the original ICodecEncode.set_params()
1568         call.
1569         """
1570
1571 class IEncoder(Interface):
1572     """I take an object that provides IEncryptedUploadable, which provides
1573     encrypted data, and a list of shareholders. I then encode, hash, and
1574     deliver shares to those shareholders. I will compute all the necessary
1575     Merkle hash trees that are necessary to validate the crypttext that
1576     eventually comes back from the shareholders. I provide the URI Extension
1577     Block Hash, and the encoding parameters, both of which must be included
1578     in the URI.
1579
1580     I do not choose shareholders, that is left to the IUploader. I must be
1581     given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready and
1582     willing to receive data.
1583     """
1584
1585     def set_size(size):
1586         """Specify the number of bytes that will be encoded. This must be
1587         peformed before get_serialized_params() can be called.
1588         """
1589     def set_params(params):
1590         """Override the default encoding parameters. 'params' is a tuple of
1591         (k,d,n), where 'k' is the number of required shares, 'd' is the
1592         servers_of_happiness, and 'n' is the total number of shares that will
1593         be created.
1594
1595         Encoding parameters can be set in three ways. 1: The Encoder class
1596         provides defaults (3/7/10). 2: the Encoder can be constructed with
1597         an 'options' dictionary, in which the
1598         needed_and_happy_and_total_shares' key can be a (k,d,n) tuple. 3:
1599         set_params((k,d,n)) can be called.
1600
1601         If you intend to use set_params(), you must call it before
1602         get_share_size or get_param are called.
1603         """
1604
1605     def set_encrypted_uploadable(u):
1606         """Provide a source of encrypted upload data. 'u' must implement
1607         IEncryptedUploadable.
1608
1609         When this is called, the IEncryptedUploadable will be queried for its
1610         length and the storage_index that should be used.
1611
1612         This returns a Deferred that fires with this Encoder instance.
1613
1614         This must be performed before start() can be called.
1615         """
1616
1617     def get_param(name):
1618         """Return an encoding parameter, by name.
1619
1620         'storage_index': return a string with the (16-byte truncated SHA-256
1621                          hash) storage index to which these shares should be
1622                          pushed.
1623
1624         'share_counts': return a tuple describing how many shares are used:
1625                         (needed_shares, servers_of_happiness, total_shares)
1626
1627         'num_segments': return an int with the number of segments that
1628                         will be encoded.
1629
1630         'segment_size': return an int with the size of each segment.
1631
1632         'block_size': return the size of the individual blocks that will
1633                       be delivered to a shareholder's put_block() method. By
1634                       knowing this, the shareholder will be able to keep all
1635                       blocks in a single file and still provide random access
1636                       when reading them. # TODO: can we avoid exposing this?
1637
1638         'share_size': an int with the size of the data that will be stored
1639                       on each shareholder. This is aggregate amount of data
1640                       that will be sent to the shareholder, summed over all
1641                       the put_block() calls I will ever make. It is useful to
1642                       determine this size before asking potential
1643                       shareholders whether they will grant a lease or not,
1644                       since their answers will depend upon how much space we
1645                       need. TODO: this might also include some amount of
1646                       overhead, like the size of all the hashes. We need to
1647                       decide whether this is useful or not.
1648
1649         'serialized_params': a string with a concise description of the
1650                              codec name and its parameters. This may be passed
1651                              into the IUploadable to let it make sure that
1652                              the same file encoded with different parameters
1653                              will result in different storage indexes.
1654
1655         Once this is called, set_size() and set_params() may not be called.
1656         """
1657
1658     def set_shareholders(shareholders, servermap):
1659         """Tell the encoder where to put the encoded shares. 'shareholders'
1660         must be a dictionary that maps share number (an integer ranging from
1661         0 to n-1) to an instance that provides IStorageBucketWriter.
1662         'servermap' is a dictionary that maps share number (as defined above)
1663         to a set of peerids. This must be performed before start() can be
1664         called."""
1665
1666     def start():
1667         """Begin the encode/upload process. This involves reading encrypted
1668         data from the IEncryptedUploadable, encoding it, uploading the shares
1669         to the shareholders, then sending the hash trees.
1670
1671         set_encrypted_uploadable() and set_shareholders() must be called
1672         before this can be invoked.
1673
1674         This returns a Deferred that fires with a verify cap when the upload
1675         process is complete. The verifycap, plus the encryption key, is
1676         sufficient to construct the read cap.
1677         """
1678
1679 class IDecoder(Interface):
1680     """I take a list of shareholders and some setup information, then
1681     download, validate, decode, and decrypt data from them, writing the
1682     results to an output file.
1683
1684     I do not locate the shareholders, that is left to the IDownloader. I must
1685     be given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready to
1686     send data.
1687     """
1688
1689     def setup(outfile):
1690         """I take a file-like object (providing write and close) to which all
1691         the plaintext data will be written.
1692
1693         TODO: producer/consumer . Maybe write() should return a Deferred that
1694         indicates when it will accept more data? But probably having the
1695         IDecoder be a producer is easier to glue to IConsumer pieces.
1696         """
1697
1698     def set_shareholders(shareholders):
1699         """I take a dictionary that maps share identifiers (small integers)
1700         to RemoteReferences that provide RIBucketReader. This must be called
1701         before start()."""
1702
1703     def start():
1704         """I start the download. This process involves retrieving data and
1705         hash chains from the shareholders, using the hashes to validate the
1706         data, decoding the shares into segments, decrypting the segments,
1707         then writing the resulting plaintext to the output file.
1708
1709         I return a Deferred that will fire (with self) when the download is
1710         complete.
1711         """
1712
1713 class IDownloadTarget(Interface):
1714     # Note that if the IDownloadTarget is also an IConsumer, the downloader
1715     # will register itself as a producer. This allows the target to invoke
1716     # downloader.pauseProducing, resumeProducing, and stopProducing.
1717     def open(size):
1718         """Called before any calls to write() or close(). If an error
1719         occurs before any data is available, fail() may be called without
1720         a previous call to open().
1721
1722         'size' is the length of the file being downloaded, in bytes."""
1723
1724     def write(data):
1725         """Output some data to the target."""
1726     def close():
1727         """Inform the target that there is no more data to be written."""
1728     def fail(why):
1729         """fail() is called to indicate that the download has failed. 'why'
1730         is a Failure object indicating what went wrong. No further methods
1731         will be invoked on the IDownloadTarget after fail()."""
1732     def register_canceller(cb):
1733         """The CiphertextDownloader uses this to register a no-argument function
1734         that the target can call to cancel the download. Once this canceller
1735         is invoked, no further calls to write() or close() will be made."""
1736     def finish():
1737         """When the CiphertextDownloader is done, this finish() function will be
1738         called. Whatever it returns will be returned to the invoker of
1739         Downloader.download.
1740         """
1741
1742 class IDownloader(Interface):
1743     def download(uri, target):
1744         """Perform a CHK download, sending the data to the given target.
1745         'target' must provide IDownloadTarget.
1746
1747         Returns a Deferred that fires (with the results of target.finish)
1748         when the download is finished, or errbacks if something went wrong."""
1749
1750 class IEncryptedUploadable(Interface):
1751     def set_upload_status(upload_status):
1752         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1753         information. The IEncryptedUploadable is responsible for setting
1754         key-determination progress ('chk'), size, storage_index, and
1755         ciphertext-fetch progress. It may delegate some of this
1756         responsibility to others, in particular to the IUploadable."""
1757
1758     def get_size():
1759         """This behaves just like IUploadable.get_size()."""
1760
1761     def get_all_encoding_parameters():
1762         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1763         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1764         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1765         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1766         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1767         as padding).
1768
1769         This usually passes through to the IUploadable method of the same
1770         name.
1771
1772         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1773         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1774         to control the values that this method returns.
1775         """
1776
1777     def get_storage_index():
1778         """Return a Deferred that fires with a 16-byte storage index.
1779         """
1780
1781     def read_encrypted(length, hash_only):
1782         """This behaves just like IUploadable.read(), but returns crypttext
1783         instead of plaintext. If hash_only is True, then this discards the
1784         data (and returns an empty list); this improves efficiency when
1785         resuming an interrupted upload (where we need to compute the
1786         plaintext hashes, but don't need the redundant encrypted data)."""
1787
1788     def get_plaintext_hashtree_leaves(first, last, num_segments):
1789         """OBSOLETE; Get the leaf nodes of a merkle hash tree over the
1790         plaintext segments, i.e. get the tagged hashes of the given segments.
1791         The segment size is expected to be generated by the
1792         IEncryptedUploadable before any plaintext is read or ciphertext
1793         produced, so that the segment hashes can be generated with only a
1794         single pass.
1795
1796         This returns a Deferred which fires with a sequence of hashes, using:
1797
1798          tuple(segment_hashes[first:last])
1799
1800         'num_segments' is used to assert that the number of segments that the
1801         IEncryptedUploadable handled matches the number of segments that the
1802         encoder was expecting.
1803
1804         This method must not be called until the final byte has been read
1805         from read_encrypted(). Once this method is called, read_encrypted()
1806         can never be called again.
1807         """
1808
1809     def get_plaintext_hash():
1810         """OBSOLETE; Get the hash of the whole plaintext.
1811
1812         This returns a Deferred which fires with a tagged SHA-256 hash of the
1813         whole plaintext, obtained from hashutil.plaintext_hash(data).
1814         """
1815
1816     def close():
1817         """Just like IUploadable.close()."""
1818
1819 class IUploadable(Interface):
1820     def set_upload_status(upload_status):
1821         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1822         information. The IUploadable is responsible for setting
1823         key-determination progress ('chk')."""
1824
1825     def set_default_encoding_parameters(params):
1826         """Set the default encoding parameters, which must be a dict mapping
1827         strings to ints. The meaningful keys are 'k', 'happy', 'n', and
1828         'max_segment_size'. These might have an influence on the final
1829         encoding parameters returned by get_all_encoding_parameters(), if the
1830         Uploadable doesn't have more specific preferences.
1831
1832         This call is optional: if it is not used, the Uploadable will use
1833         some built-in defaults. If used, this method must be called before
1834         any other IUploadable methods to have any effect.
1835         """
1836
1837     def get_size():
1838         """Return a Deferred that will fire with the length of the data to be
1839         uploaded, in bytes. This will be called before the data is actually
1840         used, to compute encoding parameters.
1841         """
1842
1843     def get_all_encoding_parameters():
1844         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1845         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1846         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1847         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1848         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1849         as padding).
1850
1851         The relative values of k and n allow some IUploadables to request
1852         better redundancy than others (in exchange for consuming more space
1853         in the grid).
1854
1855         Larger values of segment_size reduce hash overhead, while smaller
1856         values reduce memory footprint and cause data to be delivered in
1857         smaller pieces (which may provide a smoother and more predictable
1858         download experience).
1859
1860         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1861         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1862         to control the values that this method returns. One way to influence
1863         them may be to call set_encoding_parameters() before calling
1864         get_all_encoding_parameters().
1865         """
1866
1867     def get_encryption_key():
1868         """Return a Deferred that fires with a 16-byte AES key. This key will
1869         be used to encrypt the data. The key will also be hashed to derive
1870         the StorageIndex.
1871
1872         Uploadables which want to achieve convergence should hash their file
1873         contents and the serialized_encoding_parameters to form the key
1874         (which of course requires a full pass over the data). Uploadables can
1875         use the upload.ConvergentUploadMixin class to achieve this
1876         automatically.
1877
1878         Uploadables which do not care about convergence (or do not wish to
1879         make multiple passes over the data) can simply return a
1880         strongly-random 16 byte string.
1881
1882         get_encryption_key() may be called multiple times: the IUploadable is
1883         required to return the same value each time.
1884         """
1885
1886     def read(length):
1887         """Return a Deferred that fires with a list of strings (perhaps with
1888         only a single element) which, when concatenated together, contain the
1889         next 'length' bytes of data. If EOF is near, this may provide fewer
1890         than 'length' bytes. The total number of bytes provided by read()
1891         before it signals EOF must equal the size provided by get_size().
1892
1893         If the data must be acquired through multiple internal read
1894         operations, returning a list instead of a single string may help to
1895         reduce string copies. However, the length of the concatenated strings
1896         must equal the amount of data requested, unless EOF is encountered.
1897         Long reads, or short reads without EOF, are not allowed. read()
1898         should return the same amount of data as a local disk file read, just
1899         in a different shape and asynchronously.
1900
1901         'length' will typically be equal to (min(get_size(),1MB)/req_shares),
1902         so a 10kB file means length=3kB, 100kB file means length=30kB,
1903         and >=1MB file means length=300kB.
1904
1905         This method provides for a single full pass through the data. Later
1906         use cases may desire multiple passes or access to only parts of the
1907         data (such as a mutable file making small edits-in-place). This API
1908         will be expanded once those use cases are better understood.
1909         """
1910
1911     def close():
1912         """The upload is finished, and whatever filehandle was in use may be
1913         closed."""
1914
1915
1916 class IMutableUploadable(Interface):
1917     """
1918     I represent content that is due to be uploaded to a mutable filecap.
1919     """
1920     # This is somewhat simpler than the IUploadable interface above
1921     # because mutable files do not need to be concerned with possibly
1922     # generating a CHK, nor with per-file keys. It is a subset of the
1923     # methods in IUploadable, though, so we could just as well implement
1924     # the mutable uploadables as IUploadables that don't happen to use
1925     # those methods (with the understanding that the unused methods will
1926     # never be called on such objects)
1927     def get_size():
1928         """
1929         Returns a Deferred that fires with the size of the content held
1930         by the uploadable.
1931         """
1932
1933     def read(length):
1934         """
1935         Returns a list of strings which, when concatenated, are the next
1936         length bytes of the file, or fewer if there are fewer bytes
1937         between the current location and the end of the file.
1938         """
1939
1940     def close():
1941         """
1942         The process that used the Uploadable is finished using it, so
1943         the uploadable may be closed.
1944         """
1945
1946 class IUploadResults(Interface):
1947     """I am returned by immutable upload() methods and contain the results of
1948     the upload.
1949
1950     Note that some of my methods return empty values (0 or an empty dict)
1951     when called for non-distributed LIT files."""
1952
1953     def get_file_size():
1954         """Return the file size, in bytes."""
1955     def get_uri():
1956         """Return the (string) URI of the object uploaded, a CHK readcap."""
1957     def get_ciphertext_fetched():
1958         """Return the number of bytes fetched by the helpe for this upload,
1959         or 0 if the helper did not need to fetch any bytes (or if there was
1960         no helper)."""
1961     def get_preexisting_shares():
1962         """Return the number of shares that were already present in the grid."""
1963     def get_pushed_shares():
1964         """Return the number of shares that were uploaded."""
1965     def get_sharemap():
1966         """Return a dict mapping share identifier to set of IServer
1967         instances. This indicates which servers were given which shares. For
1968         immutable files, the shareid is an integer (the share number, from 0
1969         to N-1). For mutable files, it is a string of the form
1970         'seq%d-%s-sh%d', containing the sequence number, the roothash, and
1971         the share number."""
1972     def get_servermap():
1973         """Return dict mapping IServer instance to a set of share numbers."""
1974     def get_timings():
1975         """Return dict of timing information, mapping name to seconds. All
1976         times are floats:
1977           total : total upload time, start to finish
1978           storage_index : time to compute the storage index
1979           peer_selection : time to decide which peers will be used
1980           contacting_helper : initial helper query to upload/no-upload decision
1981           helper_total : initial helper query to helper finished pushing
1982           cumulative_fetch : helper waiting for ciphertext requests
1983           total_fetch : helper start to last ciphertext response
1984           cumulative_encoding : just time spent in zfec
1985           cumulative_sending : just time spent waiting for storage servers
1986           hashes_and_close : last segment push to shareholder close
1987           total_encode_and_push : first encode to shareholder close
1988         """
1989     def get_uri_extension_data():
1990         """Return the dict of UEB data created for this file."""
1991     def get_verifycapstr():
1992         """Return the (string) verify-cap URI for the uploaded object."""
1993
1994 class IDownloadResults(Interface):
1995     """I am created internally by download() methods. I contain a number of
1996     public attributes which contain details about the download process.::
1997
1998      .file_size : the size of the file, in bytes
1999      .servers_used : set of server peerids that were used during download
2000      .server_problems : dict mapping server peerid to a problem string. Only
2001                         servers that had problems (bad hashes, disconnects)
2002                         are listed here.
2003      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers. Only
2004                   servers that had any shares are listed here.
2005      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
2006        peer_selection : time to ask servers about shares
2007        servers_peer_selection : dict of peerid to DYHB-query time
2008        uri_extension : time to fetch a copy of the URI extension block
2009        hashtrees : time to fetch the hash trees
2010        segments : time to fetch, decode, and deliver segments
2011        cumulative_fetch : time spent waiting for storage servers
2012        cumulative_decode : just time spent in zfec
2013        cumulative_decrypt : just time spent in decryption
2014        total : total download time, start to finish
2015        fetch_per_server : dict of server to list of per-segment fetch times
2016
2017     """
2018
2019 class IUploader(Interface):
2020     def upload(uploadable):
2021         """Upload the file. 'uploadable' must impement IUploadable. This
2022         returns a Deferred which fires with an IUploadResults instance, from
2023         which the URI of the file can be obtained as results.uri ."""
2024
2025     def upload_ssk(write_capability, new_version, uploadable):
2026         """TODO: how should this work?"""
2027
2028 class ICheckable(Interface):
2029     def check(monitor, verify=False, add_lease=False):
2030         """Check up on my health, optionally repairing any problems.
2031
2032         This returns a Deferred that fires with an instance that provides
2033         ICheckResults, or None if the object is non-distributed (i.e. LIT
2034         files).
2035
2036         The monitor will be checked periodically to see if the operation has
2037         been cancelled. If so, no new queries will be sent, and the Deferred
2038         will fire (with a OperationCancelledError) immediately.
2039
2040         Filenodes and dirnodes (which provide IFilesystemNode) are also
2041         checkable. Instances that represent verifier-caps will be checkable
2042         but not downloadable. Some objects (like LIT files) do not actually
2043         live in the grid, and their checkers return None (non-distributed
2044         files are always healthy).
2045
2046         If verify=False, a relatively lightweight check will be performed: I
2047         will ask all servers if they have a share for me, and I will believe
2048         whatever they say. If there are at least N distinct shares on the
2049         grid, my results will indicate r.is_healthy()==True. This requires a
2050         roundtrip to each server, but does not transfer very much data, so
2051         the network bandwidth is fairly low.
2052
2053         If verify=True, a more resource-intensive check will be performed:
2054         every share will be downloaded, and the hashes will be validated on
2055         every bit. I will ignore any shares that failed their hash checks. If
2056         there are at least N distinct valid shares on the grid, my results
2057         will indicate r.is_healthy()==True. This requires N/k times as much
2058         download bandwidth (and server disk IO) as a regular download. If a
2059         storage server is holding a corrupt share, or is experiencing memory
2060         failures during retrieval, or is malicious or buggy, then
2061         verification will detect the problem, but checking will not.
2062
2063         If add_lease=True, I will ensure that an up-to-date lease is present
2064         on each share. The lease secrets will be derived from by node secret
2065         (in BASEDIR/private/secret), so either I will add a new lease to the
2066         share, or I will merely renew the lease that I already had. In a
2067         future version of the storage-server protocol (once Accounting has
2068         been implemented), there may be additional options here to define the
2069         kind of lease that is obtained (which account number to claim, etc).
2070
2071         TODO: any problems seen during checking will be reported to the
2072         health-manager.furl, a centralized object which is responsible for
2073         figuring out why files are unhealthy so corrective action can be
2074         taken.
2075         """
2076
2077     def check_and_repair(monitor, verify=False, add_lease=False):
2078         """Like check(), but if the file/directory is not healthy, attempt to
2079         repair the damage.
2080
2081         Any non-healthy result will cause an immediate repair operation, to
2082         generate and upload new shares. After repair, the file will be as
2083         healthy as we can make it. Details about what sort of repair is done
2084         will be put in the check-and-repair results. The Deferred will not
2085         fire until the repair is complete.
2086
2087         This returns a Deferred which fires with an instance of
2088         ICheckAndRepairResults."""
2089
2090 class IDeepCheckable(Interface):
2091     def start_deep_check(verify=False, add_lease=False):
2092         """Check upon the health of me and everything I can reach.
2093
2094         This is a recursive form of check(), useable only on dirnodes.
2095
2096         I return a Monitor, with results that are an IDeepCheckResults
2097         object.
2098
2099         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
2100         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
2101         unrecoverable, those problems will be reported in the
2102         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
2103         failure.
2104         """
2105
2106     def start_deep_check_and_repair(verify=False, add_lease=False):
2107         """Check upon the health of me and everything I can reach. Repair
2108         anything that isn't healthy.
2109
2110         This is a recursive form of check_and_repair(), useable only on
2111         dirnodes.
2112
2113         I return a Monitor, with results that are an
2114         IDeepCheckAndRepairResults object.
2115
2116         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
2117         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
2118         unrecoverable, those problems will be reported in the
2119         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
2120         failure.
2121         """
2122
2123 class ICheckResults(Interface):
2124     """I contain the detailed results of a check/verify operation.
2125     """
2126
2127     def get_storage_index():
2128         """Return a string with the (binary) storage index."""
2129     def get_storage_index_string():
2130         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
2131     def get_uri():
2132         """Return the (string) URI of the object that was checked."""
2133
2134     def is_healthy():
2135         """Return a boolean, True if the file/dir is fully healthy, False if
2136         it is damaged in any way. Non-distributed LIT files always return
2137         True."""
2138
2139     def is_recoverable():
2140         """Return a boolean, True if the file/dir can be recovered, False if
2141         not. Unrecoverable files are obviously unhealthy. Non-distributed LIT
2142         files always return True."""
2143
2144     def needs_rebalancing():
2145         """Return a boolean, True if the file/dirs reliability could be
2146         improved by moving shares to new servers. Non-distributed LIT files
2147         always return False."""
2148
2149     # the following methods all return None for non-distributed LIT files
2150
2151     def get_encoding_needed():
2152         """Return 'k', the number of shares required for recovery"""
2153     def get_encoding_expected():
2154         """Return 'N', the number of total shares generated"""
2155
2156     def get_share_counter_good():
2157         """Return the number of distinct good shares that were found. For
2158         mutable files, this counts shares for the 'best' version."""
2159     def get_share_counter_wrong():
2160         """For mutable files, return the number of shares for versions other
2161         than the 'best' one (which is defined as being the recoverable
2162         version with the highest sequence number, then the highest roothash).
2163         These are either leftover shares from an older version (perhaps on a
2164         server that was offline when an update occurred), shares from an
2165         unrecoverable newer version, or shares from an alternate current
2166         version that results from an uncoordinated write collision. For a
2167         healthy file, this will equal 0. For immutable files, this will
2168         always equal 0."""
2169
2170     def get_corrupt_shares():
2171         """Return a list of 'share locators', one for each share that was
2172         found to be corrupt (integrity failure). Each share locator is a list
2173         of (IServer, storage_index, sharenum)."""
2174
2175     def get_incompatible_shares():
2176         """Return a list of 'share locators', one for each share that was
2177         found to be of an unknown format. Each share locator is a list of
2178         (IServer, storage_index, sharenum)."""
2179
2180     def get_servers_responding():
2181         """Return a list of IServer objects, one for each server which
2182         responded to the share query (even if they said they didn't have
2183         shares, and even if they said they did have shares but then didn't
2184         send them when asked, or dropped the connection, or returned a
2185         Failure, and even if they said they did have shares and sent
2186         incorrect ones when asked)"""
2187
2188     def get_host_counter_good_shares():
2189         """Return the number of distinct storage servers with good shares. If
2190         this number is less than get_share_counters()[good], then some shares
2191         are doubled up, increasing the correlation of failures. This
2192         indicates that one or more shares should be moved to an otherwise
2193         unused server, if one is available.
2194         """
2195
2196     def get_version_counter_recoverable():
2197         """Return the number of recoverable versions of the file. For a
2198         healthy file, this will equal 1."""
2199
2200     def get_version_counter_unrecoverable():
2201          """Return the number of unrecoverable versions of the file. For a
2202          healthy file, this will be 0."""
2203
2204     def get_sharemap():
2205         """Return a dict mapping share identifier to list of IServer objects.
2206         This indicates which servers are holding which shares. For immutable
2207         files, the shareid is an integer (the share number, from 0 to N-1).
2208         For mutable files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
2209         containing the sequence number, the roothash, and the share number."""
2210
2211     def get_summary():
2212         """Return a string with a brief (one-line) summary of the results."""
2213
2214     def get_report():
2215         """Return a list of strings with more detailed results."""
2216
2217 class ICheckAndRepairResults(Interface):
2218     """I contain the detailed results of a check/verify/repair operation.
2219
2220     The IFilesystemNode.check()/verify()/repair() methods all return
2221     instances that provide ICheckAndRepairResults.
2222     """
2223
2224     def get_storage_index():
2225         """Return a string with the (binary) storage index."""
2226     def get_storage_index_string():
2227         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
2228     def get_repair_attempted():
2229         """Return a boolean, True if a repair was attempted. We might not
2230         attempt to repair the file because it was healthy, or healthy enough
2231         (i.e. some shares were missing but not enough to exceed some
2232         threshold), or because we don't know how to repair this object."""
2233     def get_repair_successful():
2234         """Return a boolean, True if repair was attempted and the file/dir
2235         was fully healthy afterwards. False if no repair was attempted or if
2236         a repair attempt failed."""
2237     def get_pre_repair_results():
2238         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
2239         file/dir before any repair was attempted."""
2240     def get_post_repair_results():
2241         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
2242         file/dir after any repair was attempted. If no repair was attempted,
2243         the pre-repair and post-repair results will be identical."""
2244
2245
2246 class IDeepCheckResults(Interface):
2247     """I contain the results of a deep-check operation.
2248
2249     This is returned by a call to ICheckable.deep_check().
2250     """
2251
2252     def get_root_storage_index_string():
2253         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
2254         the first object checked."""
2255     def get_counters():
2256         """Return a dictionary with the following keys::
2257
2258              count-objects-checked: count of how many objects were checked
2259              count-objects-healthy: how many of those objects were completely
2260                                     healthy
2261              count-objects-unhealthy: how many were damaged in some way
2262              count-objects-unrecoverable: how many were unrecoverable
2263              count-corrupt-shares: how many shares were found to have
2264                                    corruption, summed over all objects
2265                                    examined
2266         """
2267
2268     def get_corrupt_shares():
2269         """Return a set of (IServer, storage_index, sharenum) for all shares
2270         that were found to be corrupt. storage_index is binary."""
2271     def get_all_results():
2272         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
2273         be slash-joined) to an ICheckResults instance, one for each object
2274         that was checked."""
2275
2276     def get_results_for_storage_index(storage_index):
2277         """Retrive the ICheckResults instance for the given (binary)
2278         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
2279         storage index."""
2280
2281     def get_stats():
2282         """Return a dictionary with the same keys as
2283         IDirectoryNode.deep_stats()."""
2284
2285 class IDeepCheckAndRepairResults(Interface):
2286     """I contain the results of a deep-check-and-repair operation.
2287
2288     This is returned by a call to ICheckable.deep_check_and_repair().
2289     """
2290
2291     def get_root_storage_index_string():
2292         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
2293         the first object checked."""
2294     def get_counters():
2295         """Return a dictionary with the following keys::
2296
2297              count-objects-checked: count of how many objects were checked
2298              count-objects-healthy-pre-repair: how many of those objects were
2299                                                completely healthy (before any
2300                                                repair)
2301              count-objects-unhealthy-pre-repair: how many were damaged in
2302                                                  some way
2303              count-objects-unrecoverable-pre-repair: how many were unrecoverable
2304              count-objects-healthy-post-repair: how many of those objects were
2305                                                 completely healthy (after any
2306                                                 repair)
2307              count-objects-unhealthy-post-repair: how many were damaged in
2308                                                   some way
2309              count-objects-unrecoverable-post-repair: how many were
2310                                                       unrecoverable
2311              count-repairs-attempted: repairs were attempted on this many
2312                                       objects. The count-repairs- keys will
2313                                       always be provided, however unless
2314                                       repair=true is present, they will all
2315                                       be zero.
2316              count-repairs-successful: how many repairs resulted in healthy
2317                                        objects
2318              count-repairs-unsuccessful: how many repairs resulted did not
2319                                          results in completely healthy objects
2320              count-corrupt-shares-pre-repair: how many shares were found to
2321                                               have corruption, summed over all
2322                                               objects examined (before any
2323                                               repair)
2324              count-corrupt-shares-post-repair: how many shares were found to
2325                                                have corruption, summed over all
2326                                                objects examined (after any
2327                                                repair)
2328         """
2329
2330     def get_stats():
2331         """Return a dictionary with the same keys as
2332         IDirectoryNode.deep_stats()."""
2333
2334     def get_corrupt_shares():
2335         """Return a set of (IServer, storage_index, sharenum) for all shares
2336         that were found to be corrupt before any repair was attempted.
2337         storage_index is binary.
2338         """
2339     def get_remaining_corrupt_shares():
2340         """Return a set of (IServer, storage_index, sharenum) for all shares
2341         that were found to be corrupt after any repair was completed.
2342         storage_index is binary. These are shares that need manual inspection
2343         and probably deletion.
2344         """
2345     def get_all_results():
2346         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
2347         be slash-joined) to an ICheckAndRepairResults instance, one for each
2348         object that was checked."""
2349
2350     def get_results_for_storage_index(storage_index):
2351         """Retrive the ICheckAndRepairResults instance for the given (binary)
2352         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
2353         storage index."""
2354
2355
2356 class IRepairable(Interface):
2357     def repair(check_results):
2358         """Attempt to repair the given object. Returns a Deferred that fires
2359         with a IRepairResults object.
2360
2361         I must be called with an object that implements ICheckResults, as
2362         proof that you have actually discovered a problem with this file. I
2363         will use the data in the checker results to guide the repair process,
2364         such as which servers provided bad data and should therefore be
2365         avoided. The ICheckResults object is inside the
2366         ICheckAndRepairResults object, which is returned by the
2367         ICheckable.check() method::
2368
2369          d = filenode.check(repair=False)
2370          def _got_results(check_and_repair_results):
2371              check_results = check_and_repair_results.get_pre_repair_results()
2372              return filenode.repair(check_results)
2373          d.addCallback(_got_results)
2374          return d
2375         """
2376
2377 class IRepairResults(Interface):
2378     """I contain the results of a repair operation."""
2379     def get_successful(self):
2380         """Returns a boolean: True if the repair made the file healthy, False
2381         if not. Repair failure generally indicates a file that has been
2382         damaged beyond repair."""
2383
2384
2385 class IClient(Interface):
2386     def upload(uploadable):
2387         """Upload some data into a CHK, get back the UploadResults for it.
2388         @param uploadable: something that implements IUploadable
2389         @return: a Deferred that fires with the UploadResults instance.
2390                  To get the URI for this file, use results.uri .
2391         """
2392
2393     def create_mutable_file(contents=""):
2394         """Create a new mutable file (with initial) contents, get back the
2395         new node instance.
2396
2397         @param contents: (bytestring, callable, or None): this provides the
2398         initial contents of the mutable file. If 'contents' is a bytestring,
2399         it will be used as-is. If 'contents' is a callable, it will be
2400         invoked with the new MutableFileNode instance and is expected to
2401         return a bytestring with the initial contents of the file (the
2402         callable can use node.get_writekey() to decide how to encrypt the
2403         initial contents, e.g. for a brand new dirnode with initial
2404         children). contents=None is equivalent to an empty string. Using
2405         content_maker= is more efficient than creating a mutable file and
2406         setting its contents in two separate operations.
2407
2408         @return: a Deferred that fires with an IMutableFileNode instance.
2409         """
2410
2411     def create_dirnode(initial_children={}):
2412         """Create a new unattached dirnode, possibly with initial children.
2413
2414         @param initial_children: dict with keys that are unicode child names,
2415         and values that are (childnode, metadata) tuples.
2416
2417         @return: a Deferred that fires with the new IDirectoryNode instance.
2418         """
2419
2420     def create_node_from_uri(uri, rouri):
2421         """Create a new IFilesystemNode instance from the uri, synchronously.
2422         @param uri: a string or IURI-providing instance, or None. This could
2423                     be for a LiteralFileNode, a CHK file node, a mutable file
2424                     node, or a directory node
2425         @param rouri: a string or IURI-providing instance, or None. If the
2426                       main uri is None, I will use the rouri instead. If I
2427                       recognize the format of the main uri, I will ignore the
2428                       rouri (because it can be derived from the writecap).
2429
2430         @return: an instance that provides IFilesystemNode (or more usefully
2431                  one of its subclasses). File-specifying URIs will result in
2432                  IFileNode-providing instances, like ImmutableFileNode,
2433                  LiteralFileNode, or MutableFileNode. Directory-specifying
2434                  URIs will result in IDirectoryNode-providing instances, like
2435                  DirectoryNode.
2436         """
2437
2438 class INodeMaker(Interface):
2439     """The NodeMaker is used to create IFilesystemNode instances. It can
2440     accept a filecap/dircap string and return the node right away. It can
2441     also create new nodes (i.e. upload a file, or create a mutable file)
2442     asynchronously. Once you have one of these nodes, you can use other
2443     methods to determine whether it is a file or directory, and to download
2444     or modify its contents.
2445
2446     The NodeMaker encapsulates all the authorities that these
2447     IFilesystemNodes require (like references to the StorageFarmBroker). Each
2448     Tahoe process will typically have a single NodeMaker, but unit tests may
2449     create simplified/mocked forms for testing purposes.
2450     """
2451     def create_from_cap(writecap, readcap=None, **kwargs):
2452         """I create an IFilesystemNode from the given writecap/readcap. I can
2453         only provide nodes for existing file/directory objects: use my other
2454         methods to create new objects. I return synchronously."""
2455
2456     def create_mutable_file(contents=None, keysize=None):
2457         """I create a new mutable file, and return a Deferred which will fire
2458         with the IMutableFileNode instance when it is ready. If contents= is
2459         provided (a bytestring), it will be used as the initial contents of
2460         the new file, otherwise the file will contain zero bytes. keysize= is
2461         for use by unit tests, to create mutable files that are smaller than
2462         usual."""
2463
2464     def create_new_mutable_directory(initial_children={}):
2465         """I create a new mutable directory, and return a Deferred which will
2466         fire with the IDirectoryNode instance when it is ready. If
2467         initial_children= is provided (a dict mapping unicode child name to
2468         (childnode, metadata_dict) tuples), the directory will be populated
2469         with those children, otherwise it will be empty."""
2470
2471 class IClientStatus(Interface):
2472     def list_all_uploads():
2473         """Return a list of uploader objects, one for each upload which
2474         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2475         intended for debugging purposes."""
2476     def list_active_uploads():
2477         """Return a list of active IUploadStatus objects."""
2478     def list_recent_uploads():
2479         """Return a list of IUploadStatus objects for the most recently
2480         started uploads."""
2481
2482     def list_all_downloads():
2483         """Return a list of downloader objects, one for each download which
2484         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2485         intended for debugging purposes."""
2486     def list_active_downloads():
2487         """Return a list of active IDownloadStatus objects."""
2488     def list_recent_downloads():
2489         """Return a list of IDownloadStatus objects for the most recently
2490         started downloads."""
2491
2492 class IUploadStatus(Interface):
2493     def get_started():
2494         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2495         when the operation was started."""
2496     def get_storage_index():
2497         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2498         upload. Returns None if the storage index has not yet been
2499         calculated."""
2500     def get_size():
2501         """Return an integer with the number of bytes that will eventually
2502         be uploaded for this file. Returns None if the size is not yet known.
2503         """
2504     def using_helper():
2505         """Return True if this upload is using a Helper, False if not."""
2506     def get_status():
2507         """Return a string describing the current state of the upload
2508         process."""
2509     def get_progress():
2510         """Returns a tuple of floats, (chk, ciphertext, encode_and_push),
2511         each from 0.0 to 1.0 . 'chk' describes how much progress has been
2512         made towards hashing the file to determine a CHK encryption key: if
2513         non-convergent encryption is in use, this will be trivial, otherwise
2514         the whole file must be hashed. 'ciphertext' describes how much of the
2515         ciphertext has been pushed to the helper, and is '1.0' for non-helper
2516         uploads. 'encode_and_push' describes how much of the encode-and-push
2517         process has finished: for helper uploads this is dependent upon the
2518         helper providing progress reports. It might be reasonable to add all
2519         three numbers and report the sum to the user."""
2520     def get_active():
2521         """Return True if the upload is currently active, False if not."""
2522     def get_results():
2523         """Return an instance of UploadResults (which contains timing and
2524         sharemap information). Might return None if the upload is not yet
2525         finished."""
2526     def get_counter():
2527         """Each upload status gets a unique number: this method returns that
2528         number. This provides a handle to this particular upload, so a web
2529         page can generate a suitable hyperlink."""
2530
2531 class IDownloadStatus(Interface):
2532     def get_started():
2533         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2534         when the operation was started."""
2535     def get_storage_index():
2536         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2537         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
2538         files)."""
2539     def get_size():
2540         """Return an integer with the number of bytes that will eventually be
2541         retrieved for this file. Returns None if the size is not yet known.
2542         """
2543     def using_helper():
2544         """Return True if this download is using a Helper, False if not."""
2545     def get_status():
2546         """Return a string describing the current state of the download
2547         process."""
2548     def get_progress():
2549         """Returns a float (from 0.0 to 1.0) describing the amount of the
2550         download that has completed. This value will remain at 0.0 until the
2551         first byte of plaintext is pushed to the download target."""
2552     def get_active():
2553         """Return True if the download is currently active, False if not."""
2554     def get_counter():
2555         """Each download status gets a unique number: this method returns
2556         that number. This provides a handle to this particular download, so a
2557         web page can generate a suitable hyperlink."""
2558
2559 class IServermapUpdaterStatus(Interface):
2560     pass
2561 class IPublishStatus(Interface):
2562     pass
2563 class IRetrieveStatus(Interface):
2564     pass
2565
2566 class NotCapableError(Exception):
2567     """You have tried to write to a read-only node."""
2568
2569 class BadWriteEnablerError(Exception):
2570     pass
2571
2572 class RIControlClient(RemoteInterface):
2573
2574     def wait_for_client_connections(num_clients=int):
2575         """Do not return until we have connections to at least NUM_CLIENTS
2576         storage servers.
2577         """
2578
2579     def upload_from_file_to_uri(filename=str,
2580                                 convergence=ChoiceOf(None,
2581                                                      StringConstraint(2**20))):
2582         """Upload a file to the grid. This accepts a filename (which must be
2583         absolute) that points to a file on the node's local disk. The node will
2584         read the contents of this file, upload it to the grid, then return the
2585         URI at which it was uploaded.  If convergence is None then a random
2586         encryption key will be used, else the plaintext will be hashed, then
2587         that hash will be mixed together with the "convergence" string to form
2588         the encryption key.
2589         """
2590         return URI
2591
2592     def download_from_uri_to_file(uri=URI, filename=str):
2593         """Download a file from the grid, placing it on the node's local disk
2594         at the given filename (which must be absolute[?]). Returns the
2595         absolute filename where the file was written."""
2596         return str
2597
2598     # debug stuff
2599
2600     def get_memory_usage():
2601         """Return a dict describes the amount of memory currently in use. The
2602         keys are 'VmPeak', 'VmSize', and 'VmData'. The values are integers,
2603         measuring memory consupmtion in bytes."""
2604         return DictOf(str, int)
2605
2606     def speed_test(count=int, size=int, mutable=Any()):
2607         """Write 'count' tempfiles to disk, all of the given size. Measure
2608         how long (in seconds) it takes to upload them all to the servers.
2609         Then measure how long it takes to download all of them. If 'mutable'
2610         is 'create', time creation of mutable files. If 'mutable' is
2611         'upload', then time access to the same mutable file instead of
2612         creating one.
2613
2614         Returns a tuple of (upload_time, download_time).
2615         """
2616         return (float, float)
2617
2618     def measure_peer_response_time():
2619         """Send a short message to each connected peer, and measure the time
2620         it takes for them to respond to it. This is a rough measure of the
2621         application-level round trip time.
2622
2623         @return: a dictionary mapping peerid to a float (RTT time in seconds)
2624         """
2625
2626         return DictOf(str, float)
2627
2628 UploadResults = Any() #DictOf(str, str)
2629
2630 class RIEncryptedUploadable(RemoteInterface):
2631     __remote_name__ = "RIEncryptedUploadable.tahoe.allmydata.com"
2632
2633     def get_size():
2634         return Offset
2635
2636     def get_all_encoding_parameters():
2637         return (int, int, int, long)
2638
2639     def read_encrypted(offset=Offset, length=ReadSize):
2640         return ListOf(str)
2641
2642     def close():
2643         return None
2644
2645
2646 class RICHKUploadHelper(RemoteInterface):
2647     __remote_name__ = "RIUploadHelper.tahoe.allmydata.com"
2648
2649     def get_version():
2650         """
2651         Return a dictionary of version information.
2652         """
2653         return DictOf(str, Any())
2654
2655     def upload(reader=RIEncryptedUploadable):
2656         return UploadResults
2657
2658
2659 class RIHelper(RemoteInterface):
2660     __remote_name__ = "RIHelper.tahoe.allmydata.com"
2661
2662     def get_version():
2663         """
2664         Return a dictionary of version information.
2665         """
2666         return DictOf(str, Any())
2667
2668     def upload_chk(si=StorageIndex):
2669         """See if a file with a given storage index needs uploading. The
2670         helper will ask the appropriate storage servers to see if the file
2671         has already been uploaded. If so, the helper will return a set of
2672         'upload results' that includes whatever hashes are needed to build
2673         the read-cap, and perhaps a truncated sharemap.
2674
2675         If the file has not yet been uploaded (or if it was only partially
2676         uploaded), the helper will return an empty upload-results dictionary
2677         and also an RICHKUploadHelper object that will take care of the
2678         upload process. The client should call upload() on this object and
2679         pass it a reference to an RIEncryptedUploadable object that will
2680         provide ciphertext. When the upload is finished, the upload() method
2681         will finish and return the upload results.
2682         """
2683         return (UploadResults, ChoiceOf(RICHKUploadHelper, None))
2684
2685
2686 class RIStatsProvider(RemoteInterface):
2687     __remote_name__ = "RIStatsProvider.tahoe.allmydata.com"
2688     """
2689     Provides access to statistics and monitoring information.
2690     """
2691
2692     def get_stats():
2693         """
2694         returns a dictionary containing 'counters' and 'stats', each a
2695         dictionary with string counter/stat name keys, and numeric or None values.
2696         counters are monotonically increasing measures of work done, and
2697         stats are instantaneous measures (potentially time averaged
2698         internally)
2699         """
2700         return DictOf(str, DictOf(str, ChoiceOf(float, int, long, None)))
2701
2702 class RIStatsGatherer(RemoteInterface):
2703     __remote_name__ = "RIStatsGatherer.tahoe.allmydata.com"
2704     """
2705     Provides a monitoring service for centralised collection of stats
2706     """
2707
2708     def provide(provider=RIStatsProvider, nickname=str):
2709         """
2710         @param provider: a stats collector instance which should be polled
2711                          periodically by the gatherer to collect stats.
2712         @param nickname: a name useful to identify the provided client
2713         """
2714         return None
2715
2716
2717 class IStatsProducer(Interface):
2718     def get_stats():
2719         """
2720         returns a dictionary, with str keys representing the names of stats
2721         to be monitored, and numeric values.
2722         """
2723
2724 class RIKeyGenerator(RemoteInterface):
2725     __remote_name__ = "RIKeyGenerator.tahoe.allmydata.com"
2726     """
2727     Provides a service offering to make RSA key pairs.
2728     """
2729
2730     def get_rsa_key_pair(key_size=int):
2731         """
2732         @param key_size: the size of the signature key.
2733         @return: tuple(verifying_key, signing_key)
2734         """
2735         return TupleOf(str, str)
2736
2737
2738 class FileTooLargeError(Exception):
2739     pass
2740
2741 class IValidatedThingProxy(Interface):
2742     def start():
2743         """ Acquire a thing and validate it. Return a deferred which is
2744         eventually fired with self if the thing is valid or errbacked if it
2745         can't be acquired or validated."""
2746
2747 class InsufficientVersionError(Exception):
2748     def __init__(self, needed, got):
2749         self.needed = needed
2750         self.got = got
2751     def __repr__(self):
2752         return "InsufficientVersionError(need '%s', got %s)" % (self.needed,
2753                                                                 self.got)
2754
2755 class EmptyPathnameComponentError(Exception):
2756     """The webapi disallows empty pathname components."""