]> git.rkrishnan.org Git - tahoe-lafs/tahoe-lafs.git/blob - src/allmydata/interfaces.py
interfaces: document that the 'fills-holes-with-zero-bytes' key should be used to...
[tahoe-lafs/tahoe-lafs.git] / src / allmydata / interfaces.py
1
2 from zope.interface import Interface
3 from foolscap.api import StringConstraint, ListOf, TupleOf, SetOf, DictOf, \
4      ChoiceOf, IntegerConstraint, Any, RemoteInterface, Referenceable
5
6 HASH_SIZE=32
7 SALT_SIZE=16
8
9 SDMF_VERSION=0
10 MDMF_VERSION=1
11
12 Hash = StringConstraint(maxLength=HASH_SIZE,
13                         minLength=HASH_SIZE)# binary format 32-byte SHA256 hash
14 Nodeid = StringConstraint(maxLength=20,
15                           minLength=20) # binary format 20-byte SHA1 hash
16 FURL = StringConstraint(1000)
17 StorageIndex = StringConstraint(16)
18 URI = StringConstraint(300) # kind of arbitrary
19
20 MAX_BUCKETS = 256  # per peer -- zfec offers at most 256 shares per file
21
22 DEFAULT_MAX_SEGMENT_SIZE = 128*1024
23
24 ShareData = StringConstraint(None)
25 URIExtensionData = StringConstraint(1000)
26 Number = IntegerConstraint(8) # 2**(8*8) == 16EiB ~= 18e18 ~= 18 exabytes
27 Offset = Number
28 ReadSize = int # the 'int' constraint is 2**31 == 2Gib -- large files are processed in not-so-large increments
29 WriteEnablerSecret = Hash # used to protect mutable bucket modifications
30 LeaseRenewSecret = Hash # used to protect bucket lease renewal requests
31 LeaseCancelSecret = Hash # used to protect bucket lease cancellation requests
32
33 class RIStubClient(RemoteInterface):
34     """Each client publishes a service announcement for a dummy object called
35     the StubClient. This object doesn't actually offer any services, but the
36     announcement helps the Introducer keep track of which clients are
37     subscribed (so the grid admin can keep track of things like the size of
38     the grid and the client versions in use. This is the (empty)
39     RemoteInterface for the StubClient."""
40
41 class RIBucketWriter(RemoteInterface):
42     """ Objects of this kind live on the server side. """
43     def write(offset=Offset, data=ShareData):
44         return None
45
46     def close():
47         """
48         If the data that has been written is incomplete or inconsistent then
49         the server will throw the data away, else it will store it for future
50         retrieval.
51         """
52         return None
53
54     def abort():
55         """Abandon all the data that has been written.
56         """
57         return None
58
59 class RIBucketReader(RemoteInterface):
60     def read(offset=Offset, length=ReadSize):
61         return ShareData
62
63     def advise_corrupt_share(reason=str):
64         """Clients who discover hash failures in shares that they have
65         downloaded from me will use this method to inform me about the
66         failures. I will record their concern so that my operator can
67         manually inspect the shares in question. I return None.
68
69         This is a wrapper around RIStorageServer.advise_corrupt_share(),
70         which is tied to a specific share, and therefore does not need the
71         extra share-identifying arguments. Please see that method for full
72         documentation.
73         """
74
75 TestVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize, str, str))
76 # elements are (offset, length, operator, specimen)
77 # operator is one of "lt, le, eq, ne, ge, gt"
78 # nop always passes and is used to fetch data while writing.
79 # you should use length==len(specimen) for everything except nop
80 DataVector = ListOf(TupleOf(Offset, ShareData))
81 # (offset, data). This limits us to 30 writes of 1MiB each per call
82 TestAndWriteVectorsForShares = DictOf(int,
83                                       TupleOf(TestVector,
84                                               DataVector,
85                                               ChoiceOf(None, Offset), # new_length
86                                               ))
87 ReadVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize))
88 ReadData = ListOf(ShareData)
89 # returns data[offset:offset+length] for each element of TestVector
90
91 class RIStorageServer(RemoteInterface):
92     __remote_name__ = "RIStorageServer.tahoe.allmydata.com"
93
94     def get_version():
95         """
96         Return a dictionary of version information.
97         """
98         return DictOf(str, Any())
99
100     def allocate_buckets(storage_index=StorageIndex,
101                          renew_secret=LeaseRenewSecret,
102                          cancel_secret=LeaseCancelSecret,
103                          sharenums=SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
104                          allocated_size=Offset, canary=Referenceable):
105         """
106         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
107                               increfed.
108         @param sharenums: these are the share numbers (probably between 0 and
109                           99) that the sender is proposing to store on this
110                           server.
111         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
112                              This secret is generated by the client and
113                              stored for later comparison by the server. Each
114                              server is given a different secret.
115         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
116         @param canary: If the canary is lost before close(), the bucket is
117                        deleted.
118         @return: tuple of (alreadygot, allocated), where alreadygot is what we
119                  already have and allocated is what we hereby agree to accept.
120                  New leases are added for shares in both lists.
121         """
122         return TupleOf(SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
123                        DictOf(int, RIBucketWriter, maxKeys=MAX_BUCKETS))
124
125     def add_lease(storage_index=StorageIndex,
126                   renew_secret=LeaseRenewSecret,
127                   cancel_secret=LeaseCancelSecret):
128         """
129         Add a new lease on the given bucket. If the renew_secret matches an
130         existing lease, that lease will be renewed instead. If there is no
131         bucket for the given storage_index, return silently. (note that in
132         tahoe-1.3.0 and earlier, IndexError was raised if there was no
133         bucket)
134         """
135         return Any() # returns None now, but future versions might change
136
137     def renew_lease(storage_index=StorageIndex, renew_secret=LeaseRenewSecret):
138         """
139         Renew the lease on a given bucket, resetting the timer to 31 days.
140         Some networks will use this, some will not. If there is no bucket for
141         the given storage_index, IndexError will be raised.
142
143         For mutable shares, if the given renew_secret does not match an
144         existing lease, IndexError will be raised with a note listing the
145         server-nodeids on the existing leases, so leases on migrated shares
146         can be renewed or cancelled. For immutable shares, IndexError
147         (without the note) will be raised.
148         """
149         return Any()
150
151     def get_buckets(storage_index=StorageIndex):
152         return DictOf(int, RIBucketReader, maxKeys=MAX_BUCKETS)
153
154
155
156     def slot_readv(storage_index=StorageIndex,
157                    shares=ListOf(int), readv=ReadVector):
158         """Read a vector from the numbered shares associated with the given
159         storage index. An empty shares list means to return data from all
160         known shares. Returns a dictionary with one key per share."""
161         return DictOf(int, ReadData) # shnum -> results
162
163     def slot_testv_and_readv_and_writev(storage_index=StorageIndex,
164                                         secrets=TupleOf(WriteEnablerSecret,
165                                                         LeaseRenewSecret,
166                                                         LeaseCancelSecret),
167                                         tw_vectors=TestAndWriteVectorsForShares,
168                                         r_vector=ReadVector,
169                                         ):
170         """General-purpose test-and-set operation for mutable slots. Perform
171         a bunch of comparisons against the existing shares. If they all pass,
172         then apply a bunch of write vectors to those shares. Then use the
173         read vectors to extract data from all the shares and return the data.
174
175         This method is, um, large. The goal is to allow clients to update all
176         the shares associated with a mutable file in a single round trip.
177
178         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
179                               increfed.
180         @param write_enabler: a secret that is stored along with the slot.
181                               Writes are accepted from any caller who can
182                               present the matching secret. A different secret
183                               should be used for each slot*server pair.
184         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
185                              This secret is generated by the client and
186                              stored for later comparison by the server. Each
187                              server is given a different secret.
188         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
189
190         The 'secrets' argument is a tuple of (write_enabler, renew_secret,
191         cancel_secret). The first is required to perform any write. The
192         latter two are used when allocating new shares. To simply acquire a
193         new lease on existing shares, use an empty testv and an empty writev.
194
195         Each share can have a separate test vector (i.e. a list of
196         comparisons to perform). If all vectors for all shares pass, then all
197         writes for all shares are recorded. Each comparison is a 4-tuple of
198         (offset, length, operator, specimen), which effectively does a bool(
199         (read(offset, length)) OPERATOR specimen ) and only performs the
200         write if all these evaluate to True. Basic test-and-set uses 'eq'.
201         Write-if-newer uses a seqnum and (offset, length, 'lt', specimen).
202         Write-if-same-or-newer uses 'le'.
203
204         Reads from the end of the container are truncated, and missing shares
205         behave like empty ones, so to assert that a share doesn't exist (for
206         use when creating a new share), use (0, 1, 'eq', '').
207
208         The write vector will be applied to the given share, expanding it if
209         necessary. A write vector applied to a share number that did not
210         exist previously will cause that share to be created.
211
212         In Tahoe-LAFS v1.8.3 or later (except 1.9.0a1), if you send a write
213         vector whose offset is beyond the end of the current data, the space
214         between the end of the current data and the beginning of the write
215         vector will be filled with zero bytes. In earlier versions the
216         contents of this space was unspecified (and might end up containing
217         secrets). Storage servers with the new zero-filling behavior will
218         advertise a true value for the 'fills-holes-with-zero-bytes' key
219         (under 'http://allmydata.org/tahoe/protocols/storage/v1') in their
220         version information.
221
222         Each write vector is accompanied by a 'new_length' argument, which
223         can be used to truncate the data. If new_length is not None and it is
224         less than the current size of the data (after applying all write
225         vectors), then the data will be truncated to new_length. If
226         new_length==0, the share will be deleted.
227
228         In Tahoe-LAFS v1.8.2 and earlier, new_length could also be used to
229         enlarge the file by sending a number larger than the size of the data
230         after applying all write vectors. That behavior was not used, and as
231         of Tahoe-LAFS v1.8.3 it no longer works and the new_length is ignored
232         in that case.
233
234         If a storage client knows that the server supports zero-filling, for
235         example from the 'fills-holes-with-zero-bytes' key in its version
236         information, it can extend the file efficiently by writing a single
237         zero byte just before the new end-of-file. Otherwise it must
238         explicitly write zeroes to all bytes between the old and new
239         end-of-file. In any case it should avoid sending new_length larger
240         than the size of the data after applying all write vectors.
241
242         The read vector is used to extract data from all known shares,
243         *before* any writes have been applied. The same vector is used for
244         all shares. This captures the state that was tested by the test
245         vector.
246
247         This method returns two values: a boolean and a dict. The boolean is
248         True if the write vectors were applied, False if not. The dict is
249         keyed by share number, and each value contains a list of strings, one
250         for each element of the read vector.
251
252         If the write_enabler is wrong, this will raise BadWriteEnablerError.
253         To enable share migration (using update_write_enabler), the exception
254         will have the nodeid used for the old write enabler embedded in it,
255         in the following string::
256
257          The write enabler was recorded by nodeid '%s'.
258
259         Note that the nodeid here is encoded using the same base32 encoding
260         used by Foolscap and allmydata.util.idlib.nodeid_b2a().
261
262         """
263         return TupleOf(bool, DictOf(int, ReadData))
264
265     def advise_corrupt_share(share_type=str, storage_index=StorageIndex,
266                              shnum=int, reason=str):
267         """Clients who discover hash failures in shares that they have
268         downloaded from me will use this method to inform me about the
269         failures. I will record their concern so that my operator can
270         manually inspect the shares in question. I return None.
271
272         'share_type' is either 'mutable' or 'immutable'. 'storage_index' is a
273         (binary) storage index string, and 'shnum' is the integer share
274         number. 'reason' is a human-readable explanation of the problem,
275         probably including some expected hash values and the computed ones
276         which did not match. Corruption advisories for mutable shares should
277         include a hash of the public key (the same value that appears in the
278         mutable-file verify-cap), since the current share format does not
279         store that on disk.
280         """
281
282 class IStorageBucketWriter(Interface):
283     """
284     Objects of this kind live on the client side.
285     """
286     def put_block(segmentnum=int, data=ShareData):
287         """@param data: For most segments, this data will be 'blocksize'
288         bytes in length. The last segment might be shorter.
289         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
290         """
291
292     def put_plaintext_hashes(hashes=ListOf(Hash)):
293         """
294         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
295         """
296
297     def put_crypttext_hashes(hashes=ListOf(Hash)):
298         """
299         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
300         """
301
302     def put_block_hashes(blockhashes=ListOf(Hash)):
303         """
304         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
305         """
306
307     def put_share_hashes(sharehashes=ListOf(TupleOf(int, Hash))):
308         """
309         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
310         """
311
312     def put_uri_extension(data=URIExtensionData):
313         """This block of data contains integrity-checking information (hashes
314         of plaintext, crypttext, and shares), as well as encoding parameters
315         that are necessary to recover the data. This is a serialized dict
316         mapping strings to other strings. The hash of this data is kept in
317         the URI and verified before any of the data is used. All buckets for
318         a given file contain identical copies of this data.
319
320         The serialization format is specified with the following pseudocode:
321         for k in sorted(dict.keys()):
322             assert re.match(r'^[a-zA-Z_\-]+$', k)
323             write(k + ':' + netstring(dict[k]))
324
325         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
326         """
327
328     def close():
329         """Finish writing and close the bucket. The share is not finalized
330         until this method is called: if the uploading client disconnects
331         before calling close(), the partially-written share will be
332         discarded.
333
334         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
335         """
336
337 class IStorageBucketReader(Interface):
338
339     def get_block_data(blocknum=int, blocksize=int, size=int):
340         """Most blocks will be the same size. The last block might be shorter
341         than the others.
342
343         @return: ShareData
344         """
345
346     def get_crypttext_hashes():
347         """
348         @return: ListOf(Hash)
349         """
350
351     def get_block_hashes(at_least_these=SetOf(int)):
352         """
353         @return: ListOf(Hash)
354         """
355
356     def get_share_hashes(at_least_these=SetOf(int)):
357         """
358         @return: ListOf(TupleOf(int, Hash))
359         """
360
361     def get_uri_extension():
362         """
363         @return: URIExtensionData
364         """
365
366 class IStorageBroker(Interface):
367     def get_servers_for_psi(peer_selection_index):
368         """
369         @return: list of IServer instances
370         """
371     def get_connected_servers():
372         """
373         @return: frozenset of connected IServer instances
374         """
375     def get_known_servers():
376         """
377         @return: frozenset of IServer instances
378         """
379     def get_all_serverids():
380         """
381         @return: frozenset of serverid strings
382         """
383     def get_nickname_for_serverid(serverid):
384         """
385         @return: unicode nickname, or None
386         """
387
388     # methods moved from IntroducerClient, need review
389     def get_all_connections():
390         """Return a frozenset of (nodeid, service_name, rref) tuples, one for
391         each active connection we've established to a remote service. This is
392         mostly useful for unit tests that need to wait until a certain number
393         of connections have been made."""
394
395     def get_all_connectors():
396         """Return a dict that maps from (nodeid, service_name) to a
397         RemoteServiceConnector instance for all services that we are actively
398         trying to connect to. Each RemoteServiceConnector has the following
399         public attributes::
400
401           service_name: the type of service provided, like 'storage'
402           announcement_time: when we first heard about this service
403           last_connect_time: when we last established a connection
404           last_loss_time: when we last lost a connection
405
406           version: the peer's version, from the most recent connection
407           oldest_supported: the peer's oldest supported version, same
408
409           rref: the RemoteReference, if connected, otherwise None
410           remote_host: the IAddress, if connected, otherwise None
411
412         This method is intended for monitoring interfaces, such as a web page
413         which describes connecting and connected peers.
414         """
415
416     def get_all_peerids():
417         """Return a frozenset of all peerids to whom we have a connection (to
418         one or more services) established. Mostly useful for unit tests."""
419
420     def get_all_connections_for(service_name):
421         """Return a frozenset of (nodeid, service_name, rref) tuples, one
422         for each active connection that provides the given SERVICE_NAME."""
423
424     def get_permuted_peers(service_name, key):
425         """Returns an ordered list of (peerid, rref) tuples, selecting from
426         the connections that provide SERVICE_NAME, using a hash-based
427         permutation keyed by KEY. This randomizes the service list in a
428         repeatable way, to distribute load over many peers.
429         """
430
431
432 class IMutableSlotWriter(Interface):
433     """
434     The interface for a writer around a mutable slot on a remote server.
435     """
436     def set_checkstring(checkstring, *args):
437         """
438         Set the checkstring that I will pass to the remote server when
439         writing.
440
441             @param checkstring A packed checkstring to use.
442
443         Note that implementations can differ in which semantics they
444         wish to support for set_checkstring -- they can, for example,
445         build the checkstring themselves from its constituents, or
446         some other thing.
447         """
448
449     def get_checkstring():
450         """
451         Get the checkstring that I think currently exists on the remote
452         server.
453         """
454
455     def put_block(data, segnum, salt):
456         """
457         Add a block and salt to the share.
458         """
459
460     def put_encprivey(encprivkey):
461         """
462         Add the encrypted private key to the share.
463         """
464
465     def put_blockhashes(blockhashes=list):
466         """
467         Add the block hash tree to the share.
468         """
469
470     def put_sharehashes(sharehashes=dict):
471         """
472         Add the share hash chain to the share.
473         """
474
475     def get_signable():
476         """
477         Return the part of the share that needs to be signed.
478         """
479
480     def put_signature(signature):
481         """
482         Add the signature to the share.
483         """
484
485     def put_verification_key(verification_key):
486         """
487         Add the verification key to the share.
488         """
489
490     def finish_publishing():
491         """
492         Do anything necessary to finish writing the share to a remote
493         server. I require that no further publishing needs to take place
494         after this method has been called.
495         """
496
497
498 class IURI(Interface):
499     def init_from_string(uri):
500         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
501         this instance with its data. I am not normally called directly,
502         please use the module-level uri.from_string() function to convert
503         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
504
505     def is_readonly():
506         """Return False if this URI be used to modify the data. Return True
507         if this URI cannot be used to modify the data."""
508
509     def is_mutable():
510         """Return True if the data can be modified by *somebody* (perhaps
511         someone who has a more powerful URI than this one)."""
512
513     # TODO: rename to get_read_cap()
514     def get_readonly():
515         """Return another IURI instance, which represents a read-only form of
516         this one. If is_readonly() is True, this returns self."""
517
518     def get_verify_cap():
519         """Return an instance that provides IVerifierURI, which can be used
520         to check on the availability of the file or directory, without
521         providing enough capabilities to actually read or modify the
522         contents. This may return None if the file does not need checking or
523         verification (e.g. LIT URIs).
524         """
525
526     def to_string():
527         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
528         passing into init_from_string."""
529
530 class IVerifierURI(Interface, IURI):
531     def init_from_string(uri):
532         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
533         this instance with its data. I am not normally called directly,
534         please use the module-level uri.from_string() function to convert
535         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
536
537     def to_string():
538         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
539         passing into init_from_string."""
540
541 class IDirnodeURI(Interface):
542     """I am a URI which represents a dirnode."""
543
544 class IFileURI(Interface):
545     """I am a URI which represents a filenode."""
546     def get_size():
547         """Return the length (in bytes) of the file that I represent."""
548
549 class IImmutableFileURI(IFileURI):
550     pass
551
552 class IMutableFileURI(Interface):
553     """I am a URI which represents a mutable filenode."""
554     def get_extension_params():
555         """Return the extension parameters in the URI"""
556
557     def set_extension_params():
558         """Set the extension parameters that should be in the URI"""
559
560 class IDirectoryURI(Interface):
561     pass
562
563 class IReadonlyDirectoryURI(Interface):
564     pass
565
566 class CapConstraintError(Exception):
567     """A constraint on a cap was violated."""
568
569 class MustBeDeepImmutableError(CapConstraintError):
570     """Mutable children cannot be added to an immutable directory.
571     Also, caps obtained from an immutable directory can trigger this error
572     if they are later found to refer to a mutable object and then used."""
573
574 class MustBeReadonlyError(CapConstraintError):
575     """Known write caps cannot be specified in a ro_uri field. Also,
576     caps obtained from a ro_uri field can trigger this error if they
577     are later found to be write caps and then used."""
578
579 class MustNotBeUnknownRWError(CapConstraintError):
580     """Cannot add an unknown child cap specified in a rw_uri field."""
581
582
583 class IReadable(Interface):
584     """I represent a readable object -- either an immutable file, or a
585     specific version of a mutable file.
586     """
587
588     def is_readonly():
589         """Return True if this reference provides mutable access to the given
590         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
591         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
592         read-write reference to it.
593
594         For an IReadable returned by get_best_readable_version(), this will
595         always return True, but for instances of subinterfaces such as
596         IMutableFileVersion, it may return False."""
597
598     def is_mutable():
599         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
600         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
601         might be mutable overall, but your reference to it might be
602         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
603         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
604         file."""
605
606     def get_storage_index():
607         """Return the storage index of the file."""
608
609     def get_size():
610         """Return the length (in bytes) of this readable object."""
611
612     def download_to_data():
613         """Download all of the file contents. I return a Deferred that fires
614         with the contents as a byte string."""
615
616     def read(consumer, offset=0, size=None):
617         """Download a portion (possibly all) of the file's contents, making
618         them available to the given IConsumer. Return a Deferred that fires
619         (with the consumer) when the consumer is unregistered (either because
620         the last byte has been given to it, or because the consumer threw an
621         exception during write(), possibly because it no longer wants to
622         receive data). The portion downloaded will start at 'offset' and
623         contain 'size' bytes (or the remainder of the file if size==None).
624
625         The consumer will be used in non-streaming mode: an IPullProducer
626         will be attached to it.
627
628         The consumer will not receive data right away: several network trips
629         must occur first. The order of events will be::
630
631          consumer.registerProducer(p, streaming)
632           (if streaming == False)::
633            consumer does p.resumeProducing()
634             consumer.write(data)
635            consumer does p.resumeProducing()
636             consumer.write(data).. (repeat until all data is written)
637          consumer.unregisterProducer()
638          deferred.callback(consumer)
639
640         If a download error occurs, or an exception is raised by
641         consumer.registerProducer() or consumer.write(), I will call
642         consumer.unregisterProducer() and then deliver the exception via
643         deferred.errback(). To cancel the download, the consumer should call
644         p.stopProducing(), which will result in an exception being delivered
645         via deferred.errback().
646
647         See src/allmydata/util/consumer.py for an example of a simple
648         download-to-memory consumer.
649         """
650
651
652 class IWriteable(Interface):
653     """
654     I define methods that callers can use to update SDMF and MDMF
655     mutable files on a Tahoe-LAFS grid.
656     """
657     # XXX: For the moment, we have only this. It is possible that we
658     #      want to move overwrite() and modify() in here too.
659     def update(data, offset):
660         """
661         I write the data from my data argument to the MDMF file,
662         starting at offset. I continue writing data until my data
663         argument is exhausted, appending data to the file as necessary.
664         """
665         # assert IMutableUploadable.providedBy(data)
666         # to append data: offset=node.get_size_of_best_version()
667         # do we want to support compacting MDMF?
668         # for an MDMF file, this can be done with O(data.get_size())
669         # memory. For an SDMF file, any modification takes
670         # O(node.get_size_of_best_version()).
671
672
673 class IMutableFileVersion(IReadable):
674     """I provide access to a particular version of a mutable file. The
675     access is read/write if I was obtained from a filenode derived from
676     a write cap, or read-only if the filenode was derived from a read cap.
677     """
678
679     def get_sequence_number():
680         """Return the sequence number of this version."""
681
682     def get_servermap():
683         """Return the IMutableFileServerMap instance that was used to create
684         this object.
685         """
686
687     def get_writekey():
688         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
689         write-capability. This may be used to assist with data structures
690         that need to make certain data available only to writers, such as the
691         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
692         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
693         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
694         writer-visible data using this writekey.
695         """
696
697     # TODO: Can this be overwrite instead of replace?
698     def replace(new_contents):
699         """Replace the contents of the mutable file, provided that no other
700         node has published (or is attempting to publish, concurrently) a
701         newer version of the file than this one.
702
703         I will avoid modifying any share that is different than the version
704         given by get_sequence_number(). However, if another node is writing
705         to the file at the same time as me, I may manage to update some shares
706         while they update others. If I see any evidence of this, I will signal
707         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
708         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
709         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
710         all of these).
711
712         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
713         return it to the caller (since they failed to coordinate their
714         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
715         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
716         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
717         able to write the new version without incident.
718
719         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
720         update has completed.
721         """
722
723     def modify(modifier_cb):
724         """Modify the contents of the file, by downloading this version,
725         applying the modifier function (or bound method), then uploading
726         the new version. This will succeed as long as no other node
727         publishes a version between the download and the upload.
728         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when
729         the update is complete.
730
731         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
732         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
733         download_to_data(), the old contents will be from this version,
734         but the modifier can use the servermap to make other decisions
735         (such as refusing to apply the delta if there are multiple parallel
736         versions, or if there is evidence of a newer unrecoverable version).
737         'first_time' will be True the first time the modifier is called,
738         and False on any subsequent calls.
739
740         The callable should return a string with the new contents. The
741         callable must be prepared to be called multiple times, and must
742         examine the input string to see if the change that it wants to make
743         is already present in the old version. If it does not need to make
744         any changes, it can either return None, or return its input string.
745
746         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
747         errback.
748         """
749
750
751 # The hierarchy looks like this:
752 #  IFilesystemNode
753 #   IFileNode
754 #    IMutableFileNode
755 #    IImmutableFileNode
756 #   IDirectoryNode
757
758 class IFilesystemNode(Interface):
759     def get_cap():
760         """Return the strongest 'cap instance' associated with this node.
761         (writecap for writeable-mutable files/directories, readcap for
762         immutable or readonly-mutable files/directories). To convert this
763         into a string, call .to_string() on the result."""
764
765     def get_readcap():
766         """Return a readonly cap instance for this node. For immutable or
767         readonly nodes, get_cap() and get_readcap() return the same thing."""
768
769     def get_repair_cap():
770         """Return an IURI instance that can be used to repair the file, or
771         None if this node cannot be repaired (either because it is not
772         distributed, like a LIT file, or because the node does not represent
773         sufficient authority to create a repair-cap, like a read-only RSA
774         mutable file node [which cannot create the correct write-enablers]).
775         """
776
777     def get_verify_cap():
778         """Return an IVerifierURI instance that represents the
779         'verifiy/refresh capability' for this node. The holder of this
780         capability will be able to renew the lease for this node, protecting
781         it from garbage-collection. They will also be able to ask a server if
782         it holds a share for the file or directory.
783         """
784
785     def get_uri():
786         """Return the URI string corresponding to the strongest cap associated
787         with this node. If this node is read-only, the URI will only offer
788         read-only access. If this node is read-write, the URI will offer
789         read-write access.
790
791         If you have read-write access to a node and wish to share merely
792         read-only access with others, use get_readonly_uri().
793         """
794
795     def get_write_uri():
796         """Return the URI string that can be used by others to get write
797         access to this node, if it is writeable. If this is a read-only node,
798         return None."""
799
800     def get_readonly_uri():
801         """Return the URI string that can be used by others to get read-only
802         access to this node. The result is a read-only URI, regardless of
803         whether this node is read-only or read-write.
804
805         If you have merely read-only access to this node, get_readonly_uri()
806         will return the same thing as get_uri().
807         """
808
809     def get_storage_index():
810         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
811         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
812         files and directories)."""
813
814     def is_readonly():
815         """Return True if this reference provides mutable access to the given
816         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
817         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
818         read-write reference to it."""
819
820     def is_mutable():
821         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
822         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
823         might be mutable overall, but your reference to it might be
824         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
825         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
826         file.
827         """
828
829     def is_unknown():
830         """Return True if this is an unknown node."""
831
832     def is_allowed_in_immutable_directory():
833         """Return True if this node is allowed as a child of a deep-immutable
834         directory. This is true if either the node is of a known-immutable type,
835         or it is unknown and read-only.
836         """
837
838     def raise_error():
839         """Raise any error associated with this node."""
840
841     # XXX: These may not be appropriate outside the context of an IReadable.
842     def get_size():
843         """Return the length (in bytes) of the data this node represents. For
844         directory nodes, I return the size of the backing store. I return
845         synchronously and do not consult the network, so for mutable objects,
846         I will return the most recently observed size for the object, or None
847         if I don't remember a size. Use get_current_size, which returns a
848         Deferred, if you want more up-to-date information."""
849
850     def get_current_size():
851         """I return a Deferred that fires with the length (in bytes) of the
852         data this node represents.
853         """
854
855 class IFileNode(IFilesystemNode):
856     """I am a node which represents a file: a sequence of bytes. I am not a
857     container, like IDirectoryNode."""
858     def get_best_readable_version():
859         """Return a Deferred that fires with an IReadable for the 'best'
860         available version of the file. The IReadable provides only read
861         access, even if this filenode was derived from a write cap.
862
863         For an immutable file, there is only one version. For a mutable
864         file, the 'best' version is the recoverable version with the
865         highest sequence number. If no uncoordinated writes have occurred,
866         and if enough shares are available, then this will be the most
867         recent version that has been uploaded. If no version is recoverable,
868         the Deferred will errback with an UnrecoverableFileError.
869         """
870
871     def download_best_version():
872         """Download the contents of the version that would be returned
873         by get_best_readable_version(). This is equivalent to calling
874         download_to_data() on the IReadable given by that method.
875
876         I return a Deferred that fires with a byte string when the file
877         has been fully downloaded. To support streaming download, use
878         the 'read' method of IReadable. If no version is recoverable,
879         the Deferred will errback with an UnrecoverableFileError.
880         """
881
882     def get_size_of_best_version():
883         """Find the size of the version that would be returned by
884         get_best_readable_version().
885
886         I return a Deferred that fires with an integer. If no version
887         is recoverable, the Deferred will errback with an
888         UnrecoverableFileError.
889         """
890
891
892 class IImmutableFileNode(IFileNode, IReadable):
893     """I am a node representing an immutable file. Immutable files have
894     only one version"""
895
896
897 class IMutableFileNode(IFileNode):
898     """I provide access to a 'mutable file', which retains its identity
899     regardless of what contents are put in it.
900
901     The consistency-vs-availability problem means that there might be
902     multiple versions of a file present in the grid, some of which might be
903     unrecoverable (i.e. have fewer than 'k' shares). These versions are
904     loosely ordered: each has a sequence number and a hash, and any version
905     with seqnum=N was uploaded by a node which has seen at least one version
906     with seqnum=N-1.
907
908     The 'servermap' (an instance of IMutableFileServerMap) is used to
909     describe the versions that are known to be present in the grid, and which
910     servers are hosting their shares. It is used to represent the 'state of
911     the world', and is used for this purpose by my test-and-set operations.
912     Downloading the contents of the mutable file will also return a
913     servermap. Uploading a new version into the mutable file requires a
914     servermap as input, and the semantics of the replace operation is
915     'replace the file with my new version if it looks like nobody else has
916     changed the file since my previous download'. Because the file is
917     distributed, this is not a perfect test-and-set operation, but it will do
918     its best. If the replace process sees evidence of a simultaneous write,
919     it will signal an UncoordinatedWriteError, so that the caller can take
920     corrective action.
921
922
923     Most readers will want to use the 'best' current version of the file, and
924     should use my 'download_best_version()' method.
925
926     To unconditionally replace the file, callers should use overwrite(). This
927     is the mode that user-visible mutable files will probably use.
928
929     To apply some delta to the file, call modify() with a callable modifier
930     function that can apply the modification that you want to make. This is
931     the mode that dirnodes will use, since most directory modification
932     operations can be expressed in terms of deltas to the directory state.
933
934
935     Three methods are available for users who need to perform more complex
936     operations. The first is get_servermap(), which returns an up-to-date
937     servermap using a specified mode. The second is download_version(), which
938     downloads a specific version (not necessarily the 'best' one). The third
939     is 'upload', which accepts new contents and a servermap (which must have
940     been updated with MODE_WRITE). The upload method will attempt to apply
941     the new contents as long as no other node has modified the file since the
942     servermap was updated. This might be useful to a caller who wants to
943     merge multiple versions into a single new one.
944
945     Note that each time the servermap is updated, a specific 'mode' is used,
946     which determines how many peers are queried. To use a servermap for my
947     replace() method, that servermap must have been updated in MODE_WRITE.
948     These modes are defined in allmydata.mutable.common, and consist of
949     MODE_READ, MODE_WRITE, MODE_ANYTHING, and MODE_CHECK. Please look in
950     allmydata/mutable/servermap.py for details about the differences.
951
952     Mutable files are currently limited in size (about 3.5MB max) and can
953     only be retrieved and updated all-at-once, as a single big string. Future
954     versions of our mutable files will remove this restriction.
955     """
956     def get_best_mutable_version():
957         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileVersion for
958         the 'best' available version of the file. The best version is
959         the recoverable version with the highest sequence number. If no
960         uncoordinated writes have occurred, and if enough shares are
961         available, then this will be the most recent version that has
962         been uploaded.
963
964         If no version is recoverable, the Deferred will errback with an
965         UnrecoverableFileError.
966         """
967
968     def overwrite(new_contents):
969         """Unconditionally replace the contents of the mutable file with new
970         ones. This simply chains get_servermap(MODE_WRITE) and upload(). This
971         is only appropriate to use when the new contents of the file are
972         completely unrelated to the old ones, and you do not care about other
973         clients' changes.
974
975         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
976         update has completed.
977         """
978
979     def modify(modifier_cb):
980         """Modify the contents of the file, by downloading the current
981         version, applying the modifier function (or bound method), then
982         uploading the new version. I return a Deferred that fires (with a
983         PublishStatus object) when the update is complete.
984
985         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
986         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
987         download_best_version(), the old contents will be from the best
988         recoverable version, but the modifier can use the servermap to make
989         other decisions (such as refusing to apply the delta if there are
990         multiple parallel versions, or if there is evidence of a newer
991         unrecoverable version). 'first_time' will be True the first time the
992         modifier is called, and False on any subsequent calls.
993
994         The callable should return a string with the new contents. The
995         callable must be prepared to be called multiple times, and must
996         examine the input string to see if the change that it wants to make
997         is already present in the old version. If it does not need to make
998         any changes, it can either return None, or return its input string.
999
1000         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
1001         errback.
1002         """
1003
1004     def get_servermap(mode):
1005         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileServerMap
1006         instance, updated using the given mode.
1007         """
1008
1009     def download_version(servermap, version):
1010         """Download a specific version of the file, using the servermap
1011         as a guide to where the shares are located.
1012
1013         I return a Deferred that fires with the requested contents, or
1014         errbacks with UnrecoverableFileError. Note that a servermap which was
1015         updated with MODE_ANYTHING or MODE_READ may not know about shares for
1016         all versions (those modes stop querying servers as soon as they can
1017         fulfil their goals), so you may want to use MODE_CHECK (which checks
1018         everything) to get increased visibility.
1019         """
1020
1021     def upload(new_contents, servermap):
1022         """Replace the contents of the file with new ones. This requires a
1023         servermap that was previously updated with MODE_WRITE.
1024
1025         I attempt to provide test-and-set semantics, in that I will avoid
1026         modifying any share that is different than the version I saw in the
1027         servermap. However, if another node is writing to the file at the
1028         same time as me, I may manage to update some shares while they update
1029         others. If I see any evidence of this, I will signal
1030         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
1031         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
1032         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
1033         all of these).
1034
1035         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
1036         return it to the caller (since they failed to coordinate their
1037         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
1038         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
1039         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
1040         able to write the new version without incident.
1041
1042         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
1043         publish has completed. I will update the servermap in-place with the
1044         location of all new shares.
1045         """
1046
1047     def get_writekey():
1048         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
1049         write-capability. This may be used to assist with data structures
1050         that need to make certain data available only to writers, such as the
1051         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
1052         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
1053         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
1054         writer-visible data using this writekey.
1055         """
1056
1057     def get_version():
1058         """Returns the mutable file protocol version."""
1059
1060 class NotEnoughSharesError(Exception):
1061     """Download was unable to get enough shares"""
1062
1063 class NoSharesError(Exception):
1064     """Download was unable to get any shares at all."""
1065
1066 class DownloadStopped(Exception):
1067     pass
1068
1069 class UploadUnhappinessError(Exception):
1070     """Upload was unable to satisfy 'servers_of_happiness'"""
1071
1072 class UnableToFetchCriticalDownloadDataError(Exception):
1073     """I was unable to fetch some piece of critical data which is supposed to
1074     be identically present in all shares."""
1075
1076 class NoServersError(Exception):
1077     """Upload wasn't given any servers to work with, usually indicating a
1078     network or Introducer problem."""
1079
1080 class ExistingChildError(Exception):
1081     """A directory node was asked to add or replace a child that already
1082     exists, and overwrite= was set to False."""
1083
1084 class NoSuchChildError(Exception):
1085     """A directory node was asked to fetch a child which does not exist."""
1086
1087 class ChildOfWrongTypeError(Exception):
1088     """An operation was attempted on a child of the wrong type (file or directory)."""
1089
1090 class IDirectoryNode(IFilesystemNode):
1091     """I represent a filesystem node that is a container, with a
1092     name-to-child mapping, holding the tahoe equivalent of a directory. All
1093     child names are unicode strings, and all children are some sort of
1094     IFilesystemNode (a file, subdirectory, or unknown node).
1095     """
1096
1097     def get_uri():
1098         """
1099         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
1100         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
1101         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
1102         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
1103         protocol.
1104         """
1105
1106     def get_readonly_uri():
1107         """
1108         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
1109         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
1110         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
1111         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
1112         protocol.
1113         """
1114
1115     def list():
1116         """I return a Deferred that fires with a dictionary mapping child
1117         name (a unicode string) to (node, metadata_dict) tuples, in which
1118         'node' is an IFilesystemNode and 'metadata_dict' is a dictionary of
1119         metadata."""
1120
1121     def has_child(name):
1122         """I return a Deferred that fires with a boolean, True if there
1123         exists a child of the given name, False if not. The child name must
1124         be a unicode string."""
1125
1126     def get(name):
1127         """I return a Deferred that fires with a specific named child node,
1128         which is an IFilesystemNode. The child name must be a unicode string.
1129         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1130
1131     def get_metadata_for(name):
1132         """I return a Deferred that fires with the metadata dictionary for
1133         a specific named child node. The child name must be a unicode string.
1134         This metadata is stored in the *edge*, not in the child, so it is
1135         attached to the parent dirnode rather than the child node.
1136         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1137
1138     def set_metadata_for(name, metadata):
1139         """I replace any existing metadata for the named child with the new
1140         metadata. The child name must be a unicode string. This metadata is
1141         stored in the *edge*, not in the child, so it is attached to the
1142         parent dirnode rather than the child node. I return a Deferred
1143         (that fires with this dirnode) when the operation is complete.
1144         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1145
1146     def get_child_at_path(path):
1147         """Transform a child path into an IFilesystemNode.
1148
1149         I perform a recursive series of 'get' operations to find the named
1150         descendant node. I return a Deferred that fires with the node, or
1151         errbacks with NoSuchChildError if the node could not be found.
1152
1153         The path can be either a single string (slash-separated) or a list of
1154         path-name elements. All elements must be unicode strings.
1155         """
1156
1157     def get_child_and_metadata_at_path(path):
1158         """Transform a child path into an IFilesystemNode and metadata.
1159
1160         I am like get_child_at_path(), but my Deferred fires with a tuple of
1161         (node, metadata). The metadata comes from the last edge. If the path
1162         is empty, the metadata will be an empty dictionary.
1163         """
1164
1165     def set_uri(name, writecap, readcap=None, metadata=None, overwrite=True):
1166         """I add a child (by writecap+readcap) at the specific name. I return
1167         a Deferred that fires when the operation finishes. If overwrite= is
1168         True, I will replace any existing child of the same name, otherwise
1169         an existing child will cause me to return ExistingChildError. The
1170         child name must be a unicode string.
1171
1172         The child caps could be for a file, or for a directory. If you have
1173         both the writecap and readcap, you should provide both arguments.
1174         If you have only one cap and don't know whether it is read-only,
1175         provide it as the writecap argument and leave the readcap as None.
1176         If you have only one cap that is known to be read-only, provide it
1177         as the readcap argument and leave the writecap as None.
1178         The filecaps are typically obtained from an IFilesystemNode with
1179         get_uri() and get_readonly_uri().
1180
1181         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
1182         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
1183         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
1184         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
1185         already a child by this name present. This roughly matches the
1186         ctime/mtime semantics of traditional filesystems.  See the
1187         "About the metadata" section of webapi.txt for futher information.
1188
1189         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
1190         NotWriteableError."""
1191
1192     def set_children(entries, overwrite=True):
1193         """Add multiple children (by writecap+readcap) to a directory node.
1194         Takes a dictionary, with childname as keys and (writecap, readcap)
1195         tuples (or (writecap, readcap, metadata) triples) as values. Returns
1196         a Deferred that fires (with this dirnode) when the operation
1197         finishes. This is equivalent to calling set_uri() multiple times, but
1198         is much more efficient. All child names must be unicode strings.
1199         """
1200
1201     def set_node(name, child, metadata=None, overwrite=True):
1202         """I add a child at the specific name. I return a Deferred that fires
1203         when the operation finishes. This Deferred will fire with the child
1204         node that was just added. I will replace any existing child of the
1205         same name. The child name must be a unicode string. The 'child'
1206         instance must be an instance providing IFilesystemNode.
1207
1208         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
1209         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
1210         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
1211         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
1212         already a child by this name present. This roughly matches the
1213         ctime/mtime semantics of traditional filesystems. See the
1214         "About the metadata" section of webapi.txt for futher information.
1215
1216         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
1217         NotWriteableError."""
1218
1219     def set_nodes(entries, overwrite=True):
1220         """Add multiple children to a directory node. Takes a dict mapping
1221         unicode childname to (child_node, metdata) tuples. If metdata=None,
1222         the original metadata is left unmodified. Returns a Deferred that
1223         fires (with this dirnode) when the operation finishes. This is
1224         equivalent to calling set_node() multiple times, but is much more
1225         efficient."""
1226
1227     def add_file(name, uploadable, metadata=None, overwrite=True):
1228         """I upload a file (using the given IUploadable), then attach the
1229         resulting ImmutableFileNode to the directory at the given name. I set
1230         metadata the same way as set_uri and set_node. The child name must be
1231         a unicode string.
1232
1233         I return a Deferred that fires (with the IFileNode of the uploaded
1234         file) when the operation completes."""
1235
1236     def delete(name, must_exist=True, must_be_directory=False, must_be_file=False):
1237         """I remove the child at the specific name. I return a Deferred that
1238         fires when the operation finishes. The child name must be a unicode
1239         string. If must_exist is True and I do not have a child by that name,
1240         I raise NoSuchChildError. If must_be_directory is True and the child
1241         is a file, or if must_be_file is True and the child is a directory,
1242         I raise ChildOfWrongTypeError."""
1243
1244     def create_subdirectory(name, initial_children={}, overwrite=True, metadata=None):
1245         """I create and attach a directory at the given name. The new
1246         directory can be empty, or it can be populated with children
1247         according to 'initial_children', which takes a dictionary in the same
1248         format as set_nodes (i.e. mapping unicode child name to (childnode,
1249         metadata) tuples). The child name must be a unicode string. I return
1250         a Deferred that fires (with the new directory node) when the
1251         operation finishes."""
1252
1253     def move_child_to(current_child_name, new_parent, new_child_name=None,
1254                       overwrite=True):
1255         """I take one of my children and move them to a new parent. The child
1256         is referenced by name. On the new parent, the child will live under
1257         'new_child_name', which defaults to 'current_child_name'. TODO: what
1258         should we do about metadata? I return a Deferred that fires when the
1259         operation finishes. The child name must be a unicode string. I raise
1260         NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1261
1262     def build_manifest():
1263         """I generate a table of everything reachable from this directory.
1264         I also compute deep-stats as described below.
1265
1266         I return a Monitor. The Monitor's results will be a dictionary with
1267         four elements:
1268
1269          res['manifest']: a list of (path, cap) tuples for all nodes
1270                           (directories and files) reachable from this one.
1271                           'path' will be a tuple of unicode strings. The
1272                           origin dirnode will be represented by an empty path
1273                           tuple.
1274          res['verifycaps']: a list of (printable) verifycap strings, one for
1275                             each reachable non-LIT node. This is a set:
1276                             it will contain no duplicates.
1277          res['storage-index']: a list of (base32) storage index strings,
1278                                one for each reachable non-LIT node. This is
1279                                a set: it will contain no duplicates.
1280          res['stats']: a dictionary, the same that is generated by
1281                        start_deep_stats() below.
1282
1283         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
1284         storage index of the starting point.
1285         """
1286
1287     def start_deep_stats():
1288         """Return a Monitor, examining all nodes (directories and files)
1289         reachable from this one. The Monitor's results will be a dictionary
1290         with the following keys::
1291
1292            count-immutable-files: count of how many CHK files are in the set
1293            count-mutable-files: same, for mutable files (does not include
1294                                 directories)
1295            count-literal-files: same, for LIT files
1296            count-files: sum of the above three
1297
1298            count-directories: count of directories
1299
1300            size-immutable-files: total bytes for all CHK files in the set
1301            size-mutable-files (TODO): same, for current version of all mutable
1302                                       files, does not include directories
1303            size-literal-files: same, for LIT files
1304            size-directories: size of mutable files used by directories
1305
1306            largest-directory: number of bytes in the largest directory
1307            largest-directory-children: number of children in the largest
1308                                        directory
1309            largest-immutable-file: number of bytes in the largest CHK file
1310
1311         size-mutable-files is not yet implemented, because it would involve
1312         even more queries than deep_stats does.
1313
1314         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
1315         storage index of the starting point.
1316
1317         This operation will visit every directory node underneath this one,
1318         and can take a long time to run. On a typical workstation with good
1319         bandwidth, this can examine roughly 15 directories per second (and
1320         takes several minutes of 100% CPU for ~1700 directories).
1321         """
1322
1323 class ICodecEncoder(Interface):
1324     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1325         """Set up the parameters of this encoder.
1326
1327         This prepares the encoder to perform an operation that converts a
1328         single block of data into a number of shares, such that a future
1329         ICodecDecoder can use a subset of these shares to recover the
1330         original data. This operation is invoked by calling encode(). Once
1331         the encoding parameters are set up, the encode operation can be
1332         invoked multiple times.
1333
1334         set_params() prepares the encoder to accept blocks of input data that
1335         are exactly 'data_size' bytes in length. The encoder will be prepared
1336         to produce 'max_shares' shares for each encode() operation (although
1337         see the 'desired_share_ids' to use less CPU). The encoding math will
1338         be chosen such that the decoder can get by with as few as
1339         'required_shares' of these shares and still reproduce the original
1340         data. For example, set_params(1000, 5, 5) offers no redundancy at
1341         all, whereas set_params(1000, 1, 10) provides 10x redundancy.
1342
1343         Numerical Restrictions: 'data_size' is required to be an integral
1344         multiple of 'required_shares'. In general, the caller should choose
1345         required_shares and max_shares based upon their reliability
1346         requirements and the number of peers available (the total storage
1347         space used is roughly equal to max_shares*data_size/required_shares),
1348         then choose data_size to achieve the memory footprint desired (larger
1349         data_size means more efficient operation, smaller data_size means
1350         smaller memory footprint).
1351
1352         In addition, 'max_shares' must be equal to or greater than
1353         'required_shares'. Of course, setting them to be equal causes
1354         encode() to degenerate into a particularly slow form of the 'split'
1355         utility.
1356
1357         See encode() for more details about how these parameters are used.
1358
1359         set_params() must be called before any other ICodecEncoder methods
1360         may be invoked.
1361         """
1362
1363     def get_params():
1364         """Return the 3-tuple of data_size, required_shares, max_shares"""
1365
1366     def get_encoder_type():
1367         """Return a short string that describes the type of this encoder.
1368
1369         There is required to be a global table of encoder classes. This method
1370         returns an index into this table; the value at this index is an
1371         encoder class, and this encoder is an instance of that class.
1372         """
1373
1374     def get_block_size():
1375         """Return the length of the shares that encode() will produce.
1376         """
1377
1378     def encode_proposal(data, desired_share_ids=None):
1379         """Encode some data.
1380
1381         'data' must be a string (or other buffer object), and len(data) must
1382         be equal to the 'data_size' value passed earlier to set_params().
1383
1384         This will return a Deferred that will fire with two lists. The first
1385         is a list of shares, each of which is a string (or other buffer
1386         object) such that len(share) is the same as what get_share_size()
1387         returned earlier. The second is a list of shareids, in which each is
1388         an integer. The lengths of the two lists will always be equal to each
1389         other. The user should take care to keep each share closely
1390         associated with its shareid, as one is useless without the other.
1391
1392         The length of this output list will normally be the same as the value
1393         provided to the 'max_shares' parameter of set_params(). This may be
1394         different if 'desired_share_ids' is provided.
1395
1396         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1397         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1398         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1399         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1400         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1401         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1402         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1403         producing shares for the peers which are no longer available.
1404
1405         """
1406
1407     def encode(inshares, desired_share_ids=None):
1408         """Encode some data. This may be called multiple times. Each call is
1409         independent.
1410
1411         inshares is a sequence of length required_shares, containing buffers
1412         (i.e. strings), where each buffer contains the next contiguous
1413         non-overlapping segment of the input data. Each buffer is required to
1414         be the same length, and the sum of the lengths of the buffers is
1415         required to be exactly the data_size promised by set_params(). (This
1416         implies that the data has to be padded before being passed to
1417         encode(), unless of course it already happens to be an even multiple
1418         of required_shares in length.)
1419
1420         Note: the requirement to break up your data into
1421         'required_shares' chunks of exactly the right length before
1422         calling encode() is surprising from point of view of a user
1423         who doesn't know how FEC works. It feels like an
1424         implementation detail that has leaked outside the abstraction
1425         barrier. Is there a use case in which the data to be encoded
1426         might already be available in pre-segmented chunks, such that
1427         it is faster or less work to make encode() take a list rather
1428         than splitting a single string?
1429
1430         Yes, there is: suppose you are uploading a file with K=64,
1431         N=128, segsize=262,144. Then each in-share will be of size
1432         4096. If you use this .encode() API then your code could first
1433         read each successive 4096-byte chunk from the file and store
1434         each one in a Python string and store each such Python string
1435         in a Python list. Then you could call .encode(), passing that
1436         list as "inshares". The encoder would generate the other 64
1437         "secondary shares" and return to you a new list containing
1438         references to the same 64 Python strings that you passed in
1439         (as the primary shares) plus references to the new 64 Python
1440         strings.
1441
1442         (You could even imagine that your code could use readv() so
1443         that the operating system can arrange to get all of those
1444         bytes copied from the file into the Python list of Python
1445         strings as efficiently as possible instead of having a loop
1446         written in C or in Python to copy the next part of the file
1447         into the next string.)
1448
1449         On the other hand if you instead use the .encode_proposal()
1450         API (above), then your code can first read in all of the
1451         262,144 bytes of the segment from the file into a Python
1452         string, then call .encode_proposal() passing the segment data
1453         as the "data" argument. The encoder would basically first
1454         split the "data" argument into a list of 64 in-shares of 4096
1455         byte each, and then do the same thing that .encode() does. So
1456         this would result in a little bit more copying of data and a
1457         little bit higher of a "maximum memory usage" during the
1458         process, although it might or might not make a practical
1459         difference for our current use cases.
1460
1461         Note that "inshares" is a strange name for the parameter if
1462         you think of the parameter as being just for feeding in data
1463         to the codec. It makes more sense if you think of the result
1464         of this encoding as being the set of shares from inshares plus
1465         an extra set of "secondary shares" (or "check shares"). It is
1466         a surprising name! If the API is going to be surprising then
1467         the name should be surprising. If we switch to
1468         encode_proposal() above then we should also switch to an
1469         unsurprising name.
1470
1471         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1472         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1473         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1474         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1475         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1476         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1477         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1478         producing shares for the peers which are no longer available.
1479
1480         For each call, encode() will return a Deferred that fires with two
1481         lists, one containing shares and the other containing the shareids.
1482         The get_share_size() method can be used to determine the length of
1483         the share strings returned by encode(). Each shareid is a small
1484         integer, exactly as passed into 'desired_share_ids' (or
1485         range(max_shares), if desired_share_ids was not provided).
1486
1487         The shares and their corresponding shareids are required to be kept
1488         together during storage and retrieval. Specifically, the share data is
1489         useless by itself: the decoder needs to be told which share is which
1490         by providing it with both the shareid and the actual share data.
1491
1492         This function will allocate an amount of memory roughly equal to::
1493
1494          (max_shares - required_shares) * get_share_size()
1495
1496         When combined with the memory that the caller must allocate to
1497         provide the input data, this leads to a memory footprint roughly
1498         equal to the size of the resulting encoded shares (i.e. the expansion
1499         factor times the size of the input segment).
1500         """
1501
1502         # rejected ideas:
1503         #
1504         #  returning a list of (shareidN,shareN) tuples instead of a pair of
1505         #  lists (shareids..,shares..). Brian thought the tuples would
1506         #  encourage users to keep the share and shareid together throughout
1507         #  later processing, Zooko pointed out that the code to iterate
1508         #  through two lists is not really more complicated than using a list
1509         #  of tuples and there's also a performance improvement
1510         #
1511         #  having 'data_size' not required to be an integral multiple of
1512         #  'required_shares'. Doing this would require encode() to perform
1513         #  padding internally, and we'd prefer to have any padding be done
1514         #  explicitly by the caller. Yes, it is an abstraction leak, but
1515         #  hopefully not an onerous one.
1516
1517
1518 class ICodecDecoder(Interface):
1519     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1520         """Set the params. They have to be exactly the same ones that were
1521         used for encoding."""
1522
1523     def get_needed_shares():
1524         """Return the number of shares needed to reconstruct the data.
1525         set_params() is required to be called before this."""
1526
1527     def decode(some_shares, their_shareids):
1528         """Decode a partial list of shares into data.
1529
1530         'some_shares' is required to be a sequence of buffers of sharedata, a
1531         subset of the shares returned by ICodecEncode.encode(). Each share is
1532         required to be of the same length.  The i'th element of their_shareids
1533         is required to be the shareid of the i'th buffer in some_shares.
1534
1535         This returns a Deferred which fires with a sequence of buffers. This
1536         sequence will contain all of the segments of the original data, in
1537         order. The sum of the lengths of all of the buffers will be the
1538         'data_size' value passed into the original ICodecEncode.set_params()
1539         call. To get back the single original input block of data, use
1540         ''.join(output_buffers), or you may wish to simply write them in
1541         order to an output file.
1542
1543         Note that some of the elements in the result sequence may be
1544         references to the elements of the some_shares input sequence. In
1545         particular, this means that if those share objects are mutable (e.g.
1546         arrays) and if they are changed, then both the input (the
1547         'some_shares' parameter) and the output (the value given when the
1548         deferred is triggered) will change.
1549
1550         The length of 'some_shares' is required to be exactly the value of
1551         'required_shares' passed into the original ICodecEncode.set_params()
1552         call.
1553         """
1554
1555 class IEncoder(Interface):
1556     """I take an object that provides IEncryptedUploadable, which provides
1557     encrypted data, and a list of shareholders. I then encode, hash, and
1558     deliver shares to those shareholders. I will compute all the necessary
1559     Merkle hash trees that are necessary to validate the crypttext that
1560     eventually comes back from the shareholders. I provide the URI Extension
1561     Block Hash, and the encoding parameters, both of which must be included
1562     in the URI.
1563
1564     I do not choose shareholders, that is left to the IUploader. I must be
1565     given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready and
1566     willing to receive data.
1567     """
1568
1569     def set_size(size):
1570         """Specify the number of bytes that will be encoded. This must be
1571         peformed before get_serialized_params() can be called.
1572         """
1573     def set_params(params):
1574         """Override the default encoding parameters. 'params' is a tuple of
1575         (k,d,n), where 'k' is the number of required shares, 'd' is the
1576         servers_of_happiness, and 'n' is the total number of shares that will
1577         be created.
1578
1579         Encoding parameters can be set in three ways. 1: The Encoder class
1580         provides defaults (3/7/10). 2: the Encoder can be constructed with
1581         an 'options' dictionary, in which the
1582         needed_and_happy_and_total_shares' key can be a (k,d,n) tuple. 3:
1583         set_params((k,d,n)) can be called.
1584
1585         If you intend to use set_params(), you must call it before
1586         get_share_size or get_param are called.
1587         """
1588
1589     def set_encrypted_uploadable(u):
1590         """Provide a source of encrypted upload data. 'u' must implement
1591         IEncryptedUploadable.
1592
1593         When this is called, the IEncryptedUploadable will be queried for its
1594         length and the storage_index that should be used.
1595
1596         This returns a Deferred that fires with this Encoder instance.
1597
1598         This must be performed before start() can be called.
1599         """
1600
1601     def get_param(name):
1602         """Return an encoding parameter, by name.
1603
1604         'storage_index': return a string with the (16-byte truncated SHA-256
1605                          hash) storage index to which these shares should be
1606                          pushed.
1607
1608         'share_counts': return a tuple describing how many shares are used:
1609                         (needed_shares, servers_of_happiness, total_shares)
1610
1611         'num_segments': return an int with the number of segments that
1612                         will be encoded.
1613
1614         'segment_size': return an int with the size of each segment.
1615
1616         'block_size': return the size of the individual blocks that will
1617                       be delivered to a shareholder's put_block() method. By
1618                       knowing this, the shareholder will be able to keep all
1619                       blocks in a single file and still provide random access
1620                       when reading them. # TODO: can we avoid exposing this?
1621
1622         'share_size': an int with the size of the data that will be stored
1623                       on each shareholder. This is aggregate amount of data
1624                       that will be sent to the shareholder, summed over all
1625                       the put_block() calls I will ever make. It is useful to
1626                       determine this size before asking potential
1627                       shareholders whether they will grant a lease or not,
1628                       since their answers will depend upon how much space we
1629                       need. TODO: this might also include some amount of
1630                       overhead, like the size of all the hashes. We need to
1631                       decide whether this is useful or not.
1632
1633         'serialized_params': a string with a concise description of the
1634                              codec name and its parameters. This may be passed
1635                              into the IUploadable to let it make sure that
1636                              the same file encoded with different parameters
1637                              will result in different storage indexes.
1638
1639         Once this is called, set_size() and set_params() may not be called.
1640         """
1641
1642     def set_shareholders(shareholders, servermap):
1643         """Tell the encoder where to put the encoded shares. 'shareholders'
1644         must be a dictionary that maps share number (an integer ranging from
1645         0 to n-1) to an instance that provides IStorageBucketWriter.
1646         'servermap' is a dictionary that maps share number (as defined above)
1647         to a set of peerids. This must be performed before start() can be
1648         called."""
1649
1650     def start():
1651         """Begin the encode/upload process. This involves reading encrypted
1652         data from the IEncryptedUploadable, encoding it, uploading the shares
1653         to the shareholders, then sending the hash trees.
1654
1655         set_encrypted_uploadable() and set_shareholders() must be called
1656         before this can be invoked.
1657
1658         This returns a Deferred that fires with a verify cap when the upload
1659         process is complete. The verifycap, plus the encryption key, is
1660         sufficient to construct the read cap.
1661         """
1662
1663 class IDecoder(Interface):
1664     """I take a list of shareholders and some setup information, then
1665     download, validate, decode, and decrypt data from them, writing the
1666     results to an output file.
1667
1668     I do not locate the shareholders, that is left to the IDownloader. I must
1669     be given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready to
1670     send data.
1671     """
1672
1673     def setup(outfile):
1674         """I take a file-like object (providing write and close) to which all
1675         the plaintext data will be written.
1676
1677         TODO: producer/consumer . Maybe write() should return a Deferred that
1678         indicates when it will accept more data? But probably having the
1679         IDecoder be a producer is easier to glue to IConsumer pieces.
1680         """
1681
1682     def set_shareholders(shareholders):
1683         """I take a dictionary that maps share identifiers (small integers)
1684         to RemoteReferences that provide RIBucketReader. This must be called
1685         before start()."""
1686
1687     def start():
1688         """I start the download. This process involves retrieving data and
1689         hash chains from the shareholders, using the hashes to validate the
1690         data, decoding the shares into segments, decrypting the segments,
1691         then writing the resulting plaintext to the output file.
1692
1693         I return a Deferred that will fire (with self) when the download is
1694         complete.
1695         """
1696
1697 class IDownloadTarget(Interface):
1698     # Note that if the IDownloadTarget is also an IConsumer, the downloader
1699     # will register itself as a producer. This allows the target to invoke
1700     # downloader.pauseProducing, resumeProducing, and stopProducing.
1701     def open(size):
1702         """Called before any calls to write() or close(). If an error
1703         occurs before any data is available, fail() may be called without
1704         a previous call to open().
1705
1706         'size' is the length of the file being downloaded, in bytes."""
1707
1708     def write(data):
1709         """Output some data to the target."""
1710     def close():
1711         """Inform the target that there is no more data to be written."""
1712     def fail(why):
1713         """fail() is called to indicate that the download has failed. 'why'
1714         is a Failure object indicating what went wrong. No further methods
1715         will be invoked on the IDownloadTarget after fail()."""
1716     def register_canceller(cb):
1717         """The CiphertextDownloader uses this to register a no-argument function
1718         that the target can call to cancel the download. Once this canceller
1719         is invoked, no further calls to write() or close() will be made."""
1720     def finish():
1721         """When the CiphertextDownloader is done, this finish() function will be
1722         called. Whatever it returns will be returned to the invoker of
1723         Downloader.download.
1724         """
1725
1726 class IDownloader(Interface):
1727     def download(uri, target):
1728         """Perform a CHK download, sending the data to the given target.
1729         'target' must provide IDownloadTarget.
1730
1731         Returns a Deferred that fires (with the results of target.finish)
1732         when the download is finished, or errbacks if something went wrong."""
1733
1734 class IEncryptedUploadable(Interface):
1735     def set_upload_status(upload_status):
1736         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1737         information. The IEncryptedUploadable is responsible for setting
1738         key-determination progress ('chk'), size, storage_index, and
1739         ciphertext-fetch progress. It may delegate some of this
1740         responsibility to others, in particular to the IUploadable."""
1741
1742     def get_size():
1743         """This behaves just like IUploadable.get_size()."""
1744
1745     def get_all_encoding_parameters():
1746         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1747         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1748         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1749         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1750         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1751         as padding).
1752
1753         This usually passes through to the IUploadable method of the same
1754         name.
1755
1756         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1757         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1758         to control the values that this method returns.
1759         """
1760
1761     def get_storage_index():
1762         """Return a Deferred that fires with a 16-byte storage index.
1763         """
1764
1765     def read_encrypted(length, hash_only):
1766         """This behaves just like IUploadable.read(), but returns crypttext
1767         instead of plaintext. If hash_only is True, then this discards the
1768         data (and returns an empty list); this improves efficiency when
1769         resuming an interrupted upload (where we need to compute the
1770         plaintext hashes, but don't need the redundant encrypted data)."""
1771
1772     def get_plaintext_hashtree_leaves(first, last, num_segments):
1773         """OBSOLETE; Get the leaf nodes of a merkle hash tree over the
1774         plaintext segments, i.e. get the tagged hashes of the given segments.
1775         The segment size is expected to be generated by the
1776         IEncryptedUploadable before any plaintext is read or ciphertext
1777         produced, so that the segment hashes can be generated with only a
1778         single pass.
1779
1780         This returns a Deferred which fires with a sequence of hashes, using:
1781
1782          tuple(segment_hashes[first:last])
1783
1784         'num_segments' is used to assert that the number of segments that the
1785         IEncryptedUploadable handled matches the number of segments that the
1786         encoder was expecting.
1787
1788         This method must not be called until the final byte has been read
1789         from read_encrypted(). Once this method is called, read_encrypted()
1790         can never be called again.
1791         """
1792
1793     def get_plaintext_hash():
1794         """OBSOLETE; Get the hash of the whole plaintext.
1795
1796         This returns a Deferred which fires with a tagged SHA-256 hash of the
1797         whole plaintext, obtained from hashutil.plaintext_hash(data).
1798         """
1799
1800     def close():
1801         """Just like IUploadable.close()."""
1802
1803 class IUploadable(Interface):
1804     def set_upload_status(upload_status):
1805         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1806         information. The IUploadable is responsible for setting
1807         key-determination progress ('chk')."""
1808
1809     def set_default_encoding_parameters(params):
1810         """Set the default encoding parameters, which must be a dict mapping
1811         strings to ints. The meaningful keys are 'k', 'happy', 'n', and
1812         'max_segment_size'. These might have an influence on the final
1813         encoding parameters returned by get_all_encoding_parameters(), if the
1814         Uploadable doesn't have more specific preferences.
1815
1816         This call is optional: if it is not used, the Uploadable will use
1817         some built-in defaults. If used, this method must be called before
1818         any other IUploadable methods to have any effect.
1819         """
1820
1821     def get_size():
1822         """Return a Deferred that will fire with the length of the data to be
1823         uploaded, in bytes. This will be called before the data is actually
1824         used, to compute encoding parameters.
1825         """
1826
1827     def get_all_encoding_parameters():
1828         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1829         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1830         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1831         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1832         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1833         as padding).
1834
1835         The relative values of k and n allow some IUploadables to request
1836         better redundancy than others (in exchange for consuming more space
1837         in the grid).
1838
1839         Larger values of segment_size reduce hash overhead, while smaller
1840         values reduce memory footprint and cause data to be delivered in
1841         smaller pieces (which may provide a smoother and more predictable
1842         download experience).
1843
1844         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1845         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1846         to control the values that this method returns. One way to influence
1847         them may be to call set_encoding_parameters() before calling
1848         get_all_encoding_parameters().
1849         """
1850
1851     def get_encryption_key():
1852         """Return a Deferred that fires with a 16-byte AES key. This key will
1853         be used to encrypt the data. The key will also be hashed to derive
1854         the StorageIndex.
1855
1856         Uploadables which want to achieve convergence should hash their file
1857         contents and the serialized_encoding_parameters to form the key
1858         (which of course requires a full pass over the data). Uploadables can
1859         use the upload.ConvergentUploadMixin class to achieve this
1860         automatically.
1861
1862         Uploadables which do not care about convergence (or do not wish to
1863         make multiple passes over the data) can simply return a
1864         strongly-random 16 byte string.
1865
1866         get_encryption_key() may be called multiple times: the IUploadable is
1867         required to return the same value each time.
1868         """
1869
1870     def read(length):
1871         """Return a Deferred that fires with a list of strings (perhaps with
1872         only a single element) which, when concatenated together, contain the
1873         next 'length' bytes of data. If EOF is near, this may provide fewer
1874         than 'length' bytes. The total number of bytes provided by read()
1875         before it signals EOF must equal the size provided by get_size().
1876
1877         If the data must be acquired through multiple internal read
1878         operations, returning a list instead of a single string may help to
1879         reduce string copies. However, the length of the concatenated strings
1880         must equal the amount of data requested, unless EOF is encountered.
1881         Long reads, or short reads without EOF, are not allowed. read()
1882         should return the same amount of data as a local disk file read, just
1883         in a different shape and asynchronously.
1884
1885         'length' will typically be equal to (min(get_size(),1MB)/req_shares),
1886         so a 10kB file means length=3kB, 100kB file means length=30kB,
1887         and >=1MB file means length=300kB.
1888
1889         This method provides for a single full pass through the data. Later
1890         use cases may desire multiple passes or access to only parts of the
1891         data (such as a mutable file making small edits-in-place). This API
1892         will be expanded once those use cases are better understood.
1893         """
1894
1895     def close():
1896         """The upload is finished, and whatever filehandle was in use may be
1897         closed."""
1898
1899
1900 class IMutableUploadable(Interface):
1901     """
1902     I represent content that is due to be uploaded to a mutable filecap.
1903     """
1904     # This is somewhat simpler than the IUploadable interface above
1905     # because mutable files do not need to be concerned with possibly
1906     # generating a CHK, nor with per-file keys. It is a subset of the
1907     # methods in IUploadable, though, so we could just as well implement
1908     # the mutable uploadables as IUploadables that don't happen to use
1909     # those methods (with the understanding that the unused methods will
1910     # never be called on such objects)
1911     def get_size():
1912         """
1913         Returns a Deferred that fires with the size of the content held
1914         by the uploadable.
1915         """
1916
1917     def read(length):
1918         """
1919         Returns a list of strings which, when concatenated, are the next
1920         length bytes of the file, or fewer if there are fewer bytes
1921         between the current location and the end of the file.
1922         """
1923
1924     def close():
1925         """
1926         The process that used the Uploadable is finished using it, so
1927         the uploadable may be closed.
1928         """
1929
1930 class IUploadResults(Interface):
1931     """I am returned by upload() methods. I contain a number of public
1932     attributes which can be read to determine the results of the upload. Some
1933     of these are functional, some are timing information. All of these may be
1934     None.
1935
1936      .file_size : the size of the file, in bytes
1937      .uri : the CHK read-cap for the file
1938      .ciphertext_fetched : how many bytes were fetched by the helper
1939      .sharemap: dict mapping share identifier to set of serverids
1940                    (binary strings). This indicates which servers were given
1941                    which shares. For immutable files, the shareid is an
1942                    integer (the share number, from 0 to N-1). For mutable
1943                    files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
1944                    containing the sequence number, the roothash, and the
1945                    share number.
1946      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers
1947      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1948        total : total upload time, start to finish
1949        storage_index : time to compute the storage index
1950        peer_selection : time to decide which peers will be used
1951        contacting_helper : initial helper query to upload/no-upload decision
1952        existence_check : helper pre-upload existence check
1953        helper_total : initial helper query to helper finished pushing
1954        cumulative_fetch : helper waiting for ciphertext requests
1955        total_fetch : helper start to last ciphertext response
1956        cumulative_encoding : just time spent in zfec
1957        cumulative_sending : just time spent waiting for storage servers
1958        hashes_and_close : last segment push to shareholder close
1959        total_encode_and_push : first encode to shareholder close
1960
1961     """
1962
1963 class IDownloadResults(Interface):
1964     """I am created internally by download() methods. I contain a number of
1965     public attributes which contain details about the download process.::
1966
1967      .file_size : the size of the file, in bytes
1968      .servers_used : set of server peerids that were used during download
1969      .server_problems : dict mapping server peerid to a problem string. Only
1970                         servers that had problems (bad hashes, disconnects)
1971                         are listed here.
1972      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers. Only
1973                   servers that had any shares are listed here.
1974      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1975        peer_selection : time to ask servers about shares
1976        servers_peer_selection : dict of peerid to DYHB-query time
1977        uri_extension : time to fetch a copy of the URI extension block
1978        hashtrees : time to fetch the hash trees
1979        segments : time to fetch, decode, and deliver segments
1980        cumulative_fetch : time spent waiting for storage servers
1981        cumulative_decode : just time spent in zfec
1982        cumulative_decrypt : just time spent in decryption
1983        total : total download time, start to finish
1984        fetch_per_server : dict of peerid to list of per-segment fetch times
1985
1986     """
1987
1988 class IUploader(Interface):
1989     def upload(uploadable):
1990         """Upload the file. 'uploadable' must impement IUploadable. This
1991         returns a Deferred which fires with an IUploadResults instance, from
1992         which the URI of the file can be obtained as results.uri ."""
1993
1994     def upload_ssk(write_capability, new_version, uploadable):
1995         """TODO: how should this work?"""
1996
1997 class ICheckable(Interface):
1998     def check(monitor, verify=False, add_lease=False):
1999         """Check up on my health, optionally repairing any problems.
2000
2001         This returns a Deferred that fires with an instance that provides
2002         ICheckResults, or None if the object is non-distributed (i.e. LIT
2003         files).
2004
2005         The monitor will be checked periodically to see if the operation has
2006         been cancelled. If so, no new queries will be sent, and the Deferred
2007         will fire (with a OperationCancelledError) immediately.
2008
2009         Filenodes and dirnodes (which provide IFilesystemNode) are also
2010         checkable. Instances that represent verifier-caps will be checkable
2011         but not downloadable. Some objects (like LIT files) do not actually
2012         live in the grid, and their checkers return None (non-distributed
2013         files are always healthy).
2014
2015         If verify=False, a relatively lightweight check will be performed: I
2016         will ask all servers if they have a share for me, and I will believe
2017         whatever they say. If there are at least N distinct shares on the
2018         grid, my results will indicate r.is_healthy()==True. This requires a
2019         roundtrip to each server, but does not transfer very much data, so
2020         the network bandwidth is fairly low.
2021
2022         If verify=True, a more resource-intensive check will be performed:
2023         every share will be downloaded, and the hashes will be validated on
2024         every bit. I will ignore any shares that failed their hash checks. If
2025         there are at least N distinct valid shares on the grid, my results
2026         will indicate r.is_healthy()==True. This requires N/k times as much
2027         download bandwidth (and server disk IO) as a regular download. If a
2028         storage server is holding a corrupt share, or is experiencing memory
2029         failures during retrieval, or is malicious or buggy, then
2030         verification will detect the problem, but checking will not.
2031
2032         If add_lease=True, I will ensure that an up-to-date lease is present
2033         on each share. The lease secrets will be derived from by node secret
2034         (in BASEDIR/private/secret), so either I will add a new lease to the
2035         share, or I will merely renew the lease that I already had. In a
2036         future version of the storage-server protocol (once Accounting has
2037         been implemented), there may be additional options here to define the
2038         kind of lease that is obtained (which account number to claim, etc).
2039
2040         TODO: any problems seen during checking will be reported to the
2041         health-manager.furl, a centralized object which is responsible for
2042         figuring out why files are unhealthy so corrective action can be
2043         taken.
2044         """
2045
2046     def check_and_repair(monitor, verify=False, add_lease=False):
2047         """Like check(), but if the file/directory is not healthy, attempt to
2048         repair the damage.
2049
2050         Any non-healthy result will cause an immediate repair operation, to
2051         generate and upload new shares. After repair, the file will be as
2052         healthy as we can make it. Details about what sort of repair is done
2053         will be put in the check-and-repair results. The Deferred will not
2054         fire until the repair is complete.
2055
2056         This returns a Deferred which fires with an instance of
2057         ICheckAndRepairResults."""
2058
2059 class IDeepCheckable(Interface):
2060     def start_deep_check(verify=False, add_lease=False):
2061         """Check upon the health of me and everything I can reach.
2062
2063         This is a recursive form of check(), useable only on dirnodes.
2064
2065         I return a Monitor, with results that are an IDeepCheckResults
2066         object.
2067
2068         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
2069         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
2070         unrecoverable, those problems will be reported in the
2071         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
2072         failure.
2073         """
2074
2075     def start_deep_check_and_repair(verify=False, add_lease=False):
2076         """Check upon the health of me and everything I can reach. Repair
2077         anything that isn't healthy.
2078
2079         This is a recursive form of check_and_repair(), useable only on
2080         dirnodes.
2081
2082         I return a Monitor, with results that are an
2083         IDeepCheckAndRepairResults object.
2084
2085         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
2086         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
2087         unrecoverable, those problems will be reported in the
2088         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
2089         failure.
2090         """
2091
2092 class ICheckResults(Interface):
2093     """I contain the detailed results of a check/verify operation.
2094     """
2095
2096     def get_storage_index():
2097         """Return a string with the (binary) storage index."""
2098     def get_storage_index_string():
2099         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
2100     def get_uri():
2101         """Return the (string) URI of the object that was checked."""
2102
2103     def is_healthy():
2104         """Return a boolean, True if the file/dir is fully healthy, False if
2105         it is damaged in any way. Non-distributed LIT files always return
2106         True."""
2107
2108     def is_recoverable():
2109         """Return a boolean, True if the file/dir can be recovered, False if
2110         not. Unrecoverable files are obviously unhealthy. Non-distributed LIT
2111         files always return True."""
2112
2113     def needs_rebalancing():
2114         """Return a boolean, True if the file/dir's reliability could be
2115         improved by moving shares to new servers. Non-distributed LIT files
2116         always return False."""
2117
2118
2119     def get_data():
2120         """Return a dictionary that describes the state of the file/dir. LIT
2121         files always return an empty dictionary. Normal files and directories
2122         return a dictionary with the following keys (note that these use
2123         binary strings rather than base32-encoded ones) (also note that for
2124         mutable files, these counts are for the 'best' version):
2125
2126          count-shares-good: the number of distinct good shares that were found
2127          count-shares-needed: 'k', the number of shares required for recovery
2128          count-shares-expected: 'N', the number of total shares generated
2129          count-good-share-hosts: the number of distinct storage servers with
2130                                  good shares. If this number is less than
2131                                  count-shares-good, then some shares are
2132                                  doubled up, increasing the correlation of
2133                                  failures. This indicates that one or more
2134                                  shares should be moved to an otherwise unused
2135                                  server, if one is available.
2136          count-corrupt-shares: the number of shares with integrity failures
2137          list-corrupt-shares: a list of 'share locators', one for each share
2138                               that was found to be corrupt. Each share
2139                               locator is a list of (serverid, storage_index,
2140                               sharenum).
2141          count-incompatible-shares: the number of shares which are of a share
2142                                     format unknown to this checker
2143          list-incompatible-shares: a list of 'share locators', one for each
2144                                    share that was found to be of an unknown
2145                                    format. Each share locator is a list of
2146                                    (serverid, storage_index, sharenum).
2147          servers-responding: list of (binary) storage server identifiers,
2148                              one for each server which responded to the share
2149                              query (even if they said they didn't have
2150                              shares, and even if they said they did have
2151                              shares but then didn't send them when asked, or
2152                              dropped the connection, or returned a Failure,
2153                              and even if they said they did have shares and
2154                              sent incorrect ones when asked)
2155          sharemap: dict mapping share identifier to list of serverids
2156                    (binary strings). This indicates which servers are holding
2157                    which shares. For immutable files, the shareid is an
2158                    integer (the share number, from 0 to N-1). For mutable
2159                    files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
2160                    containing the sequence number, the roothash, and the
2161                    share number.
2162
2163         The following keys are most relevant for mutable files, but immutable
2164         files will provide sensible values too::
2165
2166          count-wrong-shares: the number of shares for versions other than the
2167                              'best' one (which is defined as being the
2168                              recoverable version with the highest sequence
2169                              number, then the highest roothash). These are
2170                              either leftover shares from an older version
2171                              (perhaps on a server that was offline when an
2172                              update occurred), shares from an unrecoverable
2173                              newer version, or shares from an alternate
2174                              current version that results from an
2175                              uncoordinated write collision. For a healthy
2176                              file, this will equal 0.
2177
2178          count-recoverable-versions: the number of recoverable versions of
2179                                      the file. For a healthy file, this will
2180                                      equal 1.
2181
2182          count-unrecoverable-versions: the number of unrecoverable versions
2183                                        of the file. For a healthy file, this
2184                                        will be 0.
2185
2186         """
2187
2188     def get_summary():
2189         """Return a string with a brief (one-line) summary of the results."""
2190
2191     def get_report():
2192         """Return a list of strings with more detailed results."""
2193
2194 class ICheckAndRepairResults(Interface):
2195     """I contain the detailed results of a check/verify/repair operation.
2196
2197     The IFilesystemNode.check()/verify()/repair() methods all return
2198     instances that provide ICheckAndRepairResults.
2199     """
2200
2201     def get_storage_index():
2202         """Return a string with the (binary) storage index."""
2203     def get_storage_index_string():
2204         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
2205     def get_repair_attempted():
2206         """Return a boolean, True if a repair was attempted. We might not
2207         attempt to repair the file because it was healthy, or healthy enough
2208         (i.e. some shares were missing but not enough to exceed some
2209         threshold), or because we don't know how to repair this object."""
2210     def get_repair_successful():
2211         """Return a boolean, True if repair was attempted and the file/dir
2212         was fully healthy afterwards. False if no repair was attempted or if
2213         a repair attempt failed."""
2214     def get_pre_repair_results():
2215         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
2216         file/dir before any repair was attempted."""
2217     def get_post_repair_results():
2218         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
2219         file/dir after any repair was attempted. If no repair was attempted,
2220         the pre-repair and post-repair results will be identical."""
2221
2222
2223 class IDeepCheckResults(Interface):
2224     """I contain the results of a deep-check operation.
2225
2226     This is returned by a call to ICheckable.deep_check().
2227     """
2228
2229     def get_root_storage_index_string():
2230         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
2231         the first object checked."""
2232     def get_counters():
2233         """Return a dictionary with the following keys::
2234
2235              count-objects-checked: count of how many objects were checked
2236              count-objects-healthy: how many of those objects were completely
2237                                     healthy
2238              count-objects-unhealthy: how many were damaged in some way
2239              count-objects-unrecoverable: how many were unrecoverable
2240              count-corrupt-shares: how many shares were found to have
2241                                    corruption, summed over all objects
2242                                    examined
2243         """
2244
2245     def get_corrupt_shares():
2246         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
2247         that were found to be corrupt. Both serverid and storage_index are
2248         binary.
2249         """
2250     def get_all_results():
2251         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
2252         be slash-joined) to an ICheckResults instance, one for each object
2253         that was checked."""
2254
2255     def get_results_for_storage_index(storage_index):
2256         """Retrive the ICheckResults instance for the given (binary)
2257         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
2258         storage index."""
2259
2260     def get_stats():
2261         """Return a dictionary with the same keys as
2262         IDirectoryNode.deep_stats()."""
2263
2264 class IDeepCheckAndRepairResults(Interface):
2265     """I contain the results of a deep-check-and-repair operation.
2266
2267     This is returned by a call to ICheckable.deep_check_and_repair().
2268     """
2269
2270     def get_root_storage_index_string():
2271         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
2272         the first object checked."""
2273     def get_counters():
2274         """Return a dictionary with the following keys::
2275
2276              count-objects-checked: count of how many objects were checked
2277              count-objects-healthy-pre-repair: how many of those objects were
2278                                                completely healthy (before any
2279                                                repair)
2280              count-objects-unhealthy-pre-repair: how many were damaged in
2281                                                  some way
2282              count-objects-unrecoverable-pre-repair: how many were unrecoverable
2283              count-objects-healthy-post-repair: how many of those objects were
2284                                                 completely healthy (after any
2285                                                 repair)
2286              count-objects-unhealthy-post-repair: how many were damaged in
2287                                                   some way
2288              count-objects-unrecoverable-post-repair: how many were
2289                                                       unrecoverable
2290              count-repairs-attempted: repairs were attempted on this many
2291                                       objects. The count-repairs- keys will
2292                                       always be provided, however unless
2293                                       repair=true is present, they will all
2294                                       be zero.
2295              count-repairs-successful: how many repairs resulted in healthy
2296                                        objects
2297              count-repairs-unsuccessful: how many repairs resulted did not
2298                                          results in completely healthy objects
2299              count-corrupt-shares-pre-repair: how many shares were found to
2300                                               have corruption, summed over all
2301                                               objects examined (before any
2302                                               repair)
2303              count-corrupt-shares-post-repair: how many shares were found to
2304                                                have corruption, summed over all
2305                                                objects examined (after any
2306                                                repair)
2307         """
2308
2309     def get_stats():
2310         """Return a dictionary with the same keys as
2311         IDirectoryNode.deep_stats()."""
2312
2313     def get_corrupt_shares():
2314         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
2315         that were found to be corrupt before any repair was attempted. Both
2316         serverid and storage_index are binary.
2317         """
2318     def get_remaining_corrupt_shares():
2319         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
2320         that were found to be corrupt after any repair was completed. Both
2321         serverid and storage_index are binary. These are shares that need
2322         manual inspection and probably deletion.
2323         """
2324     def get_all_results():
2325         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
2326         be slash-joined) to an ICheckAndRepairResults instance, one for each
2327         object that was checked."""
2328
2329     def get_results_for_storage_index(storage_index):
2330         """Retrive the ICheckAndRepairResults instance for the given (binary)
2331         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
2332         storage index."""
2333
2334
2335 class IRepairable(Interface):
2336     def repair(check_results):
2337         """Attempt to repair the given object. Returns a Deferred that fires
2338         with a IRepairResults object.
2339
2340         I must be called with an object that implements ICheckResults, as
2341         proof that you have actually discovered a problem with this file. I
2342         will use the data in the checker results to guide the repair process,
2343         such as which servers provided bad data and should therefore be
2344         avoided. The ICheckResults object is inside the
2345         ICheckAndRepairResults object, which is returned by the
2346         ICheckable.check() method::
2347
2348          d = filenode.check(repair=False)
2349          def _got_results(check_and_repair_results):
2350              check_results = check_and_repair_results.get_pre_repair_results()
2351              return filenode.repair(check_results)
2352          d.addCallback(_got_results)
2353          return d
2354         """
2355
2356 class IRepairResults(Interface):
2357     """I contain the results of a repair operation."""
2358     def get_successful(self):
2359         """Returns a boolean: True if the repair made the file healthy, False
2360         if not. Repair failure generally indicates a file that has been
2361         damaged beyond repair."""
2362
2363
2364 class IClient(Interface):
2365     def upload(uploadable):
2366         """Upload some data into a CHK, get back the UploadResults for it.
2367         @param uploadable: something that implements IUploadable
2368         @return: a Deferred that fires with the UploadResults instance.
2369                  To get the URI for this file, use results.uri .
2370         """
2371
2372     def create_mutable_file(contents=""):
2373         """Create a new mutable file (with initial) contents, get back the
2374         new node instance.
2375
2376         @param contents: (bytestring, callable, or None): this provides the
2377         initial contents of the mutable file. If 'contents' is a bytestring,
2378         it will be used as-is. If 'contents' is a callable, it will be
2379         invoked with the new MutableFileNode instance and is expected to
2380         return a bytestring with the initial contents of the file (the
2381         callable can use node.get_writekey() to decide how to encrypt the
2382         initial contents, e.g. for a brand new dirnode with initial
2383         children). contents=None is equivalent to an empty string. Using
2384         content_maker= is more efficient than creating a mutable file and
2385         setting its contents in two separate operations.
2386
2387         @return: a Deferred that fires with an IMutableFileNode instance.
2388         """
2389
2390     def create_dirnode(initial_children={}):
2391         """Create a new unattached dirnode, possibly with initial children.
2392
2393         @param initial_children: dict with keys that are unicode child names,
2394         and values that are (childnode, metadata) tuples.
2395
2396         @return: a Deferred that fires with the new IDirectoryNode instance.
2397         """
2398
2399     def create_node_from_uri(uri, rouri):
2400         """Create a new IFilesystemNode instance from the uri, synchronously.
2401         @param uri: a string or IURI-providing instance, or None. This could
2402                     be for a LiteralFileNode, a CHK file node, a mutable file
2403                     node, or a directory node
2404         @param rouri: a string or IURI-providing instance, or None. If the
2405                       main uri is None, I will use the rouri instead. If I
2406                       recognize the format of the main uri, I will ignore the
2407                       rouri (because it can be derived from the writecap).
2408
2409         @return: an instance that provides IFilesystemNode (or more usefully
2410                  one of its subclasses). File-specifying URIs will result in
2411                  IFileNode-providing instances, like ImmutableFileNode,
2412                  LiteralFileNode, or MutableFileNode. Directory-specifying
2413                  URIs will result in IDirectoryNode-providing instances, like
2414                  DirectoryNode.
2415         """
2416
2417 class INodeMaker(Interface):
2418     """The NodeMaker is used to create IFilesystemNode instances. It can
2419     accept a filecap/dircap string and return the node right away. It can
2420     also create new nodes (i.e. upload a file, or create a mutable file)
2421     asynchronously. Once you have one of these nodes, you can use other
2422     methods to determine whether it is a file or directory, and to download
2423     or modify its contents.
2424
2425     The NodeMaker encapsulates all the authorities that these
2426     IFilesystemNodes require (like references to the StorageFarmBroker). Each
2427     Tahoe process will typically have a single NodeMaker, but unit tests may
2428     create simplified/mocked forms for testing purposes.
2429     """
2430     def create_from_cap(writecap, readcap=None, **kwargs):
2431         """I create an IFilesystemNode from the given writecap/readcap. I can
2432         only provide nodes for existing file/directory objects: use my other
2433         methods to create new objects. I return synchronously."""
2434
2435     def create_mutable_file(contents=None, keysize=None):
2436         """I create a new mutable file, and return a Deferred which will fire
2437         with the IMutableFileNode instance when it is ready. If contents= is
2438         provided (a bytestring), it will be used as the initial contents of
2439         the new file, otherwise the file will contain zero bytes. keysize= is
2440         for use by unit tests, to create mutable files that are smaller than
2441         usual."""
2442
2443     def create_new_mutable_directory(initial_children={}):
2444         """I create a new mutable directory, and return a Deferred which will
2445         fire with the IDirectoryNode instance when it is ready. If
2446         initial_children= is provided (a dict mapping unicode child name to
2447         (childnode, metadata_dict) tuples), the directory will be populated
2448         with those children, otherwise it will be empty."""
2449
2450 class IClientStatus(Interface):
2451     def list_all_uploads():
2452         """Return a list of uploader objects, one for each upload which
2453         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2454         intended for debugging purposes."""
2455     def list_active_uploads():
2456         """Return a list of active IUploadStatus objects."""
2457     def list_recent_uploads():
2458         """Return a list of IUploadStatus objects for the most recently
2459         started uploads."""
2460
2461     def list_all_downloads():
2462         """Return a list of downloader objects, one for each download which
2463         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2464         intended for debugging purposes."""
2465     def list_active_downloads():
2466         """Return a list of active IDownloadStatus objects."""
2467     def list_recent_downloads():
2468         """Return a list of IDownloadStatus objects for the most recently
2469         started downloads."""
2470
2471 class IUploadStatus(Interface):
2472     def get_started():
2473         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2474         when the operation was started."""
2475     def get_storage_index():
2476         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2477         upload. Returns None if the storage index has not yet been
2478         calculated."""
2479     def get_size():
2480         """Return an integer with the number of bytes that will eventually
2481         be uploaded for this file. Returns None if the size is not yet known.
2482         """
2483     def using_helper():
2484         """Return True if this upload is using a Helper, False if not."""
2485     def get_status():
2486         """Return a string describing the current state of the upload
2487         process."""
2488     def get_progress():
2489         """Returns a tuple of floats, (chk, ciphertext, encode_and_push),
2490         each from 0.0 to 1.0 . 'chk' describes how much progress has been
2491         made towards hashing the file to determine a CHK encryption key: if
2492         non-convergent encryption is in use, this will be trivial, otherwise
2493         the whole file must be hashed. 'ciphertext' describes how much of the
2494         ciphertext has been pushed to the helper, and is '1.0' for non-helper
2495         uploads. 'encode_and_push' describes how much of the encode-and-push
2496         process has finished: for helper uploads this is dependent upon the
2497         helper providing progress reports. It might be reasonable to add all
2498         three numbers and report the sum to the user."""
2499     def get_active():
2500         """Return True if the upload is currently active, False if not."""
2501     def get_results():
2502         """Return an instance of UploadResults (which contains timing and
2503         sharemap information). Might return None if the upload is not yet
2504         finished."""
2505     def get_counter():
2506         """Each upload status gets a unique number: this method returns that
2507         number. This provides a handle to this particular upload, so a web
2508         page can generate a suitable hyperlink."""
2509
2510 class IDownloadStatus(Interface):
2511     def get_started():
2512         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2513         when the operation was started."""
2514     def get_storage_index():
2515         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2516         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
2517         files)."""
2518     def get_size():
2519         """Return an integer with the number of bytes that will eventually be
2520         retrieved for this file. Returns None if the size is not yet known.
2521         """
2522     def using_helper():
2523         """Return True if this download is using a Helper, False if not."""
2524     def get_status():
2525         """Return a string describing the current state of the download
2526         process."""
2527     def get_progress():
2528         """Returns a float (from 0.0 to 1.0) describing the amount of the
2529         download that has completed. This value will remain at 0.0 until the
2530         first byte of plaintext is pushed to the download target."""
2531     def get_active():
2532         """Return True if the download is currently active, False if not."""
2533     def get_counter():
2534         """Each download status gets a unique number: this method returns
2535         that number. This provides a handle to this particular download, so a
2536         web page can generate a suitable hyperlink."""
2537
2538 class IServermapUpdaterStatus(Interface):
2539     pass
2540 class IPublishStatus(Interface):
2541     pass
2542 class IRetrieveStatus(Interface):
2543     pass
2544
2545 class NotCapableError(Exception):
2546     """You have tried to write to a read-only node."""
2547
2548 class BadWriteEnablerError(Exception):
2549     pass
2550
2551 class RIControlClient(RemoteInterface):
2552
2553     def wait_for_client_connections(num_clients=int):
2554         """Do not return until we have connections to at least NUM_CLIENTS
2555         storage servers.
2556         """
2557
2558     def upload_from_file_to_uri(filename=str,
2559                                 convergence=ChoiceOf(None,
2560                                                      StringConstraint(2**20))):
2561         """Upload a file to the grid. This accepts a filename (which must be
2562         absolute) that points to a file on the node's local disk. The node will
2563         read the contents of this file, upload it to the grid, then return the
2564         URI at which it was uploaded.  If convergence is None then a random
2565         encryption key will be used, else the plaintext will be hashed, then
2566         that hash will be mixed together with the "convergence" string to form
2567         the encryption key.
2568         """
2569         return URI
2570
2571     def download_from_uri_to_file(uri=URI, filename=str):
2572         """Download a file from the grid, placing it on the node's local disk
2573         at the given filename (which must be absolute[?]). Returns the
2574         absolute filename where the file was written."""
2575         return str
2576
2577     # debug stuff
2578
2579     def get_memory_usage():
2580         """Return a dict describes the amount of memory currently in use. The
2581         keys are 'VmPeak', 'VmSize', and 'VmData'. The values are integers,
2582         measuring memory consupmtion in bytes."""
2583         return DictOf(str, int)
2584
2585     def speed_test(count=int, size=int, mutable=Any()):
2586         """Write 'count' tempfiles to disk, all of the given size. Measure
2587         how long (in seconds) it takes to upload them all to the servers.
2588         Then measure how long it takes to download all of them. If 'mutable'
2589         is 'create', time creation of mutable files. If 'mutable' is
2590         'upload', then time access to the same mutable file instead of
2591         creating one.
2592
2593         Returns a tuple of (upload_time, download_time).
2594         """
2595         return (float, float)
2596
2597     def measure_peer_response_time():
2598         """Send a short message to each connected peer, and measure the time
2599         it takes for them to respond to it. This is a rough measure of the
2600         application-level round trip time.
2601
2602         @return: a dictionary mapping peerid to a float (RTT time in seconds)
2603         """
2604
2605         return DictOf(str, float)
2606
2607 UploadResults = Any() #DictOf(str, str)
2608
2609 class RIEncryptedUploadable(RemoteInterface):
2610     __remote_name__ = "RIEncryptedUploadable.tahoe.allmydata.com"
2611
2612     def get_size():
2613         return Offset
2614
2615     def get_all_encoding_parameters():
2616         return (int, int, int, long)
2617
2618     def read_encrypted(offset=Offset, length=ReadSize):
2619         return ListOf(str)
2620
2621     def close():
2622         return None
2623
2624
2625 class RICHKUploadHelper(RemoteInterface):
2626     __remote_name__ = "RIUploadHelper.tahoe.allmydata.com"
2627
2628     def get_version():
2629         """
2630         Return a dictionary of version information.
2631         """
2632         return DictOf(str, Any())
2633
2634     def upload(reader=RIEncryptedUploadable):
2635         return UploadResults
2636
2637
2638 class RIHelper(RemoteInterface):
2639     __remote_name__ = "RIHelper.tahoe.allmydata.com"
2640
2641     def get_version():
2642         """
2643         Return a dictionary of version information.
2644         """
2645         return DictOf(str, Any())
2646
2647     def upload_chk(si=StorageIndex):
2648         """See if a file with a given storage index needs uploading. The
2649         helper will ask the appropriate storage servers to see if the file
2650         has already been uploaded. If so, the helper will return a set of
2651         'upload results' that includes whatever hashes are needed to build
2652         the read-cap, and perhaps a truncated sharemap.
2653
2654         If the file has not yet been uploaded (or if it was only partially
2655         uploaded), the helper will return an empty upload-results dictionary
2656         and also an RICHKUploadHelper object that will take care of the
2657         upload process. The client should call upload() on this object and
2658         pass it a reference to an RIEncryptedUploadable object that will
2659         provide ciphertext. When the upload is finished, the upload() method
2660         will finish and return the upload results.
2661         """
2662         return (UploadResults, ChoiceOf(RICHKUploadHelper, None))
2663
2664
2665 class RIStatsProvider(RemoteInterface):
2666     __remote_name__ = "RIStatsProvider.tahoe.allmydata.com"
2667     """
2668     Provides access to statistics and monitoring information.
2669     """
2670
2671     def get_stats():
2672         """
2673         returns a dictionary containing 'counters' and 'stats', each a
2674         dictionary with string counter/stat name keys, and numeric or None values.
2675         counters are monotonically increasing measures of work done, and
2676         stats are instantaneous measures (potentially time averaged
2677         internally)
2678         """
2679         return DictOf(str, DictOf(str, ChoiceOf(float, int, long, None)))
2680
2681 class RIStatsGatherer(RemoteInterface):
2682     __remote_name__ = "RIStatsGatherer.tahoe.allmydata.com"
2683     """
2684     Provides a monitoring service for centralised collection of stats
2685     """
2686
2687     def provide(provider=RIStatsProvider, nickname=str):
2688         """
2689         @param provider: a stats collector instance which should be polled
2690                          periodically by the gatherer to collect stats.
2691         @param nickname: a name useful to identify the provided client
2692         """
2693         return None
2694
2695
2696 class IStatsProducer(Interface):
2697     def get_stats():
2698         """
2699         returns a dictionary, with str keys representing the names of stats
2700         to be monitored, and numeric values.
2701         """
2702
2703 class RIKeyGenerator(RemoteInterface):
2704     __remote_name__ = "RIKeyGenerator.tahoe.allmydata.com"
2705     """
2706     Provides a service offering to make RSA key pairs.
2707     """
2708
2709     def get_rsa_key_pair(key_size=int):
2710         """
2711         @param key_size: the size of the signature key.
2712         @return: tuple(verifying_key, signing_key)
2713         """
2714         return TupleOf(str, str)
2715
2716
2717 class FileTooLargeError(Exception):
2718     pass
2719
2720 class IValidatedThingProxy(Interface):
2721     def start():
2722         """ Acquire a thing and validate it. Return a deferred which is
2723         eventually fired with self if the thing is valid or errbacked if it
2724         can't be acquired or validated."""
2725
2726 class InsufficientVersionError(Exception):
2727     def __init__(self, needed, got):
2728         self.needed = needed
2729         self.got = got
2730     def __repr__(self):
2731         return "InsufficientVersionError(need '%s', got %s)" % (self.needed,
2732                                                                 self.got)
2733
2734 class EmptyPathnameComponentError(Exception):
2735     """The webapi disallows empty pathname components."""