]> git.rkrishnan.org Git - tahoe-lafs/tahoe-lafs.git/blob - src/allmydata/interfaces.py
ded8ffb2a4798e0c719e00076f5d80fc156f761e
[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 share modifications
30 LeaseRenewSecret = Hash # used to protect lease renewal requests
31 LeaseCancelSecret = Hash # was used to protect lease cancellation requests
32
33
34 class RIBucketWriter(RemoteInterface):
35     """ Objects of this kind live on the server side. """
36     def write(offset=Offset, data=ShareData):
37         return None
38
39     def close():
40         """
41         If the data that has been written is incomplete or inconsistent then
42         the server will throw the data away, else it will store it for future
43         retrieval.
44         """
45         return None
46
47     def abort():
48         """Abandon all the data that has been written.
49         """
50         return None
51
52
53 class RIBucketReader(RemoteInterface):
54     def read(offset=Offset, length=ReadSize):
55         return ShareData
56
57     def advise_corrupt_share(reason=str):
58         """Clients who discover hash failures in shares that they have
59         downloaded from me will use this method to inform me about the
60         failures. I will record their concern so that my operator can
61         manually inspect the shares in question. I return None.
62
63         This is a wrapper around RIStorageServer.advise_corrupt_share()
64         that is tied to a specific share, and therefore does not need the
65         extra share-identifying arguments. Please see that method for full
66         documentation.
67         """
68
69
70 TestVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize, str, str))
71 # elements are (offset, length, operator, specimen)
72 # operator is one of "lt, le, eq, ne, ge, gt"
73 # nop always passes and is used to fetch data while writing.
74 # you should use length==len(specimen) for everything except nop
75 DataVector = ListOf(TupleOf(Offset, ShareData))
76 # (offset, data). This limits us to 30 writes of 1MiB each per call
77 TestAndWriteVectorsForShares = DictOf(int,
78                                       TupleOf(TestVector,
79                                               DataVector,
80                                               ChoiceOf(None, Offset), # new_length
81                                               ))
82 ReadVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize))
83 ReadData = ListOf(ShareData)
84 # returns data[offset:offset+length] for each element of TestVector
85
86
87 class RIStorageServer(RemoteInterface):
88     __remote_name__ = "RIStorageServer.tahoe.allmydata.com"
89
90     def get_version():
91         """
92         Return a dictionary of version information.
93         """
94         return DictOf(str, Any())
95
96     def allocate_buckets(storage_index=StorageIndex,
97                          renew_secret=LeaseRenewSecret,
98                          cancel_secret=LeaseCancelSecret,
99                          sharenums=SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
100                          allocated_size=Offset, canary=Referenceable):
101         """
102         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
103                               increfed.
104         @param sharenums: these are the share numbers (probably between 0 and
105                           99) that the sender is proposing to store on this
106                           server.
107         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
108                              This secret is generated by the client and
109                              stored for later comparison by the server. Each
110                              server is given a different secret.
111         @param cancel_secret: This no longer allows lease cancellation, but
112                               must still be a unique value identifying the
113                               lease. XXX stop relying on it to be unique.
114         @param canary: If the canary is lost before close(), the bucket is
115                        deleted.
116         @return: tuple of (alreadygot, allocated), where alreadygot is what we
117                  already have and allocated is what we hereby agree to accept.
118                  New leases are added for shares in both lists.
119         """
120         return TupleOf(SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
121                        DictOf(int, RIBucketWriter, maxKeys=MAX_BUCKETS))
122
123     def add_lease(storage_index=StorageIndex,
124                   renew_secret=LeaseRenewSecret,
125                   cancel_secret=LeaseCancelSecret):
126         """
127         Add a new lease on the given bucket. If the renew_secret matches an
128         existing lease, that lease will be renewed instead. If there is no
129         bucket for the given storage_index, return silently. (note that in
130         tahoe-1.3.0 and earlier, IndexError was raised if there was no
131         bucket)
132         """
133         return Any() # returns None now, but future versions might change
134
135     def renew_lease(storage_index=StorageIndex, renew_secret=LeaseRenewSecret):
136         """
137         Renew the lease on a given bucket, resetting the timer to 31 days.
138         Some networks will use this, some will not. If there is no bucket for
139         the given storage_index, IndexError will be raised.
140
141         For mutable shares, if the given renew_secret does not match an
142         existing lease, IndexError will be raised with a note listing the
143         server-nodeids on the existing leases, so leases on migrated shares
144         can be renewed. For immutable shares, IndexError (without the note)
145         will be raised.
146         """
147         return Any()
148
149     def get_buckets(storage_index=StorageIndex):
150         return DictOf(int, RIBucketReader, maxKeys=MAX_BUCKETS)
151
152
153
154     def slot_readv(storage_index=StorageIndex,
155                    shares=ListOf(int), readv=ReadVector):
156         """Read a vector from the numbered shares associated with the given
157         storage index. An empty shares list means to return data from all
158         known shares. Returns a dictionary with one key per share."""
159         return DictOf(int, ReadData) # shnum -> results
160
161     def slot_testv_and_readv_and_writev(storage_index=StorageIndex,
162                                         secrets=TupleOf(WriteEnablerSecret,
163                                                         LeaseRenewSecret,
164                                                         LeaseCancelSecret),
165                                         tw_vectors=TestAndWriteVectorsForShares,
166                                         r_vector=ReadVector,
167                                         ):
168         """
169         General-purpose test-read-and-set operation for mutable slots:
170         (1) For submitted shnums, compare the test vectors against extant
171             shares, or against an empty share for shnums that do not exist.
172         (2) Use the read vectors to extract "old data" from extant shares.
173         (3) If all tests in (1) passed, then apply the write vectors
174             (possibly creating new shares).
175         (4) Return whether the tests passed, and the "old data", which does
176             not include any modifications made by the writes.
177
178         The operation does not interleave with other operations on the same
179         shareset.
180
181         This method is, um, large. The goal is to allow clients to update all
182         the shares associated with a mutable file in a single round trip.
183
184         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
185                               increfed.
186         @param write_enabler: a secret that is stored along with the slot.
187                               Writes are accepted from any caller who can
188                               present the matching secret. A different secret
189                               should be used for each slot*server pair.
190         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
191                              This secret is generated by the client and
192                              stored for later comparison by the server. Each
193                              server is given a different secret.
194         @param cancel_secret: This no longer allows lease cancellation, but
195                               must still be a unique value identifying the
196                               lease. XXX stop relying on it to be unique.
197
198         The 'secrets' argument is a tuple of (write_enabler, renew_secret,
199         cancel_secret). The first is required to perform any write. The
200         latter two are used when allocating new shares. To simply acquire a
201         new lease on existing shares, use an empty testv and an empty writev.
202
203         Each share can have a separate test vector (i.e. a list of
204         comparisons to perform). If all vectors for all shares pass, then all
205         writes for all shares are recorded. Each comparison is a 4-tuple of
206         (offset, length, operator, specimen), which effectively does a
207         bool( (read(offset, length)) OPERATOR specimen ) and only performs
208         the write if all these evaluate to True. Basic test-and-set uses 'eq'.
209         Write-if-newer uses a seqnum and (offset, length, 'lt', specimen).
210         Write-if-same-or-newer uses 'le'.
211
212         Reads from the end of the container are truncated, and missing shares
213         behave like empty ones, so to assert that a share doesn't exist (for
214         use when creating a new share), use (0, 1, 'eq', '').
215
216         The write vector will be applied to the given share, expanding it if
217         necessary. A write vector applied to a share number that did not
218         exist previously will cause that share to be created. Write vectors
219         must not overlap (if they do, this will either cause an error or
220         apply them in an unspecified order). Duplicate write vectors, with
221         the same offset and data, are currently tolerated but are not
222         desirable.
223
224         In Tahoe-LAFS v1.8.3 or later (except 1.9.0a1), if you send a write
225         vector whose offset is beyond the end of the current data, the space
226         between the end of the current data and the beginning of the write
227         vector will be filled with zero bytes. In earlier versions the
228         contents of this space was unspecified (and might end up containing
229         secrets). Storage servers with the new zero-filling behavior will
230         advertise a true value for the 'fills-holes-with-zero-bytes' key
231         (under 'http://allmydata.org/tahoe/protocols/storage/v1') in their
232         version information.
233
234         Each write vector is accompanied by a 'new_length' argument, which
235         can be used to truncate the data. If new_length is not None and it is
236         less than the current size of the data (after applying all write
237         vectors), then the data will be truncated to new_length. If
238         new_length==0, the share will be deleted.
239
240         In Tahoe-LAFS v1.8.2 and earlier, new_length could also be used to
241         enlarge the file by sending a number larger than the size of the data
242         after applying all write vectors. That behavior was not used, and as
243         of Tahoe-LAFS v1.8.3 it no longer works and the new_length is ignored
244         in that case.
245
246         If a storage client knows that the server supports zero-filling, for
247         example from the 'fills-holes-with-zero-bytes' key in its version
248         information, it can extend the file efficiently by writing a single
249         zero byte just before the new end-of-file. Otherwise it must
250         explicitly write zeroes to all bytes between the old and new
251         end-of-file. In any case it should avoid sending new_length larger
252         than the size of the data after applying all write vectors.
253
254         The read vector is used to extract data from all known shares,
255         *before* any writes have been applied. The same read vector is used
256         for all shares. This captures the state that was tested by the test
257         vector, for extant shares.
258
259         This method returns two values: a boolean and a dict. The boolean is
260         True if the write vectors were applied, False if not. The dict is
261         keyed by share number, and each value contains a list of strings, one
262         for each element of the read vector.
263
264         If the write_enabler is wrong, this will raise BadWriteEnablerError.
265         To enable share migration (using update_write_enabler), the exception
266         will have the nodeid used for the old write enabler embedded in it,
267         in the following string::
268
269          The write enabler was recorded by nodeid '%s'.
270
271         Note that the nodeid here is encoded using the same base32 encoding
272         used by Foolscap and allmydata.util.idlib.nodeid_b2a().
273         """
274         return TupleOf(bool, DictOf(int, ReadData))
275
276     def advise_corrupt_share(share_type=str, storage_index=StorageIndex,
277                              shnum=int, reason=str):
278         """Clients who discover hash failures in shares that they have
279         downloaded from me will use this method to inform me about the
280         failures. I will record their concern so that my operator can
281         manually inspect the shares in question. I return None.
282
283         'share_type' is either 'mutable' or 'immutable'. 'storage_index' is a
284         (binary) storage index string, and 'shnum' is the integer share
285         number. 'reason' is a human-readable explanation of the problem,
286         probably including some expected hash values and the computed ones
287         that did not match. Corruption advisories for mutable shares should
288         include a hash of the public key (the same value that appears in the
289         mutable-file verify-cap), since the current share format does not
290         store that on disk.
291         """
292
293
294 class IStorageBucketWriter(Interface):
295     """
296     Objects of this kind live on the client side.
297     """
298     def put_block(segmentnum, data):
299         """
300         @param segmentnum=int
301         @param data=ShareData: For most segments, this data will be 'blocksize'
302         bytes in length. The last segment might be shorter.
303         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
304         """
305
306     def put_crypttext_hashes(hashes):
307         """
308         @param hashes=ListOf(Hash)
309         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
310         """
311
312     def put_block_hashes(blockhashes):
313         """
314         @param blockhashes=ListOf(Hash)
315         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
316         """
317
318     def put_share_hashes(sharehashes):
319         """
320         @param sharehashes=ListOf(TupleOf(int, Hash))
321         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
322         """
323
324     def put_uri_extension(data):
325         """This block of data contains integrity-checking information (hashes
326         of plaintext, crypttext, and shares), as well as encoding parameters
327         that are necessary to recover the data. This is a serialized dict
328         mapping strings to other strings. The hash of this data is kept in
329         the URI and verified before any of the data is used. All buckets for
330         a given file contain identical copies of this data.
331
332         The serialization format is specified with the following pseudocode:
333         for k in sorted(dict.keys()):
334             assert re.match(r'^[a-zA-Z_\-]+$', k)
335             write(k + ':' + netstring(dict[k]))
336
337         @param data=URIExtensionData
338         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
339         """
340
341     def close():
342         """Finish writing and close the bucket. The share is not finalized
343         until this method is called: if the uploading client disconnects
344         before calling close(), the partially-written share will be
345         discarded.
346
347         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
348         """
349
350
351 class IStorageBucketReader(Interface):
352     def get_block_data(blocknum, blocksize, size):
353         """Most blocks will be the same size. The last block might be shorter
354         than the others.
355
356         @param blocknum=int
357         @param blocksize=int
358         @param size=int
359         @return: ShareData
360         """
361
362     def get_crypttext_hashes():
363         """
364         @return: ListOf(Hash)
365         """
366
367     def get_block_hashes(at_least_these=()):
368         """
369         @param at_least_these=SetOf(int)
370         @return: ListOf(Hash)
371         """
372
373     def get_share_hashes():
374         """
375         @return: ListOf(TupleOf(int, Hash))
376         """
377
378     def get_uri_extension():
379         """
380         @return: URIExtensionData
381         """
382
383
384 class IStorageBroker(Interface):
385     def get_servers_for_psi(peer_selection_index):
386         """
387         @return: list of IServer instances
388         """
389     def get_connected_servers():
390         """
391         @return: frozenset of connected IServer instances
392         """
393     def get_known_servers():
394         """
395         @return: frozenset of IServer instances
396         """
397     def get_all_serverids():
398         """
399         @return: frozenset of serverid strings
400         """
401     def get_nickname_for_serverid(serverid):
402         """
403         @return: unicode nickname, or None
404         """
405
406     # methods moved from IntroducerClient, need review
407     def get_all_connections():
408         """Return a frozenset of (nodeid, service_name, rref) tuples, one for
409         each active connection we've established to a remote service. This is
410         mostly useful for unit tests that need to wait until a certain number
411         of connections have been made."""
412
413     def get_all_connectors():
414         """Return a dict that maps from (nodeid, service_name) to a
415         RemoteServiceConnector instance for all services that we are actively
416         trying to connect to. Each RemoteServiceConnector has the following
417         public attributes::
418
419           service_name: the type of service provided, like 'storage'
420           announcement_time: when we first heard about this service
421           last_connect_time: when we last established a connection
422           last_loss_time: when we last lost a connection
423
424           version: the peer's version, from the most recent connection
425           oldest_supported: the peer's oldest supported version, same
426
427           rref: the RemoteReference, if connected, otherwise None
428           remote_host: the IAddress, if connected, otherwise None
429
430         This method is intended for monitoring interfaces, such as a web page
431         that describes connecting and connected peers.
432         """
433
434     def get_all_peerids():
435         """Return a frozenset of all peerids to whom we have a connection (to
436         one or more services) established. Mostly useful for unit tests."""
437
438     def get_all_connections_for(service_name):
439         """Return a frozenset of (nodeid, service_name, rref) tuples, one
440         for each active connection that provides the given SERVICE_NAME."""
441
442     def get_permuted_peers(service_name, key):
443         """Returns an ordered list of (peerid, rref) tuples, selecting from
444         the connections that provide SERVICE_NAME, using a hash-based
445         permutation keyed by KEY. This randomizes the service list in a
446         repeatable way, to distribute load over many peers.
447         """
448
449
450 class IDisplayableServer(Interface):
451     def get_nickname():
452         pass
453
454     def get_name():
455         pass
456
457     def get_longname():
458         pass
459
460
461 class IServer(IDisplayableServer):
462     """I live in the client, and represent a single server."""
463     def start_connecting(tub, trigger_cb):
464         pass
465
466     def get_rref():
467         """Once a server is connected, I return a RemoteReference.
468         Before a server is connected for the first time, I return None.
469
470         Note that the rref I return will start producing DeadReferenceErrors
471         once the connection is lost.
472         """
473
474
475 class IMutableSlotWriter(Interface):
476     """
477     The interface for a writer around a mutable slot on a remote server.
478     """
479     def set_checkstring(seqnum_or_checkstring, root_hash=None, salt=None):
480         """
481         Set the checkstring that I will pass to the remote server when
482         writing.
483
484             @param checkstring A packed checkstring to use.
485
486         Note that implementations can differ in which semantics they
487         wish to support for set_checkstring -- they can, for example,
488         build the checkstring themselves from its constituents, or
489         some other thing.
490         """
491
492     def get_checkstring():
493         """
494         Get the checkstring that I think currently exists on the remote
495         server.
496         """
497
498     def put_block(data, segnum, salt):
499         """
500         Add a block and salt to the share.
501         """
502
503     def put_encprivkey(encprivkey):
504         """
505         Add the encrypted private key to the share.
506         """
507
508     def put_blockhashes(blockhashes):
509         """
510         @param blockhashes=list
511         Add the block hash tree to the share.
512         """
513
514     def put_sharehashes(sharehashes):
515         """
516         @param sharehashes=dict
517         Add the share hash chain to the share.
518         """
519
520     def get_signable():
521         """
522         Return the part of the share that needs to be signed.
523         """
524
525     def put_signature(signature):
526         """
527         Add the signature to the share.
528         """
529
530     def put_verification_key(verification_key):
531         """
532         Add the verification key to the share.
533         """
534
535     def finish_publishing():
536         """
537         Do anything necessary to finish writing the share to a remote
538         server. I require that no further publishing needs to take place
539         after this method has been called.
540         """
541
542
543 class IURI(Interface):
544     def init_from_string(uri):
545         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
546         this instance with its data. I am not normally called directly,
547         please use the module-level uri.from_string() function to convert
548         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
549
550     def is_readonly():
551         """Return False if this URI be used to modify the data. Return True
552         if this URI cannot be used to modify the data."""
553
554     def is_mutable():
555         """Return True if the data can be modified by *somebody* (perhaps
556         someone who has a more powerful URI than this one)."""
557
558     # TODO: rename to get_read_cap()
559     def get_readonly():
560         """Return another IURI instance that represents a read-only form of
561         this one. If is_readonly() is True, this returns self."""
562
563     def get_verify_cap():
564         """Return an instance that provides IVerifierURI, which can be used
565         to check on the availability of the file or directory, without
566         providing enough capabilities to actually read or modify the
567         contents. This may return None if the file does not need checking or
568         verification (e.g. LIT URIs).
569         """
570
571     def to_string():
572         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
573         passing into init_from_string."""
574
575
576 class IVerifierURI(Interface, IURI):
577     def init_from_string(uri):
578         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
579         this instance with its data. I am not normally called directly,
580         please use the module-level uri.from_string() function to convert
581         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
582
583     def to_string():
584         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
585         passing into init_from_string."""
586
587
588 class IDirnodeURI(Interface):
589     """I am a URI that represents a dirnode."""
590
591
592 class IFileURI(Interface):
593     """I am a URI that represents a filenode."""
594     def get_size():
595         """Return the length (in bytes) of the file that I represent."""
596
597
598 class IImmutableFileURI(IFileURI):
599     pass
600
601 class IMutableFileURI(Interface):
602     pass
603
604 class IDirectoryURI(Interface):
605     pass
606
607 class IReadonlyDirectoryURI(Interface):
608     pass
609
610
611 class CapConstraintError(Exception):
612     """A constraint on a cap was violated."""
613
614 class MustBeDeepImmutableError(CapConstraintError):
615     """Mutable children cannot be added to an immutable directory.
616     Also, caps obtained from an immutable directory can trigger this error
617     if they are later found to refer to a mutable object and then used."""
618
619 class MustBeReadonlyError(CapConstraintError):
620     """Known write caps cannot be specified in a ro_uri field. Also,
621     caps obtained from a ro_uri field can trigger this error if they
622     are later found to be write caps and then used."""
623
624 class MustNotBeUnknownRWError(CapConstraintError):
625     """Cannot add an unknown child cap specified in a rw_uri field."""
626
627
628 class IReadable(Interface):
629     """I represent a readable object -- either an immutable file, or a
630     specific version of a mutable file.
631     """
632
633     def is_readonly():
634         """Return True if this reference provides mutable access to the given
635         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
636         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
637         read-write reference to it.
638
639         For an IReadable returned by get_best_readable_version(), this will
640         always return True, but for instances of subinterfaces such as
641         IMutableFileVersion, it may return False."""
642
643     def is_mutable():
644         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
645         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
646         might be mutable overall, but your reference to it might be
647         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
648         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
649         file."""
650
651     def get_storage_index():
652         """Return the storage index of the file."""
653
654     def get_size():
655         """Return the length (in bytes) of this readable object."""
656
657     def download_to_data():
658         """Download all of the file contents. I return a Deferred that fires
659         with the contents as a byte string."""
660
661     def read(consumer, offset=0, size=None):
662         """Download a portion (possibly all) of the file's contents, making
663         them available to the given IConsumer. Return a Deferred that fires
664         (with the consumer) when the consumer is unregistered (either because
665         the last byte has been given to it, or because the consumer threw an
666         exception during write(), possibly because it no longer wants to
667         receive data). The portion downloaded will start at 'offset' and
668         contain 'size' bytes (or the remainder of the file if size==None).
669
670         The consumer will be used in non-streaming mode: an IPullProducer
671         will be attached to it.
672
673         The consumer will not receive data right away: several network trips
674         must occur first. The order of events will be::
675
676          consumer.registerProducer(p, streaming)
677           (if streaming == False)::
678            consumer does p.resumeProducing()
679             consumer.write(data)
680            consumer does p.resumeProducing()
681             consumer.write(data).. (repeat until all data is written)
682          consumer.unregisterProducer()
683          deferred.callback(consumer)
684
685         If a download error occurs, or an exception is raised by
686         consumer.registerProducer() or consumer.write(), I will call
687         consumer.unregisterProducer() and then deliver the exception via
688         deferred.errback(). To cancel the download, the consumer should call
689         p.stopProducing(), which will result in an exception being delivered
690         via deferred.errback().
691
692         See src/allmydata/util/consumer.py for an example of a simple
693         download-to-memory consumer.
694         """
695
696
697 class IWriteable(Interface):
698     """
699     I define methods that callers can use to update SDMF and MDMF
700     mutable files on a Tahoe-LAFS grid.
701     """
702     # XXX: For the moment, we have only this. It is possible that we
703     #      want to move overwrite() and modify() in here too.
704     def update(data, offset):
705         """
706         I write the data from my data argument to the MDMF file,
707         starting at offset. I continue writing data until my data
708         argument is exhausted, appending data to the file as necessary.
709         """
710         # assert IMutableUploadable.providedBy(data)
711         # to append data: offset=node.get_size_of_best_version()
712         # do we want to support compacting MDMF?
713         # for an MDMF file, this can be done with O(data.get_size())
714         # memory. For an SDMF file, any modification takes
715         # O(node.get_size_of_best_version()).
716
717
718 class IMutableFileVersion(IReadable):
719     """I provide access to a particular version of a mutable file. The
720     access is read/write if I was obtained from a filenode derived from
721     a write cap, or read-only if the filenode was derived from a read cap.
722     """
723
724     def get_sequence_number():
725         """Return the sequence number of this version."""
726
727     def get_servermap():
728         """Return the IMutableFileServerMap instance that was used to create
729         this object.
730         """
731
732     def get_writekey():
733         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
734         write-capability. This may be used to assist with data structures
735         that need to make certain data available only to writers, such as the
736         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
737         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
738         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
739         writer-visible data using this writekey.
740         """
741
742     def overwrite(new_contents):
743         """Replace the contents of the mutable file, provided that no other
744         node has published (or is attempting to publish, concurrently) a
745         newer version of the file than this one.
746
747         I will avoid modifying any share that is different than the version
748         given by get_sequence_number(). However, if another node is writing
749         to the file at the same time as me, I may manage to update some shares
750         while they update others. If I see any evidence of this, I will signal
751         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
752         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
753         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
754         all of these).
755
756         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
757         return it to the caller (since they failed to coordinate their
758         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
759         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
760         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
761         able to write the new version without incident.
762
763         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
764         update has completed.
765         """
766
767     def modify(modifier_cb):
768         """Modify the contents of the file, by downloading this version,
769         applying the modifier function (or bound method), then uploading
770         the new version. This will succeed as long as no other node
771         publishes a version between the download and the upload.
772         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when
773         the update is complete.
774
775         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
776         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
777         download_to_data(), the old contents will be from this version,
778         but the modifier can use the servermap to make other decisions
779         (such as refusing to apply the delta if there are multiple parallel
780         versions, or if there is evidence of a newer unrecoverable version).
781         'first_time' will be True the first time the modifier is called,
782         and False on any subsequent calls.
783
784         The callable should return a string with the new contents. The
785         callable must be prepared to be called multiple times, and must
786         examine the input string to see if the change that it wants to make
787         is already present in the old version. If it does not need to make
788         any changes, it can either return None, or return its input string.
789
790         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
791         errback.
792         """
793
794
795 # The hierarchy looks like this:
796 #  IFilesystemNode
797 #   IFileNode
798 #    IMutableFileNode
799 #    IImmutableFileNode
800 #   IDirectoryNode
801
802 class IFilesystemNode(Interface):
803     def get_cap():
804         """Return the strongest 'cap instance' associated with this node.
805         (writecap for writeable-mutable files/directories, readcap for
806         immutable or readonly-mutable files/directories). To convert this
807         into a string, call .to_string() on the result."""
808
809     def get_readcap():
810         """Return a readonly cap instance for this node. For immutable or
811         readonly nodes, get_cap() and get_readcap() return the same thing."""
812
813     def get_repair_cap():
814         """Return an IURI instance that can be used to repair the file, or
815         None if this node cannot be repaired (either because it is not
816         distributed, like a LIT file, or because the node does not represent
817         sufficient authority to create a repair-cap, like a read-only RSA
818         mutable file node [which cannot create the correct write-enablers]).
819         """
820
821     def get_verify_cap():
822         """Return an IVerifierURI instance that represents the
823         'verifiy/refresh capability' for this node. The holder of this
824         capability will be able to renew the lease for this node, protecting
825         it from garbage-collection. They will also be able to ask a server if
826         it holds a share for the file or directory.
827         """
828
829     def get_uri():
830         """Return the URI string corresponding to the strongest cap associated
831         with this node. If this node is read-only, the URI will only offer
832         read-only access. If this node is read-write, the URI will offer
833         read-write access.
834
835         If you have read-write access to a node and wish to share merely
836         read-only access with others, use get_readonly_uri().
837         """
838
839     def get_write_uri():
840         """Return the URI string that can be used by others to get write
841         access to this node, if it is writeable. If this is a read-only node,
842         return None."""
843
844     def get_readonly_uri():
845         """Return the URI string that can be used by others to get read-only
846         access to this node. The result is a read-only URI, regardless of
847         whether this node is read-only or read-write.
848
849         If you have merely read-only access to this node, get_readonly_uri()
850         will return the same thing as get_uri().
851         """
852
853     def get_storage_index():
854         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
855         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
856         files and directories)."""
857
858     def is_readonly():
859         """Return True if this reference provides mutable access to the given
860         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
861         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
862         read-write reference to it."""
863
864     def is_mutable():
865         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
866         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
867         might be mutable overall, but your reference to it might be
868         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
869         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
870         file.
871         """
872
873     def is_unknown():
874         """Return True if this is an unknown node."""
875
876     def is_allowed_in_immutable_directory():
877         """Return True if this node is allowed as a child of a deep-immutable
878         directory. This is true if either the node is of a known-immutable type,
879         or it is unknown and read-only.
880         """
881
882     def raise_error():
883         """Raise any error associated with this node."""
884
885     # XXX: These may not be appropriate outside the context of an IReadable.
886     def get_size():
887         """Return the length (in bytes) of the data this node represents. For
888         directory nodes, I return the size of the backing store. I return
889         synchronously and do not consult the network, so for mutable objects,
890         I will return the most recently observed size for the object, or None
891         if I don't remember a size. Use get_current_size, which returns a
892         Deferred, if you want more up-to-date information."""
893
894     def get_current_size():
895         """I return a Deferred that fires with the length (in bytes) of the
896         data this node represents.
897         """
898
899
900 class IFileNode(IFilesystemNode):
901     """I am a node that represents a file: a sequence of bytes. I am not a
902     container, like IDirectoryNode."""
903     def get_best_readable_version():
904         """Return a Deferred that fires with an IReadable for the 'best'
905         available version of the file. The IReadable provides only read
906         access, even if this filenode was derived from a write cap.
907
908         For an immutable file, there is only one version. For a mutable
909         file, the 'best' version is the recoverable version with the
910         highest sequence number. If no uncoordinated writes have occurred,
911         and if enough shares are available, then this will be the most
912         recent version that has been uploaded. If no version is recoverable,
913         the Deferred will errback with an UnrecoverableFileError.
914         """
915
916     def download_best_version():
917         """Download the contents of the version that would be returned
918         by get_best_readable_version(). This is equivalent to calling
919         download_to_data() on the IReadable given by that method.
920
921         I return a Deferred that fires with a byte string when the file
922         has been fully downloaded. To support streaming download, use
923         the 'read' method of IReadable. If no version is recoverable,
924         the Deferred will errback with an UnrecoverableFileError.
925         """
926
927     def get_size_of_best_version():
928         """Find the size of the version that would be returned by
929         get_best_readable_version().
930
931         I return a Deferred that fires with an integer. If no version
932         is recoverable, the Deferred will errback with an
933         UnrecoverableFileError.
934         """
935
936
937 class IImmutableFileNode(IFileNode, IReadable):
938     """I am a node representing an immutable file. Immutable files have
939     only one version"""
940
941
942 class IMutableFileNode(IFileNode):
943     """I provide access to a 'mutable file', which retains its identity
944     regardless of what contents are put in it.
945
946     The consistency-vs-availability problem means that there might be
947     multiple versions of a file present in the grid, some of which might be
948     unrecoverable (i.e. have fewer than 'k' shares). These versions are
949     loosely ordered: each has a sequence number and a hash, and any version
950     with seqnum=N was uploaded by a node that has seen at least one version
951     with seqnum=N-1.
952
953     The 'servermap' (an instance of IMutableFileServerMap) is used to
954     describe the versions that are known to be present in the grid, and which
955     servers are hosting their shares. It is used to represent the 'state of
956     the world', and is used for this purpose by my test-and-set operations.
957     Downloading the contents of the mutable file will also return a
958     servermap. Uploading a new version into the mutable file requires a
959     servermap as input, and the semantics of the replace operation is
960     'replace the file with my new version if it looks like nobody else has
961     changed the file since my previous download'. Because the file is
962     distributed, this is not a perfect test-and-set operation, but it will do
963     its best. If the replace process sees evidence of a simultaneous write,
964     it will signal an UncoordinatedWriteError, so that the caller can take
965     corrective action.
966
967
968     Most readers will want to use the 'best' current version of the file, and
969     should use my 'download_best_version()' method.
970
971     To unconditionally replace the file, callers should use overwrite(). This
972     is the mode that user-visible mutable files will probably use.
973
974     To apply some delta to the file, call modify() with a callable modifier
975     function that can apply the modification that you want to make. This is
976     the mode that dirnodes will use, since most directory modification
977     operations can be expressed in terms of deltas to the directory state.
978
979
980     Three methods are available for users who need to perform more complex
981     operations. The first is get_servermap(), which returns an up-to-date
982     servermap using a specified mode. The second is download_version(), which
983     downloads a specific version (not necessarily the 'best' one). The third
984     is 'upload', which accepts new contents and a servermap (which must have
985     been updated with MODE_WRITE). The upload method will attempt to apply
986     the new contents as long as no other node has modified the file since the
987     servermap was updated. This might be useful to a caller who wants to
988     merge multiple versions into a single new one.
989
990     Note that each time the servermap is updated, a specific 'mode' is used,
991     which determines how many peers are queried. To use a servermap for my
992     replace() method, that servermap must have been updated in MODE_WRITE.
993     These modes are defined in allmydata.mutable.common, and consist of
994     MODE_READ, MODE_WRITE, MODE_ANYTHING, and MODE_CHECK. Please look in
995     allmydata/mutable/servermap.py for details about the differences.
996
997     Mutable files are currently limited in size (about 3.5MB max) and can
998     only be retrieved and updated all-at-once, as a single big string. Future
999     versions of our mutable files will remove this restriction.
1000     """
1001     def get_best_mutable_version():
1002         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileVersion for
1003         the 'best' available version of the file. The best version is
1004         the recoverable version with the highest sequence number. If no
1005         uncoordinated writes have occurred, and if enough shares are
1006         available, then this will be the most recent version that has
1007         been uploaded.
1008
1009         If no version is recoverable, the Deferred will errback with an
1010         UnrecoverableFileError.
1011         """
1012
1013     def overwrite(new_contents):
1014         """Unconditionally replace the contents of the mutable file with new
1015         ones. This simply chains get_servermap(MODE_WRITE) and upload(). This
1016         is only appropriate to use when the new contents of the file are
1017         completely unrelated to the old ones, and you do not care about other
1018         clients' changes.
1019
1020         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
1021         update has completed.
1022         """
1023
1024     def modify(modifier_cb):
1025         """Modify the contents of the file, by downloading the current
1026         version, applying the modifier function (or bound method), then
1027         uploading the new version. I return a Deferred that fires (with a
1028         PublishStatus object) when the update is complete.
1029
1030         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
1031         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
1032         download_best_version(), the old contents will be from the best
1033         recoverable version, but the modifier can use the servermap to make
1034         other decisions (such as refusing to apply the delta if there are
1035         multiple parallel versions, or if there is evidence of a newer
1036         unrecoverable version). 'first_time' will be True the first time the
1037         modifier is called, and False on any subsequent calls.
1038
1039         The callable should return a string with the new contents. The
1040         callable must be prepared to be called multiple times, and must
1041         examine the input string to see if the change that it wants to make
1042         is already present in the old version. If it does not need to make
1043         any changes, it can either return None, or return its input string.
1044
1045         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
1046         errback.
1047         """
1048
1049     def get_servermap(mode):
1050         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileServerMap
1051         instance, updated using the given mode.
1052         """
1053
1054     def download_version(servermap, version):
1055         """Download a specific version of the file, using the servermap
1056         as a guide to where the shares are located.
1057
1058         I return a Deferred that fires with the requested contents, or
1059         errbacks with UnrecoverableFileError. Note that a servermap that was
1060         updated with MODE_ANYTHING or MODE_READ may not know about shares for
1061         all versions (those modes stop querying servers as soon as they can
1062         fulfil their goals), so you may want to use MODE_CHECK (which checks
1063         everything) to get increased visibility.
1064         """
1065
1066     def upload(new_contents, servermap):
1067         """Replace the contents of the file with new ones. This requires a
1068         servermap that was previously updated with MODE_WRITE.
1069
1070         I attempt to provide test-and-set semantics, in that I will avoid
1071         modifying any share that is different than the version I saw in the
1072         servermap. However, if another node is writing to the file at the
1073         same time as me, I may manage to update some shares while they update
1074         others. If I see any evidence of this, I will signal
1075         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
1076         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
1077         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
1078         all of these).
1079
1080         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
1081         return it to the caller (since they failed to coordinate their
1082         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
1083         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
1084         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
1085         able to write the new version without incident.
1086
1087         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
1088         publish has completed. I will update the servermap in-place with the
1089         location of all new shares.
1090         """
1091
1092     def get_writekey():
1093         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
1094         write-capability. This may be used to assist with data structures
1095         that need to make certain data available only to writers, such as the
1096         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
1097         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
1098         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
1099         writer-visible data using this writekey.
1100         """
1101
1102     def get_version():
1103         """Returns the mutable file protocol version."""
1104
1105
1106 class NotEnoughSharesError(Exception):
1107     """Download was unable to get enough shares"""
1108
1109 class NoSharesError(Exception):
1110     """Download was unable to get any shares at all."""
1111
1112 class DownloadStopped(Exception):
1113     pass
1114
1115 class UploadUnhappinessError(Exception):
1116     """Upload was unable to satisfy 'servers_of_happiness'"""
1117
1118 class UnableToFetchCriticalDownloadDataError(Exception):
1119     """I was unable to fetch some piece of critical data that is supposed to
1120     be identically present in all shares."""
1121
1122 class NoServersError(Exception):
1123     """Upload wasn't given any servers to work with, usually indicating a
1124     network or Introducer problem."""
1125
1126 class ExistingChildError(Exception):
1127     """A directory node was asked to add or replace a child that already
1128     exists, and overwrite= was set to False."""
1129
1130 class NoSuchChildError(Exception):
1131     """A directory node was asked to fetch a child that does not exist."""
1132     def __str__(self):
1133         # avoid UnicodeEncodeErrors when converting to str
1134         return self.__repr__()
1135
1136 class ChildOfWrongTypeError(Exception):
1137     """An operation was attempted on a child of the wrong type (file or directory)."""
1138
1139
1140 class IDirectoryNode(IFilesystemNode):
1141     """I represent a filesystem node that is a container, with a
1142     name-to-child mapping, holding the tahoe equivalent of a directory. All
1143     child names are unicode strings, and all children are some sort of
1144     IFilesystemNode (a file, subdirectory, or unknown node).
1145     """
1146
1147     def get_uri():
1148         """
1149         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
1150         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
1151         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
1152         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
1153         protocol.
1154         """
1155
1156     def get_readonly_uri():
1157         """
1158         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
1159         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
1160         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
1161         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
1162         protocol.
1163         """
1164
1165     def list():
1166         """I return a Deferred that fires with a dictionary mapping child
1167         name (a unicode string) to (node, metadata_dict) tuples, in which
1168         'node' is an IFilesystemNode and 'metadata_dict' is a dictionary of
1169         metadata."""
1170
1171     def has_child(name):
1172         """I return a Deferred that fires with a boolean, True if there
1173         exists a child of the given name, False if not. The child name must
1174         be a unicode string."""
1175
1176     def get(name):
1177         """I return a Deferred that fires with a specific named child node,
1178         which is an IFilesystemNode. The child name must be a unicode string.
1179         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1180
1181     def get_metadata_for(name):
1182         """I return a Deferred that fires with the metadata dictionary for
1183         a specific named child node. The child name must be a unicode string.
1184         This metadata is stored in the *edge*, not in the child, so it is
1185         attached to the parent dirnode rather than the child node.
1186         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1187
1188     def set_metadata_for(name, metadata):
1189         """I replace any existing metadata for the named child with the new
1190         metadata. The child name must be a unicode string. This metadata is
1191         stored in the *edge*, not in the child, so it is attached to the
1192         parent dirnode rather than the child node. I return a Deferred
1193         (that fires with this dirnode) when the operation is complete.
1194         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1195
1196     def get_child_at_path(path):
1197         """Transform a child path into an IFilesystemNode.
1198
1199         I perform a recursive series of 'get' operations to find the named
1200         descendant node. I return a Deferred that fires with the node, or
1201         errbacks with NoSuchChildError if the node could not be found.
1202
1203         The path can be either a single string (slash-separated) or a list of
1204         path-name elements. All elements must be unicode strings.
1205         """
1206
1207     def get_child_and_metadata_at_path(path):
1208         """Transform a child path into an IFilesystemNode and metadata.
1209
1210         I am like get_child_at_path(), but my Deferred fires with a tuple of
1211         (node, metadata). The metadata comes from the last edge. If the path
1212         is empty, the metadata will be an empty dictionary.
1213         """
1214
1215     def set_uri(name, writecap, readcap=None, metadata=None, overwrite=True):
1216         """I add a child (by writecap+readcap) at the specific name. I return
1217         a Deferred that fires when the operation finishes. If overwrite= is
1218         True, I will replace any existing child of the same name, otherwise
1219         an existing child will cause me to return ExistingChildError. The
1220         child name must be a unicode string.
1221
1222         The child caps could be for a file, or for a directory. If you have
1223         both the writecap and readcap, you should provide both arguments.
1224         If you have only one cap and don't know whether it is read-only,
1225         provide it as the writecap argument and leave the readcap as None.
1226         If you have only one cap that is known to be read-only, provide it
1227         as the readcap argument and leave the writecap as None.
1228         The filecaps are typically obtained from an IFilesystemNode with
1229         get_uri() and get_readonly_uri().
1230
1231         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
1232         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
1233         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
1234         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
1235         already a child by this name present. This roughly matches the
1236         ctime/mtime semantics of traditional filesystems.  See the
1237         "About the metadata" section of webapi.txt for futher information.
1238
1239         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
1240         NotWriteableError."""
1241
1242     def set_children(entries, overwrite=True):
1243         """Add multiple children (by writecap+readcap) to a directory node.
1244         Takes a dictionary, with childname as keys and (writecap, readcap)
1245         tuples (or (writecap, readcap, metadata) triples) as values. Returns
1246         a Deferred that fires (with this dirnode) when the operation
1247         finishes. This is equivalent to calling set_uri() multiple times, but
1248         is much more efficient. All child names must be unicode strings.
1249         """
1250
1251     def set_node(name, child, metadata=None, overwrite=True):
1252         """I add a child at the specific name. I return a Deferred that fires
1253         when the operation finishes. This Deferred will fire with the child
1254         node that was just added. I will replace any existing child of the
1255         same name. The child name must be a unicode string. The 'child'
1256         instance must be an instance providing IFilesystemNode.
1257
1258         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
1259         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
1260         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
1261         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
1262         already a child by this name present. This roughly matches the
1263         ctime/mtime semantics of traditional filesystems. See the
1264         "About the metadata" section of webapi.txt for futher information.
1265
1266         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
1267         NotWriteableError."""
1268
1269     def set_nodes(entries, overwrite=True):
1270         """Add multiple children to a directory node. Takes a dict mapping
1271         unicode childname to (child_node, metdata) tuples. If metdata=None,
1272         the original metadata is left unmodified. Returns a Deferred that
1273         fires (with this dirnode) when the operation finishes. This is
1274         equivalent to calling set_node() multiple times, but is much more
1275         efficient."""
1276
1277     def add_file(name, uploadable, metadata=None, overwrite=True):
1278         """I upload a file (using the given IUploadable), then attach the
1279         resulting ImmutableFileNode to the directory at the given name. I set
1280         metadata the same way as set_uri and set_node. The child name must be
1281         a unicode string.
1282
1283         I return a Deferred that fires (with the IFileNode of the uploaded
1284         file) when the operation completes."""
1285
1286     def delete(name, must_exist=True, must_be_directory=False, must_be_file=False):
1287         """I remove the child at the specific name. I return a Deferred that
1288         fires when the operation finishes. The child name must be a unicode
1289         string. If must_exist is True and I do not have a child by that name,
1290         I raise NoSuchChildError. If must_be_directory is True and the child
1291         is a file, or if must_be_file is True and the child is a directory,
1292         I raise ChildOfWrongTypeError."""
1293
1294     def create_subdirectory(name, initial_children={}, overwrite=True,
1295                             mutable=True, mutable_version=None, metadata=None):
1296         """I create and attach a directory at the given name. The new
1297         directory can be empty, or it can be populated with children
1298         according to 'initial_children', which takes a dictionary in the same
1299         format as set_nodes (i.e. mapping unicode child name to (childnode,
1300         metadata) tuples). The child name must be a unicode string. I return
1301         a Deferred that fires (with the new directory node) when the
1302         operation finishes."""
1303
1304     def move_child_to(current_child_name, new_parent, new_child_name=None,
1305                       overwrite=True):
1306         """I take one of my children and move them to a new parent. The child
1307         is referenced by name. On the new parent, the child will live under
1308         'new_child_name', which defaults to 'current_child_name'. TODO: what
1309         should we do about metadata? I return a Deferred that fires when the
1310         operation finishes. The child name must be a unicode string. I raise
1311         NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1312
1313     def build_manifest():
1314         """I generate a table of everything reachable from this directory.
1315         I also compute deep-stats as described below.
1316
1317         I return a Monitor. The Monitor's results will be a dictionary with
1318         four elements:
1319
1320          res['manifest']: a list of (path, cap) tuples for all nodes
1321                           (directories and files) reachable from this one.
1322                           'path' will be a tuple of unicode strings. The
1323                           origin dirnode will be represented by an empty path
1324                           tuple.
1325          res['verifycaps']: a list of (printable) verifycap strings, one for
1326                             each reachable non-LIT node. This is a set:
1327                             it will contain no duplicates.
1328          res['storage-index']: a list of (base32) storage index strings,
1329                                one for each reachable non-LIT node. This is
1330                                a set: it will contain no duplicates.
1331          res['stats']: a dictionary, the same that is generated by
1332                        start_deep_stats() below.
1333
1334         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
1335         storage index of the starting point.
1336         """
1337
1338     def start_deep_stats():
1339         """Return a Monitor, examining all nodes (directories and files)
1340         reachable from this one. The Monitor's results will be a dictionary
1341         with the following keys::
1342
1343            count-immutable-files: count of how many CHK files are in the set
1344            count-mutable-files: same, for mutable files (does not include
1345                                 directories)
1346            count-literal-files: same, for LIT files
1347            count-files: sum of the above three
1348
1349            count-directories: count of directories
1350
1351            size-immutable-files: total bytes for all CHK files in the set
1352            size-mutable-files (TODO): same, for current version of all mutable
1353                                       files, does not include directories
1354            size-literal-files: same, for LIT files
1355            size-directories: size of mutable files used by directories
1356
1357            largest-directory: number of bytes in the largest directory
1358            largest-directory-children: number of children in the largest
1359                                        directory
1360            largest-immutable-file: number of bytes in the largest CHK file
1361
1362         size-mutable-files is not yet implemented, because it would involve
1363         even more queries than deep_stats does.
1364
1365         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
1366         storage index of the starting point.
1367
1368         This operation will visit every directory node underneath this one,
1369         and can take a long time to run. On a typical workstation with good
1370         bandwidth, this can examine roughly 15 directories per second (and
1371         takes several minutes of 100% CPU for ~1700 directories).
1372         """
1373
1374
1375 class ICodecEncoder(Interface):
1376     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1377         """Set up the parameters of this encoder.
1378
1379         This prepares the encoder to perform an operation that converts a
1380         single block of data into a number of shares, such that a future
1381         ICodecDecoder can use a subset of these shares to recover the
1382         original data. This operation is invoked by calling encode(). Once
1383         the encoding parameters are set up, the encode operation can be
1384         invoked multiple times.
1385
1386         set_params() prepares the encoder to accept blocks of input data that
1387         are exactly 'data_size' bytes in length. The encoder will be prepared
1388         to produce 'max_shares' shares for each encode() operation (although
1389         see the 'desired_share_ids' to use less CPU). The encoding math will
1390         be chosen such that the decoder can get by with as few as
1391         'required_shares' of these shares and still reproduce the original
1392         data. For example, set_params(1000, 5, 5) offers no redundancy at
1393         all, whereas set_params(1000, 1, 10) provides 10x redundancy.
1394
1395         Numerical Restrictions: 'data_size' is required to be an integral
1396         multiple of 'required_shares'. In general, the caller should choose
1397         required_shares and max_shares based upon their reliability
1398         requirements and the number of peers available (the total storage
1399         space used is roughly equal to max_shares*data_size/required_shares),
1400         then choose data_size to achieve the memory footprint desired (larger
1401         data_size means more efficient operation, smaller data_size means
1402         smaller memory footprint).
1403
1404         In addition, 'max_shares' must be equal to or greater than
1405         'required_shares'. Of course, setting them to be equal causes
1406         encode() to degenerate into a particularly slow form of the 'split'
1407         utility.
1408
1409         See encode() for more details about how these parameters are used.
1410
1411         set_params() must be called before any other ICodecEncoder methods
1412         may be invoked.
1413         """
1414
1415     def get_params():
1416         """Return the 3-tuple of data_size, required_shares, max_shares"""
1417
1418     def get_encoder_type():
1419         """Return a short string that describes the type of this encoder.
1420
1421         There is required to be a global table of encoder classes. This method
1422         returns an index into this table; the value at this index is an
1423         encoder class, and this encoder is an instance of that class.
1424         """
1425
1426     def get_block_size():
1427         """Return the length of the shares that encode() will produce.
1428         """
1429
1430     def encode_proposal(data, desired_share_ids=None):
1431         """Encode some data.
1432
1433         'data' must be a string (or other buffer object), and len(data) must
1434         be equal to the 'data_size' value passed earlier to set_params().
1435
1436         This will return a Deferred that will fire with two lists. The first
1437         is a list of shares, each of which is a string (or other buffer
1438         object) such that len(share) is the same as what get_share_size()
1439         returned earlier. The second is a list of shareids, in which each is
1440         an integer. The lengths of the two lists will always be equal to each
1441         other. The user should take care to keep each share closely
1442         associated with its shareid, as one is useless without the other.
1443
1444         The length of this output list will normally be the same as the value
1445         provided to the 'max_shares' parameter of set_params(). This may be
1446         different if 'desired_share_ids' is provided.
1447
1448         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1449         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1450         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1451         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1452         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1453         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1454         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1455         producing shares for the peers that are no longer available.
1456
1457         """
1458
1459     def encode(inshares, desired_share_ids=None):
1460         """Encode some data. This may be called multiple times. Each call is
1461         independent.
1462
1463         inshares is a sequence of length required_shares, containing buffers
1464         (i.e. strings), where each buffer contains the next contiguous
1465         non-overlapping segment of the input data. Each buffer is required to
1466         be the same length, and the sum of the lengths of the buffers is
1467         required to be exactly the data_size promised by set_params(). (This
1468         implies that the data has to be padded before being passed to
1469         encode(), unless of course it already happens to be an even multiple
1470         of required_shares in length.)
1471
1472         Note: the requirement to break up your data into
1473         'required_shares' chunks of exactly the right length before
1474         calling encode() is surprising from point of view of a user
1475         who doesn't know how FEC works. It feels like an
1476         implementation detail that has leaked outside the abstraction
1477         barrier. Is there a use case in which the data to be encoded
1478         might already be available in pre-segmented chunks, such that
1479         it is faster or less work to make encode() take a list rather
1480         than splitting a single string?
1481
1482         Yes, there is: suppose you are uploading a file with K=64,
1483         N=128, segsize=262,144. Then each in-share will be of size
1484         4096. If you use this .encode() API then your code could first
1485         read each successive 4096-byte chunk from the file and store
1486         each one in a Python string and store each such Python string
1487         in a Python list. Then you could call .encode(), passing that
1488         list as "inshares". The encoder would generate the other 64
1489         "secondary shares" and return to you a new list containing
1490         references to the same 64 Python strings that you passed in
1491         (as the primary shares) plus references to the new 64 Python
1492         strings.
1493
1494         (You could even imagine that your code could use readv() so
1495         that the operating system can arrange to get all of those
1496         bytes copied from the file into the Python list of Python
1497         strings as efficiently as possible instead of having a loop
1498         written in C or in Python to copy the next part of the file
1499         into the next string.)
1500
1501         On the other hand if you instead use the .encode_proposal()
1502         API (above), then your code can first read in all of the
1503         262,144 bytes of the segment from the file into a Python
1504         string, then call .encode_proposal() passing the segment data
1505         as the "data" argument. The encoder would basically first
1506         split the "data" argument into a list of 64 in-shares of 4096
1507         byte each, and then do the same thing that .encode() does. So
1508         this would result in a little bit more copying of data and a
1509         little bit higher of a "maximum memory usage" during the
1510         process, although it might or might not make a practical
1511         difference for our current use cases.
1512
1513         Note that "inshares" is a strange name for the parameter if
1514         you think of the parameter as being just for feeding in data
1515         to the codec. It makes more sense if you think of the result
1516         of this encoding as being the set of shares from inshares plus
1517         an extra set of "secondary shares" (or "check shares"). It is
1518         a surprising name! If the API is going to be surprising then
1519         the name should be surprising. If we switch to
1520         encode_proposal() above then we should also switch to an
1521         unsurprising name.
1522
1523         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1524         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1525         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1526         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1527         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1528         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1529         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1530         producing shares for the peers that are no longer available.
1531
1532         For each call, encode() will return a Deferred that fires with two
1533         lists, one containing shares and the other containing the shareids.
1534         The get_share_size() method can be used to determine the length of
1535         the share strings returned by encode(). Each shareid is a small
1536         integer, exactly as passed into 'desired_share_ids' (or
1537         range(max_shares), if desired_share_ids was not provided).
1538
1539         The shares and their corresponding shareids are required to be kept
1540         together during storage and retrieval. Specifically, the share data is
1541         useless by itself: the decoder needs to be told which share is which
1542         by providing it with both the shareid and the actual share data.
1543
1544         This function will allocate an amount of memory roughly equal to::
1545
1546          (max_shares - required_shares) * get_share_size()
1547
1548         When combined with the memory that the caller must allocate to
1549         provide the input data, this leads to a memory footprint roughly
1550         equal to the size of the resulting encoded shares (i.e. the expansion
1551         factor times the size of the input segment).
1552         """
1553
1554         # rejected ideas:
1555         #
1556         #  returning a list of (shareidN,shareN) tuples instead of a pair of
1557         #  lists (shareids..,shares..). Brian thought the tuples would
1558         #  encourage users to keep the share and shareid together throughout
1559         #  later processing, Zooko pointed out that the code to iterate
1560         #  through two lists is not really more complicated than using a list
1561         #  of tuples and there's also a performance improvement
1562         #
1563         #  having 'data_size' not required to be an integral multiple of
1564         #  'required_shares'. Doing this would require encode() to perform
1565         #  padding internally, and we'd prefer to have any padding be done
1566         #  explicitly by the caller. Yes, it is an abstraction leak, but
1567         #  hopefully not an onerous one.
1568
1569
1570 class ICodecDecoder(Interface):
1571     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1572         """Set the params. They have to be exactly the same ones that were
1573         used for encoding."""
1574
1575     def get_needed_shares():
1576         """Return the number of shares needed to reconstruct the data.
1577         set_params() is required to be called before this."""
1578
1579     def decode(some_shares, their_shareids):
1580         """Decode a partial list of shares into data.
1581
1582         'some_shares' is required to be a sequence of buffers of sharedata, a
1583         subset of the shares returned by ICodecEncode.encode(). Each share is
1584         required to be of the same length.  The i'th element of their_shareids
1585         is required to be the shareid of the i'th buffer in some_shares.
1586
1587         This returns a Deferred that fires with a sequence of buffers. This
1588         sequence will contain all of the segments of the original data, in
1589         order. The sum of the lengths of all of the buffers will be the
1590         'data_size' value passed into the original ICodecEncode.set_params()
1591         call. To get back the single original input block of data, use
1592         ''.join(output_buffers), or you may wish to simply write them in
1593         order to an output file.
1594
1595         Note that some of the elements in the result sequence may be
1596         references to the elements of the some_shares input sequence. In
1597         particular, this means that if those share objects are mutable (e.g.
1598         arrays) and if they are changed, then both the input (the
1599         'some_shares' parameter) and the output (the value given when the
1600         deferred is triggered) will change.
1601
1602         The length of 'some_shares' is required to be exactly the value of
1603         'required_shares' passed into the original ICodecEncode.set_params()
1604         call.
1605         """
1606
1607
1608 class IEncoder(Interface):
1609     """I take an object that provides IEncryptedUploadable, which provides
1610     encrypted data, and a list of shareholders. I then encode, hash, and
1611     deliver shares to those shareholders. I will compute all the necessary
1612     Merkle hash trees that are necessary to validate the crypttext that
1613     eventually comes back from the shareholders. I provide the URI Extension
1614     Block Hash, and the encoding parameters, both of which must be included
1615     in the URI.
1616
1617     I do not choose shareholders, that is left to the IUploader. I must be
1618     given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready and
1619     willing to receive data.
1620     """
1621
1622     def set_size(size):
1623         """Specify the number of bytes that will be encoded. This must be
1624         peformed before get_serialized_params() can be called.
1625         """
1626
1627     def set_encrypted_uploadable(u):
1628         """Provide a source of encrypted upload data. 'u' must implement
1629         IEncryptedUploadable.
1630
1631         When this is called, the IEncryptedUploadable will be queried for its
1632         length and the storage_index that should be used.
1633
1634         This returns a Deferred that fires with this Encoder instance.
1635
1636         This must be performed before start() can be called.
1637         """
1638
1639     def get_param(name):
1640         """Return an encoding parameter, by name.
1641
1642         'storage_index': return a string with the (16-byte truncated SHA-256
1643                          hash) storage index to which these shares should be
1644                          pushed.
1645
1646         'share_counts': return a tuple describing how many shares are used:
1647                         (needed_shares, servers_of_happiness, total_shares)
1648
1649         'num_segments': return an int with the number of segments that
1650                         will be encoded.
1651
1652         'segment_size': return an int with the size of each segment.
1653
1654         'block_size': return the size of the individual blocks that will
1655                       be delivered to a shareholder's put_block() method. By
1656                       knowing this, the shareholder will be able to keep all
1657                       blocks in a single file and still provide random access
1658                       when reading them. # TODO: can we avoid exposing this?
1659
1660         'share_size': an int with the size of the data that will be stored
1661                       on each shareholder. This is aggregate amount of data
1662                       that will be sent to the shareholder, summed over all
1663                       the put_block() calls I will ever make. It is useful to
1664                       determine this size before asking potential
1665                       shareholders whether they will grant a lease or not,
1666                       since their answers will depend upon how much space we
1667                       need. TODO: this might also include some amount of
1668                       overhead, like the size of all the hashes. We need to
1669                       decide whether this is useful or not.
1670
1671         'serialized_params': a string with a concise description of the
1672                              codec name and its parameters. This may be passed
1673                              into the IUploadable to let it make sure that
1674                              the same file encoded with different parameters
1675                              will result in different storage indexes.
1676
1677         Once this is called, set_size() and set_params() may not be called.
1678         """
1679
1680     def set_shareholders(shareholders, servermap):
1681         """Tell the encoder where to put the encoded shares. 'shareholders'
1682         must be a dictionary that maps share number (an integer ranging from
1683         0 to n-1) to an instance that provides IStorageBucketWriter.
1684         'servermap' is a dictionary that maps share number (as defined above)
1685         to a set of peerids. This must be performed before start() can be
1686         called."""
1687
1688     def start():
1689         """Begin the encode/upload process. This involves reading encrypted
1690         data from the IEncryptedUploadable, encoding it, uploading the shares
1691         to the shareholders, then sending the hash trees.
1692
1693         set_encrypted_uploadable() and set_shareholders() must be called
1694         before this can be invoked.
1695
1696         This returns a Deferred that fires with a verify cap when the upload
1697         process is complete. The verifycap, plus the encryption key, is
1698         sufficient to construct the read cap.
1699         """
1700
1701
1702 class IDecoder(Interface):
1703     """I take a list of shareholders and some setup information, then
1704     download, validate, decode, and decrypt data from them, writing the
1705     results to an output file.
1706
1707     I do not locate the shareholders, that is left to the IDownloader. I must
1708     be given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready to
1709     send data.
1710     """
1711
1712     def setup(outfile):
1713         """I take a file-like object (providing write and close) to which all
1714         the plaintext data will be written.
1715
1716         TODO: producer/consumer . Maybe write() should return a Deferred that
1717         indicates when it will accept more data? But probably having the
1718         IDecoder be a producer is easier to glue to IConsumer pieces.
1719         """
1720
1721     def set_shareholders(shareholders):
1722         """I take a dictionary that maps share identifiers (small integers)
1723         to RemoteReferences that provide RIBucketReader. This must be called
1724         before start()."""
1725
1726     def start():
1727         """I start the download. This process involves retrieving data and
1728         hash chains from the shareholders, using the hashes to validate the
1729         data, decoding the shares into segments, decrypting the segments,
1730         then writing the resulting plaintext to the output file.
1731
1732         I return a Deferred that will fire (with self) when the download is
1733         complete.
1734         """
1735
1736
1737 class IDownloadTarget(Interface):
1738     # Note that if the IDownloadTarget is also an IConsumer, the downloader
1739     # will register itself as a producer. This allows the target to invoke
1740     # downloader.pauseProducing, resumeProducing, and stopProducing.
1741     def open(size):
1742         """Called before any calls to write() or close(). If an error
1743         occurs before any data is available, fail() may be called without
1744         a previous call to open().
1745
1746         'size' is the length of the file being downloaded, in bytes."""
1747
1748     def write(data):
1749         """Output some data to the target."""
1750
1751     def close():
1752         """Inform the target that there is no more data to be written."""
1753
1754     def fail(why):
1755         """fail() is called to indicate that the download has failed. 'why'
1756         is a Failure object indicating what went wrong. No further methods
1757         will be invoked on the IDownloadTarget after fail()."""
1758
1759     def register_canceller(cb):
1760         """The CiphertextDownloader uses this to register a no-argument function
1761         that the target can call to cancel the download. Once this canceller
1762         is invoked, no further calls to write() or close() will be made."""
1763
1764     def finish():
1765         """When the CiphertextDownloader is done, this finish() function will be
1766         called. Whatever it returns will be returned to the invoker of
1767         Downloader.download.
1768         """
1769
1770
1771 class IDownloader(Interface):
1772     def download(uri, target):
1773         """Perform a CHK download, sending the data to the given target.
1774         'target' must provide IDownloadTarget.
1775
1776         Returns a Deferred that fires (with the results of target.finish)
1777         when the download is finished, or errbacks if something went wrong."""
1778
1779
1780 class IEncryptedUploadable(Interface):
1781     def set_upload_status(upload_status):
1782         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1783         information. The IEncryptedUploadable is responsible for setting
1784         key-determination progress ('chk'), size, storage_index, and
1785         ciphertext-fetch progress. It may delegate some of this
1786         responsibility to others, in particular to the IUploadable."""
1787
1788     def get_size():
1789         """This behaves just like IUploadable.get_size()."""
1790
1791     def get_all_encoding_parameters():
1792         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1793         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1794         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1795         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1796         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1797         as padding).
1798
1799         This usually passes through to the IUploadable method of the same
1800         name.
1801
1802         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1803         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1804         to control the values that this method returns.
1805         """
1806
1807     def get_storage_index():
1808         """Return a Deferred that fires with a 16-byte storage index.
1809         """
1810
1811     def read_encrypted(length, hash_only):
1812         """This behaves just like IUploadable.read(), but returns crypttext
1813         instead of plaintext. If hash_only is True, then this discards the
1814         data (and returns an empty list); this improves efficiency when
1815         resuming an interrupted upload (where we need to compute the
1816         plaintext hashes, but don't need the redundant encrypted data)."""
1817
1818     def close():
1819         """Just like IUploadable.close()."""
1820
1821
1822 class IUploadable(Interface):
1823     def set_upload_status(upload_status):
1824         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1825         information. The IUploadable is responsible for setting
1826         key-determination progress ('chk')."""
1827
1828     def set_default_encoding_parameters(params):
1829         """Set the default encoding parameters, which must be a dict mapping
1830         strings to ints. The meaningful keys are 'k', 'happy', 'n', and
1831         'max_segment_size'. These might have an influence on the final
1832         encoding parameters returned by get_all_encoding_parameters(), if the
1833         Uploadable doesn't have more specific preferences.
1834
1835         This call is optional: if it is not used, the Uploadable will use
1836         some built-in defaults. If used, this method must be called before
1837         any other IUploadable methods to have any effect.
1838         """
1839
1840     def get_size():
1841         """Return a Deferred that will fire with the length of the data to be
1842         uploaded, in bytes. This will be called before the data is actually
1843         used, to compute encoding parameters.
1844         """
1845
1846     def get_all_encoding_parameters():
1847         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1848         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1849         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1850         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1851         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1852         as padding).
1853
1854         The relative values of k and n allow some IUploadables to request
1855         better redundancy than others (in exchange for consuming more space
1856         in the grid).
1857
1858         Larger values of segment_size reduce hash overhead, while smaller
1859         values reduce memory footprint and cause data to be delivered in
1860         smaller pieces (which may provide a smoother and more predictable
1861         download experience).
1862
1863         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1864         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1865         to control the values that this method returns. One way to influence
1866         them may be to call set_encoding_parameters() before calling
1867         get_all_encoding_parameters().
1868         """
1869
1870     def get_encryption_key():
1871         """Return a Deferred that fires with a 16-byte AES key. This key will
1872         be used to encrypt the data. The key will also be hashed to derive
1873         the StorageIndex.
1874
1875         Uploadables that want to achieve convergence should hash their file
1876         contents and the serialized_encoding_parameters to form the key
1877         (which of course requires a full pass over the data). Uploadables can
1878         use the upload.ConvergentUploadMixin class to achieve this
1879         automatically.
1880
1881         Uploadables that do not care about convergence (or do not wish to
1882         make multiple passes over the data) can simply return a
1883         strongly-random 16 byte string.
1884
1885         get_encryption_key() may be called multiple times: the IUploadable is
1886         required to return the same value each time.
1887         """
1888
1889     def read(length):
1890         """Return a Deferred that fires with a list of strings (perhaps with
1891         only a single element) that, when concatenated together, contain the
1892         next 'length' bytes of data. If EOF is near, this may provide fewer
1893         than 'length' bytes. The total number of bytes provided by read()
1894         before it signals EOF must equal the size provided by get_size().
1895
1896         If the data must be acquired through multiple internal read
1897         operations, returning a list instead of a single string may help to
1898         reduce string copies. However, the length of the concatenated strings
1899         must equal the amount of data requested, unless EOF is encountered.
1900         Long reads, or short reads without EOF, are not allowed. read()
1901         should return the same amount of data as a local disk file read, just
1902         in a different shape and asynchronously.
1903
1904         'length' will typically be equal to (min(get_size(),1MB)/req_shares),
1905         so a 10kB file means length=3kB, 100kB file means length=30kB,
1906         and >=1MB file means length=300kB.
1907
1908         This method provides for a single full pass through the data. Later
1909         use cases may desire multiple passes or access to only parts of the
1910         data (such as a mutable file making small edits-in-place). This API
1911         will be expanded once those use cases are better understood.
1912         """
1913
1914     def close():
1915         """The upload is finished, and whatever filehandle was in use may be
1916         closed."""
1917
1918
1919 class IMutableUploadable(Interface):
1920     """
1921     I represent content that is due to be uploaded to a mutable filecap.
1922     """
1923     # This is somewhat simpler than the IUploadable interface above
1924     # because mutable files do not need to be concerned with possibly
1925     # generating a CHK, nor with per-file keys. It is a subset of the
1926     # methods in IUploadable, though, so we could just as well implement
1927     # the mutable uploadables as IUploadables that don't happen to use
1928     # those methods (with the understanding that the unused methods will
1929     # never be called on such objects)
1930     def get_size():
1931         """
1932         Returns a Deferred that fires with the size of the content held
1933         by the uploadable.
1934         """
1935
1936     def read(length):
1937         """
1938         Returns a list of strings that, when concatenated, are the next
1939         length bytes of the file, or fewer if there are fewer bytes
1940         between the current location and the end of the file.
1941         """
1942
1943     def close():
1944         """
1945         The process that used the Uploadable is finished using it, so
1946         the uploadable may be closed.
1947         """
1948
1949
1950 class IUploadResults(Interface):
1951     """I am returned by immutable upload() methods and contain the results of
1952     the upload.
1953
1954     Note that some of my methods return empty values (0 or an empty dict)
1955     when called for non-distributed LIT files."""
1956
1957     def get_file_size():
1958         """Return the file size, in bytes."""
1959
1960     def get_uri():
1961         """Return the (string) URI of the object uploaded, a CHK readcap."""
1962
1963     def get_ciphertext_fetched():
1964         """Return the number of bytes fetched by the helpe for this upload,
1965         or 0 if the helper did not need to fetch any bytes (or if there was
1966         no helper)."""
1967
1968     def get_preexisting_shares():
1969         """Return the number of shares that were already present in the grid."""
1970
1971     def get_pushed_shares():
1972         """Return the number of shares that were uploaded."""
1973
1974     def get_sharemap():
1975         """Return a dict mapping share identifier to set of IServer
1976         instances. This indicates which servers were given which shares. For
1977         immutable files, the shareid is an integer (the share number, from 0
1978         to N-1). For mutable files, it is a string of the form
1979         'seq%d-%s-sh%d', containing the sequence number, the roothash, and
1980         the share number."""
1981
1982     def get_servermap():
1983         """Return dict mapping IServer instance to a set of share numbers."""
1984
1985     def get_timings():
1986         """Return dict of timing information, mapping name to seconds. All
1987         times are floats:
1988           total : total upload time, start to finish
1989           storage_index : time to compute the storage index
1990           peer_selection : time to decide which peers will be used
1991           contacting_helper : initial helper query to upload/no-upload decision
1992           helper_total : initial helper query to helper finished pushing
1993           cumulative_fetch : helper waiting for ciphertext requests
1994           total_fetch : helper start to last ciphertext response
1995           cumulative_encoding : just time spent in zfec
1996           cumulative_sending : just time spent waiting for storage servers
1997           hashes_and_close : last segment push to shareholder close
1998           total_encode_and_push : first encode to shareholder close
1999         """
2000
2001     def get_uri_extension_data():
2002         """Return the dict of UEB data created for this file."""
2003
2004     def get_verifycapstr():
2005         """Return the (string) verify-cap URI for the uploaded object."""
2006
2007
2008 class IDownloadResults(Interface):
2009     """I am created internally by download() methods. I contain a number of
2010     public attributes that contain details about the download process.::
2011
2012      .file_size : the size of the file, in bytes
2013      .servers_used : set of server peerids that were used during download
2014      .server_problems : dict mapping server peerid to a problem string. Only
2015                         servers that had problems (bad hashes, disconnects)
2016                         are listed here.
2017      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers. Only
2018                   servers that had any shares are listed here.
2019      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
2020        peer_selection : time to ask servers about shares
2021        servers_peer_selection : dict of peerid to DYHB-query time
2022        uri_extension : time to fetch a copy of the URI extension block
2023        hashtrees : time to fetch the hash trees
2024        segments : time to fetch, decode, and deliver segments
2025        cumulative_fetch : time spent waiting for storage servers
2026        cumulative_decode : just time spent in zfec
2027        cumulative_decrypt : just time spent in decryption
2028        total : total download time, start to finish
2029        fetch_per_server : dict of server to list of per-segment fetch times
2030     """
2031
2032
2033 class IUploader(Interface):
2034     def upload(uploadable):
2035         """Upload the file. 'uploadable' must impement IUploadable. This
2036         returns a Deferred that fires with an IUploadResults instance, from
2037         which the URI of the file can be obtained as results.uri ."""
2038
2039
2040 class ICheckable(Interface):
2041     def check(monitor, verify=False, add_lease=False):
2042         """Check up on my health, optionally repairing any problems.
2043
2044         This returns a Deferred that fires with an instance that provides
2045         ICheckResults, or None if the object is non-distributed (i.e. LIT
2046         files).
2047
2048         The monitor will be checked periodically to see if the operation has
2049         been cancelled. If so, no new queries will be sent, and the Deferred
2050         will fire (with a OperationCancelledError) immediately.
2051
2052         Filenodes and dirnodes (which provide IFilesystemNode) are also
2053         checkable. Instances that represent verifier-caps will be checkable
2054         but not downloadable. Some objects (like LIT files) do not actually
2055         live in the grid, and their checkers return None (non-distributed
2056         files are always healthy).
2057
2058         If verify=False, a relatively lightweight check will be performed: I
2059         will ask all servers if they have a share for me, and I will believe
2060         whatever they say. If there are at least N distinct shares on the
2061         grid, my results will indicate r.is_healthy()==True. This requires a
2062         roundtrip to each server, but does not transfer very much data, so
2063         the network bandwidth is fairly low.
2064
2065         If verify=True, a more resource-intensive check will be performed:
2066         every share will be downloaded, and the hashes will be validated on
2067         every bit. I will ignore any shares that failed their hash checks. If
2068         there are at least N distinct valid shares on the grid, my results
2069         will indicate r.is_healthy()==True. This requires N/k times as much
2070         download bandwidth (and server disk IO) as a regular download. If a
2071         storage server is holding a corrupt share, or is experiencing memory
2072         failures during retrieval, or is malicious or buggy, then
2073         verification will detect the problem, but checking will not.
2074
2075         If add_lease=True, I will ensure that an up-to-date lease is present
2076         on each share. The lease secrets will be derived from by node secret
2077         (in BASEDIR/private/secret), so either I will add a new lease to the
2078         share, or I will merely renew the lease that I already had. In a
2079         future version of the storage-server protocol (once Accounting has
2080         been implemented), there may be additional options here to define the
2081         kind of lease that is obtained (which account number to claim, etc).
2082
2083         TODO: any problems seen during checking will be reported to the
2084         health-manager.furl, a centralized object that is responsible for
2085         figuring out why files are unhealthy so corrective action can be
2086         taken.
2087         """
2088
2089     def check_and_repair(monitor, verify=False, add_lease=False):
2090         """Like check(), but if the file/directory is not healthy, attempt to
2091         repair the damage.
2092
2093         Any non-healthy result will cause an immediate repair operation, to
2094         generate and upload new shares. After repair, the file will be as
2095         healthy as we can make it. Details about what sort of repair is done
2096         will be put in the check-and-repair results. The Deferred will not
2097         fire until the repair is complete.
2098
2099         This returns a Deferred that fires with an instance of
2100         ICheckAndRepairResults."""
2101
2102
2103 class IDeepCheckable(Interface):
2104     def start_deep_check(verify=False, add_lease=False):
2105         """Check upon the health of me and everything I can reach.
2106
2107         This is a recursive form of check(), useable only on dirnodes.
2108
2109         I return a Monitor, with results that are an IDeepCheckResults
2110         object.
2111
2112         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
2113         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
2114         unrecoverable, those problems will be reported in the
2115         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
2116         failure.
2117         """
2118
2119     def start_deep_check_and_repair(verify=False, add_lease=False):
2120         """Check upon the health of me and everything I can reach. Repair
2121         anything that isn't healthy.
2122
2123         This is a recursive form of check_and_repair(), useable only on
2124         dirnodes.
2125
2126         I return a Monitor, with results that are an
2127         IDeepCheckAndRepairResults object.
2128
2129         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
2130         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
2131         unrecoverable, those problems will be reported in the
2132         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
2133         failure.
2134         """
2135
2136
2137 class ICheckResults(Interface):
2138     """I contain the detailed results of a check/verify operation.
2139     """
2140
2141     def get_storage_index():
2142         """Return a string with the (binary) storage index."""
2143
2144     def get_storage_index_string():
2145         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
2146
2147     def get_uri():
2148         """Return the (string) URI of the object that was checked."""
2149
2150     def is_healthy():
2151         """Return a boolean, True if the file/dir is fully healthy, False if
2152         it is damaged in any way. Non-distributed LIT files always return
2153         True."""
2154
2155     def is_recoverable():
2156         """Return a boolean, True if the file/dir can be recovered, False if
2157         not. Unrecoverable files are obviously unhealthy. Non-distributed LIT
2158         files always return True."""
2159
2160     # the following methods all return None for non-distributed LIT files
2161
2162     def get_happiness():
2163         """Return the happiness count of the file."""
2164
2165     def get_encoding_needed():
2166         """Return 'k', the number of shares required for recovery."""
2167
2168     def get_encoding_expected():
2169         """Return 'N', the number of total shares generated."""
2170
2171     def get_share_counter_good():
2172         """Return the number of distinct good shares that were found. For
2173         mutable files, this counts shares for the 'best' version."""
2174
2175     def get_share_counter_wrong():
2176         """For mutable files, return the number of shares for versions other
2177         than the 'best' one (which is defined as being the recoverable
2178         version with the highest sequence number, then the highest roothash).
2179         These are either leftover shares from an older version (perhaps on a
2180         server that was offline when an update occurred), shares from an
2181         unrecoverable newer version, or shares from an alternate current
2182         version that results from an uncoordinated write collision. For a
2183         healthy file, this will equal 0. For immutable files, this will
2184         always equal 0."""
2185
2186     def get_corrupt_shares():
2187         """Return a list of 'share locators', one for each share that was
2188         found to be corrupt (integrity failure). Each share locator is a list
2189         of (IServer, storage_index, sharenum)."""
2190
2191     def get_incompatible_shares():
2192         """Return a list of 'share locators', one for each share that was
2193         found to be of an unknown format. Each share locator is a list of
2194         (IServer, storage_index, sharenum)."""
2195
2196     def get_servers_responding():
2197         """Return a list of IServer objects, one for each server that
2198         responded to the share query (even if they said they didn't have
2199         shares, and even if they said they did have shares but then didn't
2200         send them when asked, or dropped the connection, or returned a
2201         Failure, and even if they said they did have shares and sent
2202         incorrect ones when asked)"""
2203
2204     def get_host_counter_good_shares():
2205         """Return the number of distinct storage servers with good shares. If
2206         this number is less than get_share_counters()[good], then some shares
2207         are doubled up, increasing the correlation of failures. This
2208         indicates that one or more shares should be moved to an otherwise
2209         unused server, if one is available.
2210         """
2211
2212     def get_version_counter_recoverable():
2213         """Return the number of recoverable versions of the file. For a
2214         healthy file, this will equal 1."""
2215
2216     def get_version_counter_unrecoverable():
2217          """Return the number of unrecoverable versions of the file. For a
2218          healthy file, this will be 0."""
2219
2220     def get_sharemap():
2221         """Return a dict mapping share identifier to list of IServer objects.
2222         This indicates which servers are holding which shares. For immutable
2223         files, the shareid is an integer (the share number, from 0 to N-1).
2224         For mutable files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
2225         containing the sequence number, the roothash, and the share number."""
2226
2227     def get_summary():
2228         """Return a string with a brief (one-line) summary of the results."""
2229
2230     def get_report():
2231         """Return a list of strings with more detailed results."""
2232
2233
2234 class ICheckAndRepairResults(Interface):
2235     """I contain the detailed results of a check/verify/repair operation.
2236
2237     The IFilesystemNode.check()/verify()/repair() methods all return
2238     instances that provide ICheckAndRepairResults.
2239     """
2240
2241     def get_storage_index():
2242         """Return a string with the (binary) storage index."""
2243
2244     def get_storage_index_string():
2245         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
2246
2247     def get_repair_attempted():
2248         """Return a boolean, True if a repair was attempted. We might not
2249         attempt to repair the file because it was healthy, or healthy enough
2250         (i.e. some shares were missing but not enough to exceed some
2251         threshold), or because we don't know how to repair this object."""
2252
2253     def get_repair_successful():
2254         """Return a boolean, True if repair was attempted and the file/dir
2255         was fully healthy afterwards. False if no repair was attempted or if
2256         a repair attempt failed."""
2257
2258     def get_pre_repair_results():
2259         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
2260         file/dir before any repair was attempted."""
2261
2262     def get_post_repair_results():
2263         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
2264         file/dir after any repair was attempted. If no repair was attempted,
2265         the pre-repair and post-repair results will be identical."""
2266
2267
2268 class IDeepCheckResults(Interface):
2269     """I contain the results of a deep-check operation.
2270
2271     This is returned by a call to ICheckable.deep_check().
2272     """
2273
2274     def get_root_storage_index_string():
2275         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
2276         the first object checked."""
2277
2278     def get_counters():
2279         """Return a dictionary with the following keys::
2280
2281              count-objects-checked: count of how many objects were checked
2282              count-objects-healthy: how many of those objects were completely
2283                                     healthy
2284              count-objects-unhealthy: how many were damaged in some way
2285              count-objects-unrecoverable: how many were unrecoverable
2286              count-corrupt-shares: how many shares were found to have
2287                                    corruption, summed over all objects
2288                                    examined
2289         """
2290
2291     def get_corrupt_shares():
2292         """Return a set of (IServer, storage_index, sharenum) for all shares
2293         that were found to be corrupt. storage_index is binary."""
2294
2295     def get_all_results():
2296         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
2297         be slash-joined) to an ICheckResults instance, one for each object
2298         that was checked."""
2299
2300     def get_results_for_storage_index(storage_index):
2301         """Retrive the ICheckResults instance for the given (binary)
2302         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
2303         storage index."""
2304
2305     def get_stats():
2306         """Return a dictionary with the same keys as
2307         IDirectoryNode.deep_stats()."""
2308
2309
2310 class IDeepCheckAndRepairResults(Interface):
2311     """I contain the results of a deep-check-and-repair operation.
2312
2313     This is returned by a call to ICheckable.deep_check_and_repair().
2314     """
2315
2316     def get_root_storage_index_string():
2317         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
2318         the first object checked."""
2319
2320     def get_counters():
2321         """Return a dictionary with the following keys::
2322
2323              count-objects-checked: count of how many objects were checked
2324              count-objects-healthy-pre-repair: how many of those objects were
2325                                                completely healthy (before any
2326                                                repair)
2327              count-objects-unhealthy-pre-repair: how many were damaged in
2328                                                  some way
2329              count-objects-unrecoverable-pre-repair: how many were unrecoverable
2330              count-objects-healthy-post-repair: how many of those objects were
2331                                                 completely healthy (after any
2332                                                 repair)
2333              count-objects-unhealthy-post-repair: how many were damaged in
2334                                                   some way
2335              count-objects-unrecoverable-post-repair: how many were
2336                                                       unrecoverable
2337              count-repairs-attempted: repairs were attempted on this many
2338                                       objects. The count-repairs- keys will
2339                                       always be provided, however unless
2340                                       repair=true is present, they will all
2341                                       be zero.
2342              count-repairs-successful: how many repairs resulted in healthy
2343                                        objects
2344              count-repairs-unsuccessful: how many repairs resulted did not
2345                                          results in completely healthy objects
2346              count-corrupt-shares-pre-repair: how many shares were found to
2347                                               have corruption, summed over all
2348                                               objects examined (before any
2349                                               repair)
2350              count-corrupt-shares-post-repair: how many shares were found to
2351                                                have corruption, summed over all
2352                                                objects examined (after any
2353                                                repair)
2354         """
2355
2356     def get_stats():
2357         """Return a dictionary with the same keys as
2358         IDirectoryNode.deep_stats()."""
2359
2360     def get_corrupt_shares():
2361         """Return a set of (IServer, storage_index, sharenum) for all shares
2362         that were found to be corrupt before any repair was attempted.
2363         storage_index is binary.
2364         """
2365     def get_remaining_corrupt_shares():
2366         """Return a set of (IServer, storage_index, sharenum) for all shares
2367         that were found to be corrupt after any repair was completed.
2368         storage_index is binary. These are shares that need manual inspection
2369         and probably deletion.
2370         """
2371     def get_all_results():
2372         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
2373         be slash-joined) to an ICheckAndRepairResults instance, one for each
2374         object that was checked."""
2375
2376     def get_results_for_storage_index(storage_index):
2377         """Retrive the ICheckAndRepairResults instance for the given (binary)
2378         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
2379         storage index."""
2380
2381
2382 class IRepairable(Interface):
2383     def repair(check_results):
2384         """Attempt to repair the given object. Returns a Deferred that fires
2385         with a IRepairResults object.
2386
2387         I must be called with an object that implements ICheckResults, as
2388         proof that you have actually discovered a problem with this file. I
2389         will use the data in the checker results to guide the repair process,
2390         such as which servers provided bad data and should therefore be
2391         avoided. The ICheckResults object is inside the
2392         ICheckAndRepairResults object, which is returned by the
2393         ICheckable.check() method::
2394
2395          d = filenode.check(repair=False)
2396          def _got_results(check_and_repair_results):
2397              check_results = check_and_repair_results.get_pre_repair_results()
2398              return filenode.repair(check_results)
2399          d.addCallback(_got_results)
2400          return d
2401         """
2402
2403
2404 class IRepairResults(Interface):
2405     """I contain the results of a repair operation."""
2406     def get_successful():
2407         """Returns a boolean: True if the repair made the file healthy, False
2408         if not. Repair failure generally indicates a file that has been
2409         damaged beyond repair."""
2410
2411
2412 class IClient(Interface):
2413     def upload(uploadable):
2414         """Upload some data into a CHK, get back the UploadResults for it.
2415         @param uploadable: something that implements IUploadable
2416         @return: a Deferred that fires with the UploadResults instance.
2417                  To get the URI for this file, use results.uri .
2418         """
2419
2420     def create_mutable_file(contents=""):
2421         """Create a new mutable file (with initial) contents, get back the
2422         new node instance.
2423
2424         @param contents: (bytestring, callable, or None): this provides the
2425         initial contents of the mutable file. If 'contents' is a bytestring,
2426         it will be used as-is. If 'contents' is a callable, it will be
2427         invoked with the new MutableFileNode instance and is expected to
2428         return a bytestring with the initial contents of the file (the
2429         callable can use node.get_writekey() to decide how to encrypt the
2430         initial contents, e.g. for a brand new dirnode with initial
2431         children). contents=None is equivalent to an empty string. Using
2432         content_maker= is more efficient than creating a mutable file and
2433         setting its contents in two separate operations.
2434
2435         @return: a Deferred that fires with an IMutableFileNode instance.
2436         """
2437
2438     def create_dirnode(initial_children={}):
2439         """Create a new unattached dirnode, possibly with initial children.
2440
2441         @param initial_children: dict with keys that are unicode child names,
2442         and values that are (childnode, metadata) tuples.
2443
2444         @return: a Deferred that fires with the new IDirectoryNode instance.
2445         """
2446
2447     def create_node_from_uri(uri, rouri):
2448         """Create a new IFilesystemNode instance from the uri, synchronously.
2449         @param uri: a string or IURI-providing instance, or None. This could
2450                     be for a LiteralFileNode, a CHK file node, a mutable file
2451                     node, or a directory node
2452         @param rouri: a string or IURI-providing instance, or None. If the
2453                       main uri is None, I will use the rouri instead. If I
2454                       recognize the format of the main uri, I will ignore the
2455                       rouri (because it can be derived from the writecap).
2456
2457         @return: an instance that provides IFilesystemNode (or more usefully
2458                  one of its subclasses). File-specifying URIs will result in
2459                  IFileNode-providing instances, like ImmutableFileNode,
2460                  LiteralFileNode, or MutableFileNode. Directory-specifying
2461                  URIs will result in IDirectoryNode-providing instances, like
2462                  DirectoryNode.
2463         """
2464
2465
2466 class INodeMaker(Interface):
2467     """The NodeMaker is used to create IFilesystemNode instances. It can
2468     accept a filecap/dircap string and return the node right away. It can
2469     also create new nodes (i.e. upload a file, or create a mutable file)
2470     asynchronously. Once you have one of these nodes, you can use other
2471     methods to determine whether it is a file or directory, and to download
2472     or modify its contents.
2473
2474     The NodeMaker encapsulates all the authorities that these
2475     IFilesystemNodes require (like references to the StorageFarmBroker). Each
2476     Tahoe process will typically have a single NodeMaker, but unit tests may
2477     create simplified/mocked forms for testing purposes.
2478     """
2479
2480     def create_from_cap(writecap, readcap=None, deep_immutable=False, name=u"<unknown name>"):
2481         """I create an IFilesystemNode from the given writecap/readcap. I can
2482         only provide nodes for existing file/directory objects: use my other
2483         methods to create new objects. I return synchronously."""
2484
2485     def create_mutable_file(contents=None, keysize=None):
2486         """I create a new mutable file, and return a Deferred that will fire
2487         with the IMutableFileNode instance when it is ready. If contents= is
2488         provided (a bytestring), it will be used as the initial contents of
2489         the new file, otherwise the file will contain zero bytes. keysize= is
2490         for use by unit tests, to create mutable files that are smaller than
2491         usual."""
2492
2493     def create_new_mutable_directory(initial_children={}):
2494         """I create a new mutable directory, and return a Deferred that will
2495         fire with the IDirectoryNode instance when it is ready. If
2496         initial_children= is provided (a dict mapping unicode child name to
2497         (childnode, metadata_dict) tuples), the directory will be populated
2498         with those children, otherwise it will be empty."""
2499
2500
2501 class IClientStatus(Interface):
2502     def list_all_uploads():
2503         """Return a list of uploader objects, one for each upload that
2504         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2505         intended for debugging purposes."""
2506
2507     def list_active_uploads():
2508         """Return a list of active IUploadStatus objects."""
2509
2510     def list_recent_uploads():
2511         """Return a list of IUploadStatus objects for the most recently
2512         started uploads."""
2513
2514     def list_all_downloads():
2515         """Return a list of downloader objects, one for each download that
2516         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2517         intended for debugging purposes."""
2518
2519     def list_active_downloads():
2520         """Return a list of active IDownloadStatus objects."""
2521
2522     def list_recent_downloads():
2523         """Return a list of IDownloadStatus objects for the most recently
2524         started downloads."""
2525
2526
2527 class IUploadStatus(Interface):
2528     def get_started():
2529         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2530         when the operation was started."""
2531
2532     def get_storage_index():
2533         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2534         upload. Returns None if the storage index has not yet been
2535         calculated."""
2536
2537     def get_size():
2538         """Return an integer with the number of bytes that will eventually
2539         be uploaded for this file. Returns None if the size is not yet known.
2540         """
2541     def using_helper():
2542         """Return True if this upload is using a Helper, False if not."""
2543
2544     def get_status():
2545         """Return a string describing the current state of the upload
2546         process."""
2547
2548     def get_progress():
2549         """Returns a tuple of floats, (chk, ciphertext, encode_and_push),
2550         each from 0.0 to 1.0 . 'chk' describes how much progress has been
2551         made towards hashing the file to determine a CHK encryption key: if
2552         non-convergent encryption is in use, this will be trivial, otherwise
2553         the whole file must be hashed. 'ciphertext' describes how much of the
2554         ciphertext has been pushed to the helper, and is '1.0' for non-helper
2555         uploads. 'encode_and_push' describes how much of the encode-and-push
2556         process has finished: for helper uploads this is dependent upon the
2557         helper providing progress reports. It might be reasonable to add all
2558         three numbers and report the sum to the user."""
2559
2560     def get_active():
2561         """Return True if the upload is currently active, False if not."""
2562
2563     def get_results():
2564         """Return an instance of UploadResults (which contains timing and
2565         sharemap information). Might return None if the upload is not yet
2566         finished."""
2567
2568     def get_counter():
2569         """Each upload status gets a unique number: this method returns that
2570         number. This provides a handle to this particular upload, so a web
2571         page can generate a suitable hyperlink."""
2572
2573
2574 class IDownloadStatus(Interface):
2575     def get_started():
2576         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2577         when the operation was started."""
2578
2579     def get_storage_index():
2580         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2581         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
2582         files)."""
2583
2584     def get_size():
2585         """Return an integer with the number of bytes that will eventually be
2586         retrieved for this file. Returns None if the size is not yet known.
2587         """
2588
2589     def using_helper():
2590         """Return True if this download is using a Helper, False if not."""
2591
2592     def get_status():
2593         """Return a string describing the current state of the download
2594         process."""
2595
2596     def get_progress():
2597         """Returns a float (from 0.0 to 1.0) describing the amount of the
2598         download that has completed. This value will remain at 0.0 until the
2599         first byte of plaintext is pushed to the download target."""
2600
2601     def get_active():
2602         """Return True if the download is currently active, False if not."""
2603
2604     def get_counter():
2605         """Each download status gets a unique number: this method returns
2606         that number. This provides a handle to this particular download, so a
2607         web page can generate a suitable hyperlink."""
2608
2609
2610 class IServermapUpdaterStatus(Interface):
2611     pass
2612
2613 class IPublishStatus(Interface):
2614     pass
2615
2616 class IRetrieveStatus(Interface):
2617     pass
2618
2619
2620 class NotCapableError(Exception):
2621     """You have tried to write to a read-only node."""
2622
2623 class BadWriteEnablerError(Exception):
2624     pass
2625
2626
2627 class RIControlClient(RemoteInterface):
2628     def wait_for_client_connections(num_clients=int):
2629         """Do not return until we have connections to at least NUM_CLIENTS
2630         storage servers.
2631         """
2632
2633     # debug stuff
2634
2635     def upload_random_data_from_file(size=int, convergence=str):
2636         return str
2637
2638     def download_to_tempfile_and_delete(uri=str):
2639         return None
2640
2641     def get_memory_usage():
2642         """Return a dict describes the amount of memory currently in use. The
2643         keys are 'VmPeak', 'VmSize', and 'VmData'. The values are integers,
2644         measuring memory consupmtion in bytes."""
2645         return DictOf(str, int)
2646
2647     def speed_test(count=int, size=int, mutable=Any()):
2648         """Write 'count' tempfiles to disk, all of the given size. Measure
2649         how long (in seconds) it takes to upload them all to the servers.
2650         Then measure how long it takes to download all of them. If 'mutable'
2651         is 'create', time creation of mutable files. If 'mutable' is
2652         'upload', then time access to the same mutable file instead of
2653         creating one.
2654
2655         Returns a tuple of (upload_time, download_time).
2656         """
2657         return (float, float)
2658
2659     def measure_peer_response_time():
2660         """Send a short message to each connected peer, and measure the time
2661         it takes for them to respond to it. This is a rough measure of the
2662         application-level round trip time.
2663
2664         @return: a dictionary mapping peerid to a float (RTT time in seconds)
2665         """
2666
2667         return DictOf(str, float)
2668
2669
2670 UploadResults = Any() #DictOf(str, str)
2671
2672
2673 class RIEncryptedUploadable(RemoteInterface):
2674     __remote_name__ = "RIEncryptedUploadable.tahoe.allmydata.com"
2675
2676     def get_size():
2677         return Offset
2678
2679     def get_all_encoding_parameters():
2680         return (int, int, int, long)
2681
2682     def read_encrypted(offset=Offset, length=ReadSize):
2683         return ListOf(str)
2684
2685     def close():
2686         return None
2687
2688
2689 class RICHKUploadHelper(RemoteInterface):
2690     __remote_name__ = "RIUploadHelper.tahoe.allmydata.com"
2691
2692     def get_version():
2693         """
2694         Return a dictionary of version information.
2695         """
2696         return DictOf(str, Any())
2697
2698     def upload(reader=RIEncryptedUploadable):
2699         return UploadResults
2700
2701
2702 class RIHelper(RemoteInterface):
2703     __remote_name__ = "RIHelper.tahoe.allmydata.com"
2704
2705     def get_version():
2706         """
2707         Return a dictionary of version information.
2708         """
2709         return DictOf(str, Any())
2710
2711     def upload_chk(si=StorageIndex):
2712         """See if a file with a given storage index needs uploading. The
2713         helper will ask the appropriate storage servers to see if the file
2714         has already been uploaded. If so, the helper will return a set of
2715         'upload results' that includes whatever hashes are needed to build
2716         the read-cap, and perhaps a truncated sharemap.
2717
2718         If the file has not yet been uploaded (or if it was only partially
2719         uploaded), the helper will return an empty upload-results dictionary
2720         and also an RICHKUploadHelper object that will take care of the
2721         upload process. The client should call upload() on this object and
2722         pass it a reference to an RIEncryptedUploadable object that will
2723         provide ciphertext. When the upload is finished, the upload() method
2724         will finish and return the upload results.
2725         """
2726         return (UploadResults, ChoiceOf(RICHKUploadHelper, None))
2727
2728
2729 class RIStatsProvider(RemoteInterface):
2730     __remote_name__ = "RIStatsProvider.tahoe.allmydata.com"
2731     """
2732     Provides access to statistics and monitoring information.
2733     """
2734
2735     def get_stats():
2736         """
2737         returns a dictionary containing 'counters' and 'stats', each a
2738         dictionary with string counter/stat name keys, and numeric or None values.
2739         counters are monotonically increasing measures of work done, and
2740         stats are instantaneous measures (potentially time averaged
2741         internally)
2742         """
2743         return DictOf(str, DictOf(str, ChoiceOf(float, int, long, None)))
2744
2745
2746 class RIStatsGatherer(RemoteInterface):
2747     __remote_name__ = "RIStatsGatherer.tahoe.allmydata.com"
2748     """
2749     Provides a monitoring service for centralised collection of stats
2750     """
2751
2752     def provide(provider=RIStatsProvider, nickname=str):
2753         """
2754         @param provider: a stats collector instance that should be polled
2755                          periodically by the gatherer to collect stats.
2756         @param nickname: a name useful to identify the provided client
2757         """
2758         return None
2759
2760
2761 class IStatsProducer(Interface):
2762     def get_stats():
2763         """
2764         returns a dictionary, with str keys representing the names of stats
2765         to be monitored, and numeric values.
2766         """
2767
2768 class RIKeyGenerator(RemoteInterface):
2769     __remote_name__ = "RIKeyGenerator.tahoe.allmydata.com"
2770     """
2771     Provides a service offering to make RSA key pairs.
2772     """
2773
2774     def get_rsa_key_pair(key_size=int):
2775         """
2776         @param key_size: the size of the signature key.
2777         @return: tuple(verifying_key, signing_key)
2778         """
2779         return TupleOf(str, str)
2780
2781
2782 class FileTooLargeError(Exception):
2783     pass
2784
2785
2786 class IValidatedThingProxy(Interface):
2787     def start():
2788         """ Acquire a thing and validate it. Return a deferred that is
2789         eventually fired with self if the thing is valid or errbacked if it
2790         can't be acquired or validated."""
2791
2792
2793 class InsufficientVersionError(Exception):
2794     def __init__(self, needed, got):
2795         self.needed = needed
2796         self.got = got
2797
2798     def __repr__(self):
2799         return "InsufficientVersionError(need '%s', got %s)" % (self.needed,
2800                                                                 self.got)
2801
2802 class EmptyPathnameComponentError(Exception):
2803     """The webapi disallows empty pathname components."""