9068: Move buffer allocation from volumes to GetBlockHandler.
[arvados.git] / services / keepstore / volume.go
index 60e4b8686c0b32a92df7707b0c7dd60fb57cbd03..8ae6660fd477fa90365a019c837a121a08cc9595 100644 (file)
@@ -1,7 +1,3 @@
-// A Volume is an interface representing a Keep back-end storage unit:
-// for example, a single mounted disk, a RAID array, an Amazon S3 volume,
-// etc.
-
 package main
 
 import (
@@ -10,17 +6,19 @@ import (
        "time"
 )
 
+// A Volume is an interface representing a Keep back-end storage unit:
+// for example, a single mounted disk, a RAID array, an Amazon S3 volume,
+// etc.
 type Volume interface {
-       // Get a block. IFF the returned error is nil, the caller must
-       // put the returned slice back into the buffer pool when it's
-       // finished with it.
+       // Get a block: copy the block data into buf, and return the
+       // number of bytes copied.
        //
        // loc is guaranteed to consist of 32 or more lowercase hex
        // digits.
        //
-       // Get should not verify the integrity of the returned data:
-       // it should just return whatever was found in its backing
-       // store.
+       // Get should not verify the integrity of the data: it should
+       // just return whatever was found in its backing
+       // store. (Integrity checking is the caller's responsibility.)
        //
        // If an error is encountered that prevents it from
        // retrieving the data, that error should be returned so the
@@ -35,20 +33,35 @@ type Volume interface {
        // access log if the block is not found on any other volumes
        // either).
        //
-       // If the data in the backing store is bigger than BLOCKSIZE,
-       // Get is permitted to return an error without reading any of
-       // the data.
-       Get(loc string) ([]byte, error)
+       // If the data in the backing store is bigger than len(buf),
+       // then Get is permitted to return an error without reading
+       // any of the data.
+       //
+       // len(buf) will not exceed BlockSize.
+       Get(loc string, buf []byte) (int, error)
+
+       // Compare the given data with the stored data (i.e., what Get
+       // would return). If equal, return nil. If not, return
+       // CollisionError or DiskHashError (depending on whether the
+       // data on disk matches the expected hash), or whatever error
+       // was encountered opening/reading the stored data.
+       Compare(loc string, data []byte) error
 
        // Put writes a block to an underlying storage device.
        //
        // loc is as described in Get.
        //
-       // len(block) is guaranteed to be between 0 and BLOCKSIZE.
+       // len(block) is guaranteed to be between 0 and BlockSize.
        //
        // If a block is already stored under the same name (loc) with
        // different content, Put must either overwrite the existing
-       // data with the new data or return a non-nil error.
+       // data with the new data or return a non-nil error. When
+       // overwriting existing data, it must never leave the storage
+       // device in an inconsistent state: a subsequent call to Get
+       // must return either the entire old block, the entire new
+       // block, or an error. (An implementation that cannot peform
+       // atomic updates must leave the old data alone and return an
+       // error.)
        //
        // Put also sets the timestamp for the given locator to the
        // current time.
@@ -69,9 +82,25 @@ type Volume interface {
        //
        // loc is as described in Get.
        //
-       // Touch must return a non-nil error unless it can guarantee
-       // that a future call to Mtime() will return a timestamp newer
-       // than {now minus one second}.
+       // If invoked at time t0, Touch must guarantee that a
+       // subsequent call to Mtime will return a timestamp no older
+       // than {t0 minus one second}. For example, if Touch is called
+       // at 2015-07-07T01:23:45.67890123Z, it is acceptable for a
+       // subsequent Mtime to return any of the following:
+       //
+       //   - 2015-07-07T01:23:45.00000000Z
+       //   - 2015-07-07T01:23:45.67890123Z
+       //   - 2015-07-07T01:23:46.67890123Z
+       //   - 2015-07-08T00:00:00.00000000Z
+       //
+       // It is not acceptable for a subsequente Mtime to return
+       // either of the following:
+       //
+       //   - 2015-07-07T00:00:00.00000000Z -- ERROR
+       //   - 2015-07-07T01:23:44.00000000Z -- ERROR
+       //
+       // Touch must return a non-nil error if the timestamp cannot
+       // be updated.
        Touch(loc string) error
 
        // Mtime returns the stored timestamp for the given locator.
@@ -97,7 +126,7 @@ type Volume interface {
        //
        //   - size is the number of bytes of content, given as a
        //     decimal number with one or more digits
-       //     
+       //
        //   - timestamp is the timestamp stored for the locator,
        //     given as a decimal number of seconds after January 1,
        //     1970 UTC.
@@ -114,20 +143,21 @@ type Volume interface {
        // particular order.
        IndexTo(prefix string, writer io.Writer) error
 
-       // Delete deletes the block data from the underlying storage
-       // device.
+       // Trash moves the block data from the underlying storage
+       // device to trash area. The block then stays in trash for
+       // -trash-lifetime interval before it is actually deleted.
        //
        // loc is as described in Get.
        //
        // If the timestamp for the given locator is newer than
-       // blob_signature_ttl, Delete must not delete the data.
+       // blobSignatureTTL, Trash must not trash the data.
        //
-       // If a Delete operation overlaps with any Touch or Put
+       // If a Trash operation overlaps with any Touch or Put
        // operations on the same locator, the implementation must
        // ensure one of the following outcomes:
        //
        //   - Touch and Put return a non-nil error, or
-       //   - Delete does not delete the block, or
+       //   - Trash does not trash the block, or
        //   - Both of the above.
        //
        // If it is possible for the storage device to be accessed by
@@ -141,9 +171,12 @@ type Volume interface {
        // reliably or fail outright.
        //
        // Corollary: A successful Touch or Put guarantees a block
-       // will not be deleted for at least blob_signature_ttl
+       // will not be trashed for at least blobSignatureTTL
        // seconds.
-       Delete(loc string) error
+       Trash(loc string) error
+
+       // Untrash moves block from trash back into store
+       Untrash(loc string) error
 
        // Status returns a *VolumeStatus representing the current
        // in-use and available storage capacity and an
@@ -165,6 +198,15 @@ type Volume interface {
        // will fail because it is full, but Mtime or Delete can
        // succeed -- then Writable should return false.
        Writable() bool
+
+       // Replication returns the storage redundancy of the
+       // underlying device. It will be passed on to clients in
+       // responses to PUT requests.
+       Replication() int
+
+       // EmptyTrash looks for trashed blocks that exceeded trashLifetime
+       // and deletes them from the volume.
+       EmptyTrash()
 }
 
 // A VolumeManager tells callers which volumes can read, which volumes
@@ -172,25 +214,32 @@ type Volume interface {
 type VolumeManager interface {
        // AllReadable returns all volumes.
        AllReadable() []Volume
+
        // AllWritable returns all volumes that aren't known to be in
        // a read-only state. (There is no guarantee that a write to
        // one will succeed, though.)
        AllWritable() []Volume
+
        // NextWritable returns the volume where the next new block
        // should be written. A VolumeManager can select a volume in
        // order to distribute activity across spindles, fill up disks
        // with more free space, etc.
        NextWritable() Volume
+
        // Close shuts down the volume manager cleanly.
        Close()
 }
 
+// RRVolumeManager is a round-robin VolumeManager: the Nth call to
+// NextWritable returns the (N % len(writables))th writable Volume
+// (where writables are all Volumes v where v.Writable()==true).
 type RRVolumeManager struct {
        readables []Volume
        writables []Volume
        counter   uint32
 }
 
+// MakeRRVolumeManager initializes RRVolumeManager
 func MakeRRVolumeManager(volumes []Volume) *RRVolumeManager {
        vm := &RRVolumeManager{}
        for _, v := range volumes {
@@ -202,14 +251,17 @@ func MakeRRVolumeManager(volumes []Volume) *RRVolumeManager {
        return vm
 }
 
+// AllReadable returns an array of all readable volumes
 func (vm *RRVolumeManager) AllReadable() []Volume {
        return vm.readables
 }
 
+// AllWritable returns an array of all writable volumes
 func (vm *RRVolumeManager) AllWritable() []Volume {
        return vm.writables
 }
 
+// NextWritable returns the next writable
 func (vm *RRVolumeManager) NextWritable() Volume {
        if len(vm.writables) == 0 {
                return nil
@@ -218,5 +270,18 @@ func (vm *RRVolumeManager) NextWritable() Volume {
        return vm.writables[i%uint32(len(vm.writables))]
 }
 
+// Close the RRVolumeManager
 func (vm *RRVolumeManager) Close() {
 }
+
+// VolumeStatus provides status information of the volume consisting of:
+//   * mount_point
+//   * device_num (an integer identifying the underlying storage system)
+//   * bytes_free
+//   * bytes_used
+type VolumeStatus struct {
+       MountPoint string `json:"mount_point"`
+       DeviceNum  uint64 `json:"device_num"`
+       BytesFree  uint64 `json:"bytes_free"`
+       BytesUsed  uint64 `json:"bytes_used"`
+}