fuse/dircache.c

   1 /* guestmount - mount guests using libguestfs and FUSE
   2  * Copyright (C) 2009 Red Hat Inc.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7  * (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17  *
  18  * Derived from the example program 'fusexmp.c':
  19  * Copyright (C) 2001-2007  Miklos Szeredi <miklos@szeredi.hu>
  20  *
  21  * This program can be distributed under the terms of the GNU GPL.
  22  * See the file COPYING.
  23  */
  24
  25 #include <config.h>
  26
  27 #include <stdio.h>
  28 #include <stdlib.h>
  29 #include <string.h>
  30 #include <time.h>
  31 #include <assert.h>
  32 #include <sys/time.h>
  33 #include <sys/types.h>
  34
  35 #include <guestfs.h>
  36
  37 #include "hash.h"
  38 #include "hash-pjw.h"
  39
  40 #include "guestmount.h"
  41 #include "dircache.h"
  42
  43 /* Note on attribute caching: FUSE can cache filesystem attributes for
  44  * short periods of time (configurable via -o attr_timeout).  It
  45  * doesn't cache xattrs, and in any case FUSE caching doesn't solve
  46  * the problem that we have to make a series of guestfs_lstat and
  47  * guestfs_lgetxattr calls when we first list a directory (thus, many
  48  * round trips).
  49  *
  50  * For this reason, we also implement a readdir cache here which is
  51  * invoked when a readdir call is made.  readdir is modified so that
  52  * as well as reading the directory, it also requests all the stat
  53  * structures, xattrs and readlinks of all entries in the directory,
  54  * and these are added to the cache here (for a short, configurable
  55  * period of time) in anticipation that they will be needed
  56  * immediately afterwards, which is usually the case when the user is
  57  * doing an "ls"-like operation.
  58  *
  59  * You can still use FUSE attribute caching on top of this mechanism
  60  * if you like.
  61  */
  62
  63 struct lsc_entry {              /* lstat cache entry */
  64   char *pathname;               /* full path to the file */
  65   time_t timeout;               /* when this entry expires */
  66   struct stat statbuf;          /* statbuf */
  67 };
  68
  69 struct xac_entry {              /* xattr cache entry */
  70   /* NB first two fields must be same as lsc_entry */
  71   char *pathname;               /* full path to the file */
  72   time_t timeout;               /* when this entry expires */
  73   struct guestfs_xattr_list *xattrs;
  74 };
  75
  76 struct rlc_entry {              /* readlink cache entry */
  77   /* NB first two fields must be same as lsc_entry */
  78   char *pathname;               /* full path to the file */
  79   time_t timeout;               /* when this entry expires */
  80   char *link;
  81 };
  82
  83 static size_t
  84 gen_hash (void const *x, size_t table_size)
  85 {
  86   struct lsc_entry const *p = x;
  87   return hash_pjw (p->pathname, table_size);
  88 }
  89
  90 static bool
  91 gen_compare (void const *x, void const *y)
  92 {
  93   struct lsc_entry const *a = x;
  94   struct lsc_entry const *b = y;
  95   return STREQ (a->pathname, b->pathname);
  96 }
  97
  98 static void
  99 lsc_free (void *x)
 100 {
 101   if (x) {
 102     struct lsc_entry *p = x;
 103
 104     free (p->pathname);
 105     free (p);
 106   }
 107 }
 108
 109 static void
 110 xac_free (void *x)
 111 {
 112   if (x) {
 113     struct xac_entry *p = x;
 114
 115     guestfs_free_xattr_list (p->xattrs);
 116     lsc_free (x);
 117   }
 118 }
 119
 120 static void
 121 rlc_free (void *x)
 122 {
 123   if (x) {
 124     struct rlc_entry *p = x;
 125
 126     free (p->link);
 127     lsc_free (x);
 128   }
 129 }
 130
 131 static Hash_table *lsc_ht, *xac_ht, *rlc_ht;
 132
 133 void
 134 init_dir_caches (void)
 135 {
 136   lsc_ht = hash_initialize (1024, NULL, gen_hash, gen_compare, lsc_free);
 137   xac_ht = hash_initialize (1024, NULL, gen_hash, gen_compare, xac_free);
 138   rlc_ht = hash_initialize (1024, NULL, gen_hash, gen_compare, rlc_free);
 139   if (!lsc_ht || !xac_ht || !rlc_ht) {
 140     fprintf (stderr, "guestmount: could not initialize dir cache hashtables\n");
 141     exit (EXIT_FAILURE);
 142   }
 143 }
 144
 145 void
 146 free_dir_caches (void)
 147 {
 148   hash_free (lsc_ht);
 149   hash_free (xac_ht);
 150   hash_free (rlc_ht);
 151 }
 152
 153 struct gen_remove_data {
 154   time_t now;
 155   Hash_table *ht;
 156   Hash_data_freer freer;
 157 };
 158
 159 static bool
 160 gen_remove_if_expired (void *x, void *data)
 161 {
 162   /* XXX hash_do_for_each was observed calling this function
 163    * with x == NULL.
 164    */
 165   if (x) {
 166     struct lsc_entry *p = x;
 167     struct gen_remove_data *d = data;
 168
 169     if (p->timeout < d->now) {
 170       if (verbose)
 171         fprintf (stderr, "dir cache: expiring entry %p (%s)\n",
 172                  p, p->pathname);
 173       d->freer (hash_delete (d->ht, x));
 174     }
 175   }
 176
 177   return 1;
 178 }
 179
 180 static void
 181 gen_remove_all_expired (Hash_table *ht, Hash_data_freer freer, time_t now)
 182 {
 183   struct gen_remove_data data;
 184   data.now = now;
 185   data.ht = ht;
 186   data.freer = freer;
 187
 188   /* Careful reading of the documentation to hash _seems_ to indicate
 189    * that this is safe, _provided_ we use the default thresholds (in
 190    * particular, no shrink threshold).
 191    */
 192   hash_do_for_each (ht, gen_remove_if_expired, &data);
 193 }
 194
 195 void
 196 dir_cache_remove_all_expired (time_t now)
 197 {
 198   gen_remove_all_expired (lsc_ht, lsc_free, now);
 199   gen_remove_all_expired (xac_ht, xac_free, now);
 200   gen_remove_all_expired (rlc_ht, rlc_free, now);
 201 }
 202
 203 static int
 204 gen_replace (Hash_table *ht, struct lsc_entry *new_entry, Hash_data_freer freer)
 205 {
 206   struct lsc_entry *old_entry;
 207
 208   old_entry = hash_delete (ht, new_entry);
 209   freer (old_entry);
 210
 211   if (verbose && old_entry)
 212     fprintf (stderr, "dir cache: this entry replaced old entry %p (%s)\n",
 213              old_entry, old_entry->pathname);
 214
 215   old_entry = hash_insert (ht, new_entry);
 216   if (old_entry == NULL) {
 217     perror ("hash_insert");
 218     freer (new_entry);
 219     return -1;
 220   }
 221   assert (old_entry == new_entry);
 222
 223   return 0;
 224 }
 225
 226 int
 227 lsc_insert (const char *path, const char *name, time_t now,
 228             struct stat const *statbuf)
 229 {
 230   struct lsc_entry *entry;
 231
 232   entry = malloc (sizeof *entry);
 233   if (entry == NULL) {
 234     perror ("malloc");
 235     return -1;
 236   }
 237
 238   size_t len = strlen (path) + strlen (name) + 2;
 239   entry->pathname = malloc (len);
 240   if (entry->pathname == NULL) {
 241     perror ("malloc");
 242     free (entry);
 243     return -1;
 244   }
 245   if (STREQ (path, "/"))
 246     snprintf (entry->pathname, len, "/%s", name);
 247   else
 248     snprintf (entry->pathname, len, "%s/%s", path, name);
 249
 250   memcpy (&entry->statbuf, statbuf, sizeof entry->statbuf);
 251
 252   entry->timeout = now + dir_cache_timeout;
 253
 254   if (verbose)
 255     fprintf (stderr, "dir cache: inserting lstat entry %p (%s)\n",
 256              entry, entry->pathname);
 257
 258   return gen_replace (lsc_ht, entry, lsc_free);
 259 }
 260
 261 int
 262 xac_insert (const char *path, const char *name, time_t now,
 263             struct guestfs_xattr_list *xattrs)
 264 {
 265   struct xac_entry *entry;
 266
 267   entry = malloc (sizeof *entry);
 268   if (entry == NULL) {
 269     perror ("malloc");
 270     return -1;
 271   }
 272
 273   size_t len = strlen (path) + strlen (name) + 2;
 274   entry->pathname = malloc (len);
 275   if (entry->pathname == NULL) {
 276     perror ("malloc");
 277     free (entry);
 278     return -1;
 279   }
 280   if (STREQ (path, "/"))
 281     snprintf (entry->pathname, len, "/%s", name);
 282   else
 283     snprintf (entry->pathname, len, "%s/%s", path, name);
 284
 285   entry->xattrs = xattrs;
 286
 287   entry->timeout = now + dir_cache_timeout;
 288
 289   if (verbose)
 290     fprintf (stderr, "dir cache: inserting xattr entry %p (%s)\n",
 291              entry, entry->pathname);
 292
 293   return gen_replace (xac_ht, (struct lsc_entry *) entry, xac_free);
 294 }
 295
 296 int
 297 rlc_insert (const char *path, const char *name, time_t now,
 298             char *link)
 299 {
 300   struct rlc_entry *entry;
 301
 302   entry = malloc (sizeof *entry);
 303   if (entry == NULL) {
 304     perror ("malloc");
 305     return -1;
 306   }
 307
 308   size_t len = strlen (path) + strlen (name) + 2;
 309   entry->pathname = malloc (len);
 310   if (entry->pathname == NULL) {
 311     perror ("malloc");
 312     free (entry);
 313     return -1;
 314   }
 315   if (STREQ (path, "/"))
 316     snprintf (entry->pathname, len, "/%s", name);
 317   else
 318     snprintf (entry->pathname, len, "%s/%s", path, name);
 319
 320   entry->link = link;
 321
 322   entry->timeout = now + dir_cache_timeout;
 323
 324   if (verbose)
 325     fprintf (stderr, "dir cache: inserting readlink entry %p (%s)\n",
 326              entry, entry->pathname);
 327
 328   return gen_replace (rlc_ht, (struct lsc_entry *) entry, rlc_free);
 329 }
 330
 331 const struct stat *
 332 lsc_lookup (const char *pathname)
 333 {
 334   const struct lsc_entry key = { .pathname = bad_cast (pathname) };
 335   struct lsc_entry *entry;
 336   time_t now;
 337
 338   time (&now);
 339
 340   entry = hash_lookup (lsc_ht, &key);
 341   if (entry && entry->timeout >= now)
 342     return &entry->statbuf;
 343   else
 344     return NULL;
 345 }
 346
 347 const struct guestfs_xattr_list *
 348 xac_lookup (const char *pathname)
 349 {
 350   const struct xac_entry key = { .pathname = bad_cast (pathname) };
 351   struct xac_entry *entry;
 352   time_t now;
 353
 354   time (&now);
 355
 356   entry = hash_lookup (xac_ht, &key);
 357   if (entry && entry->timeout >= now)
 358     return entry->xattrs;
 359   else
 360     return NULL;
 361 }
 362
 363 const char *
 364 rlc_lookup (const char *pathname)
 365 {
 366   const struct rlc_entry key = { .pathname = bad_cast (pathname) };
 367   struct rlc_entry *entry;
 368   time_t now;
 369
 370   time (&now);
 371
 372   entry = hash_lookup (rlc_ht, &key);
 373   if (entry && entry->timeout >= now)
 374     return entry->link;
 375   else
 376     return NULL;
 377 }
 378
 379 static void
 380 lsc_remove (Hash_table *ht, const char *pathname, Hash_data_freer freer)
 381 {
 382   const struct lsc_entry key = { .pathname = bad_cast (pathname) };
 383   struct lsc_entry *entry;
 384
 385   entry = hash_delete (ht, &key);
 386
 387   if (verbose && entry)
 388     fprintf (stderr, "dir cache: invalidating entry %p (%s)\n",
 389              entry, entry->pathname);
 390
 391   freer (entry);
 392 }
 393
 394 void
 395 dir_cache_invalidate (const char *path)
 396 {
 397   lsc_remove (lsc_ht, path, lsc_free);
 398   lsc_remove (xac_ht, path, xac_free);
 399   lsc_remove (rlc_ht, path, rlc_free);
 400 }