configcache.cpp

   1 #include "configcache.h"
   2
   3 #include <stdlib.h>
   4 #include <iostream>
   5 #include <time.h>
   6 #include <dirent.h>
   7
   8 #define HEADER_READOK   0
   9 #define HEADER_READERR  1
  10 #define HEADER_READLAST 2
  11
  12 configcache::configcache(const string& cacheid, const int& nequi, const int& nskip, const string& datadir, char **configmem, const int& configMemSize, const int& cachemode,
  13                          ostream *_log){
  14   log = _log;
  15
  16   NEQUI = nequi;
  17   NSKIP = nskip;
  18   DATADIR = datadir;
  19   CACHEID = cacheid;
  20
  21   configMem = (char*)malloc(configMemSize);
  22   tmpConfig = (char*)malloc(configMemSize);
  23
  24   *configmem = configMem;
  25   configSize = configMemSize;
  26
  27   outBuffer = NULL;
  28   inBuffer = NULL;
  29
  30   MODE = cachemode;
  31
  32   refetchDataFiles = false;
  33 }
  34
  35 string configcache::getFileId(const bool& shortid)
  36 {
  37   stringstream fileid;
  38
  39   if(!shortid) fileid << CACHEID << "_" << NEQUI << "_" << NSKIP;
  40   for(int ipara=0; ipara<Paras.size(); ipara++)
  41     fileid << "_" << Paras[ipara].id << Paras[ipara].val;
  42
  43   return fileid.str();
  44 }
  45
  46 void configcache::fetchDataFiles()
  47 {
  48   struct dirent *de=NULL;
  49   DIR *d=NULL;
  50   static infiledesc filedesc;
  51
  52   d=opendir(DATADIR.c_str());
  53   if(d != NULL){
  54     while(de = readdir(d)){
  55       string filename = de->d_name;
  56       if(isValidInFile(filename, &filedesc))
  57         {
  58           inFiles.push_back(filedesc);
  59         }
  60     }
  61   }
  62 }
  63
  64 bool configcache::isValidInFile(const string& infile, infiledesc *filedesc)
  65 {
  66   char *inchar, *inParts;
  67   string truncIn, truncOut;
  68
  69   filedesc->filename = infile;
  70   filedesc->doVirtualEquilibration = false;
  71
  72   if( infile.size() < 4 ) return false;
  73
  74   if( infile.substr(infile.size()-4) == ".dat" )
  75     filedesc->extended = false;
  76   else if( infile.substr(infile.size()-4) == "edat" )
  77     filedesc->extended = true;
  78   else
  79     return false;
  80
  81   inchar = new char [infile.size()+1];
  82   strcpy (inchar, infile.c_str());
  83
  84   inParts = strtok( inchar, "_" );
  85   for(int iPart=0; inParts!=NULL; iPart++)
  86     {
  87       if( iPart>3 ) { truncIn += "_"; truncIn += inParts; }
  88
  89       switch(iPart)
  90         {
  91         case 1: if(inParts != CACHEID) return false; break;
  92         case 2:
  93           if (atoi(inParts) > NEQUI)
  94             return false;
  95           else if (atoi(inParts) < NEQUI)
  96             filedesc->doVirtualEquilibration = true;
  97           filedesc->nequi = atoi(inParts);
  98           break;
  99         case 3:
 100           if(atoi(inParts) != NSKIP)
 101             return false;
 102           filedesc->nskip = atoi(inParts);
 103           break;
 104         }
 105       inParts = strtok( NULL, "_");
 106     }
 107   truncIn = truncIn.substr(0, truncIn.size()-4);
 108
 109   delete[] inchar;
 110
 111   if( truncIn.find( getFileId(true) + "_" ) == string::npos ) return false;
 112
 113   return true;
 114 }
 115
 116 int configcache::readHeader()
 117 {
 118   long unsigned int headersize;
 119
 120   if( readDataToMem((char *)&headersize, sizeof(long unsigned int)) == sizeof(long unsigned int) && inFile.is_open() ) {
 121     if ( headersize == 0 )
 122       return HEADER_READLAST;
 123
 124     pair<unsigned long, void *> newHeader;
 125
 126     if( readDataToMem((char *)&newHeader.first, sizeof(unsigned long)) == sizeof(unsigned long) && inFile.is_open() ) {
 127       newHeader.second = malloc(headersize);
 128
 129       if( readDataToMem((char *)newHeader.second, headersize) == headersize && inFile.is_open() ) {
 130         headerStore.push_back(newHeader);
 131         return HEADER_READOK;
 132       }
 133       else {
 134         if(log) *log << "CCACHE: Could not read heade-data! Closing dat-file: " << openFileDesc.filename << endl << flush;
 135         inFile.close();
 136         return HEADER_READERR;
 137       }
 138     }
 139     else {
 140       if(log) *log << "CCACHE: Could not read headerid-hash! Closing dat-file: " << openFileDesc.filename << endl << flush;
 141       inFile.close();
 142       return HEADER_READERR;
 143     }
 144   }
 145   else {
 146     if(log) *log << "CCACHE: Could not read header size. Closing dat-file: " << openFileDesc.filename << endl << flush;
 147     inFile.close();
 148     return HEADER_READERR;
 149   }
 150 }
 151
 152 bool configcache::readAllHeaders()
 153 {
 154   int readHeaderStatus;
 155
 156   deleteHeaderStore();
 157
 158   do {
 159     readHeaderStatus = readHeader();
 160   }
 161   while ( readHeaderStatus == HEADER_READOK );
 162
 163   if ( readHeaderStatus == HEADER_READLAST ) return true;
 164   else if ( readHeaderStatus == HEADER_READERR ) return false;
 165 }
 166
 167 void * configcache::getHeader(const string& headerid) {
 168   for (vector< pair<unsigned long, void *> >::iterator headerStoreIt = headerStore.begin(); headerStoreIt != headerStore.end(); ++headerStoreIt)
 169     if ( headerStoreIt->first == hash(headerid) )
 170       return headerStoreIt->second;
 171
 172   return NULL;
 173 }
 174
 175 /* returns number of equilibration-steps left */
 176 int configcache::readConfig(vector<unsigned long> *excludeFileHashes)
 177 {
 178   int nequileft = NEQUI;
 179
 180   if(DATADIR == "" || MODE == CACHE_MODE_DISABLED) return nequileft;
 181
 182   if(refetchDataFiles){
 183     refetchDataFiles = false;
 184     fetchDataFiles();
 185   }
 186
 187   while(true)
 188     {
 189       if( (!inFile.is_open()) && inFiles.size() == 0 ) return nequileft;
 190
 191       while( (!inFile.is_open()) && inFiles.size() > 0 ) {
 192         bool excludethisfile=false;
 193
 194         openFileDesc = inFiles.back();
 195
 196         if (excludeFileHashes != NULL)
 197           for (vector<unsigned long>::iterator exit = excludeFileHashes->begin(); exit != excludeFileHashes->end(); ++exit)
 198             if ( *exit == hash(inFiles.back().filename) ) {
 199               excludethisfile = true;
 200               break;
 201             }
 202
 203         if ( ! excludethisfile ) {
 204           if(log) *log << "CCACHE: Opening dat-file: " << inFiles.back().filename << endl << flush;
 205           inFile.open( (DATADIR + "/" + inFiles.back().filename).c_str(), std::ios::binary );
 206         }
 207         else
 208           if(log) *log << "CCACHE: Excluded dat-file: " << inFiles.back().filename << endl << flush;
 209
 210         inFiles.pop_back();
 211
 212         if( !inFile.is_open() ) continue;
 213
 214         inBuffer = new boost::iostreams::filtering_istreambuf;
 215         inBuffer->push( boost::iostreams::bzip2_decompressor() );
 216         inBuffer->push(inFile);
 217       }
 218
 219       if( inFile.is_open() )
 220         {
 221           if (openFileDesc.doVirtualEquilibration) {
 222             if(log) *log << "CCACHE: Trying virtual equilibration." << endl << flush;
 223             openFileDesc.doVirtualEquilibration = false;
 224             for (int iskip=0; iskip < (NEQUI-openFileDesc.nequi)/openFileDesc.nskip; iskip++) {
 225               if( readFullBlock(tmpConfig, configSize) != configSize || ! inFile.is_open() )
 226                 break;
 227               else if ( (NEQUI-openFileDesc.nequi) - (iskip+1)*openFileDesc.nskip < nequileft ) {
 228                 memcpy(configMem, tmpConfig, configSize);
 229                 nequileft = (NEQUI-openFileDesc.nequi) - (iskip+1)*openFileDesc.nskip;
 230               }
 231             }
 232           }
 233
 234           if( readFullBlock(tmpConfig, configSize) == configSize && inFile.is_open() )
 235             {
 236               memcpy(configMem, tmpConfig, configSize);
 237               return -1;
 238             }
 239           else {
 240             if(log) *log << "CCACHE: Could not read configuration. Closing dat-file: " << openFileDesc.filename << endl << flush;
 241             inFile.close();
 242           }
 243         }
 244     }
 245 }
 246
 247 void configcache::openOutFile()
 248 {
 249   time_t secstamp = time(NULL);
 250
 251   outFileName.str("");
 252   outFileName << DATADIR << "/" << secstamp << "_" << getFileId() << "_.edat.tmp";
 253
 254   outFile.open( outFileName.str().c_str(), std::ios::binary );
 255
 256   outBuffer = new boost::iostreams::filtering_ostreambuf;
 257   outBuffer->push(boost::iostreams::bzip2_compressor());
 258   outBuffer->push(outFile);
 259 }
 260
 261 void configcache::writeHeader(const string& headerid, const char *header, long unsigned int size) {
 262   unsigned long headeridhash;
 263
 264   if( DATADIR == "" || MODE < 2 ) return;
 265
 266   if(!outFile.is_open())
 267     openOutFile();
 268
 269   headeridhash = hash(headerid);
 270
 271   boost::iostreams::write(*outBuffer, (char*)&size, sizeof(long unsigned int));
 272   boost::iostreams::write(*outBuffer, (char*)&headeridhash, sizeof(unsigned long));
 273   boost::iostreams::write(*outBuffer, header, size);
 274 }
 275
 276 void configcache::writeConfig()
 277 {
 278   long unsigned int zeroheader=0;
 279
 280   if ( DATADIR == "" || MODE < 2 ) return;
 281
 282   if ( ! outFile.is_open() )
 283     openOutFile();
 284
 285   boost::iostreams::write(*outBuffer, (char*)&zeroheader, sizeof(long unsigned int));
 286
 287   boost::iostreams::write(*outBuffer, configMem, configSize);
 288 }
 289
 290 void configcache::addPara(const string& parid, const double& val){
 291   parameter newPara;
 292   newPara.id = parid;
 293   newPara.val = val;
 294   Paras.push_back(newPara);
 295 }
 296
 297 int configcache::getParIndex(const string& parid){
 298   for(int ipara=0; ipara<Paras.size(); ipara++)
 299     if(Paras[ipara].id == parid) return ipara;
 300 }
 301
 302 void configcache::setPara(const string& parid, const double& value){
 303   Paras[getParIndex(parid)].val = value;
 304   finishOutFile();
 305   if(inBuffer != NULL) { delete inBuffer; inBuffer=NULL; }
 306   inFile.close();
 307   inFiles.clear();
 308
 309   refetchDataFiles = true;
 310 }
 311
 312 configcache::~configcache()
 313 {
 314   finishOutFile();
 315   delete inBuffer;
 316   inBuffer = NULL;
 317 }
 318
 319 void configcache::finishOutFile()
 320 {
 321   if( outBuffer != NULL )
 322     {
 323       delete outBuffer;
 324       outBuffer = NULL;
 325     }
 326
 327   if( outFile.is_open() )
 328     {
 329       outFile.close();
 330       rename( outFileName.str().c_str(), outFileName.str().substr(0, outFileName.str().size()-4).c_str() );
 331     }
 332 }
 333
 334 int configcache::readFullBlock(char *tmpData, long unsigned int dataSize)
 335 {
 336   /* try to read header */
 337   if ( openFileDesc.extended )
 338     if ( ! readAllHeaders() )
 339       return -1;
 340
 341   /* read data */
 342   return readDataToMem(tmpData, dataSize);
 343 }
 344
 345 int configcache::readDataToMem(char *tmpData, long unsigned int dataSize)
 346 {
 347   int readturn = -1;
 348
 349   if ( dataSize == 0 ) return 0;
 350
 351   try { readturn = boost::iostreams::read(*inBuffer, tmpData, dataSize); }
 352   catch(boost::iostreams::bzip2_error& error) {
 353     if(log) *log << "CCACHE: Caught bzip2 exception with error code: " << error.error() << endl << flush;
 354     inFile.close();
 355   }
 356   catch (std::exception const& ex) {
 357     if(log) *log << "CCACHE: Caught exception: " << ex.what() << endl << flush;
 358     inFile.close();
 359   }
 360   catch( ... ) {
 361     if(log) *log << "CCACHE: Caught unknown exception while reading." << endl << flush;
 362     inFile.close();
 363   }
 364
 365   return readturn;
 366 }
 367
 368 unsigned long configcache::hash(const string& str)
 369 {
 370   unsigned long hash = 5381;
 371
 372   for(string::const_iterator it=str.begin();it!=str.end();it++)
 373     hash = ((hash << 5) + hash) + *it; /* hash * 33 + character */
 374
 375   return hash;
 376 }
 377
 378 void configcache::deleteHeaderStore()
 379 {
 380   while ( headerStore.size() > 0 ) {
 381     free(headerStore.back().second);
 382     headerStore.pop_back();
 383   }
 384 }