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   if ( cacheid.find("_") != -1 ) {
  22     if(log) *log << "CCACHE: Invalid cacheid \"" << cacheid << "\" given. Cacheids must not contain underscores!" << endl << flush;
  23     exit(1);
  24   }
  25
  26   configMem = (char*)malloc(configMemSize);
  27   tmpConfig = (char*)malloc(configMemSize);
  28
  29   *configmem = configMem;
  30   configSize = configMemSize;
  31
  32   outBuffer = NULL;
  33   inBuffer = NULL;
  34
  35   MODE = cachemode;
  36
  37   refetchDataFiles = false;
  38 }
  39
  40 string configcache::getFileId(int actnequi, const bool& shortid)
  41 {
  42   stringstream fileid;
  43
  44   if(!shortid) fileid << CACHEID << "_" << actnequi << "_" << NSKIP;
  45   for(int ipara=0; ipara<Paras.size(); ipara++)
  46     fileid << "_" << Paras[ipara].id << Paras[ipara].val;
  47
  48   return fileid.str();
  49 }
  50
  51 void configcache::fetchDataFiles()
  52 {
  53   struct dirent *de=NULL;
  54   DIR *d=NULL;
  55   static infiledesc filedesc;
  56
  57   d=opendir(DATADIR.c_str());
  58   if(d != NULL){
  59     while(de = readdir(d)){
  60       string filename = de->d_name;
  61       if(isValidInFile(filename, &filedesc))
  62         {
  63           inFiles.push_back(filedesc);
  64         }
  65     }
  66   }
  67 }
  68
  69 bool configcache::isValidInFile(const string& infile, infiledesc *filedesc)
  70 {
  71   char *inchar, *inParts;
  72   string truncIn, truncOut;
  73
  74   filedesc->filename = infile;
  75
  76   if( infile.size() < 4 ) return false;
  77
  78   if( infile.substr(infile.size()-4) == ".dat" )
  79     filedesc->extended = false;
  80   else if( infile.substr(infile.size()-4) == "edat" )
  81     filedesc->extended = true;
  82   else
  83     return false;
  84
  85   inchar = new char [infile.size()+1];
  86   strcpy (inchar, infile.c_str());
  87
  88   inParts = strtok( inchar, "_" );
  89   for(int iPart=0; inParts!=NULL; iPart++)
  90     {
  91       if( iPart>3 ) { truncIn += "_"; truncIn += inParts; }
  92
  93       switch(iPart)
  94         {
  95         case 1: if(inParts != CACHEID)
  96             return false;
  97           break;
  98         case 2:
  99           filedesc->nequi = atoi(inParts);
 100           break;
 101         case 3:
 102           if(atoi(inParts) != NSKIP)
 103             return false;
 104           filedesc->nskip = atoi(inParts);
 105           break;
 106         }
 107       inParts = strtok( NULL, "_");
 108     }
 109   truncIn = truncIn.substr(0, truncIn.size()-4);
 110
 111   delete[] inchar;
 112
 113   if( truncIn.find( getFileId(NEQUI, true) + "_" ) == string::npos ) return false;
 114
 115   return true;
 116 }
 117
 118 int configcache::readHeader()
 119 {
 120   long unsigned int headersize;
 121
 122   if( readDataToMem((char *)&headersize, sizeof(long unsigned int)) == sizeof(long unsigned int) && inFile.is_open() ) {
 123     if ( headersize == 0 )
 124       return HEADER_READLAST;
 125
 126     pair<unsigned long, void *> newHeader;
 127
 128     if( readDataToMem((char *)&newHeader.first, sizeof(unsigned long)) == sizeof(unsigned long) && inFile.is_open() ) {
 129       newHeader.second = malloc(headersize);
 130
 131       if( readDataToMem((char *)newHeader.second, headersize) == headersize && inFile.is_open() ) {
 132         headerStore.push_back(newHeader);
 133         return HEADER_READOK;
 134       }
 135       else {
 136         if(log) *log << "CCACHE: Could not read heade-data! Closing dat-file: " << openFileDesc.filename << endl << flush;
 137         inFile.close();
 138         return HEADER_READERR;
 139       }
 140     }
 141     else {
 142       if(log) *log << "CCACHE: Could not read headerid-hash! Closing dat-file: " << openFileDesc.filename << endl << flush;
 143       inFile.close();
 144       return HEADER_READERR;
 145     }
 146   }
 147   else {
 148     if(log) *log << "CCACHE: Could not read header size. Closing dat-file: " << openFileDesc.filename << endl << flush;
 149     inFile.close();
 150     return HEADER_READERR;
 151   }
 152 }
 153
 154 bool configcache::readAllHeaders()
 155 {
 156   int readHeaderStatus;
 157
 158   deleteHeaderStore();
 159
 160   do {
 161     readHeaderStatus = readHeader();
 162   }
 163   while ( readHeaderStatus == HEADER_READOK );
 164
 165   if ( readHeaderStatus == HEADER_READLAST ) return true;
 166   else if ( readHeaderStatus == HEADER_READERR ) return false;
 167 }
 168
 169 void * configcache::getHeader(const string& headerid) {
 170   for (vector< pair<unsigned long, void *> >::iterator headerStoreIt = headerStore.begin(); headerStoreIt != headerStore.end(); ++headerStoreIt)
 171     if ( headerStoreIt->first == hash(headerid) )
 172       return headerStoreIt->second;
 173
 174   return NULL;
 175 }
 176
 177 void configcache::readConfig(bool *readnewconfig, int *nequileft, vector<unsigned long> *excludeFileHashes)
 178 {
 179   *readnewconfig = false;
 180
 181   if(DATADIR == "" || MODE == CACHE_MODE_DISABLED) return;
 182
 183   if(refetchDataFiles){
 184     refetchDataFiles = false;
 185     fetchDataFiles();
 186   }
 187
 188   while(true)
 189     {
 190       vector<infiledesc>::iterator inFileIt = getNextInfile(excludeFileHashes);
 191       int iDidVirtualSkips;
 192
 193       if( (!inFile.is_open()) && inFileIt == inFiles.end() ) {
 194         if (*readnewconfig)
 195           *nequileft = nequileft_internal;
 196         return;
 197       }
 198
 199       while( (!inFile.is_open()) && inFiles.size() > 0 ) {
 200         openFileDesc = *inFileIt;
 201
 202         if (openFileDesc.nequi < NEQUI)
 203           doVirtualEquilibration = true;
 204         else
 205           doVirtualEquilibration = false;
 206
 207         firstUsedConfig = true;
 208
 209         if(log) *log << "CCACHE: Opening dat-file: " << inFileIt->filename << endl << flush;
 210         inFile.open( (DATADIR + "/" + inFileIt->filename).c_str(), std::ios::binary );
 211
 212         inFiles.erase(inFileIt);
 213
 214         if( !inFile.is_open() ) continue;
 215
 216         inBuffer = new boost::iostreams::filtering_istreambuf;
 217         inBuffer->push( boost::iostreams::bzip2_decompressor() );
 218         inBuffer->push(inFile);
 219       }
 220
 221       if( inFile.is_open() )
 222         {
 223           if (doVirtualEquilibration) {
 224             if(log) *log << "CCACHE: Trying virtual equilibration." << endl << flush;
 225             doVirtualEquilibration = false;
 226             for (iDidVirtualSkips=0; iDidVirtualSkips < (NEQUI-openFileDesc.nequi)/openFileDesc.nskip; iDidVirtualSkips++) {
 227               if( readFullBlock(tmpConfig, configSize) != configSize || ! inFile.is_open() )
 228                 break;
 229               else if ( (NEQUI-openFileDesc.nequi) - (iDidVirtualSkips+1)*openFileDesc.nskip < nequileft_internal ) {
 230                 memcpy(configMem, tmpConfig, configSize);
 231                 nequileft_internal = NEQUI - openFileDesc.nequi - (iDidVirtualSkips+1)*openFileDesc.nskip;
 232                 *readnewconfig = true;
 233                 firstUsedConfig = false;
 234               }
 235             }
 236           }
 237
 238           if( readFullBlock(tmpConfig, configSize) == configSize && inFile.is_open() )
 239             {
 240               memcpy(configMem, tmpConfig, configSize);
 241               *readnewconfig = true;
 242               if (firstUsedConfig) {
 243                 firstUsedConfig = false;
 244                 if (openFileDesc.nequi < NEQUI)
 245                   nequileft_internal = NEQUI - openFileDesc.nequi - iDidVirtualSkips*openFileDesc.nskip;
 246                 else
 247                   nequileft_internal = NEQUI - openFileDesc.nequi;
 248               }
 249               nequileft_internal -= openFileDesc.nskip;
 250               *nequileft = nequileft_internal;
 251               return;
 252             }
 253           else {
 254             if(log) *log << "CCACHE: Could not read configuration. Closing dat-file: " << openFileDesc.filename << endl << flush;
 255             inFile.close();
 256           }
 257         }
 258     }
 259 }
 260
 261 void configcache::openOutFile(int actnequi)
 262 {
 263   time_t secstamp = time(NULL);
 264
 265   outFileName.str("");
 266   outFileName << DATADIR << "/" << secstamp << "_" << getFileId(actnequi) << "_.edat.tmp";
 267
 268   outFile.open( outFileName.str().c_str(), std::ios::binary );
 269
 270   outBuffer = new boost::iostreams::filtering_ostreambuf;
 271   outBuffer->push(boost::iostreams::bzip2_compressor());
 272   outBuffer->push(outFile);
 273 }
 274
 275 void configcache::writeHeader(const string& headerid, const char *header, long unsigned int size, int actnequi) {
 276   unsigned long headeridhash;
 277
 278   if( DATADIR == "" || MODE < 2 ) return;
 279
 280   if(!outFile.is_open())
 281     openOutFile(actnequi);
 282
 283   headeridhash = hash(headerid);
 284
 285   boost::iostreams::write(*outBuffer, (char*)&size, sizeof(long unsigned int));
 286   boost::iostreams::write(*outBuffer, (char*)&headeridhash, sizeof(unsigned long));
 287   boost::iostreams::write(*outBuffer, header, size);
 288 }
 289
 290 void configcache::writeConfig(int actnequi)
 291 {
 292   long unsigned int zeroheader=0;
 293
 294   if ( DATADIR == "" || MODE < 2 ) return;
 295
 296   if ( ! outFile.is_open() )
 297     openOutFile(actnequi);
 298
 299   boost::iostreams::write(*outBuffer, (char*)&zeroheader, sizeof(long unsigned int));
 300
 301   boost::iostreams::write(*outBuffer, configMem, configSize);
 302 }
 303
 304 void configcache::addPara(const string& parid, const double& val){
 305   parameter newPara;
 306   newPara.id = parid;
 307   newPara.val = val;
 308   Paras.push_back(newPara);
 309 }
 310
 311 int configcache::getParIndex(const string& parid){
 312   for(int ipara=0; ipara<Paras.size(); ipara++)
 313     if(Paras[ipara].id == parid) return ipara;
 314 }
 315
 316 void configcache::setPara(const string& parid, const double& value){
 317   Paras[getParIndex(parid)].val = value;
 318   finishOutFile();
 319   if(inBuffer != NULL) { delete inBuffer; inBuffer=NULL; }
 320   inFile.close();
 321   inFiles.clear();
 322
 323   refetchDataFiles = true;
 324   nequileft_internal = NEQUI;
 325 }
 326
 327 configcache::~configcache()
 328 {
 329   finishOutFile();
 330   delete inBuffer;
 331   inBuffer = NULL;
 332 }
 333
 334 void configcache::finishOutFile()
 335 {
 336   if( outBuffer != NULL )
 337     {
 338       delete outBuffer;
 339       outBuffer = NULL;
 340     }
 341
 342   if( outFile.is_open() )
 343     {
 344       outFile.close();
 345       rename( outFileName.str().c_str(), outFileName.str().substr(0, outFileName.str().size()-4).c_str() );
 346     }
 347 }
 348
 349 int configcache::readFullBlock(char *tmpData, long unsigned int dataSize)
 350 {
 351   /* try to read header */
 352   if ( openFileDesc.extended )
 353     if ( ! readAllHeaders() )
 354       return -1;
 355
 356   /* read data */
 357   return readDataToMem(tmpData, dataSize);
 358 }
 359
 360 int configcache::readDataToMem(char *tmpData, long unsigned int dataSize)
 361 {
 362   int readturn = -1;
 363
 364   if ( dataSize == 0 ) return 0;
 365
 366   try { readturn = boost::iostreams::read(*inBuffer, tmpData, dataSize); }
 367   catch(boost::iostreams::bzip2_error& error) {
 368     if(log) *log << "CCACHE: Caught bzip2 exception with error code: " << error.error() << endl << flush;
 369     inFile.close();
 370   }
 371   catch (std::exception const& ex) {
 372     if(log) *log << "CCACHE: Caught exception: " << ex.what() << endl << flush;
 373     inFile.close();
 374   }
 375   catch( ... ) {
 376     if(log) *log << "CCACHE: Caught unknown exception while reading." << endl << flush;
 377     inFile.close();
 378   }
 379
 380   return readturn;
 381 }
 382
 383 unsigned long configcache::hash(const string& str)
 384 {
 385   unsigned long hash = 5381;
 386
 387   for(string::const_iterator it=str.begin();it!=str.end();it++)
 388     hash = ((hash << 5) + hash) + *it; /* hash * 33 + character */
 389
 390   return hash;
 391 }
 392
 393 void configcache::deleteHeaderStore()
 394 {
 395   while ( headerStore.size() > 0 ) {
 396     free(headerStore.back().second);
 397     headerStore.pop_back();
 398   }
 399 }
 400
 401 vector<infiledesc>::iterator configcache::getNextInfile(vector<unsigned long> *excludeFileHashes) {
 402   for (vector<infiledesc>::iterator init = inFiles.begin(); init != inFiles.end(); ++init) {
 403     if (excludeFileHashes != NULL) {
 404       bool excludethisfile = false;
 405
 406       for (vector<unsigned long>::iterator exit = excludeFileHashes->begin(); exit != excludeFileHashes->end(); ++exit)
 407         if ( *exit == hash(init->filename) ) {
 408           excludethisfile = true;
 409           break;
 410         }
 411
 412       if (excludethisfile)
 413         continue;
 414     }
 415     return init;
 416   }
 417   return inFiles.end();
 418 }