The header now has its own sector. A lot needs to be moved over to it, but it's there.
[dbsrgits/DBM-Deep.git] / lib / DBM / Deep / Engine.pm
index fccd820..7841b1e 100644 (file)
 package DBM::Deep::Engine;
 
+use 5.006_000;
+
 use strict;
+use warnings FATAL => 'all';
+
+# Never import symbols into our namespace. We are a class, not a library.
+# -RobK, 2008-05-27
+use Scalar::Util ();
+
+#use Data::Dumper ();
 
-use Fcntl qw( :DEFAULT :flock :seek );
+# File-wide notes:
+# * Every method in here assumes that the storage has been appropriately
+#   safeguarded. This can be anything from flock() to some sort of manual
+#   mutex. But, it's the caller's responsability to make sure that this has
+#   been done.
 
-##
 # Setup file and tag signatures.  These should never change.
-##
 sub SIG_FILE     () { 'DPDB' }
-sub SIG_INTERNAL () { 'i'    }
+sub SIG_HEADER   () { 'h'    }
 sub SIG_HASH     () { 'H'    }
 sub SIG_ARRAY    () { 'A'    }
-sub SIG_SCALAR   () { 'S'    }
 sub SIG_NULL     () { 'N'    }
 sub SIG_DATA     () { 'D'    }
 sub SIG_INDEX    () { 'I'    }
 sub SIG_BLIST    () { 'B'    }
+sub SIG_FREE     () { 'F'    }
 sub SIG_SIZE     () {  1     }
 
-sub precalc_sizes {
-    ##
-    # Precalculate index, bucket and bucket list sizes
-    ##
-    my $self = shift;
-
-    $self->{index_size}       = (2**8) * $self->{long_size};
-    $self->{bucket_size}      = $self->{hash_size} + $self->{long_size};
-    $self->{bucket_list_size} = $self->{max_buckets} * $self->{bucket_size};
+our $STALE_SIZE = 2;
+
+# Please refer to the pack() documentation for further information
+my %StP = (
+    1 => 'C', # Unsigned char value (no order needed as it's just one byte)
+    2 => 'n', # Unsigned short in "network" (big-endian) order
+    4 => 'N', # Unsigned long in "network" (big-endian) order
+    8 => 'Q', # Usigned quad (no order specified, presumably machine-dependent)
+);
+sub StP { $StP{$_[1]} }
+
+# Import these after the SIG_* definitions because those definitions are used
+# in the headers of these classes. -RobK, 2008-06-20
+use DBM::Deep::Engine::Sector::BucketList;
+use DBM::Deep::Engine::Sector::FileHeader;
+use DBM::Deep::Engine::Sector::Index;
+use DBM::Deep::Engine::Sector::Null;
+use DBM::Deep::Engine::Sector::Reference;
+use DBM::Deep::Engine::Sector::Scalar;
+use DBM::Deep::Iterator;
+
+################################################################################
 
-    return 1;
-}
+sub new {
+    my $class = shift;
+    my ($args) = @_;
 
-sub set_pack {
-    ##
-    # Set pack/unpack modes (see file header for more)
-    ##
-    my $self = shift;
-    my ($long_s, $long_p, $data_s, $data_p) = @_;
+    $args->{storage} = DBM::Deep::File->new( $args )
+        unless exists $args->{storage};
 
-    ##
-    # Set to 4 and 'N' for 32-bit offset tags (default).  Theoretical limit of 4
-    # GB per file.
-    #    (Perl must be compiled with largefile support for files > 2 GB)
-    #
-    # Set to 8 and 'Q' for 64-bit offsets.  Theoretical limit of 16 XB per file.
-    #    (Perl must be compiled with largefile and 64-bit long support)
-    ##
-    $self->{long_size} = $long_s ? $long_s : 4;
-    $self->{long_pack} = $long_p ? $long_p : 'N';
+    my $self = bless {
+        byte_size   => 4,
 
-    ##
-    # Set to 4 and 'N' for 32-bit data length prefixes.  Limit of 4 GB for each
-    # key/value. Upgrading this is possible (see above) but probably not necessary.
-    # If you need more than 4 GB for a single key or value, this module is really
-    # not for you :-)
-    ##
-    $self->{data_size} = $data_s ? $data_s : 4;
-    $self->{data_pack} = $data_p ? $data_p : 'N';
+        digest      => undef,
+        hash_size   => 16,  # In bytes
+        hash_chars  => 256, # Number of chars the algorithm uses per byte
+        max_buckets => 16,
+        num_txns    => 1,   # The HEAD
+        trans_id    => 0,   # Default to the HEAD
 
-    return $self->precalc_sizes();
-}
+        data_sector_size => 64, # Size in bytes of each data sector
 
-sub set_digest {
-    ##
-    # Set key digest function (default is MD5)
-    ##
-    my $self = shift;
-    my ($digest_func, $hash_size) = @_;
+        entries => {}, # This is the list of entries for transactions
+        storage => undef,
+    }, $class;
 
-    $self->{digest} = $digest_func ? $digest_func : \&Digest::MD5::md5;
-    $self->{hash_size} = $hash_size ? $hash_size : 16;
+    # Never allow byte_size to be set directly.
+    delete $args->{byte_size};
+    if ( defined $args->{pack_size} ) {
+        if ( lc $args->{pack_size} eq 'small' ) {
+            $args->{byte_size} = 2;
+        }
+        elsif ( lc $args->{pack_size} eq 'medium' ) {
+            $args->{byte_size} = 4;
+        }
+        elsif ( lc $args->{pack_size} eq 'large' ) {
+            $args->{byte_size} = 8;
+        }
+        else {
+            DBM::Deep->_throw_error( "Unknown pack_size value: '$args->{pack_size}'" );
+        }
+    }
 
-    return $self->precalc_sizes();
-}
+    # Grab the parameters we want to use
+    foreach my $param ( keys %$self ) {
+        next unless exists $args->{$param};
+        $self->{$param} = $args->{$param};
+    }
 
-sub new {
-    my $class = shift;
-    my ($args) = @_;
+    my %validations = (
+        max_buckets      => { floor => 16, ceil => 256 },
+        num_txns         => { floor => 1,  ceil => 255 },
+        data_sector_size => { floor => 32, ceil => 256 },
+    );
 
-    my $self = bless {
-        long_size   => 4,
-        long_pack   => 'N',
-        data_size   => 4,
-        data_pack   => 'N',
-
-        digest      => \&Digest::MD5::md5,
-        hash_size   => 16,
-
-        ##
-        # Maximum number of buckets per list before another level of indexing is done.
-        # Increase this value for slightly greater speed, but larger database files.
-        # DO NOT decrease this value below 16, due to risk of recursive reindex overrun.
-        ##
-        max_buckets => 16,
-    }, $class;
+    while ( my ($attr, $c) = each %validations ) {
+        if (   !defined $self->{$attr}
+            || !length $self->{$attr}
+            || $self->{$attr} =~ /\D/
+            || $self->{$attr} < $c->{floor}
+        ) {
+            $self->{$attr} = '(undef)' if !defined $self->{$attr};
+            warn "Floor of $attr is $c->{floor}. Setting it to $c->{floor} from '$self->{$attr}'\n";
+            $self->{$attr} = $c->{floor};
+        }
+        elsif ( $self->{$attr} > $c->{ceil} ) {
+            warn "Ceiling of $attr is $c->{ceil}. Setting it to $c->{ceil} from '$self->{$attr}'\n";
+            $self->{$attr} = $c->{ceil};
+        }
+    }
 
-    $self->precalc_sizes;
+    if ( !$self->{digest} ) {
+        require Digest::MD5;
+        $self->{digest} = \&Digest::MD5::md5;
+    }
 
     return $self;
 }
 
-sub setup_fh {
+################################################################################
+
+sub read_value {
     my $self = shift;
-    my ($obj) = @_;
+    my ($obj, $key) = @_;
 
-    $self->open( $obj ) if !defined $obj->_fh;
+    # This will be a Reference sector
+    my $sector = $self->_load_sector( $obj->_base_offset )
+        or return;
 
-    #XXX We have to make sure we don't mess up when autoflush isn't turned on
-    unless ( $obj->_root->{inode} ) {
-        my @stats = stat($obj->_fh);
-        $obj->_root->{inode} = $stats[1];
-        $obj->_root->{end} = $stats[7];
+    if ( $sector->staleness != $obj->_staleness ) {
+        return;
     }
 
-    return 1;
+    my $key_md5 = $self->_apply_digest( $key );
+
+    my $value_sector = $sector->get_data_for({
+        key_md5    => $key_md5,
+        allow_head => 1,
+    });
+
+    unless ( $value_sector ) {
+        $value_sector = DBM::Deep::Engine::Sector::Null->new({
+            engine => $self,
+            data   => undef,
+        });
+
+        $sector->write_data({
+            key_md5 => $key_md5,
+            key     => $key,
+            value   => $value_sector,
+        });
+    }
+
+    return $value_sector->data;
 }
 
-sub open {
-    ##
-    # Open a fh to the database, create if nonexistent.
-    # Make sure file signature matches DBM::Deep spec.
-    ##
+sub get_classname {
     my $self = shift;
     my ($obj) = @_;
 
-    if (defined($obj->_fh)) { $self->close_fh( $obj ); }
+    # This will be a Reference sector
+    my $sector = $self->_load_sector( $obj->_base_offset )
+        or DBM::Deep->_throw_error( "How did get_classname fail (no sector for '$obj')?!" );
 
-    # Theoretically, adding O_BINARY should remove the need for the binmode
-    # Of course, testing it is going to be ... interesting.
-    my $flags = O_RDWR | O_CREAT | O_BINARY;
-
-    my $fh;
-    sysopen( $fh, $obj->_root->{file}, $flags )
-        or $obj->_throw_error("Cannot sysopen file: " . $obj->_root->{file} . ": $!");
-    $obj->_root->{fh} = $fh;
+    if ( $sector->staleness != $obj->_staleness ) {
+        return;
+    }
 
-    #XXX Can we remove this by using the right sysopen() flags?
-    # Maybe ... q.v. above
-    binmode $fh; # for win32
+    return $sector->get_classname;
+}
 
-    if ($obj->_root->{autoflush}) {
-        my $old = select $fh;
-        $|=1;
-        select $old;
-    }
+sub make_reference {
+    my $self = shift;
+    my ($obj, $old_key, $new_key) = @_;
 
-    seek($fh, 0 + $obj->_root->{file_offset}, SEEK_SET);
+    # This will be a Reference sector
+    my $sector = $self->_load_sector( $obj->_base_offset )
+        or DBM::Deep->_throw_error( "How did make_reference fail (no sector for '$obj')?!" );
 
-    my $signature;
-    my $bytes_read = read( $fh, $signature, length(SIG_FILE));
+    if ( $sector->staleness != $obj->_staleness ) {
+        return;
+    }
 
-    ##
-    # File is empty -- write signature and master index
-    ##
-    if (!$bytes_read) {
-        seek($fh, 0 + $obj->_root->{file_offset}, SEEK_SET);
-        print( $fh SIG_FILE);
+    my $old_md5 = $self->_apply_digest( $old_key );
 
-        $self->create_tag($obj, $obj->_base_offset, $obj->_type, chr(0) x $self->{index_size});
+    my $value_sector = $sector->get_data_for({
+        key_md5    => $old_md5,
+        allow_head => 1,
+    });
 
-        # Flush the filehandle
-        my $old_fh = select $fh;
-        my $old_af = $|; $| = 1; $| = $old_af;
-        select $old_fh;
+    unless ( $value_sector ) {
+        $value_sector = DBM::Deep::Engine::Sector::Null->new({
+            engine => $self,
+            data   => undef,
+        });
 
-        return 1;
+        $sector->write_data({
+            key_md5 => $old_md5,
+            key     => $old_key,
+            value   => $value_sector,
+        });
     }
 
-    ##
-    # Check signature was valid
-    ##
-    unless ($signature eq SIG_FILE) {
-        $self->close_fh( $obj );
-        $obj->_throw_error("Signature not found -- file is not a Deep DB");
+    if ( $value_sector->isa( 'DBM::Deep::Engine::Sector::Reference' ) ) {
+        $sector->write_data({
+            key     => $new_key,
+            key_md5 => $self->_apply_digest( $new_key ),
+            value   => $value_sector,
+        });
+        $value_sector->increment_refcount;
     }
-
-    ##
-    # Get our type from master index signature
-    ##
-    my $tag = $self->load_tag($obj, $obj->_base_offset)
-        or $obj->_throw_error("Corrupted file, no master index record");
-
-    unless ($obj->{type} eq $tag->{signature}) {
-        $obj->_throw_error("File type mismatch");
+    else {
+        $sector->write_data({
+            key     => $new_key,
+            key_md5 => $self->_apply_digest( $new_key ),
+            value   => $value_sector->clone,
+        });
     }
-
-#XXX We probably also want to store the hash algorithm name and not assume anything
-#XXX The cool thing would be to allow a different hashing algorithm at every level
-
-    return 1;
 }
 
-sub close_fh {
+sub key_exists {
     my $self = shift;
-    my ($obj) = @_;
+    my ($obj, $key) = @_;
+
+    # This will be a Reference sector
+    my $sector = $self->_load_sector( $obj->_base_offset )
+        or return '';
 
-    if ( my $fh = $obj->_root->{fh} ) {
-        close $fh;
+    if ( $sector->staleness != $obj->_staleness ) {
+        return '';
     }
-    $obj->_root->{fh} = undef;
 
-    return 1;
+    my $data = $sector->get_data_for({
+        key_md5    => $self->_apply_digest( $key ),
+        allow_head => 1,
+    });
+
+    # exists() returns 1 or '' for true/false.
+    return $data ? 1 : '';
 }
 
-sub create_tag {
-    ##
-    # Given offset, signature and content, create tag and write to disk
-    ##
+sub delete_key {
     my $self = shift;
-    my ($obj, $offset, $sig, $content) = @_;
-    my $size = length($content);
+    my ($obj, $key) = @_;
 
-    my $fh = $obj->_fh;
+    my $sector = $self->_load_sector( $obj->_base_offset )
+        or return;
 
-    seek($fh, $offset + $obj->_root->{file_offset}, SEEK_SET);
-    print( $fh $sig . pack($self->{data_pack}, $size) . $content );
-
-    if ($offset == $obj->_root->{end}) {
-        $obj->_root->{end} += SIG_SIZE + $self->{data_size} + $size;
+    if ( $sector->staleness != $obj->_staleness ) {
+        return;
     }
 
-    return {
-        signature => $sig,
-        size => $size,
-        offset => $offset + SIG_SIZE + $self->{data_size},
-        content => $content
-    };
+    return $sector->delete_key({
+        key_md5    => $self->_apply_digest( $key ),
+        allow_head => 0,
+    });
 }
 
-sub load_tag {
-    ##
-    # Given offset, load single tag and return signature, size and data
-    ##
+sub write_value {
     my $self = shift;
-    my ($obj, $offset) = @_;
+    my ($obj, $key, $value) = @_;
 
-    my $fh = $obj->_fh;
+    my $r = Scalar::Util::reftype( $value ) || '';
+    {
+        last if $r eq '';
+        last if $r eq 'HASH';
+        last if $r eq 'ARRAY';
 
-    seek($fh, $offset + $obj->_root->{file_offset}, SEEK_SET);
+        DBM::Deep->_throw_error(
+            "Storage of references of type '$r' is not supported."
+        );
+    }
 
-    #XXX I'm not sure this check will work if autoflush isn't enabled ...
-    return if eof $fh;
+    # This will be a Reference sector
+    my $sector = $self->_load_sector( $obj->_base_offset )
+        or DBM::Deep->_throw_error( "1: Cannot write to a deleted spot in DBM::Deep." );
 
-    my $b;
-    read( $fh, $b, SIG_SIZE + $self->{data_size} );
-    my ($sig, $size) = unpack( "A $self->{data_pack}", $b );
+    if ( $sector->staleness != $obj->_staleness ) {
+        DBM::Deep->_throw_error( "2: Cannot write to a deleted spot in DBM::Deep." );
+    }
 
-    my $buffer;
-    read( $fh, $buffer, $size);
+    my ($class, $type);
+    if ( !defined $value ) {
+        $class = 'DBM::Deep::Engine::Sector::Null';
+    }
+    elsif ( $r eq 'ARRAY' || $r eq 'HASH' ) {
+        my $tmpvar;
+        if ( $r eq 'ARRAY' ) {
+            $tmpvar = tied @$value;
+        } elsif ( $r eq 'HASH' ) {
+            $tmpvar = tied %$value;
+        }
 
-    return {
-        signature => $sig,
-        size => $size,
-        offset => $offset + SIG_SIZE + $self->{data_size},
-        content => $buffer
-    };
-}
+        if ( $tmpvar ) {
+            my $is_dbm_deep = eval { local $SIG{'__DIE__'}; $tmpvar->isa( 'DBM::Deep' ); };
 
-sub add_bucket {
-    ##
-    # Adds one key/value pair to bucket list, given offset, MD5 digest of key,
-    # plain (undigested) key and value.
-    ##
-    my $self = shift;
-    my ($obj, $tag, $md5, $plain_key, $value) = @_;
+            unless ( $is_dbm_deep ) {
+                DBM::Deep->_throw_error( "Cannot store something that is tied." );
+            }
 
-    my $keys = $tag->{content};
-    my $location = 0;
-    my $result = 2;
+            unless ( $tmpvar->_engine->storage == $self->storage ) {
+                DBM::Deep->_throw_error( "Cannot store values across DBM::Deep files. Please use export() instead." );
+            }
 
-    my $root = $obj->_root;
+            # First, verify if we're storing the same thing to this spot. If we are, then
+            # this should be a no-op. -EJS, 2008-05-19
+            my $loc = $sector->get_data_location_for({
+                key_md5 => $self->_apply_digest( $key ),
+                allow_head => 1,
+            });
 
-    my $is_dbm_deep = eval { local $SIG{'__DIE__'}; $value->isa( 'DBM::Deep' ) };
-    my $internal_ref = $is_dbm_deep && ($value->_root eq $root);
+            if ( defined($loc) && $loc == $tmpvar->_base_offset ) {
+                return 1;
+            }
 
-    my $fh = $obj->_fh;
+            #XXX Can this use $loc?
+            my $value_sector = $self->_load_sector( $tmpvar->_base_offset );
+            $sector->write_data({
+                key     => $key,
+                key_md5 => $self->_apply_digest( $key ),
+                value   => $value_sector,
+            });
+            $value_sector->increment_refcount;
 
-    ##
-    # Iterate through buckets, seeing if this is a new entry or a replace.
-    ##
-    BUCKET:
-    for (my $i = 0; $i < $self->{max_buckets}; $i++) {
-        my ($key, $subloc) = $self->_get_key_subloc( $keys, $i );
+            return 1;
+        }
 
-        if (!$subloc) {
-            ##
-            # Found empty bucket (end of list).  Populate and exit loop.
-            ##
-            $result = 2;
+        $class = 'DBM::Deep::Engine::Sector::Reference';
+        $type = substr( $r, 0, 1 );
+    }
+    else {
+        if ( tied($value) ) {
+            DBM::Deep->_throw_error( "Cannot store something that is tied." );
+        }
+        $class = 'DBM::Deep::Engine::Sector::Scalar';
+    }
 
-            $location = $root->{end};
+    # Create this after loading the reference sector in case something bad happens.
+    # This way, we won't allocate value sector(s) needlessly.
+    my $value_sector = $class->new({
+        engine => $self,
+        data   => $value,
+        type   => $type,
+    });
+
+    $sector->write_data({
+        key     => $key,
+        key_md5 => $self->_apply_digest( $key ),
+        value   => $value_sector,
+    });
+
+    # This code is to make sure we write all the values in the $value to the disk
+    # and to make sure all changes to $value after the assignment are reflected
+    # on disk. This may be counter-intuitive at first, but it is correct dwimmery.
+    #   NOTE - simply tying $value won't perform a STORE on each value. Hence, the
+    # copy to a temp value.
+    if ( $r eq 'ARRAY' ) {
+        my @temp = @$value;
+        tie @$value, 'DBM::Deep', {
+            base_offset => $value_sector->offset,
+            staleness   => $value_sector->staleness,
+            storage     => $self->storage,
+            engine      => $self,
+        };
+        @$value = @temp;
+        bless $value, 'DBM::Deep::Array' unless Scalar::Util::blessed( $value );
+    }
+    elsif ( $r eq 'HASH' ) {
+        my %temp = %$value;
+        tie %$value, 'DBM::Deep', {
+            base_offset => $value_sector->offset,
+            staleness   => $value_sector->staleness,
+            storage     => $self->storage,
+            engine      => $self,
+        };
+
+        %$value = %temp;
+        bless $value, 'DBM::Deep::Hash' unless Scalar::Util::blessed( $value );
+    }
 
-            seek(
-                $fh,
-                $tag->{offset} + ($i * $self->{bucket_size}) + $root->{file_offset},
-                SEEK_SET,
-            );
+    return 1;
+}
 
-            print( $fh $md5 . pack($self->{long_pack}, $location) );
-            last;
-        }
+# XXX Add staleness here
+sub get_next_key {
+    my $self = shift;
+    my ($obj, $prev_key) = @_;
+
+    # XXX Need to add logic about resetting the iterator if any key in the reference has changed
+    unless ( $prev_key ) {
+        $obj->{iterator} = DBM::Deep::Iterator->new({
+            base_offset => $obj->_base_offset,
+            engine      => $self,
+        });
+    }
 
-        if ( $md5 ne $key ) {
-            next BUCKET;
-        }
+    return $obj->{iterator}->get_next_key( $obj );
+}
 
-        ##
-        # Found existing bucket with same key.  Replace with new value.
-        ##
-        $result = 1;
-
-        seek($fh, $subloc + SIG_SIZE + $root->{file_offset}, SEEK_SET);
-        my $size;
-        read( $fh, $size, $self->{data_size});
-        $size = unpack($self->{data_pack}, $size);
-
-        ##
-        # If value is a hash, array, or raw value with equal or less size, we can
-        # reuse the same content area of the database.  Otherwise, we have to create
-        # a new content area at the EOF.
-        ##
-        my $actual_length;
-        if ( $internal_ref ) {
-            $actual_length = $self->{long_size};
-        }
-        else {
-            my $r = Scalar::Util::reftype( $value ) || '';
-            if ( $r eq 'HASH' || $r eq 'ARRAY' ) {
-                $actual_length = $self->{index_size};
-
-                # if autobless is enabled, must also take into consideration
-                # the class name, as it is stored along with key/value.
-                if ( $root->{autobless} ) {
-                    my $value_class = Scalar::Util::blessed($value);
-                    if ( defined $value_class && !$value->isa('DBM::Deep') ) {
-                        $actual_length += length($value_class);
-                    }
-                }
-            }
-            else { $actual_length = length($value); }
-        }
+################################################################################
 
-        if ($actual_length <= $size) {
-            $location = $subloc;
-        }
-        else {
-            $location = $root->{end};
-            seek(
-                $fh,
-                $tag->{offset} + ($i * $self->{bucket_size}) + $self->{hash_size} + $root->{file_offset},
-                SEEK_SET,
-            );
-            print( $fh pack($self->{long_pack}, $location) );
-        }
+sub setup_fh {
+    my $self = shift;
+    my ($obj) = @_;
 
-        last;
-    }
+    return 1 if $obj->_base_offset;
 
-    ##
-    # If bucket didn't fit into list, split into a new index level
-    ##
-    if (!$location) {
-        $self->split_index( $obj, $md5, $tag );
-
-        $location = $root->{end};
-    }
-
-    ##
-    # Seek to content area and store signature, value and plaintext key
-    ##
-    if ($location) {
-        seek($fh, $location + $root->{file_offset}, SEEK_SET);
-
-        ##
-        # Write signature based on content type, set content length and write
-        # actual value.
-        ##
-        my $r = Scalar::Util::reftype($value) || '';
-        my $content_length;
-        if ( $internal_ref ) {
-            print( $fh SIG_INTERNAL );
-            print( $fh pack($self->{data_pack}, $self->{long_size}) );
-            print( $fh pack($self->{long_pack}, $value->_base_offset) );
-            $content_length = $self->{long_size};
-        }
-        else {
-            if ($r eq 'HASH') {
-                print( $fh SIG_HASH );
-                print( $fh pack($self->{data_pack}, $self->{index_size}) . chr(0) x $self->{index_size} );
-                $content_length = $self->{index_size};
-            }
-            elsif ($r eq 'ARRAY') {
-                print( $fh SIG_ARRAY );
-                print( $fh pack($self->{data_pack}, $self->{index_size}) . chr(0) x $self->{index_size} );
-                $content_length = $self->{index_size};
-            }
-            elsif (!defined($value)) {
-                print( $fh SIG_NULL );
-                print( $fh pack($self->{data_pack}, 0) );
-                $content_length = 0;
-            }
-            else {
-                print( $fh SIG_DATA );
-                print( $fh pack($self->{data_pack}, length($value)) . $value );
-                $content_length = length($value);
-            }
-        }
+    my $header = DBM::Deep::Engine::Sector::FileHeader->new({
+        engine => $self,
+    });
 
-        ##
-        # Plain key is stored AFTER value, as keys are typically fetched less often.
-        ##
-        print( $fh pack($self->{data_pack}, length($plain_key)) . $plain_key );
-
-        ##
-        # If value is blessed, preserve class name
-        ##
-        if ( $root->{autobless} ) {
-            my $value_class = Scalar::Util::blessed($value);
-            if ( defined $value_class && !$value->isa( 'DBM::Deep' ) ) {
-                ##
-                # Blessed ref -- will restore later
-                ##
-                print( $fh chr(1) );
-                print( $fh pack($self->{data_pack}, length($value_class)) . $value_class );
-                $content_length += 1;
-                $content_length += $self->{data_size} + length($value_class);
-            }
-            else {
-                print( $fh chr(0) );
-                $content_length += 1;
-            }
-        }
+    # Creating a new file
+    if ( $header->is_new ) {
+        # 1) Create Array/Hash entry
+        my $sector = DBM::Deep::Engine::Sector::Reference->new({
+            engine => $self,
+            type   => $obj->_type,
+        });
+        $obj->{base_offset} = $sector->offset;
+        $obj->{staleness} = $sector->staleness;
 
-        ##
-        # If this is a new content area, advance EOF counter
-        ##
-        if ($location == $root->{end}) {
-            $root->{end} += SIG_SIZE;
-            $root->{end} += $self->{data_size} + $content_length;
-            $root->{end} += $self->{data_size} + length($plain_key);
+        $self->flush;
+    }
+    # Reading from an existing file
+    else {
+        $obj->{base_offset} = $header->size;
+        my $sector = DBM::Deep::Engine::Sector::Reference->new({
+            engine => $self,
+            offset => $obj->_base_offset,
+        });
+        unless ( $sector ) {
+            DBM::Deep->_throw_error("Corrupted file, no master index record");
         }
 
-        ##
-        # If content is a hash or array, create new child DBM::Deep object and
-        # pass each key or element to it.
-        ##
-        if ( ! $internal_ref ) {
-            if ($r eq 'HASH') {
-                my $branch = DBM::Deep->new(
-                    type => DBM::Deep->TYPE_HASH,
-                    base_offset => $location,
-                    root => $root,
-                );
-                foreach my $key (keys %{$value}) {
-                    $branch->STORE( $key, $value->{$key} );
-                }
-            }
-            elsif ($r eq 'ARRAY') {
-                my $branch = DBM::Deep->new(
-                    type => DBM::Deep->TYPE_ARRAY,
-                    base_offset => $location,
-                    root => $root,
-                );
-                my $index = 0;
-                foreach my $element (@{$value}) {
-                    $branch->STORE( $index, $element );
-                    $index++;
-                }
-            }
+        unless ($obj->_type eq $sector->type) {
+            DBM::Deep->_throw_error("File type mismatch");
         }
 
-        return $result;
+        $obj->{staleness} = $sector->staleness;
     }
 
-    $obj->_throw_error("Fatal error: indexing failed -- possibly due to corruption in file");
+    $self->storage->set_inode;
+
+    return 1;
 }
 
-sub split_index {
+sub begin_work {
     my $self = shift;
-    my ($obj, $md5, $tag) = @_;
-
-    my $fh = $obj->_fh;
-    my $root = $obj->_root;
-    my $keys = $tag->{content};
-
-    seek($fh, $tag->{ref_loc} + $root->{file_offset}, SEEK_SET);
-    print( $fh pack($self->{long_pack}, $root->{end}) );
-
-    my $index_tag = $self->create_tag(
-        $obj,
-        $root->{end},
-        SIG_INDEX,
-        chr(0) x $self->{index_size},
-    );
+    my ($obj) = @_;
 
-    my @offsets = ();
+    if ( $self->trans_id ) {
+        DBM::Deep->_throw_error( "Cannot begin_work within an active transaction" );
+    }
 
-    $keys .= $md5 . pack($self->{long_pack}, 0);
+    my @slots = $self->read_txn_slots;
+    my $found;
+    for my $i ( 0 .. $#slots ) {
+        next if $slots[$i];
 
-    BUCKET:
-    for (my $i = 0; $i <= $self->{max_buckets}; $i++) {
-        my ($key, $old_subloc) = $self->_get_key_subloc( $keys, $i );
+        $slots[$i] = 1;
+        $self->set_trans_id( $i + 1 );
+        $found = 1;
+        last;
+    }
+    unless ( $found ) {
+        DBM::Deep->_throw_error( "Cannot allocate transaction ID" );
+    }
+    $self->write_txn_slots( @slots );
 
-        next BUCKET unless $key;
+    if ( !$self->trans_id ) {
+        DBM::Deep->_throw_error( "Cannot begin_work - no available transactions" );
+    }
 
-        my $num = ord(substr($key, $tag->{ch} + 1, 1));
+    return;
+}
 
-        if ($offsets[$num]) {
-            my $offset = $offsets[$num] + SIG_SIZE + $self->{data_size};
-            seek($fh, $offset + $root->{file_offset}, SEEK_SET);
-            my $subkeys;
-            read( $fh, $subkeys, $self->{bucket_list_size});
+sub rollback {
+    my $self = shift;
+    my ($obj) = @_;
 
-            for (my $k=0; $k<$self->{max_buckets}; $k++) {
-                my ($temp, $subloc) = $self->_get_key_subloc( $subkeys, $k );
+    if ( !$self->trans_id ) {
+        DBM::Deep->_throw_error( "Cannot rollback without an active transaction" );
+    }
 
-                if (!$subloc) {
-                    seek($fh, $offset + ($k * $self->{bucket_size}) + $root->{file_offset}, SEEK_SET);
-                    print( $fh $key . pack($self->{long_pack}, $old_subloc || $root->{end}) );
-                    last;
-                }
-            } # k loop
+    # Each entry is the file location for a bucket that has a modification for
+    # this transaction. The entries need to be expunged.
+    foreach my $entry (@{ $self->get_entries } ) {
+        # Remove the entry here
+        my $read_loc = $entry
+          + $self->hash_size
+          + $self->byte_size
+          + $self->byte_size
+          + ($self->trans_id - 1) * ( $self->byte_size + $STALE_SIZE );
+
+        my $data_loc = $self->storage->read_at( $read_loc, $self->byte_size );
+        $data_loc = unpack( $StP{$self->byte_size}, $data_loc );
+        $self->storage->print_at( $read_loc, pack( $StP{$self->byte_size}, 0 ) );
+
+        if ( $data_loc > 1 ) {
+            $self->_load_sector( $data_loc )->free;
         }
-        else {
-            $offsets[$num] = $root->{end};
-            seek($fh, $index_tag->{offset} + ($num * $self->{long_size}) + $root->{file_offset}, SEEK_SET);
-            print( $fh pack($self->{long_pack}, $root->{end}) );
+    }
 
-            my $blist_tag = $self->create_tag($obj, $root->{end}, SIG_BLIST, chr(0) x $self->{bucket_list_size});
+    $self->clear_entries;
 
-            seek($fh, $blist_tag->{offset} + $root->{file_offset}, SEEK_SET);
-            print( $fh $key . pack($self->{long_pack}, $old_subloc || $root->{end}) );
-        }
-    } # i loop
+    my @slots = $self->read_txn_slots;
+    $slots[$self->trans_id-1] = 0;
+    $self->write_txn_slots( @slots );
+    $self->inc_txn_staleness_counter( $self->trans_id );
+    $self->set_trans_id( 0 );
 
-    return;
+    return 1;
 }
 
-sub read_from_loc {
+sub commit {
     my $self = shift;
-    my ($obj, $subloc) = @_;
+    my ($obj) = @_;
 
-    my $fh = $obj->_fh;
+    if ( !$self->trans_id ) {
+        DBM::Deep->_throw_error( "Cannot commit without an active transaction" );
+    }
 
-    ##
-    # Found match -- seek to offset and read signature
-    ##
-    my $signature;
-    seek($fh, $subloc + $obj->_root->{file_offset}, SEEK_SET);
-    read( $fh, $signature, SIG_SIZE);
+    foreach my $entry (@{ $self->get_entries } ) {
+        # Overwrite the entry in head with the entry in trans_id
+        my $base = $entry
+          + $self->hash_size
+          + $self->byte_size;
 
-    ##
-    # If value is a hash or array, return new DBM::Deep object with correct offset
-    ##
-    if (($signature eq SIG_HASH) || ($signature eq SIG_ARRAY)) {
-        my $obj = DBM::Deep->new(
-            type => $signature,
-            base_offset => $subloc,
-            root => $obj->_root,
+        my $head_loc = $self->storage->read_at( $base, $self->byte_size );
+        $head_loc = unpack( $StP{$self->byte_size}, $head_loc );
+
+        my $spot = $base + $self->byte_size + ($self->trans_id - 1) * ( $self->byte_size + $STALE_SIZE );
+        my $trans_loc = $self->storage->read_at(
+            $spot, $self->byte_size,
         );
 
-        if ($obj->_root->{autobless}) {
-            ##
-            # Skip over value and plain key to see if object needs
-            # to be re-blessed
-            ##
-            seek($fh, $self->{data_size} + $self->{index_size}, SEEK_CUR);
-
-            my $size;
-            read( $fh, $size, $self->{data_size}); $size = unpack($self->{data_pack}, $size);
-            if ($size) { seek($fh, $size, SEEK_CUR); }
-
-            my $bless_bit;
-            read( $fh, $bless_bit, 1);
-            if (ord($bless_bit)) {
-                ##
-                # Yes, object needs to be re-blessed
-                ##
-                my $class_name;
-                read( $fh, $size, $self->{data_size}); $size = unpack($self->{data_pack}, $size);
-                if ($size) { read( $fh, $class_name, $size); }
-                if ($class_name) { $obj = bless( $obj, $class_name ); }
-            }
-        }
+        $self->storage->print_at( $base, $trans_loc );
+        $self->storage->print_at(
+            $spot,
+            pack( $StP{$self->byte_size} . ' ' . $StP{$STALE_SIZE}, (0) x 2 ),
+        );
 
-        return $obj;
+        if ( $head_loc > 1 ) {
+            $self->_load_sector( $head_loc )->free;
+        }
     }
-    elsif ( $signature eq SIG_INTERNAL ) {
-        my $size;
-        read( $fh, $size, $self->{data_size});
-        $size = unpack($self->{data_pack}, $size);
 
-        if ( $size ) {
-            my $new_loc;
-            read( $fh, $new_loc, $size );
-            $new_loc = unpack( $self->{long_pack}, $new_loc );
+    $self->clear_entries;
 
-            return $self->read_from_loc( $obj, $new_loc );
-        }
-        else {
-            return;
-        }
-    }
-    ##
-    # Otherwise return actual value
-    ##
-    elsif ($signature eq SIG_DATA) {
-        my $size;
-        read( $fh, $size, $self->{data_size});
-        $size = unpack($self->{data_pack}, $size);
+    my @slots = $self->read_txn_slots;
+    $slots[$self->trans_id-1] = 0;
+    $self->write_txn_slots( @slots );
+    $self->inc_txn_staleness_counter( $self->trans_id );
+    $self->set_trans_id( 0 );
 
-        my $value = '';
-        if ($size) { read( $fh, $value, $size); }
-        return $value;
-    }
+    return 1;
+}
 
-    ##
-    # Key exists, but content is null
-    ##
-    return;
+sub read_txn_slots {
+    my $self = shift;
+    my $bl = $self->txn_bitfield_len;
+    my $num_bits = $bl * 8;
+    return split '', unpack( 'b'.$num_bits,
+        $self->storage->read_at(
+            $self->trans_loc, $bl,
+        )
+    );
 }
 
-sub get_bucket_value {
-    ##
-    # Fetch single value given tag and MD5 digested key.
-    ##
+sub write_txn_slots {
     my $self = shift;
-    my ($obj, $tag, $md5) = @_;
-    my $keys = $tag->{content};
+    my $num_bits = $self->txn_bitfield_len * 8;
+    $self->storage->print_at( $self->trans_loc,
+        pack( 'b'.$num_bits, join('', @_) ),
+    );
+}
 
-    my $fh = $obj->_fh;
+sub get_running_txn_ids {
+    my $self = shift;
+    my @transactions = $self->read_txn_slots;
+    my @trans_ids = map { $_+1} grep { $transactions[$_] } 0 .. $#transactions;
+}
 
-    ##
-    # Iterate through buckets, looking for a key match
-    ##
-    BUCKET:
-    for (my $i = 0; $i < $self->{max_buckets}; $i++) {
-        my ($key, $subloc) = $self->_get_key_subloc( $keys, $i );
+sub get_txn_staleness_counter {
+    my $self = shift;
+    my ($trans_id) = @_;
 
-        if (!$subloc) {
-            ##
-            # Hit end of list, no match
-            ##
-            return;
-        }
+    # Hardcode staleness of 0 for the HEAD
+    return 0 unless $trans_id;
 
-        if ( $md5 ne $key ) {
-            next BUCKET;
-        }
+    return unpack( $StP{$STALE_SIZE},
+        $self->storage->read_at(
+            $self->trans_loc + $self->txn_bitfield_len + $STALE_SIZE * ($trans_id - 1),
+            $STALE_SIZE,
+        )
+    );
+}
 
-        return $self->read_from_loc( $obj, $subloc );
-    } # i loop
+sub inc_txn_staleness_counter {
+    my $self = shift;
+    my ($trans_id) = @_;
 
-    return;
+    # Hardcode staleness of 0 for the HEAD
+    return 0 unless $trans_id;
+
+    $self->storage->print_at(
+        $self->trans_loc + $self->txn_bitfield_len + $STALE_SIZE * ($trans_id - 1),
+        pack( $StP{$STALE_SIZE}, $self->get_txn_staleness_counter( $trans_id ) + 1 ),
+    );
 }
 
-sub delete_bucket {
-    ##
-    # Delete single key/value pair given tag and MD5 digested key.
-    ##
+sub get_entries {
     my $self = shift;
-    my ($obj, $tag, $md5) = @_;
-    my $keys = $tag->{content};
+    return [ keys %{ $self->{entries}{$self->trans_id} ||= {} } ];
+}
 
-    my $fh = $obj->_fh;
+sub add_entry {
+    my $self = shift;
+    my ($trans_id, $loc) = @_;
 
-    ##
-    # Iterate through buckets, looking for a key match
-    ##
-    BUCKET:
-    for (my $i=0; $i<$self->{max_buckets}; $i++) {
-        my ($key, $subloc) = $self->_get_key_subloc( $keys, $i );
+    $self->{entries}{$trans_id} ||= {};
+    $self->{entries}{$trans_id}{$loc} = undef;
+}
 
-        if (!$subloc) {
-            ##
-            # Hit end of list, no match
-            ##
-            return;
+# If the buckets are being relocated because of a reindexing, the entries
+# mechanism needs to be made aware of it.
+sub reindex_entry {
+    my $self = shift;
+    my ($old_loc, $new_loc) = @_;
+
+    TRANS:
+    while ( my ($trans_id, $locs) = each %{ $self->{entries} } ) {
+        if ( exists $locs->{$old_loc} ) {
+            delete $locs->{$old_loc};
+            $locs->{$new_loc} = undef;
+            next TRANS;
         }
+    }
+}
 
-        if ( $md5 ne $key ) {
-            next BUCKET;
-        }
+sub clear_entries {
+    my $self = shift;
+    delete $self->{entries}{$self->trans_id};
+}
 
-        ##
-        # Matched key -- delete bucket and return
-        ##
-        seek($fh, $tag->{offset} + ($i * $self->{bucket_size}) + $obj->_root->{file_offset}, SEEK_SET);
-        print( $fh substr($keys, ($i+1) * $self->{bucket_size} ) );
-        print( $fh chr(0) x $self->{bucket_size} );
+################################################################################
 
-        return 1;
-    } # i loop
+sub _load_sector {
+    my $self = shift;
+    my ($offset) = @_;
 
-    return;
-}
+    # Add a catch for offset of 0 or 1
+    return if !$offset || $offset <= 1;
 
-sub bucket_exists {
-    ##
-    # Check existence of single key given tag and MD5 digested key.
-    ##
-    my $self = shift;
-    my ($obj, $tag, $md5) = @_;
-    my $keys = $tag->{content};
+    unless ( exists $self->sector_cache->{ $offset } ) {
+        my $type = $self->storage->read_at( $offset, $self->SIG_SIZE );
 
-    ##
-    # Iterate through buckets, looking for a key match
-    ##
-    BUCKET:
-    for (my $i=0; $i<$self->{max_buckets}; $i++) {
-        my ($key, $subloc) = $self->_get_key_subloc( $keys, $i );
+        # XXX Don't we want to do something more proactive here? -RobK, 2008-06-19
+        return if $type eq chr(0);
 
-        if (!$subloc) {
-            ##
-            # Hit end of list, no match
-            ##
+        if ( $type eq $self->SIG_ARRAY || $type eq $self->SIG_HASH ) {
+            $self->sector_cache->{$offset} = DBM::Deep::Engine::Sector::Reference->new({
+                engine => $self,
+                type   => $type,
+                offset => $offset,
+            });
+        }
+        # XXX Don't we need key_md5 here?
+        elsif ( $type eq $self->SIG_BLIST ) {
+            $self->sector_cache->{$offset} = DBM::Deep::Engine::Sector::BucketList->new({
+                engine => $self,
+                type   => $type,
+                offset => $offset,
+            });
+        }
+        elsif ( $type eq $self->SIG_INDEX ) {
+            $self->sector_cache->{$offset} = DBM::Deep::Engine::Sector::Index->new({
+                engine => $self,
+                type   => $type,
+                offset => $offset,
+            });
+        }
+        elsif ( $type eq $self->SIG_NULL ) {
+            $self->sector_cache->{$offset} = DBM::Deep::Engine::Sector::Null->new({
+                engine => $self,
+                type   => $type,
+                offset => $offset,
+            });
+        }
+        elsif ( $type eq $self->SIG_DATA ) {
+            $self->sector_cache->{$offset} = DBM::Deep::Engine::Sector::Scalar->new({
+                engine => $self,
+                type   => $type,
+                offset => $offset,
+            });
+        }
+        # This was deleted from under us, so just return and let the caller figure it out.
+        elsif ( $type eq $self->SIG_FREE ) {
             return;
         }
-
-        if ( $md5 ne $key ) {
-            next BUCKET;
+        else {
+            DBM::Deep->_throw_error( "'$offset': Don't know what to do with type '$type'" );
         }
+    }
 
-        ##
-        # Matched key -- return true
-        ##
-        return 1;
-    } # i loop
+    return $self->sector_cache->{$offset};
+}
 
-    return;
+sub _apply_digest {
+    my $self = shift;
+    return $self->{digest}->(@_);
 }
 
-sub find_bucket_list {
-    ##
-    # Locate offset for bucket list, given digested key
-    ##
+sub _add_free_blist_sector { shift->_add_free_sector( 0, @_ ) }
+sub _add_free_data_sector { shift->_add_free_sector( 1, @_ ) }
+sub _add_free_index_sector { shift->_add_free_sector( 2, @_ ) }
+
+sub _add_free_sector {
     my $self = shift;
-    my ($obj, $md5, $args) = @_;
-    $args = {} unless $args;
+    my ($multiple, $offset, $size) = @_;
 
-    ##
-    # Locate offset for bucket list using digest index system
-    ##
-    my $tag = $self->load_tag($obj, $obj->_base_offset)
-        or $self->_throw_error( "INTERNAL ERROR - Cannot find tag" );
+    my $chains_offset = $multiple * $self->byte_size;
 
-    my $ch = 0;
-    while ($tag->{signature} ne SIG_BLIST) {
-        my $num = ord substr($md5, $ch, 1);
+    my $storage = $self->storage;
 
-        my $ref_loc = $tag->{offset} + ($num * $self->{long_size});
-        $tag = $self->index_lookup( $obj, $tag, $num );
+    # Increment staleness.
+    # XXX Can this increment+modulo be done by "&= 0x1" ?
+    my $staleness = unpack( $StP{$STALE_SIZE}, $storage->read_at( $offset + SIG_SIZE, $STALE_SIZE ) );
+    $staleness = ($staleness + 1 ) % ( 2 ** ( 8 * $STALE_SIZE ) );
+    $storage->print_at( $offset + SIG_SIZE, pack( $StP{$STALE_SIZE}, $staleness ) );
 
-        if (!$tag) {
-            if ( $args->{create} ) {
-                my $fh = $obj->_fh;
-                seek($fh, $ref_loc + $obj->_root->{file_offset}, SEEK_SET);
-                print( $fh pack($self->{long_pack}, $obj->_root->{end}) );
+    my $old_head = $storage->read_at( $self->chains_loc + $chains_offset, $self->byte_size );
 
-                $tag = $self->create_tag(
-                    $obj, $obj->_root->{end},
-                    SIG_BLIST,
-                    chr(0) x $self->{bucket_list_size},
-                );
+    $storage->print_at( $self->chains_loc + $chains_offset,
+        pack( $StP{$self->byte_size}, $offset ),
+    );
 
-                $tag->{ref_loc} = $ref_loc;
-                $tag->{ch} = $ch;
+    # Record the old head in the new sector after the signature and staleness counter
+    $storage->print_at( $offset + SIG_SIZE + $STALE_SIZE, $old_head );
+}
 
-                last;
-            }
-            else {
-                return;
-            }
-        }
+sub _request_blist_sector { shift->_request_sector( 0, @_ ) }
+sub _request_data_sector { shift->_request_sector( 1, @_ ) }
+sub _request_index_sector { shift->_request_sector( 2, @_ ) }
+
+sub _request_sector {
+    my $self = shift;
+    my ($multiple, $size) = @_;
+
+    my $chains_offset = $multiple * $self->byte_size;
+
+    my $old_head = $self->storage->read_at( $self->chains_loc + $chains_offset, $self->byte_size );
+    my $loc = unpack( $StP{$self->byte_size}, $old_head );
+
+    # We don't have any free sectors of the right size, so allocate a new one.
+    unless ( $loc ) {
+        my $offset = $self->storage->request_space( $size );
 
-        $tag->{ch} = $ch;
-        $tag->{ref_loc} = $ref_loc;
+        # Zero out the new sector. This also guarantees correct increases
+        # in the filesize.
+        $self->storage->print_at( $offset, chr(0) x $size );
 
-        $ch++;
+        return $offset;
     }
 
-    return $tag;
+    # Read the new head after the signature and the staleness counter
+    my $new_head = $self->storage->read_at( $loc + SIG_SIZE + $STALE_SIZE, $self->byte_size );
+    $self->storage->print_at( $self->chains_loc + $chains_offset, $new_head );
+    $self->storage->print_at(
+        $loc + SIG_SIZE + $STALE_SIZE,
+        pack( $StP{$self->byte_size}, 0 ),
+    );
+
+    return $loc;
 }
 
-sub index_lookup {
-    ##
-    # Given index tag, lookup single entry in index and return .
-    ##
+################################################################################
+
+sub sector_cache {
     my $self = shift;
-    my ($obj, $tag, $index) = @_;
+    return $self->{sector_cache} ||= {};
+}
 
-    my $location = unpack(
-        $self->{long_pack},
-        substr(
-            $tag->{content},
-            $index * $self->{long_size},
-            $self->{long_size},
-        ),
-    );
+sub clear_sector_cache {
+    my $self = shift;
+    $self->{sector_cache} = {};
+}
 
-    if (!$location) { return; }
+sub dirty_sectors {
+    my $self = shift;
+    return $self->{dirty_sectors} ||= {};
+}
 
-    return $self->load_tag( $obj, $location );
+sub clear_dirty_sectors {
+    my $self = shift;
+    $self->{dirty_sectors} = {};
 }
 
-sub traverse_index {
-    ##
-    # Scan index and recursively step into deeper levels, looking for next key.
-    ##
+sub add_dirty_sector {
     my $self = shift;
-    my ($obj, $offset, $ch, $force_return_next) = @_;
+    my ($sector) = @_;
 
-    my $tag = $self->load_tag($obj, $offset );
+#    if ( exists $self->dirty_sectors->{ $sector->offset } ) {
+#        DBM::Deep->_throw_error( "We have a duplicate sector!! " . $sector->offset );
+#    }
 
-    my $fh = $obj->_fh;
+    $self->dirty_sectors->{ $sector->offset } = $sector;
+}
 
-    if ($tag->{signature} ne SIG_BLIST) {
-        my $content = $tag->{content};
-        my $start = $obj->{return_next} ? 0 : ord(substr($obj->{prev_md5}, $ch, 1));
+sub flush {
+    my $self = shift;
 
-        for (my $index = $start; $index < 256; $index++) {
-            my $subloc = unpack(
-                $self->{long_pack},
-                substr($content, $index * $self->{long_size}, $self->{long_size}),
-            );
+    my $sectors = $self->dirty_sectors;
+    for my $offset (sort { $a <=> $b } keys %{ $sectors }) {
+        $sectors->{$offset}->flush;
+    }
 
-            if ($subloc) {
-                my $result = $self->traverse_index(
-                    $obj, $subloc, $ch + 1, $force_return_next,
-                );
+    $self->clear_dirty_sectors;
 
-                if (defined($result)) { return $result; }
-            }
-        } # index loop
+    $self->clear_sector_cache;
+}
 
-        $obj->{return_next} = 1;
-    } # tag is an index
+################################################################################
 
-    else {
-        my $keys = $tag->{content};
-        if ($force_return_next) { $obj->{return_next} = 1; }
-
-        ##
-        # Iterate through buckets, looking for a key match
-        ##
-        for (my $i = 0; $i < $self->{max_buckets}; $i++) {
-            my ($key, $subloc) = $self->_get_key_subloc( $keys, $i );
-
-            # End of bucket list -- return to outer loop
-            if (!$subloc) {
-                $obj->{return_next} = 1;
-                last;
-            }
-            # Located previous key -- return next one found
-            elsif ($key eq $obj->{prev_md5}) {
-                $obj->{return_next} = 1;
-                next;
-            }
-            # Seek to bucket location and skip over signature
-            elsif ($obj->{return_next}) {
-                seek($fh, $subloc + $obj->_root->{file_offset}, SEEK_SET);
-
-                # Skip over value to get to plain key
-                my $sig;
-                read( $fh, $sig, SIG_SIZE );
-
-                my $size;
-                read( $fh, $size, $self->{data_size});
-                $size = unpack($self->{data_pack}, $size);
-                if ($size) { seek($fh, $size, SEEK_CUR); }
-
-                # Read in plain key and return as scalar
-                my $plain_key;
-                read( $fh, $size, $self->{data_size});
-                $size = unpack($self->{data_pack}, $size);
-                if ($size) { read( $fh, $plain_key, $size); }
-
-                return $plain_key;
-            }
-        }
-
-        $obj->{return_next} = 1;
-    } # tag is a bucket list
+sub lock_exclusive {
+    my $self = shift;
+    my ($obj) = @_;
+    return $self->storage->lock_exclusive( $obj );
+}
 
-    return;
+sub lock_shared {
+    my $self = shift;
+    my ($obj) = @_;
+    return $self->storage->lock_shared( $obj );
 }
 
-sub get_next_key {
-    ##
-    # Locate next key, given digested previous one
-    ##
+sub unlock {
     my $self = shift;
     my ($obj) = @_;
 
-    $obj->{prev_md5} = $_[1] ? $_[1] : undef;
-    $obj->{return_next} = 0;
+    my $rv = $self->storage->unlock( $obj );
 
-    ##
-    # If the previous key was not specifed, start at the top and
-    # return the first one found.
-    ##
-    if (!$obj->{prev_md5}) {
-        $obj->{prev_md5} = chr(0) x $self->{hash_size};
-        $obj->{return_next} = 1;
-    }
+    $self->flush if $rv;
 
-    return $self->traverse_index( $obj, $obj->_base_offset, 0 );
+    return $rv;
 }
 
-# Utilities
+################################################################################
 
-sub _get_key_subloc {
+sub storage     { $_[0]{storage} }
+sub byte_size   { $_[0]{byte_size} }
+sub hash_size   { $_[0]{hash_size} }
+sub hash_chars  { $_[0]{hash_chars} }
+sub num_txns    { $_[0]{num_txns} }
+sub max_buckets { $_[0]{max_buckets} }
+sub blank_md5   { chr(0) x $_[0]->hash_size }
+sub data_sector_size { $_[0]{data_sector_size} }
+
+# This is a calculated value
+sub txn_bitfield_len {
     my $self = shift;
-    my ($keys, $idx) = @_;
+    unless ( exists $self->{txn_bitfield_len} ) {
+        my $temp = ($self->num_txns) / 8;
+        if ( $temp > int( $temp ) ) {
+            $temp = int( $temp ) + 1;
+        }
+        $self->{txn_bitfield_len} = $temp;
+    }
+    return $self->{txn_bitfield_len};
+}
 
-    my ($key, $subloc) = unpack(
-        "a$self->{hash_size} $self->{long_pack}",
-        substr(
-            $keys,
-            ($idx * $self->{bucket_size}),
-            $self->{bucket_size},
-        ),
+sub trans_id     { $_[0]{trans_id} }
+sub set_trans_id { $_[0]{trans_id} = $_[1] }
+
+sub trans_loc     { $_[0]{trans_loc} }
+sub set_trans_loc { $_[0]{trans_loc} = $_[1] }
+
+sub chains_loc     { $_[0]{chains_loc} }
+sub set_chains_loc { $_[0]{chains_loc} = $_[1] }
+
+sub cache       { $_[0]{cache} ||= {} }
+sub clear_cache { %{$_[0]->cache} = () }
+
+sub _dump_file {
+    my $self = shift;
+    $self->flush;
+
+    # Read the header
+    my $header_sector = DBM::Deep::Engine::Sector::FileHeader->new({
+        engine => $self,
+    });
+
+    my %types = (
+        0 => 'B',
+        1 => 'D',
+        2 => 'I',
+    );
+
+    my %sizes = (
+        'D' => $self->data_sector_size,
+        'B' => DBM::Deep::Engine::Sector::BucketList->new({engine=>$self,offset=>1})->size,
+        'I' => DBM::Deep::Engine::Sector::Index->new({engine=>$self,offset=>1})->size,
     );
 
-    return ($key, $subloc);
+    my $return = "";
+
+    # Filesize
+    $return .= "Size: " . (-s $self->storage->{fh}) . $/;
+
+    # Header values
+    $return .= "NumTxns: " . $self->num_txns . $/;
+
+    # Read the free sector chains
+    my %sectors;
+    foreach my $multiple ( 0 .. 2 ) {
+        $return .= "Chains($types{$multiple}):";
+        my $old_loc = $self->chains_loc + $multiple * $self->byte_size;
+        while ( 1 ) {
+            my $loc = unpack(
+                $StP{$self->byte_size},
+                $self->storage->read_at( $old_loc, $self->byte_size ),
+            );
+
+            # We're now out of free sectors of this kind.
+            unless ( $loc ) {
+                last;
+            }
+
+            $sectors{ $types{$multiple} }{ $loc } = undef;
+            $old_loc = $loc + SIG_SIZE + $STALE_SIZE;
+            $return .= " $loc";
+        }
+        $return .= $/;
+    }
+
+    my $spot = $header_sector->size;
+    SECTOR:
+    while ( $spot < $self->storage->{end} ) {
+        # Read each sector in order.
+        my $sector = $self->_load_sector( $spot );
+        if ( !$sector ) {
+            # Find it in the free-sectors that were found already
+            foreach my $type ( keys %sectors ) {
+                if ( exists $sectors{$type}{$spot} ) {
+                    my $size = $sizes{$type};
+                    $return .= sprintf "%08d: %s %04d\n", $spot, 'F' . $type, $size;
+                    $spot += $size;
+                    next SECTOR;
+                }
+            }
+
+            die "********\n$return\nDidn't find free sector for $spot in chains\n********\n";
+        }
+        else {
+            $return .= sprintf "%08d: %s  %04d", $spot, $sector->type, $sector->size;
+            if ( $sector->type eq 'D' ) {
+                $return .= ' ' . $sector->data;
+            }
+            elsif ( $sector->type eq 'A' || $sector->type eq 'H' ) {
+                $return .= ' REF: ' . $sector->get_refcount;
+            }
+            elsif ( $sector->type eq 'B' ) {
+                foreach my $bucket ( $sector->chopped_up ) {
+                    $return .= "\n    ";
+                    $return .= sprintf "%08d", unpack($StP{$self->byte_size},
+                        substr( $bucket->[-1], $self->hash_size, $self->byte_size),
+                    );
+                    my $l = unpack( $StP{$self->byte_size},
+                        substr( $bucket->[-1],
+                            $self->hash_size + $self->byte_size,
+                            $self->byte_size,
+                        ),
+                    );
+                    $return .= sprintf " %08d", $l;
+                    foreach my $txn ( 0 .. $self->num_txns - 2 ) {
+                        my $l = unpack( $StP{$self->byte_size},
+                            substr( $bucket->[-1],
+                                $self->hash_size + 2 * $self->byte_size + $txn * ($self->byte_size + $STALE_SIZE),
+                                $self->byte_size,
+                            ),
+                        );
+                        $return .= sprintf " %08d", $l;
+                    }
+                }
+            }
+            $return .= $/;
+
+            $spot += $sector->size;
+        }
+    }
+
+    return $return;
 }
 
 1;