~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/_groupcompress_py.py

  • Committer: Alexander Belchenko
  • Date: 2006-07-30 16:43:12 UTC
  • mto: (1711.2.111 jam-integration)
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 1906.
  • Revision ID: bialix@ukr.net-20060730164312-b025fd3ff0cee59e
rename  gpl.txt => COPYING.txt

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
 
# Copyright (C) 2009 Canonical Ltd
2
 
#
3
 
# This program is free software; you can redistribute it and/or modify
4
 
# it under the terms of the GNU General Public License as published by
5
 
# the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
6
 
# (at your option) any later version.
7
 
#
8
 
# This program is distributed in the hope that it will be useful,
9
 
# but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10
 
# MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
11
 
# GNU General Public License for more details.
12
 
#
13
 
# You should have received a copy of the GNU General Public License
14
 
# along with this program; if not, write to the Free Software
15
 
# Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
16
 
 
17
 
"""Python version of compiled extensions for doing compression.
18
 
 
19
 
We separate the implementation from the groupcompress.py to avoid importing
20
 
useless stuff.
21
 
"""
22
 
 
23
 
from bzrlib import osutils
24
 
 
25
 
 
26
 
class _OutputHandler(object):
27
 
    """A simple class which just tracks how to split up an insert request."""
28
 
 
29
 
    def __init__(self, out_lines, index_lines, min_len_to_index):
30
 
        self.out_lines = out_lines
31
 
        self.index_lines = index_lines
32
 
        self.min_len_to_index = min_len_to_index
33
 
        self.cur_insert_lines = []
34
 
        self.cur_insert_len = 0
35
 
 
36
 
    def add_copy(self, start_byte, end_byte):
37
 
        # The data stream allows >64kB in a copy, but to match the compiled
38
 
        # code, we will also limit it to a 64kB copy
39
 
        for start_byte in xrange(start_byte, end_byte, 64*1024):
40
 
            num_bytes = min(64*1024, end_byte - start_byte)
41
 
            copy_bytes = encode_copy_instruction(start_byte, num_bytes)
42
 
            self.out_lines.append(copy_bytes)
43
 
            self.index_lines.append(False)
44
 
 
45
 
    def _flush_insert(self):
46
 
        if not self.cur_insert_lines:
47
 
            return
48
 
        if self.cur_insert_len > 127:
49
 
            raise AssertionError('We cannot insert more than 127 bytes'
50
 
                                 ' at a time.')
51
 
        self.out_lines.append(chr(self.cur_insert_len))
52
 
        self.index_lines.append(False)
53
 
        self.out_lines.extend(self.cur_insert_lines)
54
 
        if self.cur_insert_len < self.min_len_to_index:
55
 
            self.index_lines.extend([False]*len(self.cur_insert_lines))
56
 
        else:
57
 
            self.index_lines.extend([True]*len(self.cur_insert_lines))
58
 
        self.cur_insert_lines = []
59
 
        self.cur_insert_len = 0
60
 
 
61
 
    def _insert_long_line(self, line):
62
 
        # Flush out anything pending
63
 
        self._flush_insert()
64
 
        line_len = len(line)
65
 
        for start_index in xrange(0, line_len, 127):
66
 
            next_len = min(127, line_len - start_index)
67
 
            self.out_lines.append(chr(next_len))
68
 
            self.index_lines.append(False)
69
 
            self.out_lines.append(line[start_index:start_index+next_len])
70
 
            # We don't index long lines, because we won't be able to match
71
 
            # a line split across multiple inserts anway
72
 
            self.index_lines.append(False)
73
 
 
74
 
    def add_insert(self, lines):
75
 
        if self.cur_insert_lines != []:
76
 
            raise AssertionError('self.cur_insert_lines must be empty when'
77
 
                                 ' adding a new insert')
78
 
        for line in lines:
79
 
            if len(line) > 127:
80
 
                self._insert_long_line(line)
81
 
            else:
82
 
                next_len = len(line) + self.cur_insert_len
83
 
                if next_len > 127:
84
 
                    # Adding this line would overflow, so flush, and start over
85
 
                    self._flush_insert()
86
 
                    self.cur_insert_lines = [line]
87
 
                    self.cur_insert_len = len(line)
88
 
                else:
89
 
                    self.cur_insert_lines.append(line)
90
 
                    self.cur_insert_len = next_len
91
 
        self._flush_insert()
92
 
 
93
 
 
94
 
class LinesDeltaIndex(object):
95
 
    """This class indexes matches between strings.
96
 
 
97
 
    :ivar lines: The 'static' lines that will be preserved between runs.
98
 
    :ivar _matching_lines: A dict of {line:[matching offsets]}
99
 
    :ivar line_offsets: The byte offset for the end of each line, used to
100
 
        quickly map between a matching line number and the byte location
101
 
    :ivar endpoint: The total number of bytes in self.line_offsets
102
 
    """
103
 
 
104
 
    _MIN_MATCH_BYTES = 10
105
 
    _SOFT_MIN_MATCH_BYTES = 200
106
 
 
107
 
    def __init__(self, lines):
108
 
        self.lines = []
109
 
        self.line_offsets = []
110
 
        self.endpoint = 0
111
 
        self._matching_lines = {}
112
 
        self.extend_lines(lines, [True]*len(lines))
113
 
 
114
 
    def _update_matching_lines(self, new_lines, index):
115
 
        matches = self._matching_lines
116
 
        start_idx = len(self.lines)
117
 
        if len(new_lines) != len(index):
118
 
            raise AssertionError('The number of lines to be indexed does'
119
 
                ' not match the index/don\'t index flags: %d != %d'
120
 
                % (len(new_lines), len(index)))
121
 
        for idx, do_index in enumerate(index):
122
 
            if not do_index:
123
 
                continue
124
 
            line = new_lines[idx]
125
 
            try:
126
 
                matches[line].add(start_idx + idx)
127
 
            except KeyError:
128
 
                matches[line] = set([start_idx + idx])
129
 
 
130
 
    def get_matches(self, line):
131
 
        """Return the lines which match the line in right."""
132
 
        try:
133
 
            return self._matching_lines[line]
134
 
        except KeyError:
135
 
            return None
136
 
 
137
 
    def _get_longest_match(self, lines, pos):
138
 
        """Look at all matches for the current line, return the longest.
139
 
 
140
 
        :param lines: The lines we are matching against
141
 
        :param pos: The current location we care about
142
 
        :param locations: A list of lines that matched the current location.
143
 
            This may be None, but often we'll have already found matches for
144
 
            this line.
145
 
        :return: (start_in_self, start_in_lines, num_lines)
146
 
            All values are the offset in the list (aka the line number)
147
 
            If start_in_self is None, then we have no matches, and this line
148
 
            should be inserted in the target.
149
 
        """
150
 
        range_start = pos
151
 
        range_len = 0
152
 
        prev_locations = None
153
 
        max_pos = len(lines)
154
 
        matching = self._matching_lines
155
 
        while pos < max_pos:
156
 
            try:
157
 
                locations = matching[lines[pos]]
158
 
            except KeyError:
159
 
                # No more matches, just return whatever we have, but we know
160
 
                # that this last position is not going to match anything
161
 
                pos += 1
162
 
                break
163
 
            # We have a match
164
 
            if prev_locations is None:
165
 
                # This is the first match in a range
166
 
                prev_locations = locations
167
 
                range_len = 1
168
 
                locations = None # Consumed
169
 
            else:
170
 
                # We have a match started, compare to see if any of the
171
 
                # current matches can be continued
172
 
                next_locations = locations.intersection([loc + 1 for loc
173
 
                                                         in prev_locations])
174
 
                if next_locations:
175
 
                    # At least one of the regions continues to match
176
 
                    prev_locations = set(next_locations)
177
 
                    range_len += 1
178
 
                    locations = None # Consumed
179
 
                else:
180
 
                    # All current regions no longer match.
181
 
                    # This line does still match something, just not at the
182
 
                    # end of the previous matches. We will return locations
183
 
                    # so that we can avoid another _matching_lines lookup.
184
 
                    break
185
 
            pos += 1
186
 
        if prev_locations is None:
187
 
            # We have no matches, this is a pure insert
188
 
            return None, pos
189
 
        smallest = min(prev_locations)
190
 
        return (smallest - range_len + 1, range_start, range_len), pos
191
 
 
192
 
    def get_matching_blocks(self, lines, soft=False):
193
 
        """Return the ranges in lines which match self.lines.
194
 
 
195
 
        :param lines: lines to compress
196
 
        :return: A list of (old_start, new_start, length) tuples which reflect
197
 
            a region in self.lines that is present in lines.  The last element
198
 
            of the list is always (old_len, new_len, 0) to provide a end point
199
 
            for generating instructions from the matching blocks list.
200
 
        """
201
 
        # In this code, we iterate over multiple _get_longest_match calls, to
202
 
        # find the next longest copy, and possible insert regions. We then
203
 
        # convert that to the simple matching_blocks representation, since
204
 
        # otherwise inserting 10 lines in a row would show up as 10
205
 
        # instructions.
206
 
        result = []
207
 
        pos = 0
208
 
        max_pos = len(lines)
209
 
        result_append = result.append
210
 
        min_match_bytes = self._MIN_MATCH_BYTES
211
 
        if soft:
212
 
            min_match_bytes = self._SOFT_MIN_MATCH_BYTES
213
 
        while pos < max_pos:
214
 
            block, pos = self._get_longest_match(lines, pos)
215
 
            if block is not None:
216
 
                # Check to see if we match fewer than min_match_bytes. As we
217
 
                # will turn this into a pure 'insert', rather than a copy.
218
 
                # block[-1] is the number of lines. A quick check says if we
219
 
                # have more lines than min_match_bytes, then we know we have
220
 
                # enough bytes.
221
 
                if block[-1] < min_match_bytes:
222
 
                    # This block may be a 'short' block, check
223
 
                    old_start, new_start, range_len = block
224
 
                    matched_bytes = sum(map(len,
225
 
                        lines[new_start:new_start + range_len]))
226
 
                    if matched_bytes < min_match_bytes:
227
 
                        block = None
228
 
            if block is not None:
229
 
                result_append(block)
230
 
        result_append((len(self.lines), len(lines), 0))
231
 
        return result
232
 
 
233
 
    def extend_lines(self, lines, index):
234
 
        """Add more lines to the left-lines list.
235
 
 
236
 
        :param lines: A list of lines to add
237
 
        :param index: A True/False for each node to define if it should be
238
 
            indexed.
239
 
        """
240
 
        self._update_matching_lines(lines, index)
241
 
        self.lines.extend(lines)
242
 
        endpoint = self.endpoint
243
 
        for line in lines:
244
 
            endpoint += len(line)
245
 
            self.line_offsets.append(endpoint)
246
 
        if len(self.line_offsets) != len(self.lines):
247
 
            raise AssertionError('Somehow the line offset indicator'
248
 
                ' got out of sync with the line counter.')
249
 
        self.endpoint = endpoint
250
 
 
251
 
    def _flush_insert(self, start_linenum, end_linenum,
252
 
                      new_lines, out_lines, index_lines):
253
 
        """Add an 'insert' request to the data stream."""
254
 
        bytes_to_insert = ''.join(new_lines[start_linenum:end_linenum])
255
 
        insert_length = len(bytes_to_insert)
256
 
        # Each insert instruction is at most 127 bytes long
257
 
        for start_byte in xrange(0, insert_length, 127):
258
 
            insert_count = min(insert_length - start_byte, 127)
259
 
            out_lines.append(chr(insert_count))
260
 
            # Don't index the 'insert' instruction
261
 
            index_lines.append(False)
262
 
            insert = bytes_to_insert[start_byte:start_byte+insert_count]
263
 
            as_lines = osutils.split_lines(insert)
264
 
            out_lines.extend(as_lines)
265
 
            index_lines.extend([True]*len(as_lines))
266
 
 
267
 
    def _flush_copy(self, old_start_linenum, num_lines,
268
 
                    out_lines, index_lines):
269
 
        if old_start_linenum == 0:
270
 
            first_byte = 0
271
 
        else:
272
 
            first_byte = self.line_offsets[old_start_linenum - 1]
273
 
        stop_byte = self.line_offsets[old_start_linenum + num_lines - 1]
274
 
        num_bytes = stop_byte - first_byte
275
 
        # The data stream allows >64kB in a copy, but to match the compiled
276
 
        # code, we will also limit it to a 64kB copy
277
 
        for start_byte in xrange(first_byte, stop_byte, 64*1024):
278
 
            num_bytes = min(64*1024, stop_byte - start_byte)
279
 
            copy_bytes = encode_copy_instruction(start_byte, num_bytes)
280
 
            out_lines.append(copy_bytes)
281
 
            index_lines.append(False)
282
 
 
283
 
    def make_delta(self, new_lines, bytes_length=None, soft=False):
284
 
        """Compute the delta for this content versus the original content."""
285
 
        if bytes_length is None:
286
 
            bytes_length = sum(map(len, new_lines))
287
 
        # reserved for content type, content length
288
 
        out_lines = ['', '', encode_base128_int(bytes_length)]
289
 
        index_lines = [False, False, False]
290
 
        output_handler = _OutputHandler(out_lines, index_lines,
291
 
                                        self._MIN_MATCH_BYTES)
292
 
        blocks = self.get_matching_blocks(new_lines, soft=soft)
293
 
        current_line_num = 0
294
 
        # We either copy a range (while there are reusable lines) or we
295
 
        # insert new lines. To find reusable lines we traverse
296
 
        for old_start, new_start, range_len in blocks:
297
 
            if new_start != current_line_num:
298
 
                # non-matching region, insert the content
299
 
                output_handler.add_insert(new_lines[current_line_num:new_start])
300
 
            current_line_num = new_start + range_len
301
 
            if range_len:
302
 
                # Convert the line based offsets into byte based offsets
303
 
                if old_start == 0:
304
 
                    first_byte = 0
305
 
                else:
306
 
                    first_byte = self.line_offsets[old_start - 1]
307
 
                last_byte = self.line_offsets[old_start + range_len - 1]
308
 
                output_handler.add_copy(first_byte, last_byte)
309
 
        return out_lines, index_lines
310
 
 
311
 
 
312
 
def encode_base128_int(val):
313
 
    """Convert an integer into a 7-bit lsb encoding."""
314
 
    bytes = []
315
 
    count = 0
316
 
    while val >= 0x80:
317
 
        bytes.append(chr((val | 0x80) & 0xFF))
318
 
        val >>= 7
319
 
    bytes.append(chr(val))
320
 
    return ''.join(bytes)
321
 
 
322
 
 
323
 
def decode_base128_int(bytes):
324
 
    """Decode an integer from a 7-bit lsb encoding."""
325
 
    offset = 0
326
 
    val = 0
327
 
    shift = 0
328
 
    bval = ord(bytes[offset])
329
 
    while bval >= 0x80:
330
 
        val |= (bval & 0x7F) << shift
331
 
        shift += 7
332
 
        offset += 1
333
 
        bval = ord(bytes[offset])
334
 
    val |= bval << shift
335
 
    offset += 1
336
 
    return val, offset
337
 
 
338
 
 
339
 
def encode_copy_instruction(offset, length):
340
 
    """Convert this offset into a control code and bytes."""
341
 
    copy_command = 0x80
342
 
    copy_bytes = [None]
343
 
 
344
 
    for copy_bit in (0x01, 0x02, 0x04, 0x08):
345
 
        base_byte = offset & 0xff
346
 
        if base_byte:
347
 
            copy_command |= copy_bit
348
 
            copy_bytes.append(chr(base_byte))
349
 
        offset >>= 8
350
 
    if length is None:
351
 
        raise ValueError("cannot supply a length of None")
352
 
    if length > 0x10000:
353
 
        raise ValueError("we don't emit copy records for lengths > 64KiB")
354
 
    if length == 0:
355
 
        raise ValueError("We cannot emit a copy of length 0")
356
 
    if length != 0x10000:
357
 
        # A copy of length exactly 64*1024 == 0x10000 is sent as a length of 0,
358
 
        # since that saves bytes for large chained copies
359
 
        for copy_bit in (0x10, 0x20):
360
 
            base_byte = length & 0xff
361
 
            if base_byte:
362
 
                copy_command |= copy_bit
363
 
                copy_bytes.append(chr(base_byte))
364
 
            length >>= 8
365
 
    copy_bytes[0] = chr(copy_command)
366
 
    return ''.join(copy_bytes)
367
 
 
368
 
 
369
 
def decode_copy_instruction(bytes, cmd, pos):
370
 
    """Decode a copy instruction from the next few bytes.
371
 
 
372
 
    A copy instruction is a variable number of bytes, so we will parse the
373
 
    bytes we care about, and return the new position, as well as the offset and
374
 
    length referred to in the bytes.
375
 
 
376
 
    :param bytes: A string of bytes
377
 
    :param cmd: The command code
378
 
    :param pos: The position in bytes right after the copy command
379
 
    :return: (offset, length, newpos)
380
 
        The offset of the copy start, the number of bytes to copy, and the
381
 
        position after the last byte of the copy
382
 
    """
383
 
    if cmd & 0x80 != 0x80:
384
 
        raise ValueError('copy instructions must have bit 0x80 set')
385
 
    offset = 0
386
 
    length = 0
387
 
    if (cmd & 0x01):
388
 
        offset = ord(bytes[pos])
389
 
        pos += 1
390
 
    if (cmd & 0x02):
391
 
        offset = offset | (ord(bytes[pos]) << 8)
392
 
        pos += 1
393
 
    if (cmd & 0x04):
394
 
        offset = offset | (ord(bytes[pos]) << 16)
395
 
        pos += 1
396
 
    if (cmd & 0x08):
397
 
        offset = offset | (ord(bytes[pos]) << 24)
398
 
        pos += 1
399
 
    if (cmd & 0x10):
400
 
        length = ord(bytes[pos])
401
 
        pos += 1
402
 
    if (cmd & 0x20):
403
 
        length = length | (ord(bytes[pos]) << 8)
404
 
        pos += 1
405
 
    if (cmd & 0x40):
406
 
        length = length | (ord(bytes[pos]) << 16)
407
 
        pos += 1
408
 
    if length == 0:
409
 
        length = 65536
410
 
    return (offset, length, pos)
411
 
 
412
 
 
413
 
def make_delta(source_bytes, target_bytes):
414
 
    """Create a delta from source to target."""
415
 
    if type(source_bytes) is not str:
416
 
        raise TypeError('source is not a str')
417
 
    if type(target_bytes) is not str:
418
 
        raise TypeError('target is not a str')
419
 
    line_locations = LinesDeltaIndex(osutils.split_lines(source_bytes))
420
 
    delta, _ = line_locations.make_delta(osutils.split_lines(target_bytes),
421
 
                                         bytes_length=len(target_bytes))
422
 
    return ''.join(delta)
423
 
 
424
 
 
425
 
def apply_delta(basis, delta):
426
 
    """Apply delta to this object to become new_version_id."""
427
 
    if type(basis) is not str:
428
 
        raise TypeError('basis is not a str')
429
 
    if type(delta) is not str:
430
 
        raise TypeError('delta is not a str')
431
 
    target_length, pos = decode_base128_int(delta)
432
 
    lines = []
433
 
    len_delta = len(delta)
434
 
    while pos < len_delta:
435
 
        cmd = ord(delta[pos])
436
 
        pos += 1
437
 
        if cmd & 0x80:
438
 
            offset, length, pos = decode_copy_instruction(delta, cmd, pos)
439
 
            last = offset + length
440
 
            if last > len(basis):
441
 
                raise ValueError('data would copy bytes past the'
442
 
                                 'end of source')
443
 
            lines.append(basis[offset:last])
444
 
        else: # Insert of 'cmd' bytes
445
 
            if cmd == 0:
446
 
                raise ValueError('Command == 0 not supported yet')
447
 
            lines.append(delta[pos:pos+cmd])
448
 
            pos += cmd
449
 
    bytes = ''.join(lines)
450
 
    if len(bytes) != target_length:
451
 
        raise ValueError('Delta claimed to be %d long, but ended up'
452
 
                         ' %d long' % (target_length, len(bytes)))
453
 
    return bytes
454
 
 
455
 
 
456
 
def apply_delta_to_source(source, delta_start, delta_end):
457
 
    """Extract a delta from source bytes, and apply it."""
458
 
    source_size = len(source)
459
 
    if delta_start >= source_size:
460
 
        raise ValueError('delta starts after source')
461
 
    if delta_end > source_size:
462
 
        raise ValueError('delta ends after source')
463
 
    if delta_start >= delta_end:
464
 
        raise ValueError('delta starts after it ends')
465
 
    delta_bytes = source[delta_start:delta_end]
466
 
    return apply_delta(source, delta_bytes)