~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/tuned_gzip.py

  • Committer: Martin Pool
  • Date: 2005-04-28 07:24:55 UTC
  • Revision ID: mbp@sourcefrog.net-20050428072453-7b99afa993a1e549
todo

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
 
# Copyright (C) 2006-2011 Canonical Ltd
2
 
# Written by Robert Collins <robert.collins@canonical.com>
3
 
#
4
 
# This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5
 
# it under the terms of the GNU General Public License as published by
6
 
# the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7
 
# (at your option) any later version.
8
 
#
9
 
# This program is distributed in the hope that it will be useful,
10
 
# but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11
 
# MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12
 
# GNU General Public License for more details.
13
 
#
14
 
# You should have received a copy of the GNU General Public License
15
 
# along with this program; if not, write to the Free Software
16
 
# Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
17
 
 
18
 
"""Bzrlib specific gzip tunings. We plan to feed these to the upstream gzip."""
19
 
 
20
 
from __future__ import absolute_import
21
 
 
22
 
from cStringIO import StringIO
23
 
 
24
 
# make GzipFile faster:
25
 
import gzip
26
 
from gzip import FEXTRA, FCOMMENT, FNAME, FHCRC
27
 
import sys
28
 
import struct
29
 
import zlib
30
 
 
31
 
# we want a \n preserved, break on \n only splitlines.
32
 
from bzrlib import symbol_versioning
33
 
 
34
 
__all__ = ["GzipFile", "bytes_to_gzip"]
35
 
 
36
 
 
37
 
def U32(i):
38
 
    """Return i as an unsigned integer, assuming it fits in 32 bits.
39
 
 
40
 
    If it's >= 2GB when viewed as a 32-bit unsigned int, return a long.
41
 
    """
42
 
    if i < 0:
43
 
        i += 1L << 32
44
 
    return i
45
 
 
46
 
 
47
 
def LOWU32(i):
48
 
    """Return the low-order 32 bits of an int, as a non-negative int."""
49
 
    return i & 0xFFFFFFFFL
50
 
 
51
 
 
52
 
def bytes_to_gzip(bytes, factory=zlib.compressobj,
53
 
    level=zlib.Z_DEFAULT_COMPRESSION, method=zlib.DEFLATED,
54
 
    width=-zlib.MAX_WBITS, mem=zlib.DEF_MEM_LEVEL,
55
 
    crc32=zlib.crc32):
56
 
    """Create a gzip file containing bytes and return its content."""
57
 
    return chunks_to_gzip([bytes])
58
 
 
59
 
 
60
 
def chunks_to_gzip(chunks, factory=zlib.compressobj,
61
 
    level=zlib.Z_DEFAULT_COMPRESSION, method=zlib.DEFLATED,
62
 
    width=-zlib.MAX_WBITS, mem=zlib.DEF_MEM_LEVEL,
63
 
    crc32=zlib.crc32):
64
 
    """Create a gzip file containing chunks and return its content.
65
 
 
66
 
    :param chunks: An iterable of strings. Each string can have arbitrary
67
 
        layout.
68
 
    """
69
 
    result = [
70
 
        '\037\213'  # self.fileobj.write('\037\213')  # magic header
71
 
        '\010'      # self.fileobj.write('\010')      # compression method
72
 
                    # fname = self.filename[:-3]
73
 
                    # flags = 0
74
 
                    # if fname:
75
 
                    #     flags = FNAME
76
 
        '\x00'      # self.fileobj.write(chr(flags))
77
 
        '\0\0\0\0'  # write32u(self.fileobj, long(time.time()))
78
 
        '\002'      # self.fileobj.write('\002')
79
 
        '\377'      # self.fileobj.write('\377')
80
 
                    # if fname:
81
 
        ''          #     self.fileobj.write(fname + '\000')
82
 
        ]
83
 
    # using a compressobj avoids a small header and trailer that the compress()
84
 
    # utility function adds.
85
 
    compress = factory(level, method, width, mem, 0)
86
 
    crc = 0
87
 
    total_len = 0
88
 
    for chunk in chunks:
89
 
        crc = crc32(chunk, crc)
90
 
        total_len += len(chunk)
91
 
        zbytes = compress.compress(chunk)
92
 
        if zbytes:
93
 
            result.append(zbytes)
94
 
    result.append(compress.flush())
95
 
    # size may exceed 2GB, or even 4GB
96
 
    result.append(struct.pack("<LL", LOWU32(crc), LOWU32(total_len)))
97
 
    return ''.join(result)
98
 
 
99
 
 
100
 
class GzipFile(gzip.GzipFile):
101
 
    """Knit tuned version of GzipFile.
102
 
 
103
 
    This is based on the following lsprof stats:
104
 
    python 2.4 stock GzipFile write:
105
 
    58971      0   5644.3090   2721.4730   gzip:193(write)
106
 
    +58971     0   1159.5530   1159.5530   +<built-in method compress>
107
 
    +176913    0    987.0320    987.0320   +<len>
108
 
    +58971     0    423.1450    423.1450   +<zlib.crc32>
109
 
    +58971     0    353.1060    353.1060   +<method 'write' of 'cStringIO.
110
 
                                            StringO' objects>
111
 
    tuned GzipFile write:
112
 
    58971      0   4477.2590   2103.1120   bzrlib.knit:1250(write)
113
 
    +58971     0   1297.7620   1297.7620   +<built-in method compress>
114
 
    +58971     0    406.2160    406.2160   +<zlib.crc32>
115
 
    +58971     0    341.9020    341.9020   +<method 'write' of 'cStringIO.
116
 
                                            StringO' objects>
117
 
    +58971     0    328.2670    328.2670   +<len>
118
 
 
119
 
 
120
 
    Yes, its only 1.6 seconds, but they add up.
121
 
    """
122
 
 
123
 
    def __init__(self, *args, **kwargs):
124
 
        symbol_versioning.warn(
125
 
            symbol_versioning.deprecated_in((2, 3, 0))
126
 
            % 'bzrlib.tuned_gzip.GzipFile',
127
 
            DeprecationWarning, stacklevel=2)
128
 
        gzip.GzipFile.__init__(self, *args, **kwargs)
129
 
 
130
 
    def _add_read_data(self, data):
131
 
        # 4169 calls in 183
132
 
        # temp var for len(data) and switch to +='s.
133
 
        # 4169 in 139
134
 
        len_data = len(data)
135
 
        self.crc = zlib.crc32(data, self.crc)
136
 
        self.extrabuf += data
137
 
        self.extrasize += len_data
138
 
        self.size += len_data
139
 
 
140
 
    def _write_gzip_header(self):
141
 
        """A tuned version of gzip._write_gzip_header
142
 
 
143
 
        We have some extra constrains that plain Gzip does not.
144
 
        1) We want to write the whole blob at once. rather than multiple
145
 
           calls to fileobj.write().
146
 
        2) We never have a filename
147
 
        3) We don't care about the time
148
 
        """
149
 
        self.fileobj.write(
150
 
           '\037\213'   # self.fileobj.write('\037\213')  # magic header
151
 
            '\010'      # self.fileobj.write('\010')      # compression method
152
 
                        # fname = self.filename[:-3]
153
 
                        # flags = 0
154
 
                        # if fname:
155
 
                        #     flags = FNAME
156
 
            '\x00'      # self.fileobj.write(chr(flags))
157
 
            '\0\0\0\0'  # write32u(self.fileobj, long(time.time()))
158
 
            '\002'      # self.fileobj.write('\002')
159
 
            '\377'      # self.fileobj.write('\377')
160
 
                        # if fname:
161
 
            ''          #     self.fileobj.write(fname + '\000')
162
 
            )
163
 
 
164
 
    def _read(self, size=1024):
165
 
        # various optimisations:
166
 
        # reduces lsprof count from 2500 to
167
 
        # 8337 calls in 1272, 365 internal
168
 
        if self.fileobj is None:
169
 
            raise EOFError, "Reached EOF"
170
 
 
171
 
        if self._new_member:
172
 
            # If the _new_member flag is set, we have to
173
 
            # jump to the next member, if there is one.
174
 
            #
175
 
            # First, check if we're at the end of the file;
176
 
            # if so, it's time to stop; no more members to read.
177
 
            next_header_bytes = self.fileobj.read(10)
178
 
            if next_header_bytes == '':
179
 
                raise EOFError, "Reached EOF"
180
 
 
181
 
            self._init_read()
182
 
            self._read_gzip_header(next_header_bytes)
183
 
            self.decompress = zlib.decompressobj(-zlib.MAX_WBITS)
184
 
            self._new_member = False
185
 
 
186
 
        # Read a chunk of data from the file
187
 
        buf = self.fileobj.read(size)
188
 
 
189
 
        # If the EOF has been reached, flush the decompression object
190
 
        # and mark this object as finished.
191
 
 
192
 
        if buf == "":
193
 
            self._add_read_data(self.decompress.flush())
194
 
            if len(self.decompress.unused_data) < 8:
195
 
                raise AssertionError("what does flush do?")
196
 
            self._gzip_tail = self.decompress.unused_data[0:8]
197
 
            self._read_eof()
198
 
            # tell the driving read() call we have stuffed all the data
199
 
            # in self.extrabuf
200
 
            raise EOFError, 'Reached EOF'
201
 
 
202
 
        self._add_read_data(self.decompress.decompress(buf))
203
 
 
204
 
        if self.decompress.unused_data != "":
205
 
            # Ending case: we've come to the end of a member in the file,
206
 
            # so seek back to the start of the data for the next member which
207
 
            # is the length of the decompress objects unused data - the first
208
 
            # 8 bytes for the end crc and size records.
209
 
            #
210
 
            # so seek back to the start of the unused data, finish up
211
 
            # this member, and read a new gzip header.
212
 
            # (The number of bytes to seek back is the length of the unused
213
 
            # data, minus 8 because those 8 bytes are part of this member.
214
 
            seek_length = len (self.decompress.unused_data) - 8
215
 
            if seek_length > 0:
216
 
                # we read too much data
217
 
                self.fileobj.seek(-seek_length, 1)
218
 
                self._gzip_tail = self.decompress.unused_data[0:8]
219
 
            elif seek_length < 0:
220
 
                # we haven't read enough to check the checksum.
221
 
                if not (-8 < seek_length):
222
 
                    raise AssertionError("too great a seek")
223
 
                buf = self.fileobj.read(-seek_length)
224
 
                self._gzip_tail = self.decompress.unused_data + buf
225
 
            else:
226
 
                self._gzip_tail = self.decompress.unused_data
227
 
 
228
 
            # Check the CRC and file size, and set the flag so we read
229
 
            # a new member on the next call
230
 
            self._read_eof()
231
 
            self._new_member = True
232
 
 
233
 
    def _read_eof(self):
234
 
        """tuned to reduce function calls and eliminate file seeking:
235
 
        pass 1:
236
 
        reduces lsprof count from 800 to 288
237
 
        4168 in 296
238
 
        avoid U32 call by using struct format L
239
 
        4168 in 200
240
 
        """
241
 
        # We've read to the end of the file, so we should have 8 bytes of
242
 
        # unused data in the decompressor. If we don't, there is a corrupt file.
243
 
        # We use these 8 bytes to calculate the CRC and the recorded file size.
244
 
        # We then check the that the computed CRC and size of the
245
 
        # uncompressed data matches the stored values.  Note that the size
246
 
        # stored is the true file size mod 2**32.
247
 
        if not (len(self._gzip_tail) == 8):
248
 
            raise AssertionError("gzip trailer is incorrect length.")
249
 
        crc32, isize = struct.unpack("<LL", self._gzip_tail)
250
 
        # note that isize is unsigned - it can exceed 2GB
251
 
        if crc32 != U32(self.crc):
252
 
            raise IOError, "CRC check failed %d %d" % (crc32, U32(self.crc))
253
 
        elif isize != LOWU32(self.size):
254
 
            raise IOError, "Incorrect length of data produced"
255
 
 
256
 
    def _read_gzip_header(self, bytes=None):
257
 
        """Supply bytes if the minimum header size is already read.
258
 
 
259
 
        :param bytes: 10 bytes of header data.
260
 
        """
261
 
        """starting cost: 300 in 3998
262
 
        15998 reads from 3998 calls
263
 
        final cost 168
264
 
        """
265
 
        if bytes is None:
266
 
            bytes = self.fileobj.read(10)
267
 
        magic = bytes[0:2]
268
 
        if magic != '\037\213':
269
 
            raise IOError, 'Not a gzipped file'
270
 
        method = ord(bytes[2:3])
271
 
        if method != 8:
272
 
            raise IOError, 'Unknown compression method'
273
 
        flag = ord(bytes[3:4])
274
 
        # modtime = self.fileobj.read(4) (bytes [4:8])
275
 
        # extraflag = self.fileobj.read(1) (bytes[8:9])
276
 
        # os = self.fileobj.read(1) (bytes[9:10])
277
 
        # self.fileobj.read(6)
278
 
 
279
 
        if flag & FEXTRA:
280
 
            # Read & discard the extra field, if present
281
 
            xlen = ord(self.fileobj.read(1))
282
 
            xlen = xlen + 256*ord(self.fileobj.read(1))
283
 
            self.fileobj.read(xlen)
284
 
        if flag & FNAME:
285
 
            # Read and discard a null-terminated string containing the filename
286
 
            while True:
287
 
                s = self.fileobj.read(1)
288
 
                if not s or s=='\000':
289
 
                    break
290
 
        if flag & FCOMMENT:
291
 
            # Read and discard a null-terminated string containing a comment
292
 
            while True:
293
 
                s = self.fileobj.read(1)
294
 
                if not s or s=='\000':
295
 
                    break
296
 
        if flag & FHCRC:
297
 
            self.fileobj.read(2)     # Read & discard the 16-bit header CRC
298
 
 
299
 
    def readline(self, size=-1):
300
 
        """Tuned to remove buffer length calls in _unread and...
301
 
 
302
 
        also removes multiple len(c) calls, inlines _unread,
303
 
        total savings - lsprof 5800 to 5300
304
 
        phase 2:
305
 
        4168 calls in 2233
306
 
        8176 calls to read() in 1684
307
 
        changing the min chunk size to 200 halved all the cache misses
308
 
        leading to a drop to:
309
 
        4168 calls in 1977
310
 
        4168 call to read() in 1646
311
 
        - i.e. just reduced the function call overhead. May be worth
312
 
          keeping.
313
 
        """
314
 
        if size < 0: size = sys.maxint
315
 
        bufs = []
316
 
        readsize = min(200, size)    # Read from the file in small chunks
317
 
        while True:
318
 
            if size == 0:
319
 
                return "".join(bufs) # Return resulting line
320
 
 
321
 
            # c is the chunk
322
 
            c = self.read(readsize)
323
 
            # number of bytes read
324
 
            len_c = len(c)
325
 
            i = c.find('\n')
326
 
            if size is not None:
327
 
                # We set i=size to break out of the loop under two
328
 
                # conditions: 1) there's no newline, and the chunk is
329
 
                # larger than size, or 2) there is a newline, but the
330
 
                # resulting line would be longer than 'size'.
331
 
                if i==-1 and len_c > size: i=size-1
332
 
                elif size <= i: i = size -1
333
 
 
334
 
            if i >= 0 or c == '':
335
 
                # if i>= 0 we have a newline or have triggered the above
336
 
                # if size is not None condition.
337
 
                # if c == '' its EOF.
338
 
                bufs.append(c[:i+1])    # Add portion of last chunk
339
 
                # -- inlined self._unread --
340
 
                ## self._unread(c[i+1:], len_c - i)   # Push back rest of chunk
341
 
                self.extrabuf = c[i+1:] + self.extrabuf
342
 
                self.extrasize = len_c - i + self.extrasize
343
 
                self.offset -= len_c - i
344
 
                # -- end inlined self._unread --
345
 
                return ''.join(bufs)    # Return resulting line
346
 
 
347
 
            # Append chunk to list, decrease 'size',
348
 
            bufs.append(c)
349
 
            size = size - len_c
350
 
            readsize = min(size, readsize * 2)
351
 
 
352
 
    def readlines(self, sizehint=0):
353
 
        # optimise to avoid all the buffer manipulation
354
 
        # lsprof changed from:
355
 
        # 4168 calls in 5472 with 32000 calls to readline()
356
 
        # to :
357
 
        # 4168 calls in 417.
358
 
        # Negative numbers result in reading all the lines
359
 
 
360
 
        # python's gzip routine uses sizehint. This is a more efficient way
361
 
        # than python uses to honor it. But it is even more efficient to
362
 
        # just read the entire thing and use cStringIO to split into lines.
363
 
        # if sizehint <= 0:
364
 
        #     sizehint = -1
365
 
        # content = self.read(sizehint)
366
 
        # return bzrlib.osutils.split_lines(content)
367
 
        content = StringIO(self.read(-1))
368
 
        return content.readlines()
369
 
 
370
 
    def _unread(self, buf, len_buf=None):
371
 
        """tuned to remove unneeded len calls.
372
 
 
373
 
        because this is such an inner routine in readline, and readline is
374
 
        in many inner loops, this has been inlined into readline().
375
 
 
376
 
        The len_buf parameter combined with the reduction in len calls dropped
377
 
        the lsprof ms count for this routine on my test data from 800 to 200 -
378
 
        a 75% saving.
379
 
        """
380
 
        if len_buf is None:
381
 
            len_buf = len(buf)
382
 
        self.extrabuf = buf + self.extrabuf
383
 
        self.extrasize = len_buf + self.extrasize
384
 
        self.offset -= len_buf
385
 
 
386
 
    def write(self, data):
387
 
        if self.mode != gzip.WRITE:
388
 
            import errno
389
 
            raise IOError(errno.EBADF, "write() on read-only GzipFile object")
390
 
 
391
 
        if self.fileobj is None:
392
 
            raise ValueError, "write() on closed GzipFile object"
393
 
        data_len = len(data)
394
 
        if data_len > 0:
395
 
            self.size = self.size + data_len
396
 
            self.crc = zlib.crc32(data, self.crc)
397
 
            self.fileobj.write( self.compress.compress(data) )
398
 
            self.offset += data_len
399
 
 
400
 
    def writelines(self, lines):
401
 
        # profiling indicated a significant overhead
402
 
        # calling write for each line.
403
 
        # this batch call is a lot faster :).
404
 
        # (4 seconds to 1 seconds for the sample upgrades I was testing).
405
 
        self.write(''.join(lines))
406
 
 
407
 
    if sys.version_info > (2, 7):
408
 
        # As of Python 2.7 the crc32 must be positive when close is called
409
 
        def close(self):
410
 
            if self.fileobj is None:
411
 
                return
412
 
            if self.mode == gzip.WRITE:
413
 
                self.crc &= 0xFFFFFFFFL
414
 
            gzip.GzipFile.close(self)
415