~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/revfile.py

  • Committer: Martin Pool
  • Date: 2005-05-03 08:00:27 UTC
  • Revision ID: mbp@sourcefrog.net-20050503080027-908edb5b39982198
doc

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
#! /usr/bin/env python
 
2
 
 
3
# (C) 2005 Canonical Ltd
 
4
 
 
5
# based on an idea by Matt Mackall
 
6
# modified to squish into bzr by Martin Pool
 
7
 
 
8
# This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 
9
# it under the terms of the GNU General Public License as published by
 
10
# the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
 
11
# (at your option) any later version.
 
12
 
 
13
# This program is distributed in the hope that it will be useful,
 
14
# but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 
15
# MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 
16
# GNU General Public License for more details.
 
17
 
 
18
# You should have received a copy of the GNU General Public License
 
19
# along with this program; if not, write to the Free Software
 
20
# Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
 
21
 
 
22
 
 
23
"""Packed file revision storage.
 
24
 
 
25
A Revfile holds the text history of a particular source file, such
 
26
as Makefile.  It can represent a tree of text versions for that
 
27
file, allowing for microbranches within a single repository.
 
28
 
 
29
This is stored on disk as two files: an index file, and a data file.
 
30
The index file is short and always read completely into memory; the
 
31
data file is much longer and only the relevant bits of it,
 
32
identified by the index file, need to be read.
 
33
 
 
34
Each text version is identified by the SHA-1 of the full text of
 
35
that version.  It also has a sequence number within the file.
 
36
 
 
37
The index file has a short header and then a sequence of fixed-length
 
38
records:
 
39
 
 
40
* byte[20]    SHA-1 of text (as binary, not hex)
 
41
* uint32      sequence number this is based on, or -1 for full text
 
42
* uint32      flags: 1=zlib compressed
 
43
* uint32      offset in text file of start
 
44
* uint32      length of compressed delta in text file
 
45
* uint32[3]   reserved
 
46
 
 
47
total 48 bytes.
 
48
 
 
49
The header is also 48 bytes for tidyness and easy calculation.
 
50
 
 
51
Both the index and the text are only ever appended to; a consequence
 
52
is that sequence numbers are stable references.  But not every
 
53
repository in the world will assign the same sequence numbers,
 
54
therefore the SHA-1 is the only universally unique reference.
 
55
The iter method here will generally read through the whole index file
 
56
in one go.  With readahead in the kernel and python/libc (typically
 
57
128kB) this means that there should be no seeks and often only one
 
58
read() call to get everything into memory.
 
59
"""
 
60
 
 
61
 
 
62
# TODO: Something like pread() would make this slightly simpler and
 
63
# perhaps more efficient.
 
64
 
 
65
# TODO: Could also try to mmap things...  Might be faster for the
 
66
# index in particular?
 
67
 
 
68
# TODO: Some kind of faster lookup of SHAs?  The bad thing is that probably means
 
69
# rewriting existing records, which is not so nice.
 
70
 
 
71
# TODO: Something to check that regions identified in the index file
 
72
# completely butt up and do not overlap.  Strictly it's not a problem
 
73
# if there are gaps and that can happen if we're interrupted while
 
74
# writing to the datafile.  Overlapping would be very bad though.
 
75
 
 
76
 
 
77
 
 
78
import sys, zlib, struct, mdiff, stat, os, sha
 
79
from binascii import hexlify, unhexlify
 
80
 
 
81
factor = 10
 
82
 
 
83
_RECORDSIZE = 48
 
84
 
 
85
_HEADER = "bzr revfile v1\n"
 
86
_HEADER = _HEADER + ('\xff' * (_RECORDSIZE - len(_HEADER)))
 
87
_NO_RECORD = 0xFFFFFFFFL
 
88
 
 
89
# fields in the index record
 
90
I_SHA = 0
 
91
I_BASE = 1
 
92
I_FLAGS = 2
 
93
I_OFFSET = 3
 
94
I_LEN = 4
 
95
 
 
96
FL_GZIP = 1
 
97
 
 
98
# maximum number of patches in a row before recording a whole text.
 
99
CHAIN_LIMIT = 50
 
100
 
 
101
 
 
102
class RevfileError(Exception):
 
103
    pass
 
104
 
 
105
class LimitHitException(Exception):
 
106
    pass
 
107
 
 
108
class Revfile:
 
109
    def __init__(self, basename, mode):
 
110
        # TODO: Lock file  while open
 
111
 
 
112
        # TODO: advise of random access
 
113
 
 
114
        self.basename = basename
 
115
 
 
116
        if mode not in ['r', 'w']:
 
117
            raise RevfileError("invalid open mode %r" % mode)
 
118
        self.mode = mode
 
119
        
 
120
        idxname = basename + '.irev'
 
121
        dataname = basename + '.drev'
 
122
 
 
123
        idx_exists = os.path.exists(idxname)
 
124
        data_exists = os.path.exists(dataname)
 
125
 
 
126
        if idx_exists != data_exists:
 
127
            raise RevfileError("half-assed revfile")
 
128
        
 
129
        if not idx_exists:
 
130
            if mode == 'r':
 
131
                raise RevfileError("Revfile %r does not exist" % basename)
 
132
            
 
133
            self.idxfile = open(idxname, 'w+b')
 
134
            self.datafile = open(dataname, 'w+b')
 
135
            
 
136
            print 'init empty file'
 
137
            self.idxfile.write(_HEADER)
 
138
            self.idxfile.flush()
 
139
        else:
 
140
            if mode == 'r':
 
141
                diskmode = 'rb'
 
142
            else:
 
143
                diskmode = 'r+b'
 
144
                
 
145
            self.idxfile = open(idxname, diskmode)
 
146
            self.datafile = open(dataname, diskmode)
 
147
            
 
148
            h = self.idxfile.read(_RECORDSIZE)
 
149
            if h != _HEADER:
 
150
                raise RevfileError("bad header %r in index of %r"
 
151
                                   % (h, self.basename))
 
152
 
 
153
 
 
154
    def _check_index(self, idx):
 
155
        if idx < 0 or idx > len(self):
 
156
            raise RevfileError("invalid index %r" % idx)
 
157
 
 
158
    def _check_write(self):
 
159
        if self.mode != 'w':
 
160
            raise RevfileError("%r is open readonly" % self.basename)
 
161
 
 
162
 
 
163
    def find_sha(self, s):
 
164
        assert isinstance(s, str)
 
165
        assert len(s) == 20
 
166
        
 
167
        for idx, idxrec in enumerate(self):
 
168
            if idxrec[I_SHA] == s:
 
169
                return idx
 
170
        else:
 
171
            return _NO_RECORD
 
172
 
 
173
 
 
174
 
 
175
    def _add_compressed(self, text_sha, data, base, compress):
 
176
        # well, maybe compress
 
177
        flags = 0
 
178
        if compress:
 
179
            data_len = len(data)
 
180
            if data_len > 50:
 
181
                # don't do compression if it's too small; it's unlikely to win
 
182
                # enough to be worthwhile
 
183
                compr_data = zlib.compress(data)
 
184
                compr_len = len(compr_data)
 
185
                if compr_len < data_len:
 
186
                    data = compr_data
 
187
                    flags = FL_GZIP
 
188
                    ##print '- compressed %d -> %d, %.1f%%' \
 
189
                    ##      % (data_len, compr_len, float(compr_len)/float(data_len) * 100.0)
 
190
        return self._add_raw(text_sha, data, base, flags)
 
191
        
 
192
 
 
193
 
 
194
    def _add_raw(self, text_sha, data, base, flags):
 
195
        """Add pre-processed data, can be either full text or delta.
 
196
 
 
197
        This does the compression if that makes sense."""
 
198
        idx = len(self)
 
199
        self.datafile.seek(0, 2)        # to end
 
200
        self.idxfile.seek(0, 2)
 
201
        assert self.idxfile.tell() == _RECORDSIZE * (idx + 1)
 
202
        data_offset = self.datafile.tell()
 
203
 
 
204
        assert isinstance(data, str) # not unicode or anything weird
 
205
 
 
206
        self.datafile.write(data)
 
207
        self.datafile.flush()
 
208
 
 
209
        assert isinstance(text_sha, str)
 
210
        entry = text_sha
 
211
        entry += struct.pack(">IIII12x", base, flags, data_offset, len(data))
 
212
        assert len(entry) == _RECORDSIZE
 
213
 
 
214
        self.idxfile.write(entry)
 
215
        self.idxfile.flush()
 
216
 
 
217
        return idx
 
218
        
 
219
 
 
220
 
 
221
    def _add_full_text(self, text, text_sha, compress):
 
222
        """Add a full text to the file.
 
223
 
 
224
        This is not compressed against any reference version.
 
225
 
 
226
        Returns the index for that text."""
 
227
        return self._add_compressed(text_sha, text, _NO_RECORD, compress)
 
228
 
 
229
 
 
230
    def _add_delta(self, text, text_sha, base, compress):
 
231
        """Add a text stored relative to a previous text."""
 
232
        self._check_index(base)
 
233
        
 
234
        try:
 
235
            base_text = self.get(base, recursion_limit=CHAIN_LIMIT)
 
236
        except LimitHitException:
 
237
            return self._add_full_text(text, text_sha, compress)
 
238
        
 
239
        data = mdiff.bdiff(base_text, text)
 
240
        
 
241
        # If the delta is larger than the text, we might as well just
 
242
        # store the text.  (OK, the delta might be more compressible,
 
243
        # but the overhead of applying it probably still makes it
 
244
        # bad, and I don't want to compress both of them to find out.)
 
245
        if len(data) >= len(text):
 
246
            return self._add_full_text(text, text_sha, compress)
 
247
        else:
 
248
            return self._add_compressed(text_sha, data, base, compress)
 
249
 
 
250
 
 
251
    def add(self, text, base=_NO_RECORD, compress=True):
 
252
        """Add a new text to the revfile.
 
253
 
 
254
        If the text is already present them its existing id is
 
255
        returned and the file is not changed.
 
256
 
 
257
        If compress is true then gzip compression will be used if it
 
258
        reduces the size.
 
259
 
 
260
        If a base index is specified, that text *may* be used for
 
261
        delta compression of the new text.  Delta compression will
 
262
        only be used if it would be a size win and if the existing
 
263
        base is not at too long of a delta chain already.
 
264
        """
 
265
        self._check_write()
 
266
        
 
267
        text_sha = sha.new(text).digest()
 
268
 
 
269
        idx = self.find_sha(text_sha)
 
270
        if idx != _NO_RECORD:
 
271
            # TODO: Optional paranoid mode where we read out that record and make sure
 
272
            # it's the same, in case someone ever breaks SHA-1.
 
273
            return idx                  # already present
 
274
        
 
275
        if base == _NO_RECORD:
 
276
            return self._add_full_text(text, text_sha, compress)
 
277
        else:
 
278
            return self._add_delta(text, text_sha, base, compress)
 
279
 
 
280
 
 
281
 
 
282
    def get(self, idx, recursion_limit=None):
 
283
        """Retrieve text of a previous revision.
 
284
 
 
285
        If recursion_limit is an integer then walk back at most that
 
286
        many revisions and then raise LimitHitException, indicating
 
287
        that we ought to record a new file text instead of another
 
288
        delta.  Don't use this when trying to get out an existing
 
289
        revision."""
 
290
        
 
291
        idxrec = self[idx]
 
292
        base = idxrec[I_BASE]
 
293
        if base == _NO_RECORD:
 
294
            text = self._get_full_text(idx, idxrec)
 
295
        else:
 
296
            text = self._get_patched(idx, idxrec, recursion_limit)
 
297
 
 
298
        if sha.new(text).digest() != idxrec[I_SHA]:
 
299
            raise RevfileError("corrupt SHA-1 digest on record %d"
 
300
                               % idx)
 
301
 
 
302
        return text
 
303
 
 
304
 
 
305
 
 
306
    def _get_raw(self, idx, idxrec):
 
307
        flags = idxrec[I_FLAGS]
 
308
        if flags & ~FL_GZIP:
 
309
            raise RevfileError("unsupported index flags %#x on index %d"
 
310
                               % (flags, idx))
 
311
        
 
312
        l = idxrec[I_LEN]
 
313
        if l == 0:
 
314
            return ''
 
315
 
 
316
        self.datafile.seek(idxrec[I_OFFSET])
 
317
 
 
318
        data = self.datafile.read(l)
 
319
        if len(data) != l:
 
320
            raise RevfileError("short read %d of %d "
 
321
                               "getting text for record %d in %r"
 
322
                               % (len(data), l, idx, self.basename))
 
323
 
 
324
        if flags & FL_GZIP:
 
325
            data = zlib.decompress(data)
 
326
 
 
327
        return data
 
328
        
 
329
 
 
330
    def _get_full_text(self, idx, idxrec):
 
331
        assert idxrec[I_BASE] == _NO_RECORD
 
332
 
 
333
        text = self._get_raw(idx, idxrec)
 
334
 
 
335
        return text
 
336
 
 
337
 
 
338
    def _get_patched(self, idx, idxrec, recursion_limit):
 
339
        base = idxrec[I_BASE]
 
340
        assert base >= 0
 
341
        assert base < idx    # no loops!
 
342
 
 
343
        if recursion_limit == None:
 
344
            sub_limit = None
 
345
        else:
 
346
            sub_limit = recursion_limit - 1
 
347
            if sub_limit < 0:
 
348
                raise LimitHitException()
 
349
            
 
350
        base_text = self.get(base, sub_limit)
 
351
        patch = self._get_raw(idx, idxrec)
 
352
 
 
353
        text = mdiff.bpatch(base_text, patch)
 
354
 
 
355
        return text
 
356
 
 
357
 
 
358
 
 
359
    def __len__(self):
 
360
        """Return number of revisions."""
 
361
        l = os.fstat(self.idxfile.fileno())[stat.ST_SIZE]
 
362
        if l % _RECORDSIZE:
 
363
            raise RevfileError("bad length %d on index of %r" % (l, self.basename))
 
364
        if l < _RECORDSIZE:
 
365
            raise RevfileError("no header present in index of %r" % (self.basename))
 
366
        return int(l / _RECORDSIZE) - 1
 
367
 
 
368
 
 
369
    def __getitem__(self, idx):
 
370
        """Index by sequence id returns the index field"""
 
371
        ## TODO: Can avoid seek if we just moved there...
 
372
        self._seek_index(idx)
 
373
        idxrec = self._read_next_index()
 
374
        if idxrec == None:
 
375
            raise IndexError()
 
376
        else:
 
377
            return idxrec
 
378
 
 
379
 
 
380
    def _seek_index(self, idx):
 
381
        if idx < 0:
 
382
            raise RevfileError("invalid index %r" % idx)
 
383
        self.idxfile.seek((idx + 1) * _RECORDSIZE)
 
384
 
 
385
 
 
386
 
 
387
    def __iter__(self):
 
388
        """Read back all index records.
 
389
 
 
390
        Do not seek the index file while this is underway!"""
 
391
        sys.stderr.write(" ** iter called ** \n")
 
392
        self._seek_index(0)
 
393
        while True:
 
394
            idxrec = self._read_next_index()
 
395
            if not idxrec:
 
396
                break
 
397
            yield idxrec
 
398
        
 
399
 
 
400
    def _read_next_index(self):
 
401
        rec = self.idxfile.read(_RECORDSIZE)
 
402
        if not rec:
 
403
            return None
 
404
        elif len(rec) != _RECORDSIZE:
 
405
            raise RevfileError("short read of %d bytes getting index %d from %r"
 
406
                               % (len(rec), idx, self.basename))
 
407
        
 
408
        return struct.unpack(">20sIIII12x", rec)
 
409
 
 
410
        
 
411
    def dump(self, f=sys.stdout):
 
412
        f.write('%-8s %-40s %-8s %-8s %-8s %-8s\n' 
 
413
                % tuple('idx sha1 base flags offset len'.split()))
 
414
        f.write('-------- ---------------------------------------- ')
 
415
        f.write('-------- -------- -------- --------\n')
 
416
 
 
417
        for i, rec in enumerate(self):
 
418
            f.write("#%-7d %40s " % (i, hexlify(rec[0])))
 
419
            if rec[1] == _NO_RECORD:
 
420
                f.write("(none)   ")
 
421
            else:
 
422
                f.write("#%-7d " % rec[1])
 
423
                
 
424
            f.write("%8x %8d %8d\n" % (rec[2], rec[3], rec[4]))
 
425
 
 
426
 
 
427
    def total_text_size(self):
 
428
        """Return the sum of sizes of all file texts.
 
429
 
 
430
        This is how much space they would occupy if they were stored without
 
431
        delta and gzip compression.
 
432
 
 
433
        As a side effect this completely validates the Revfile, checking that all
 
434
        texts can be reproduced with the correct SHA-1."""
 
435
        t = 0L
 
436
        for idx in range(len(self)):
 
437
            t += len(self.get(idx))
 
438
        return t
 
439
        
 
440
 
 
441
 
 
442
def main(argv):
 
443
    try:
 
444
        cmd = argv[1]
 
445
    except IndexError:
 
446
        sys.stderr.write("usage: revfile dump\n"
 
447
                         "       revfile add\n"
 
448
                         "       revfile add-delta BASE\n"
 
449
                         "       revfile get IDX\n"
 
450
                         "       revfile find-sha HEX\n"
 
451
                         "       revfile total-text-size\n"
 
452
                         "       revfile last\n")
 
453
        return 1
 
454
 
 
455
    def rw():
 
456
        return Revfile('testrev', 'w')
 
457
 
 
458
    def ro():
 
459
        return Revfile('testrev', 'r')
 
460
 
 
461
    if cmd == 'add':
 
462
        print rw().add(sys.stdin.read())
 
463
    elif cmd == 'add-delta':
 
464
        print rw().add(sys.stdin.read(), int(argv[2]))
 
465
    elif cmd == 'dump':
 
466
        ro().dump()
 
467
    elif cmd == 'get':
 
468
        try:
 
469
            idx = int(argv[2])
 
470
        except IndexError:
 
471
            sys.stderr.write("usage: revfile get IDX\n")
 
472
            return 1
 
473
 
 
474
        if idx < 0 or idx >= len(r):
 
475
            sys.stderr.write("invalid index %r\n" % idx)
 
476
            return 1
 
477
 
 
478
        sys.stdout.write(ro().get(idx))
 
479
    elif cmd == 'find-sha':
 
480
        try:
 
481
            s = unhexlify(argv[2])
 
482
        except IndexError:
 
483
            sys.stderr.write("usage: revfile find-sha HEX\n")
 
484
            return 1
 
485
 
 
486
        idx = ro().find_sha(s)
 
487
        if idx == _NO_RECORD:
 
488
            sys.stderr.write("no such record\n")
 
489
            return 1
 
490
        else:
 
491
            print idx
 
492
    elif cmd == 'total-text-size':
 
493
        print ro().total_text_size()
 
494
    elif cmd == 'last':
 
495
        print len(ro())-1
 
496
    else:
 
497
        sys.stderr.write("unknown command %r\n" % cmd)
 
498
        return 1
 
499
    
 
500
 
 
501
if __name__ == '__main__':
 
502
    import sys
 
503
    sys.exit(main(sys.argv) or 0)