~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/_groupcompress_py.py

  • Committer: Robert Collins
  • Date: 2009-07-07 04:32:13 UTC
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 4524.
  • Revision ID: robertc@robertcollins.net-20090707043213-4hjjhgr40iq7gk2d
More informative assertions in xml serialisation.

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)