The second batch
[git] / pack-revindex.c
1 #include "cache.h"
2 #include "pack-revindex.h"
3 #include "object-store.h"
4 #include "packfile.h"
5 #include "config.h"
6 #include "midx.h"
7
8 struct revindex_entry {
9         off_t offset;
10         unsigned int nr;
11 };
12
13 /*
14  * Pack index for existing packs give us easy access to the offsets into
15  * corresponding pack file where each object's data starts, but the entries
16  * do not store the size of the compressed representation (uncompressed
17  * size is easily available by examining the pack entry header).  It is
18  * also rather expensive to find the sha1 for an object given its offset.
19  *
20  * The pack index file is sorted by object name mapping to offset;
21  * this revindex array is a list of offset/index_nr pairs
22  * ordered by offset, so if you know the offset of an object, next offset
23  * is where its packed representation ends and the index_nr can be used to
24  * get the object sha1 from the main index.
25  */
26
27 /*
28  * This is a least-significant-digit radix sort.
29  *
30  * It sorts each of the "n" items in "entries" by its offset field. The "max"
31  * parameter must be at least as large as the largest offset in the array,
32  * and lets us quit the sort early.
33  */
34 static void sort_revindex(struct revindex_entry *entries, unsigned n, off_t max)
35 {
36         /*
37          * We use a "digit" size of 16 bits. That keeps our memory
38          * usage reasonable, and we can generally (for a 4G or smaller
39          * packfile) quit after two rounds of radix-sorting.
40          */
41 #define DIGIT_SIZE (16)
42 #define BUCKETS (1 << DIGIT_SIZE)
43         /*
44          * We want to know the bucket that a[i] will go into when we are using
45          * the digit that is N bits from the (least significant) end.
46          */
47 #define BUCKET_FOR(a, i, bits) (((a)[(i)].offset >> (bits)) & (BUCKETS-1))
48
49         /*
50          * We need O(n) temporary storage. Rather than do an extra copy of the
51          * partial results into "entries", we sort back and forth between the
52          * real array and temporary storage. In each iteration of the loop, we
53          * keep track of them with alias pointers, always sorting from "from"
54          * to "to".
55          */
56         struct revindex_entry *tmp, *from, *to;
57         int bits;
58         unsigned *pos;
59
60         ALLOC_ARRAY(pos, BUCKETS);
61         ALLOC_ARRAY(tmp, n);
62         from = entries;
63         to = tmp;
64
65         /*
66          * If (max >> bits) is zero, then we know that the radix digit we are
67          * on (and any higher) will be zero for all entries, and our loop will
68          * be a no-op, as everybody lands in the same zero-th bucket.
69          */
70         for (bits = 0; max >> bits; bits += DIGIT_SIZE) {
71                 unsigned i;
72
73                 memset(pos, 0, BUCKETS * sizeof(*pos));
74
75                 /*
76                  * We want pos[i] to store the index of the last element that
77                  * will go in bucket "i" (actually one past the last element).
78                  * To do this, we first count the items that will go in each
79                  * bucket, which gives us a relative offset from the last
80                  * bucket. We can then cumulatively add the index from the
81                  * previous bucket to get the true index.
82                  */
83                 for (i = 0; i < n; i++)
84                         pos[BUCKET_FOR(from, i, bits)]++;
85                 for (i = 1; i < BUCKETS; i++)
86                         pos[i] += pos[i-1];
87
88                 /*
89                  * Now we can drop the elements into their correct buckets (in
90                  * our temporary array).  We iterate the pos counter backwards
91                  * to avoid using an extra index to count up. And since we are
92                  * going backwards there, we must also go backwards through the
93                  * array itself, to keep the sort stable.
94                  *
95                  * Note that we use an unsigned iterator to make sure we can
96                  * handle 2^32-1 objects, even on a 32-bit system. But this
97                  * means we cannot use the more obvious "i >= 0" loop condition
98                  * for counting backwards, and must instead check for
99                  * wrap-around with UINT_MAX.
100                  */
101                 for (i = n - 1; i != UINT_MAX; i--)
102                         to[--pos[BUCKET_FOR(from, i, bits)]] = from[i];
103
104                 /*
105                  * Now "to" contains the most sorted list, so we swap "from" and
106                  * "to" for the next iteration.
107                  */
108                 SWAP(from, to);
109         }
110
111         /*
112          * If we ended with our data in the original array, great. If not,
113          * we have to move it back from the temporary storage.
114          */
115         if (from != entries)
116                 COPY_ARRAY(entries, tmp, n);
117         free(tmp);
118         free(pos);
119
120 #undef BUCKET_FOR
121 #undef BUCKETS
122 #undef DIGIT_SIZE
123 }
124
125 /*
126  * Ordered list of offsets of objects in the pack.
127  */
128 static void create_pack_revindex(struct packed_git *p)
129 {
130         const unsigned num_ent = p->num_objects;
131         unsigned i;
132         const char *index = p->index_data;
133         const unsigned hashsz = the_hash_algo->rawsz;
134
135         ALLOC_ARRAY(p->revindex, num_ent + 1);
136         index += 4 * 256;
137
138         if (p->index_version > 1) {
139                 const uint32_t *off_32 =
140                         (uint32_t *)(index + 8 + (size_t)p->num_objects * (hashsz + 4));
141                 const uint32_t *off_64 = off_32 + p->num_objects;
142                 for (i = 0; i < num_ent; i++) {
143                         const uint32_t off = ntohl(*off_32++);
144                         if (!(off & 0x80000000)) {
145                                 p->revindex[i].offset = off;
146                         } else {
147                                 p->revindex[i].offset = get_be64(off_64);
148                                 off_64 += 2;
149                         }
150                         p->revindex[i].nr = i;
151                 }
152         } else {
153                 for (i = 0; i < num_ent; i++) {
154                         const uint32_t hl = *((uint32_t *)(index + (hashsz + 4) * i));
155                         p->revindex[i].offset = ntohl(hl);
156                         p->revindex[i].nr = i;
157                 }
158         }
159
160         /*
161          * This knows the pack format -- the hash trailer
162          * follows immediately after the last object data.
163          */
164         p->revindex[num_ent].offset = p->pack_size - hashsz;
165         p->revindex[num_ent].nr = -1;
166         sort_revindex(p->revindex, num_ent, p->pack_size);
167 }
168
169 static int create_pack_revindex_in_memory(struct packed_git *p)
170 {
171         if (git_env_bool(GIT_TEST_REV_INDEX_DIE_IN_MEMORY, 0))
172                 die("dying as requested by '%s'",
173                     GIT_TEST_REV_INDEX_DIE_IN_MEMORY);
174         if (open_pack_index(p))
175                 return -1;
176         create_pack_revindex(p);
177         return 0;
178 }
179
180 static char *pack_revindex_filename(struct packed_git *p)
181 {
182         size_t len;
183         if (!strip_suffix(p->pack_name, ".pack", &len))
184                 BUG("pack_name does not end in .pack");
185         return xstrfmt("%.*s.rev", (int)len, p->pack_name);
186 }
187
188 #define RIDX_HEADER_SIZE (12)
189 #define RIDX_MIN_SIZE (RIDX_HEADER_SIZE + (2 * the_hash_algo->rawsz))
190
191 struct revindex_header {
192         uint32_t signature;
193         uint32_t version;
194         uint32_t hash_id;
195 };
196
197 static int load_revindex_from_disk(char *revindex_name,
198                                    uint32_t num_objects,
199                                    const uint32_t **data_p, size_t *len_p)
200 {
201         int fd, ret = 0;
202         struct stat st;
203         void *data = NULL;
204         size_t revindex_size;
205         struct revindex_header *hdr;
206
207         fd = git_open(revindex_name);
208
209         if (fd < 0) {
210                 ret = -1;
211                 goto cleanup;
212         }
213         if (fstat(fd, &st)) {
214                 ret = error_errno(_("failed to read %s"), revindex_name);
215                 goto cleanup;
216         }
217
218         revindex_size = xsize_t(st.st_size);
219
220         if (revindex_size < RIDX_MIN_SIZE) {
221                 ret = error(_("reverse-index file %s is too small"), revindex_name);
222                 goto cleanup;
223         }
224
225         if (revindex_size - RIDX_MIN_SIZE != st_mult(sizeof(uint32_t), num_objects)) {
226                 ret = error(_("reverse-index file %s is corrupt"), revindex_name);
227                 goto cleanup;
228         }
229
230         data = xmmap(NULL, revindex_size, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 0);
231         hdr = data;
232
233         if (ntohl(hdr->signature) != RIDX_SIGNATURE) {
234                 ret = error(_("reverse-index file %s has unknown signature"), revindex_name);
235                 goto cleanup;
236         }
237         if (ntohl(hdr->version) != 1) {
238                 ret = error(_("reverse-index file %s has unsupported version %"PRIu32),
239                             revindex_name, ntohl(hdr->version));
240                 goto cleanup;
241         }
242         if (!(ntohl(hdr->hash_id) == 1 || ntohl(hdr->hash_id) == 2)) {
243                 ret = error(_("reverse-index file %s has unsupported hash id %"PRIu32),
244                             revindex_name, ntohl(hdr->hash_id));
245                 goto cleanup;
246         }
247
248 cleanup:
249         if (ret) {
250                 if (data)
251                         munmap(data, revindex_size);
252         } else {
253                 *len_p = revindex_size;
254                 *data_p = (const uint32_t *)data;
255         }
256
257         if (fd >= 0)
258                 close(fd);
259         return ret;
260 }
261
262 static int load_pack_revindex_from_disk(struct packed_git *p)
263 {
264         char *revindex_name;
265         int ret;
266         if (open_pack_index(p))
267                 return -1;
268
269         revindex_name = pack_revindex_filename(p);
270
271         ret = load_revindex_from_disk(revindex_name,
272                                       p->num_objects,
273                                       &p->revindex_map,
274                                       &p->revindex_size);
275         if (ret)
276                 goto cleanup;
277
278         p->revindex_data = (const uint32_t *)((const char *)p->revindex_map + RIDX_HEADER_SIZE);
279
280 cleanup:
281         free(revindex_name);
282         return ret;
283 }
284
285 int load_pack_revindex(struct packed_git *p)
286 {
287         if (p->revindex || p->revindex_data)
288                 return 0;
289
290         if (!load_pack_revindex_from_disk(p))
291                 return 0;
292         else if (!create_pack_revindex_in_memory(p))
293                 return 0;
294         return -1;
295 }
296
297 int load_midx_revindex(struct multi_pack_index *m)
298 {
299         char *revindex_name;
300         int ret;
301         if (m->revindex_data)
302                 return 0;
303
304         revindex_name = get_midx_rev_filename(m);
305
306         ret = load_revindex_from_disk(revindex_name,
307                                       m->num_objects,
308                                       &m->revindex_map,
309                                       &m->revindex_len);
310         if (ret)
311                 goto cleanup;
312
313         m->revindex_data = (const uint32_t *)((const char *)m->revindex_map + RIDX_HEADER_SIZE);
314
315 cleanup:
316         free(revindex_name);
317         return ret;
318 }
319
320 int close_midx_revindex(struct multi_pack_index *m)
321 {
322         if (!m || !m->revindex_map)
323                 return 0;
324
325         munmap((void*)m->revindex_map, m->revindex_len);
326
327         m->revindex_map = NULL;
328         m->revindex_data = NULL;
329         m->revindex_len = 0;
330
331         return 0;
332 }
333
334 int offset_to_pack_pos(struct packed_git *p, off_t ofs, uint32_t *pos)
335 {
336         unsigned lo, hi;
337
338         if (load_pack_revindex(p) < 0)
339                 return -1;
340
341         lo = 0;
342         hi = p->num_objects + 1;
343
344         do {
345                 const unsigned mi = lo + (hi - lo) / 2;
346                 off_t got = pack_pos_to_offset(p, mi);
347
348                 if (got == ofs) {
349                         *pos = mi;
350                         return 0;
351                 } else if (ofs < got)
352                         hi = mi;
353                 else
354                         lo = mi + 1;
355         } while (lo < hi);
356
357         error("bad offset for revindex");
358         return -1;
359 }
360
361 uint32_t pack_pos_to_index(struct packed_git *p, uint32_t pos)
362 {
363         if (!(p->revindex || p->revindex_data))
364                 BUG("pack_pos_to_index: reverse index not yet loaded");
365         if (p->num_objects <= pos)
366                 BUG("pack_pos_to_index: out-of-bounds object at %"PRIu32, pos);
367
368         if (p->revindex)
369                 return p->revindex[pos].nr;
370         else
371                 return get_be32(p->revindex_data + pos);
372 }
373
374 off_t pack_pos_to_offset(struct packed_git *p, uint32_t pos)
375 {
376         if (!(p->revindex || p->revindex_data))
377                 BUG("pack_pos_to_index: reverse index not yet loaded");
378         if (p->num_objects < pos)
379                 BUG("pack_pos_to_offset: out-of-bounds object at %"PRIu32, pos);
380
381         if (p->revindex)
382                 return p->revindex[pos].offset;
383         else if (pos == p->num_objects)
384                 return p->pack_size - the_hash_algo->rawsz;
385         else
386                 return nth_packed_object_offset(p, pack_pos_to_index(p, pos));
387 }
388
389 uint32_t pack_pos_to_midx(struct multi_pack_index *m, uint32_t pos)
390 {
391         if (!m->revindex_data)
392                 BUG("pack_pos_to_midx: reverse index not yet loaded");
393         if (m->num_objects <= pos)
394                 BUG("pack_pos_to_midx: out-of-bounds object at %"PRIu32, pos);
395         return get_be32(m->revindex_data + pos);
396 }
397
398 struct midx_pack_key {
399         uint32_t pack;
400         off_t offset;
401
402         uint32_t preferred_pack;
403         struct multi_pack_index *midx;
404 };
405
406 static int midx_pack_order_cmp(const void *va, const void *vb)
407 {
408         const struct midx_pack_key *key = va;
409         struct multi_pack_index *midx = key->midx;
410
411         uint32_t versus = pack_pos_to_midx(midx, (uint32_t*)vb - (const uint32_t *)midx->revindex_data);
412         uint32_t versus_pack = nth_midxed_pack_int_id(midx, versus);
413         off_t versus_offset;
414
415         uint32_t key_preferred = key->pack == key->preferred_pack;
416         uint32_t versus_preferred = versus_pack == key->preferred_pack;
417
418         /*
419          * First, compare the preferred-ness, noting that the preferred pack
420          * comes first.
421          */
422         if (key_preferred && !versus_preferred)
423                 return -1;
424         else if (!key_preferred && versus_preferred)
425                 return 1;
426
427         /* Then, break ties first by comparing the pack IDs. */
428         if (key->pack < versus_pack)
429                 return -1;
430         else if (key->pack > versus_pack)
431                 return 1;
432
433         /* Finally, break ties by comparing offsets within a pack. */
434         versus_offset = nth_midxed_offset(midx, versus);
435         if (key->offset < versus_offset)
436                 return -1;
437         else if (key->offset > versus_offset)
438                 return 1;
439
440         return 0;
441 }
442
443 int midx_to_pack_pos(struct multi_pack_index *m, uint32_t at, uint32_t *pos)
444 {
445         struct midx_pack_key key;
446         uint32_t *found;
447
448         if (!m->revindex_data)
449                 BUG("midx_to_pack_pos: reverse index not yet loaded");
450         if (m->num_objects <= at)
451                 BUG("midx_to_pack_pos: out-of-bounds object at %"PRIu32, at);
452
453         key.pack = nth_midxed_pack_int_id(m, at);
454         key.offset = nth_midxed_offset(m, at);
455         key.midx = m;
456         /*
457          * The preferred pack sorts first, so determine its identifier by
458          * looking at the first object in pseudo-pack order.
459          *
460          * Note that if no --preferred-pack is explicitly given when writing a
461          * multi-pack index, then whichever pack has the lowest identifier
462          * implicitly is preferred (and includes all its objects, since ties are
463          * broken first by pack identifier).
464          */
465         key.preferred_pack = nth_midxed_pack_int_id(m, pack_pos_to_midx(m, 0));
466
467         found = bsearch(&key, m->revindex_data, m->num_objects,
468                         sizeof(*m->revindex_data), midx_pack_order_cmp);
469
470         if (!found)
471                 return error("bad offset for revindex");
472
473         *pos = found - m->revindex_data;
474         return 0;
475 }