Merge branch 'ds/commit-graph-write-refactor'
[git] / pack-objects.h
1 #ifndef PACK_OBJECTS_H
2 #define PACK_OBJECTS_H
3
4 #include "object-store.h"
5 #include "thread-utils.h"
6 #include "pack.h"
7
8 struct repository;
9
10 #define DEFAULT_DELTA_CACHE_SIZE (256 * 1024 * 1024)
11
12 #define OE_DFS_STATE_BITS       2
13 #define OE_DEPTH_BITS           12
14 #define OE_IN_PACK_BITS         10
15 #define OE_Z_DELTA_BITS         20
16 /*
17  * Note that oe_set_size() becomes expensive when the given size is
18  * above this limit. Don't lower it too much.
19  */
20 #define OE_SIZE_BITS            31
21 #define OE_DELTA_SIZE_BITS      23
22
23 /*
24  * State flags for depth-first search used for analyzing delta cycles.
25  *
26  * The depth is measured in delta-links to the base (so if A is a delta
27  * against B, then A has a depth of 1, and B a depth of 0).
28  */
29 enum dfs_state {
30         DFS_NONE = 0,
31         DFS_ACTIVE,
32         DFS_DONE,
33         DFS_NUM_STATES
34 };
35
36 /*
37  * The size of struct nearly determines pack-objects's memory
38  * consumption. This struct is packed tight for that reason. When you
39  * add or reorder something in this struct, think a bit about this.
40  *
41  * basic object info
42  * -----------------
43  * idx.oid is filled up before delta searching starts. idx.crc32 is
44  * only valid after the object is written out and will be used for
45  * generating the index. idx.offset will be both gradually set and
46  * used in writing phase (base objects get offset first, then deltas
47  * refer to them)
48  *
49  * "size" is the uncompressed object size. Compressed size of the raw
50  * data for an object in a pack is not stored anywhere but is computed
51  * and made available when reverse .idx is made. Note that when a
52  * delta is reused, "size" is the uncompressed _delta_ size, not the
53  * canonical one after the delta has been applied.
54  *
55  * "hash" contains a path name hash which is used for sorting the
56  * delta list and also during delta searching. Once prepare_pack()
57  * returns it's no longer needed.
58  *
59  * source pack info
60  * ----------------
61  * The (in_pack, in_pack_offset) tuple contains the location of the
62  * object in the source pack. in_pack_header_size allows quickly
63  * skipping the header and going straight to the zlib stream.
64  *
65  * "type" and "in_pack_type" both describe object type. in_pack_type
66  * may contain a delta type, while type is always the canonical type.
67  *
68  * deltas
69  * ------
70  * Delta links (delta, delta_child and delta_sibling) are created to
71  * reflect that delta graph from the source pack then updated or added
72  * during delta searching phase when we find better deltas.
73  *
74  * delta_child and delta_sibling are last needed in
75  * compute_write_order(). "delta" and "delta_size" must remain valid
76  * at object writing phase in case the delta is not cached.
77  *
78  * If a delta is cached in memory and is compressed, delta_data points
79  * to the data and z_delta_size contains the compressed size. If it's
80  * uncompressed [1], z_delta_size must be zero. delta_size is always
81  * the uncompressed size and must be valid even if the delta is not
82  * cached.
83  *
84  * [1] during try_delta phase we don't bother with compressing because
85  * the delta could be quickly replaced with a better one.
86  */
87 struct object_entry {
88         struct pack_idx_entry idx;
89         void *delta_data;       /* cached delta (uncompressed) */
90         off_t in_pack_offset;
91         uint32_t hash;                  /* name hint hash */
92         unsigned size_:OE_SIZE_BITS;
93         unsigned size_valid:1;
94         uint32_t delta_idx;     /* delta base object */
95         uint32_t delta_child_idx; /* deltified objects who bases me */
96         uint32_t delta_sibling_idx; /* other deltified objects who
97                                      * uses the same base as me
98                                      */
99         unsigned delta_size_:OE_DELTA_SIZE_BITS; /* delta data size (uncompressed) */
100         unsigned delta_size_valid:1;
101         unsigned char in_pack_header_size;
102         unsigned in_pack_idx:OE_IN_PACK_BITS;   /* already in pack */
103         unsigned z_delta_size:OE_Z_DELTA_BITS;
104         unsigned type_valid:1;
105         unsigned no_try_delta:1;
106         unsigned type_:TYPE_BITS;
107         unsigned in_pack_type:TYPE_BITS; /* could be delta */
108
109         unsigned preferred_base:1; /*
110                                     * we do not pack this, but is available
111                                     * to be used as the base object to delta
112                                     * objects against.
113                                     */
114         unsigned tagged:1; /* near the very tip of refs */
115         unsigned filled:1; /* assigned write-order */
116         unsigned dfs_state:OE_DFS_STATE_BITS;
117         unsigned depth:OE_DEPTH_BITS;
118         unsigned ext_base:1; /* delta_idx points outside packlist */
119
120         /*
121          * pahole results on 64-bit linux (gcc and clang)
122          *
123          *   size: 80, bit_padding: 9 bits
124          *
125          * and on 32-bit (gcc)
126          *
127          *   size: 76, bit_padding: 9 bits
128          */
129 };
130
131 struct packing_data {
132         struct repository *repo;
133         struct object_entry *objects;
134         uint32_t nr_objects, nr_alloc;
135
136         int32_t *index;
137         uint32_t index_size;
138
139         unsigned int *in_pack_pos;
140         unsigned long *delta_size;
141
142         /*
143          * Only one of these can be non-NULL and they have different
144          * sizes. if in_pack_by_idx is allocated, oe_in_pack() returns
145          * the pack of an object using in_pack_idx field. If not,
146          * in_pack[] array is used the same way as in_pack_pos[]
147          */
148         struct packed_git **in_pack_by_idx;
149         struct packed_git **in_pack;
150
151         /*
152          * During packing with multiple threads, protect the in-core
153          * object database from concurrent accesses.
154          */
155         pthread_mutex_t odb_lock;
156
157         /*
158          * This list contains entries for bases which we know the other side
159          * has (e.g., via reachability bitmaps), but which aren't in our
160          * "objects" list.
161          */
162         struct object_entry *ext_bases;
163         uint32_t nr_ext, alloc_ext;
164
165         uintmax_t oe_size_limit;
166         uintmax_t oe_delta_size_limit;
167
168         /* delta islands */
169         unsigned int *tree_depth;
170         unsigned char *layer;
171 };
172
173 void prepare_packing_data(struct repository *r, struct packing_data *pdata);
174
175 /* Protect access to object database */
176 static inline void packing_data_lock(struct packing_data *pdata)
177 {
178         pthread_mutex_lock(&pdata->odb_lock);
179 }
180 static inline void packing_data_unlock(struct packing_data *pdata)
181 {
182         pthread_mutex_unlock(&pdata->odb_lock);
183 }
184
185 struct object_entry *packlist_alloc(struct packing_data *pdata,
186                                     const unsigned char *sha1,
187                                     uint32_t index_pos);
188
189 struct object_entry *packlist_find(struct packing_data *pdata,
190                                    const unsigned char *sha1,
191                                    uint32_t *index_pos);
192
193 static inline uint32_t pack_name_hash(const char *name)
194 {
195         uint32_t c, hash = 0;
196
197         if (!name)
198                 return 0;
199
200         /*
201          * This effectively just creates a sortable number from the
202          * last sixteen non-whitespace characters. Last characters
203          * count "most", so things that end in ".c" sort together.
204          */
205         while ((c = *name++) != 0) {
206                 if (isspace(c))
207                         continue;
208                 hash = (hash >> 2) + (c << 24);
209         }
210         return hash;
211 }
212
213 static inline enum object_type oe_type(const struct object_entry *e)
214 {
215         return e->type_valid ? e->type_ : OBJ_BAD;
216 }
217
218 static inline void oe_set_type(struct object_entry *e,
219                                enum object_type type)
220 {
221         if (type >= OBJ_ANY)
222                 BUG("OBJ_ANY cannot be set in pack-objects code");
223
224         e->type_valid = type >= OBJ_NONE;
225         e->type_ = (unsigned)type;
226 }
227
228 static inline unsigned int oe_in_pack_pos(const struct packing_data *pack,
229                                           const struct object_entry *e)
230 {
231         return pack->in_pack_pos[e - pack->objects];
232 }
233
234 static inline void oe_set_in_pack_pos(const struct packing_data *pack,
235                                       const struct object_entry *e,
236                                       unsigned int pos)
237 {
238         pack->in_pack_pos[e - pack->objects] = pos;
239 }
240
241 static inline struct packed_git *oe_in_pack(const struct packing_data *pack,
242                                             const struct object_entry *e)
243 {
244         if (pack->in_pack_by_idx)
245                 return pack->in_pack_by_idx[e->in_pack_idx];
246         else
247                 return pack->in_pack[e - pack->objects];
248 }
249
250 void oe_map_new_pack(struct packing_data *pack);
251
252 static inline void oe_set_in_pack(struct packing_data *pack,
253                                   struct object_entry *e,
254                                   struct packed_git *p)
255 {
256         if (!p->index)
257                 oe_map_new_pack(pack);
258         if (pack->in_pack_by_idx)
259                 e->in_pack_idx = p->index;
260         else
261                 pack->in_pack[e - pack->objects] = p;
262 }
263
264 static inline struct object_entry *oe_delta(
265                 const struct packing_data *pack,
266                 const struct object_entry *e)
267 {
268         if (!e->delta_idx)
269                 return NULL;
270         if (e->ext_base)
271                 return &pack->ext_bases[e->delta_idx - 1];
272         else
273                 return &pack->objects[e->delta_idx - 1];
274 }
275
276 static inline void oe_set_delta(struct packing_data *pack,
277                                 struct object_entry *e,
278                                 struct object_entry *delta)
279 {
280         if (delta)
281                 e->delta_idx = (delta - pack->objects) + 1;
282         else
283                 e->delta_idx = 0;
284 }
285
286 void oe_set_delta_ext(struct packing_data *pack,
287                       struct object_entry *e,
288                       const unsigned char *sha1);
289
290 static inline struct object_entry *oe_delta_child(
291                 const struct packing_data *pack,
292                 const struct object_entry *e)
293 {
294         if (e->delta_child_idx)
295                 return &pack->objects[e->delta_child_idx - 1];
296         return NULL;
297 }
298
299 static inline void oe_set_delta_child(struct packing_data *pack,
300                                       struct object_entry *e,
301                                       struct object_entry *delta)
302 {
303         if (delta)
304                 e->delta_child_idx = (delta - pack->objects) + 1;
305         else
306                 e->delta_child_idx = 0;
307 }
308
309 static inline struct object_entry *oe_delta_sibling(
310                 const struct packing_data *pack,
311                 const struct object_entry *e)
312 {
313         if (e->delta_sibling_idx)
314                 return &pack->objects[e->delta_sibling_idx - 1];
315         return NULL;
316 }
317
318 static inline void oe_set_delta_sibling(struct packing_data *pack,
319                                         struct object_entry *e,
320                                         struct object_entry *delta)
321 {
322         if (delta)
323                 e->delta_sibling_idx = (delta - pack->objects) + 1;
324         else
325                 e->delta_sibling_idx = 0;
326 }
327
328 unsigned long oe_get_size_slow(struct packing_data *pack,
329                                const struct object_entry *e);
330 static inline unsigned long oe_size(struct packing_data *pack,
331                                     const struct object_entry *e)
332 {
333         if (e->size_valid)
334                 return e->size_;
335
336         return oe_get_size_slow(pack, e);
337 }
338
339 static inline int oe_size_less_than(struct packing_data *pack,
340                                     const struct object_entry *lhs,
341                                     unsigned long rhs)
342 {
343         if (lhs->size_valid)
344                 return lhs->size_ < rhs;
345         if (rhs < pack->oe_size_limit) /* rhs < 2^x <= lhs ? */
346                 return 0;
347         return oe_get_size_slow(pack, lhs) < rhs;
348 }
349
350 static inline int oe_size_greater_than(struct packing_data *pack,
351                                        const struct object_entry *lhs,
352                                        unsigned long rhs)
353 {
354         if (lhs->size_valid)
355                 return lhs->size_ > rhs;
356         if (rhs < pack->oe_size_limit) /* rhs < 2^x <= lhs ? */
357                 return 1;
358         return oe_get_size_slow(pack, lhs) > rhs;
359 }
360
361 static inline void oe_set_size(struct packing_data *pack,
362                                struct object_entry *e,
363                                unsigned long size)
364 {
365         if (size < pack->oe_size_limit) {
366                 e->size_ = size;
367                 e->size_valid = 1;
368         } else {
369                 e->size_valid = 0;
370                 if (oe_get_size_slow(pack, e) != size)
371                         BUG("'size' is supposed to be the object size!");
372         }
373 }
374
375 static inline unsigned long oe_delta_size(struct packing_data *pack,
376                                           const struct object_entry *e)
377 {
378         if (e->delta_size_valid)
379                 return e->delta_size_;
380
381         /*
382          * pack->delta_size[] can't be NULL because oe_set_delta_size()
383          * must have been called when a new delta is saved with
384          * oe_set_delta().
385          * If oe_delta() returns NULL (i.e. default state, which means
386          * delta_size_valid is also false), then the caller must never
387          * call oe_delta_size().
388          */
389         return pack->delta_size[e - pack->objects];
390 }
391
392 static inline void oe_set_delta_size(struct packing_data *pack,
393                                      struct object_entry *e,
394                                      unsigned long size)
395 {
396         if (size < pack->oe_delta_size_limit) {
397                 e->delta_size_ = size;
398                 e->delta_size_valid = 1;
399         } else {
400                 packing_data_lock(pack);
401                 if (!pack->delta_size)
402                         ALLOC_ARRAY(pack->delta_size, pack->nr_alloc);
403                 packing_data_unlock(pack);
404
405                 pack->delta_size[e - pack->objects] = size;
406                 e->delta_size_valid = 0;
407         }
408 }
409
410 static inline unsigned int oe_tree_depth(struct packing_data *pack,
411                                          struct object_entry *e)
412 {
413         if (!pack->tree_depth)
414                 return 0;
415         return pack->tree_depth[e - pack->objects];
416 }
417
418 static inline void oe_set_tree_depth(struct packing_data *pack,
419                                      struct object_entry *e,
420                                      unsigned int tree_depth)
421 {
422         if (!pack->tree_depth)
423                 CALLOC_ARRAY(pack->tree_depth, pack->nr_alloc);
424         pack->tree_depth[e - pack->objects] = tree_depth;
425 }
426
427 static inline unsigned char oe_layer(struct packing_data *pack,
428                                      struct object_entry *e)
429 {
430         if (!pack->layer)
431                 return 0;
432         return pack->layer[e - pack->objects];
433 }
434
435 static inline void oe_set_layer(struct packing_data *pack,
436                                 struct object_entry *e,
437                                 unsigned char layer)
438 {
439         if (!pack->layer)
440                 CALLOC_ARRAY(pack->layer, pack->nr_alloc);
441         pack->layer[e - pack->objects] = layer;
442 }
443
444 #endif