/brz/remove-bazaar

To get this branch, use:
bzr branch http://gegoxaren.bato24.eu/bzr/brz/remove-bazaar

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/revfile.py

  • Committer: Martin Pool
  • Date: 2005-08-12 15:45:20 UTC
  • Revision ID: mbp@sourcefrog.net-20050812154520-169e3364f569a554
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
 
 
56
This is meant to scale to hold 100,000 revisions of a single file, by
 
57
which time the index file will be ~4.8MB and a bit big to read
 
58
sequentially.
 
59
 
 
60
Some of the reserved fields could be used to implement a (semi?)
 
61
balanced tree indexed by SHA1 so we can much more efficiently find the
 
62
index associated with a particular hash.  For 100,000 revs we would be
 
63
able to find it in about 17 random reads, which is not too bad.
 
64
 
 
65
This performs pretty well except when trying to calculate deltas of
 
66
really large files.  For that the main thing would be to plug in
 
67
something faster than difflib, which is after all pure Python.
 
68
Another approach is to just store the gzipped full text of big files,
 
69
though perhaps that's too perverse?
 
70
 
 
71
The iter method here will generally read through the whole index file
 
72
in one go.  With readahead in the kernel and python/libc (typically
 
73
128kB) this means that there should be no seeks and often only one
 
74
read() call to get everything into memory.
 
75
"""
 
76
 
 
77
 
 
78
# TODO: Something like pread() would make this slightly simpler and
 
79
# perhaps more efficient.
 
80
 
 
81
# TODO: Could also try to mmap things...  Might be faster for the
 
82
# index in particular?
 
83
 
 
84
# TODO: Some kind of faster lookup of SHAs?  The bad thing is that probably means
 
85
# rewriting existing records, which is not so nice.
 
86
 
 
87
# TODO: Something to check that regions identified in the index file
 
88
# completely butt up and do not overlap.  Strictly it's not a problem
 
89
# if there are gaps and that can happen if we're interrupted while
 
90
# writing to the datafile.  Overlapping would be very bad though.
 
91
 
 
92
# TODO: Shouldn't need to lock if we always write in append mode and
 
93
# then ftell after writing to see where it went.  In any case we
 
94
# assume the whole branch is protected by a lock.
 
95
 
 
96
import sys, zlib, struct, mdiff, stat, os, sha
 
97
from binascii import hexlify, unhexlify
 
98
 
 
99
_RECORDSIZE = 48
 
100
 
 
101
_HEADER = "bzr revfile v1\n"
 
102
_HEADER = _HEADER + ('\xff' * (_RECORDSIZE - len(_HEADER)))
 
103
_NO_RECORD = 0xFFFFFFFFL
 
104
 
 
105
# fields in the index record
 
106
I_SHA = 0
 
107
I_BASE = 1
 
108
I_FLAGS = 2
 
109
I_OFFSET = 3
 
110
I_LEN = 4
 
111
 
 
112
FL_GZIP = 1
 
113
 
 
114
# maximum number of patches in a row before recording a whole text.
 
115
CHAIN_LIMIT = 25
 
116
 
 
117
 
 
118
class RevfileError(Exception):
 
119
    pass
 
120
 
 
121
class LimitHitException(Exception):
 
122
    pass
 
123
 
 
124
class Revfile(object):
 
125
    def __init__(self, basename, mode):
 
126
        # TODO: Lock file  while open
 
127
 
 
128
        # TODO: advise of random access
 
129
 
 
130
        self.basename = basename
 
131
 
 
132
        if mode not in ['r', 'w']:
 
133
            raise RevfileError("invalid open mode %r" % mode)
 
134
        self.mode = mode
 
135
        
 
136
        idxname = basename + '.irev'
 
137
        dataname = basename + '.drev'
 
138
 
 
139
        idx_exists = os.path.exists(idxname)
 
140
        data_exists = os.path.exists(dataname)
 
141
 
 
142
        if idx_exists != data_exists:
 
143
            raise RevfileError("half-assed revfile")
 
144
        
 
145
        if not idx_exists:
 
146
            if mode == 'r':
 
147
                raise RevfileError("Revfile %r does not exist" % basename)
 
148
            
 
149
            self.idxfile = open(idxname, 'w+b')
 
150
            self.datafile = open(dataname, 'w+b')
 
151
            
 
152
            print 'init empty file'
 
153
            self.idxfile.write(_HEADER)
 
154
            self.idxfile.flush()
 
155
        else:
 
156
            if mode == 'r':
 
157
                diskmode = 'rb'
 
158
            else:
 
159
                diskmode = 'r+b'
 
160
                
 
161
            self.idxfile = open(idxname, diskmode)
 
162
            self.datafile = open(dataname, diskmode)
 
163
            
 
164
            h = self.idxfile.read(_RECORDSIZE)
 
165
            if h != _HEADER:
 
166
                raise RevfileError("bad header %r in index of %r"
 
167
                                   % (h, self.basename))
 
168
 
 
169
 
 
170
    def _check_index(self, idx):
 
171
        if idx < 0 or idx > len(self):
 
172
            raise RevfileError("invalid index %r" % idx)
 
173
 
 
174
    def _check_write(self):
 
175
        if self.mode != 'w':
 
176
            raise RevfileError("%r is open readonly" % self.basename)
 
177
 
 
178
 
 
179
    def find_sha(self, s):
 
180
        assert isinstance(s, str)
 
181
        assert len(s) == 20
 
182
        
 
183
        for idx, idxrec in enumerate(self):
 
184
            if idxrec[I_SHA] == s:
 
185
                return idx
 
186
        else:
 
187
            return _NO_RECORD
 
188
 
 
189
 
 
190
 
 
191
    def _add_compressed(self, text_sha, data, base, compress):
 
192
        # well, maybe compress
 
193
        flags = 0
 
194
        if compress:
 
195
            data_len = len(data)
 
196
            if data_len > 50:
 
197
                # don't do compression if it's too small; it's unlikely to win
 
198
                # enough to be worthwhile
 
199
                compr_data = zlib.compress(data)
 
200
                compr_len = len(compr_data)
 
201
                if compr_len < data_len:
 
202
                    data = compr_data
 
203
                    flags = FL_GZIP
 
204
                    ##print '- compressed %d -> %d, %.1f%%' \
 
205
                    ##      % (data_len, compr_len, float(compr_len)/float(data_len) * 100.0)
 
206
        return self._add_raw(text_sha, data, base, flags)
 
207
        
 
208
 
 
209
 
 
210
    def _add_raw(self, text_sha, data, base, flags):
 
211
        """Add pre-processed data, can be either full text or delta.
 
212
 
 
213
        This does the compression if that makes sense."""
 
214
        idx = len(self)
 
215
        self.datafile.seek(0, 2)        # to end
 
216
        self.idxfile.seek(0, 2)
 
217
        assert self.idxfile.tell() == _RECORDSIZE * (idx + 1)
 
218
        data_offset = self.datafile.tell()
 
219
 
 
220
        assert isinstance(data, str) # not unicode or anything weird
 
221
 
 
222
        self.datafile.write(data)
 
223
        self.datafile.flush()
 
224
 
 
225
        assert isinstance(text_sha, str)
 
226
        entry = text_sha
 
227
        entry += struct.pack(">IIII12x", base, flags, data_offset, len(data))
 
228
        assert len(entry) == _RECORDSIZE
 
229
 
 
230
        self.idxfile.write(entry)
 
231
        self.idxfile.flush()
 
232
 
 
233
        return idx
 
234
        
 
235
 
 
236
 
 
237
    def _add_full_text(self, text, text_sha, compress):
 
238
        """Add a full text to the file.
 
239
 
 
240
        This is not compressed against any reference version.
 
241
 
 
242
        Returns the index for that text."""
 
243
        return self._add_compressed(text_sha, text, _NO_RECORD, compress)
 
244
 
 
245
 
 
246
    # NOT USED
 
247
    def _choose_base(self, seed, base):
 
248
        while seed & 3 == 3:
 
249
            if base == _NO_RECORD:
 
250
                return _NO_RECORD
 
251
            idxrec = self[base]
 
252
            if idxrec[I_BASE] == _NO_RECORD:
 
253
                return base
 
254
 
 
255
            base = idxrec[I_BASE]
 
256
            seed >>= 2
 
257
                
 
258
        return base        # relative to this full text
 
259
        
 
260
 
 
261
 
 
262
    def _add_delta(self, text, text_sha, base, compress):
 
263
        """Add a text stored relative to a previous text."""
 
264
        self._check_index(base)
 
265
 
 
266
        try:
 
267
            base_text = self.get(base, CHAIN_LIMIT)
 
268
        except LimitHitException:
 
269
            return self._add_full_text(text, text_sha, compress)
 
270
        
 
271
        data = mdiff.bdiff(base_text, text)
 
272
        
 
273
        # If the delta is larger than the text, we might as well just
 
274
        # store the text.  (OK, the delta might be more compressible,
 
275
        # but the overhead of applying it probably still makes it
 
276
        # bad, and I don't want to compress both of them to find out.)
 
277
        if len(data) >= len(text):
 
278
            return self._add_full_text(text, text_sha, compress)
 
279
        else:
 
280
            return self._add_compressed(text_sha, data, base, compress)
 
281
 
 
282
 
 
283
    def add(self, text, base=_NO_RECORD, compress=True):
 
284
        """Add a new text to the revfile.
 
285
 
 
286
        If the text is already present them its existing id is
 
287
        returned and the file is not changed.
 
288
 
 
289
        If compress is true then gzip compression will be used if it
 
290
        reduces the size.
 
291
 
 
292
        If a base index is specified, that text *may* be used for
 
293
        delta compression of the new text.  Delta compression will
 
294
        only be used if it would be a size win and if the existing
 
295
        base is not at too long of a delta chain already.
 
296
        """
 
297
        self._check_write()
 
298
        
 
299
        text_sha = sha.new(text).digest()
 
300
 
 
301
        idx = self.find_sha(text_sha)
 
302
        if idx != _NO_RECORD:
 
303
            # TODO: Optional paranoid mode where we read out that record and make sure
 
304
            # it's the same, in case someone ever breaks SHA-1.
 
305
            return idx                  # already present
 
306
        
 
307
        # base = self._choose_base(ord(text_sha[0]), base)
 
308
 
 
309
        if base == _NO_RECORD:
 
310
            return self._add_full_text(text, text_sha, compress)
 
311
        else:
 
312
            return self._add_delta(text, text_sha, base, compress)
 
313
 
 
314
 
 
315
 
 
316
    def get(self, idx, recursion_limit=None):
 
317
        """Retrieve text of a previous revision.
 
318
 
 
319
        If recursion_limit is an integer then walk back at most that
 
320
        many revisions and then raise LimitHitException, indicating
 
321
        that we ought to record a new file text instead of another
 
322
        delta.  Don't use this when trying to get out an existing
 
323
        revision."""
 
324
        
 
325
        idxrec = self[idx]
 
326
        base = idxrec[I_BASE]
 
327
        if base == _NO_RECORD:
 
328
            text = self._get_full_text(idx, idxrec)
 
329
        else:
 
330
            text = self._get_patched(idx, idxrec, recursion_limit)
 
331
 
 
332
        if sha.new(text).digest() != idxrec[I_SHA]:
 
333
            raise RevfileError("corrupt SHA-1 digest on record %d"
 
334
                               % idx)
 
335
 
 
336
        return text
 
337
 
 
338
 
 
339
 
 
340
    def _get_raw(self, idx, idxrec):
 
341
        flags = idxrec[I_FLAGS]
 
342
        if flags & ~FL_GZIP:
 
343
            raise RevfileError("unsupported index flags %#x on index %d"
 
344
                               % (flags, idx))
 
345
        
 
346
        l = idxrec[I_LEN]
 
347
        if l == 0:
 
348
            return ''
 
349
 
 
350
        self.datafile.seek(idxrec[I_OFFSET])
 
351
 
 
352
        data = self.datafile.read(l)
 
353
        if len(data) != l:
 
354
            raise RevfileError("short read %d of %d "
 
355
                               "getting text for record %d in %r"
 
356
                               % (len(data), l, idx, self.basename))
 
357
 
 
358
        if flags & FL_GZIP:
 
359
            data = zlib.decompress(data)
 
360
 
 
361
        return data
 
362
        
 
363
 
 
364
    def _get_full_text(self, idx, idxrec):
 
365
        assert idxrec[I_BASE] == _NO_RECORD
 
366
 
 
367
        text = self._get_raw(idx, idxrec)
 
368
 
 
369
        return text
 
370
 
 
371
 
 
372
    def _get_patched(self, idx, idxrec, recursion_limit):
 
373
        base = idxrec[I_BASE]
 
374
        assert base >= 0
 
375
        assert base < idx    # no loops!
 
376
 
 
377
        if recursion_limit == None:
 
378
            sub_limit = None
 
379
        else:
 
380
            sub_limit = recursion_limit - 1
 
381
            if sub_limit < 0:
 
382
                raise LimitHitException()
 
383
            
 
384
        base_text = self.get(base, sub_limit)
 
385
        patch = self._get_raw(idx, idxrec)
 
386
 
 
387
        text = mdiff.bpatch(base_text, patch)
 
388
 
 
389
        return text
 
390
 
 
391
 
 
392
 
 
393
    def __len__(self):
 
394
        """Return number of revisions."""
 
395
        l = os.fstat(self.idxfile.fileno())[stat.ST_SIZE]
 
396
        if l % _RECORDSIZE:
 
397
            raise RevfileError("bad length %d on index of %r" % (l, self.basename))
 
398
        if l < _RECORDSIZE:
 
399
            raise RevfileError("no header present in index of %r" % (self.basename))
 
400
        return int(l / _RECORDSIZE) - 1
 
401
 
 
402
 
 
403
    def __getitem__(self, idx):
 
404
        """Index by sequence id returns the index field"""
 
405
        ## TODO: Can avoid seek if we just moved there...
 
406
        self._seek_index(idx)
 
407
        idxrec = self._read_next_index()
 
408
        if idxrec == None:
 
409
            raise IndexError("no index %d" % idx)
 
410
        else:
 
411
            return idxrec
 
412
 
 
413
 
 
414
    def _seek_index(self, idx):
 
415
        if idx < 0:
 
416
            raise RevfileError("invalid index %r" % idx)
 
417
        self.idxfile.seek((idx + 1) * _RECORDSIZE)
 
418
 
 
419
 
 
420
 
 
421
    def __iter__(self):
 
422
        """Read back all index records.
 
423
 
 
424
        Do not seek the index file while this is underway!"""
 
425
        ## sys.stderr.write(" ** iter called ** \n")
 
426
        self._seek_index(0)
 
427
        while True:
 
428
            idxrec = self._read_next_index()
 
429
            if not idxrec:
 
430
                break
 
431
            yield idxrec
 
432
        
 
433
 
 
434
    def _read_next_index(self):
 
435
        rec = self.idxfile.read(_RECORDSIZE)
 
436
        if not rec:
 
437
            return None
 
438
        elif len(rec) != _RECORDSIZE:
 
439
            raise RevfileError("short read of %d bytes getting index %d from %r"
 
440
                               % (len(rec), idx, self.basename))
 
441
        
 
442
        return struct.unpack(">20sIIII12x", rec)
 
443
 
 
444
        
 
445
    def dump(self, f=sys.stdout):
 
446
        f.write('%-8s %-40s %-8s %-8s %-8s %-8s\n' 
 
447
                % tuple('idx sha1 base flags offset len'.split()))
 
448
        f.write('-------- ---------------------------------------- ')
 
449
        f.write('-------- -------- -------- --------\n')
 
450
 
 
451
        for i, rec in enumerate(self):
 
452
            f.write("#%-7d %40s " % (i, hexlify(rec[0])))
 
453
            if rec[1] == _NO_RECORD:
 
454
                f.write("(none)   ")
 
455
            else:
 
456
                f.write("#%-7d " % rec[1])
 
457
                
 
458
            f.write("%8x %8d %8d\n" % (rec[2], rec[3], rec[4]))
 
459
 
 
460
 
 
461
    def total_text_size(self):
 
462
        """Return the sum of sizes of all file texts.
 
463
 
 
464
        This is how much space they would occupy if they were stored without
 
465
        delta and gzip compression.
 
466
 
 
467
        As a side effect this completely validates the Revfile, checking that all
 
468
        texts can be reproduced with the correct SHA-1."""
 
469
        t = 0L
 
470
        for idx in range(len(self)):
 
471
            t += len(self.get(idx))
 
472
        return t
 
473
        
 
474
 
 
475
 
 
476
def main(argv):
 
477
    try:
 
478
        cmd = argv[1]
 
479
        filename = argv[2]
 
480
    except IndexError:
 
481
        sys.stderr.write("usage: revfile dump REVFILE\n"
 
482
                         "       revfile add REVFILE < INPUT\n"
 
483
                         "       revfile add-delta REVFILE BASE < INPUT\n"
 
484
                         "       revfile add-series REVFILE BASE FILE...\n"
 
485
                         "       revfile get REVFILE IDX\n"
 
486
                         "       revfile find-sha REVFILE HEX\n"
 
487
                         "       revfile total-text-size REVFILE\n"
 
488
                         "       revfile last REVFILE\n")
 
489
        return 1
 
490
 
 
491
    def rw():
 
492
        return Revfile(filename, 'w')
 
493
 
 
494
    def ro():
 
495
        return Revfile(filename, 'r')
 
496
 
 
497
    if cmd == 'add':
 
498
        print rw().add(sys.stdin.read())
 
499
    elif cmd == 'add-delta':
 
500
        print rw().add(sys.stdin.read(), int(argv[3]))
 
501
    elif cmd == 'add-series':
 
502
        r = rw()
 
503
        rev = int(argv[3])
 
504
        for fn in argv[4:]:
 
505
            print rev
 
506
            rev = r.add(file(fn).read(), rev)
 
507
    elif cmd == 'dump':
 
508
        ro().dump()
 
509
    elif cmd == 'get':
 
510
        try:
 
511
            idx = int(argv[3])
 
512
        except IndexError:
 
513
            sys.stderr.write("usage: revfile get FILE IDX\n")
 
514
            return 1
 
515
 
 
516
        r = ro()
 
517
 
 
518
        if idx < 0 or idx >= len(r):
 
519
            sys.stderr.write("invalid index %r\n" % idx)
 
520
            return 1
 
521
 
 
522
        sys.stdout.write(r.get(idx))
 
523
    elif cmd == 'find-sha':
 
524
        try:
 
525
            s = unhexlify(argv[3])
 
526
        except IndexError:
 
527
            sys.stderr.write("usage: revfile find-sha FILE HEX\n")
 
528
            return 1
 
529
 
 
530
        idx = ro().find_sha(s)
 
531
        if idx == _NO_RECORD:
 
532
            sys.stderr.write("no such record\n")
 
533
            return 1
 
534
        else:
 
535
            print idx
 
536
    elif cmd == 'total-text-size':
 
537
        print ro().total_text_size()
 
538
    elif cmd == 'last':
 
539
        print len(ro())-1
 
540
    else:
 
541
        sys.stderr.write("unknown command %r\n" % cmd)
 
542
        return 1
 
543
    
 
544
 
 
545
if __name__ == '__main__':
 
546
    import sys
 
547
    sys.exit(main(sys.argv) or 0)