3
# (C) 2005 Canonical Ltd
 
 
5
# based on an idea by Matt Mackall
 
 
6
# modified to squish into bzr by Martin Pool
 
 
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.
 
 
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.
 
 
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
 
 
23
"""Packed file revision storage.
 
 
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.
 
 
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.
 
 
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.
 
 
37
The index file has a short header and then a sequence of fixed-length
 
 
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
 
 
49
The header is also 48 bytes for tidyness and easy calculation.
 
 
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.
 
 
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
 
 
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.
 
 
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?
 
 
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.
 
 
78
# TODO: Something like pread() would make this slightly simpler and
 
 
79
# perhaps more efficient.
 
 
81
# TODO: Could also try to mmap things...  Might be faster for the
 
 
82
# index in particular?
 
 
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.
 
 
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.
 
 
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.
 
 
102
from binascii import hexlify, unhexlify
 
 
104
import bzrlib.mdiff as mdiff
 
 
109
_HEADER = "bzr revfile v1\n"
 
 
110
_HEADER = _HEADER + ('\xff' * (_RECORDSIZE - len(_HEADER)))
 
 
111
_NO_RECORD = 0xFFFFFFFFL
 
 
113
# fields in the index record
 
 
122
# maximum number of patches in a row before recording a whole text.
 
 
126
class RevfileError(Exception):
 
 
129
class LimitHitException(Exception):
 
 
132
class Revfile(object):
 
 
133
    def __init__(self, basename, mode):
 
 
134
        # TODO: Lock file  while open
 
 
136
        # TODO: advise of random access
 
 
138
        self.basename = basename
 
 
140
        if mode not in ['r', 'w']:
 
 
141
            raise RevfileError("invalid open mode %r" % mode)
 
 
144
        idxname = basename + '.irev'
 
 
145
        dataname = basename + '.drev'
 
 
147
        idx_exists = os.path.exists(idxname)
 
 
148
        data_exists = os.path.exists(dataname)
 
 
150
        if idx_exists != data_exists:
 
 
151
            raise RevfileError("half-assed revfile")
 
 
155
                raise RevfileError("Revfile %r does not exist" % basename)
 
 
157
            self.idxfile = open(idxname, 'w+b')
 
 
158
            self.datafile = open(dataname, 'w+b')
 
 
160
            self.idxfile.write(_HEADER)
 
 
168
            self.idxfile = open(idxname, diskmode)
 
 
169
            self.datafile = open(dataname, diskmode)
 
 
171
            h = self.idxfile.read(_RECORDSIZE)
 
 
173
                raise RevfileError("bad header %r in index of %r"
 
 
174
                                   % (h, self.basename))
 
 
177
    def _check_index(self, idx):
 
 
178
        if idx < 0 or idx > len(self):
 
 
179
            raise RevfileError("invalid index %r" % idx)
 
 
181
    def _check_write(self):
 
 
183
            raise RevfileError("%r is open readonly" % self.basename)
 
 
186
    def find_sha(self, s):
 
 
187
        assert isinstance(s, str)
 
 
190
        for idx, idxrec in enumerate(self):
 
 
191
            if idxrec[I_SHA] == s:
 
 
198
    def _add_compressed(self, text_sha, data, base, compress):
 
 
199
        # well, maybe compress
 
 
204
                # don't do compression if it's too small; it's unlikely to win
 
 
205
                # enough to be worthwhile
 
 
206
                compr_data = zlib.compress(data)
 
 
207
                compr_len = len(compr_data)
 
 
208
                if compr_len < data_len:
 
 
211
                    ##print '- compressed %d -> %d, %.1f%%' \
 
 
212
                    ##      % (data_len, compr_len, float(compr_len)/float(data_len) * 100.0)
 
 
213
        return self._add_raw(text_sha, data, base, flags)
 
 
217
    def _add_raw(self, text_sha, data, base, flags):
 
 
218
        """Add pre-processed data, can be either full text or delta.
 
 
220
        This does the compression if that makes sense."""
 
 
222
        self.datafile.seek(0, 2)        # to end
 
 
223
        self.idxfile.seek(0, 2)
 
 
224
        assert self.idxfile.tell() == _RECORDSIZE * (idx + 1)
 
 
225
        data_offset = self.datafile.tell()
 
 
227
        assert isinstance(data, str) # not unicode or anything weird
 
 
229
        self.datafile.write(data)
 
 
230
        self.datafile.flush()
 
 
232
        assert isinstance(text_sha, str)
 
 
234
        entry += struct.pack(">IIII12x", base, flags, data_offset, len(data))
 
 
235
        assert len(entry) == _RECORDSIZE
 
 
237
        self.idxfile.write(entry)
 
 
244
    def _add_full_text(self, text, text_sha, compress):
 
 
245
        """Add a full text to the file.
 
 
247
        This is not compressed against any reference version.
 
 
249
        Returns the index for that text."""
 
 
250
        return self._add_compressed(text_sha, text, _NO_RECORD, compress)
 
 
254
    def _choose_base(self, seed, base):
 
 
256
            if base == _NO_RECORD:
 
 
259
            if idxrec[I_BASE] == _NO_RECORD:
 
 
262
            base = idxrec[I_BASE]
 
 
265
        return base        # relative to this full text
 
 
269
    def _add_delta(self, text, text_sha, base, compress):
 
 
270
        """Add a text stored relative to a previous text."""
 
 
271
        self._check_index(base)
 
 
274
            base_text = self.get(base, CHAIN_LIMIT)
 
 
275
        except LimitHitException:
 
 
276
            return self._add_full_text(text, text_sha, compress)
 
 
278
        data = mdiff.bdiff(base_text, text)
 
 
281
        if True: # paranoid early check for bad diff
 
 
282
            result = mdiff.bpatch(base_text, data)
 
 
283
            assert result == text
 
 
286
        # If the delta is larger than the text, we might as well just
 
 
287
        # store the text.  (OK, the delta might be more compressible,
 
 
288
        # but the overhead of applying it probably still makes it
 
 
289
        # bad, and I don't want to compress both of them to find out.)
 
 
290
        if len(data) >= len(text):
 
 
291
            return self._add_full_text(text, text_sha, compress)
 
 
293
            return self._add_compressed(text_sha, data, base, compress)
 
 
296
    def add(self, text, base=None, compress=True):
 
 
297
        """Add a new text to the revfile.
 
 
299
        If the text is already present them its existing id is
 
 
300
        returned and the file is not changed.
 
 
302
        If compress is true then gzip compression will be used if it
 
 
305
        If a base index is specified, that text *may* be used for
 
 
306
        delta compression of the new text.  Delta compression will
 
 
307
        only be used if it would be a size win and if the existing
 
 
308
        base is not at too long of a delta chain already.
 
 
315
        text_sha = sha.new(text).digest()
 
 
317
        idx = self.find_sha(text_sha)
 
 
318
        if idx != _NO_RECORD:
 
 
319
            # TODO: Optional paranoid mode where we read out that record and make sure
 
 
320
            # it's the same, in case someone ever breaks SHA-1.
 
 
321
            return idx                  # already present
 
 
323
        # base = self._choose_base(ord(text_sha[0]), base)
 
 
325
        if base == _NO_RECORD:
 
 
326
            return self._add_full_text(text, text_sha, compress)
 
 
328
            return self._add_delta(text, text_sha, base, compress)
 
 
332
    def get(self, idx, recursion_limit=None):
 
 
333
        """Retrieve text of a previous revision.
 
 
335
        If recursion_limit is an integer then walk back at most that
 
 
336
        many revisions and then raise LimitHitException, indicating
 
 
337
        that we ought to record a new file text instead of another
 
 
338
        delta.  Don't use this when trying to get out an existing
 
 
342
        base = idxrec[I_BASE]
 
 
343
        if base == _NO_RECORD:
 
 
344
            text = self._get_full_text(idx, idxrec)
 
 
346
            text = self._get_patched(idx, idxrec, recursion_limit)
 
 
348
        if sha.new(text).digest() != idxrec[I_SHA]:
 
 
349
            raise RevfileError("corrupt SHA-1 digest on record %d in %s"
 
 
350
                               % (idx, self.basename))
 
 
356
    def _get_raw(self, idx, idxrec):
 
 
357
        flags = idxrec[I_FLAGS]
 
 
359
            raise RevfileError("unsupported index flags %#x on index %d"
 
 
366
        self.datafile.seek(idxrec[I_OFFSET])
 
 
368
        data = self.datafile.read(l)
 
 
370
            raise RevfileError("short read %d of %d "
 
 
371
                               "getting text for record %d in %r"
 
 
372
                               % (len(data), l, idx, self.basename))
 
 
375
            data = zlib.decompress(data)
 
 
380
    def _get_full_text(self, idx, idxrec):
 
 
381
        assert idxrec[I_BASE] == _NO_RECORD
 
 
383
        text = self._get_raw(idx, idxrec)
 
 
388
    def _get_patched(self, idx, idxrec, recursion_limit):
 
 
389
        base = idxrec[I_BASE]
 
 
391
        assert base < idx    # no loops!
 
 
393
        if recursion_limit == None:
 
 
396
            sub_limit = recursion_limit - 1
 
 
398
                raise LimitHitException()
 
 
400
        base_text = self.get(base, sub_limit)
 
 
401
        patch = self._get_raw(idx, idxrec)
 
 
403
        text = mdiff.bpatch(base_text, patch)
 
 
410
        """Return number of revisions."""
 
 
411
        l = os.fstat(self.idxfile.fileno())[stat.ST_SIZE]
 
 
413
            raise RevfileError("bad length %d on index of %r" % (l, self.basename))
 
 
415
            raise RevfileError("no header present in index of %r" % (self.basename))
 
 
416
        return int(l / _RECORDSIZE) - 1
 
 
419
    def __getitem__(self, idx):
 
 
420
        """Index by sequence id returns the index field"""
 
 
421
        ## TODO: Can avoid seek if we just moved there...
 
 
422
        self._seek_index(idx)
 
 
423
        idxrec = self._read_next_index()
 
 
425
            raise IndexError("no index %d" % idx)
 
 
430
    def _seek_index(self, idx):
 
 
432
            raise RevfileError("invalid index %r" % idx)
 
 
433
        self.idxfile.seek((idx + 1) * _RECORDSIZE)
 
 
438
        """Read back all index records.
 
 
440
        Do not seek the index file while this is underway!"""
 
 
441
        ## sys.stderr.write(" ** iter called ** \n")
 
 
444
            idxrec = self._read_next_index()
 
 
450
    def _read_next_index(self):
 
 
451
        rec = self.idxfile.read(_RECORDSIZE)
 
 
454
        elif len(rec) != _RECORDSIZE:
 
 
455
            raise RevfileError("short read of %d bytes getting index %d from %r"
 
 
456
                               % (len(rec), idx, self.basename))
 
 
458
        return struct.unpack(">20sIIII12x", rec)
 
 
461
    def dump(self, f=sys.stdout):
 
 
462
        f.write('%-8s %-40s %-8s %-8s %-8s %-8s\n' 
 
 
463
                % tuple('idx sha1 base flags offset len'.split()))
 
 
464
        f.write('-------- ---------------------------------------- ')
 
 
465
        f.write('-------- -------- -------- --------\n')
 
 
467
        for i, rec in enumerate(self):
 
 
468
            f.write("#%-7d %40s " % (i, hexlify(rec[0])))
 
 
469
            if rec[1] == _NO_RECORD:
 
 
472
                f.write("#%-7d " % rec[1])
 
 
474
            f.write("%8x %8d %8d\n" % (rec[2], rec[3], rec[4]))
 
 
477
    def total_text_size(self):
 
 
478
        """Return the sum of sizes of all file texts.
 
 
480
        This is how much space they would occupy if they were stored without
 
 
481
        delta and gzip compression.
 
 
483
        As a side effect this completely validates the Revfile, checking that all
 
 
484
        texts can be reproduced with the correct SHA-1."""
 
 
486
        for idx in range(len(self)):
 
 
487
            t += len(self.get(idx))
 
 
491
    def check(self, pb=None):
 
 
492
        """Extract every version and check its hash."""
 
 
494
        for i in range(total):
 
 
496
                pb.update("check revision", i, total)
 
 
497
            # the get method implicitly checks the SHA-1
 
 
509
        sys.stderr.write("usage: revfile dump REVFILE\n"
 
 
510
                         "       revfile add REVFILE < INPUT\n"
 
 
511
                         "       revfile add-delta REVFILE BASE < INPUT\n"
 
 
512
                         "       revfile add-series REVFILE BASE FILE...\n"
 
 
513
                         "       revfile get REVFILE IDX\n"
 
 
514
                         "       revfile find-sha REVFILE HEX\n"
 
 
515
                         "       revfile total-text-size REVFILE\n"
 
 
516
                         "       revfile last REVFILE\n")
 
 
519
    if filename.endswith('.drev') or filename.endswith('.irev'):
 
 
520
        filename = filename[:-5]
 
 
523
        return Revfile(filename, 'w')
 
 
526
        return Revfile(filename, 'r')
 
 
529
        print rw().add(sys.stdin.read())
 
 
530
    elif cmd == 'add-delta':
 
 
531
        print rw().add(sys.stdin.read(), int(argv[3]))
 
 
532
    elif cmd == 'add-series':
 
 
537
            rev = r.add(file(fn).read(), rev)
 
 
544
            sys.stderr.write("usage: revfile get FILE IDX\n")
 
 
549
        if idx < 0 or idx >= len(r):
 
 
550
            sys.stderr.write("invalid index %r\n" % idx)
 
 
553
        sys.stdout.write(r.get(idx))
 
 
554
    elif cmd == 'find-sha':
 
 
556
            s = unhexlify(argv[3])
 
 
558
            sys.stderr.write("usage: revfile find-sha FILE HEX\n")
 
 
561
        idx = ro().find_sha(s)
 
 
562
        if idx == _NO_RECORD:
 
 
563
            sys.stderr.write("no such record\n")
 
 
567
    elif cmd == 'total-text-size':
 
 
568
        print ro().total_text_size()
 
 
572
        import bzrlib.progress
 
 
573
        pb = bzrlib.progress.ProgressBar()
 
 
576
        sys.stderr.write("unknown command %r\n" % cmd)
 
 
580
if __name__ == '__main__':
 
 
582
    sys.exit(main(sys.argv) or 0)