isamc/merge.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1996-1998, Index Data.
   3  * See the file LICENSE for details.
   4  * Sebastian Hammer, Adam Dickmeiss
   5  *
   6  * $Log: merge.c,v $
   7  * Revision 1.11  1999-05-26 07:49:14  adam
   8  * C++ compilation.
   9  *
  10  * Revision 1.10  1998/03/19 12:22:09  adam
  11  * Minor change.
  12  *
  13  * Revision 1.9  1998/03/19 10:04:38  adam
  14  * Minor changes.
  15  *
  16  * Revision 1.8  1998/03/18 09:23:55  adam
  17  * Blocks are stored in chunks on free list - up to factor 2 in speed.
  18  * Fixed bug that could occur in block category rearrangemen.
  19  *
  20  * Revision 1.7  1998/03/11 11:18:18  adam
  21  * Changed the isc_merge to take into account the mfill (minimum-fill).
  22  *
  23  * Revision 1.6  1998/03/06 13:54:03  adam
  24  * Fixed two nasty bugs in isc_merge.
  25  *
  26  * Revision 1.5  1997/02/12 20:42:43  adam
  27  * Bug fix: during isc_merge operations, some pages weren't marked dirty
  28  * even though they should be. At this point the merge operation marks
  29  * a page dirty if the previous page changed at all. A better approach is
  30  * to mark it dirty if the last key written changed in previous page.
  31  *
  32  * Revision 1.4  1996/11/08 11:15:31  adam
  33  * Number of keys in chain are stored in first block and the function
  34  * to retrieve this information, isc_pp_num is implemented.
  35  *
  36  * Revision 1.3  1996/11/04 14:08:59  adam
  37  * Optimized free block usage.
  38  *
  39  * Revision 1.2  1996/11/01 13:36:46  adam
  40  * New element, max_blocks_mem, that control how many blocks of max size
  41  * to store in memory during isc_merge.
  42  * Function isc_merge now ignores delete/update of identical keys and
  43  * the proper blocks are then non-dirty and not written in flush_blocks.
  44  *
  45  * Revision 1.1  1996/11/01  08:59:15  adam
  46  * First version of isc_merge that supports update/delete.
  47  *
  48  */
  49
  50 #include <stdlib.h>
  51 #include <assert.h>
  52 #include <string.h>
  53 #include <stdio.h>
  54
  55 #include <log.h>
  56 #include "isamc-p.h"
  57
  58 struct isc_merge_block {
  59     int offset;       /* offset in r_buf */
  60     int block;        /* block number of file (0 if none) */
  61     int dirty;        /* block is different from that on file */
  62 };
  63
  64 static void opt_blocks (ISAMC is, struct isc_merge_block *mb, int ptr,
  65                         int last)
  66 {
  67     int i, no_dirty = 0;
  68     for (i = 0; i<ptr; i++)
  69         if (mb[i].dirty)
  70             no_dirty++;
  71     if (no_dirty*4 < ptr*3)
  72         return;
  73     /* bubble-sort it */
  74     for (i = 0; i<ptr; i++)
  75     {
  76         int tmp, j, j_min = -1;
  77         for (j = i; j<ptr; j++)
  78         {
  79             if (j_min < 0 || mb[j_min].block > mb[j].block)
  80                 j_min = j;
  81         }
  82         assert (j_min >= 0);
  83         tmp = mb[j_min].block;
  84         mb[j_min].block = mb[i].block;
  85         mb[i].block = tmp;
  86         mb[i].dirty = 1;
  87     }
  88     if (!last)
  89         mb[i].dirty = 1;
  90 }
  91
  92 static void flush_blocks (ISAMC is, struct isc_merge_block *mb, int ptr,
  93                           char *r_buf, int *firstpos, int cat, int last,
  94                           int *numkeys)
  95 {
  96     int i;
  97
  98     for (i = 0; i<ptr; i++)
  99     {
 100         /* consider this block number */
 101         if (!mb[i].block)
 102         {
 103             mb[i].block = isc_alloc_block (is, cat);
 104             mb[i].dirty = 1;
 105         }
 106
 107         /* consider next block pointer */
 108         if (last && i == ptr-1)
 109             mb[i+1].block = 0;
 110         else if (!mb[i+1].block)
 111         {
 112             mb[i+1].block = isc_alloc_block (is, cat);
 113             mb[i+1].dirty = 1;
 114             mb[i].dirty = 1;
 115         }
 116     }
 117
 118     for (i = 0; i<ptr; i++)
 119     {
 120         char *src;
 121         ISAMC_BLOCK_SIZE ssize = mb[i+1].offset - mb[i].offset;
 122
 123         assert (ssize);
 124
 125         /* skip rest if not dirty */
 126         if (!mb[i].dirty)
 127         {
 128             assert (mb[i].block);
 129             if (!*firstpos)
 130                 *firstpos = mb[i].block;
 131             if (is->method->debug > 2)
 132                 logf (LOG_LOG, "isc: skip ptr=%d size=%d %d %d",
 133                      i, ssize, cat, mb[i].block);
 134             ++(is->files[cat].no_skip_writes);
 135             continue;
 136         }
 137         /* write block */
 138
 139         if (!*firstpos)
 140         {
 141             *firstpos = mb[i].block;
 142             src = r_buf + mb[i].offset - ISAMC_BLOCK_OFFSET_1;
 143             ssize += ISAMC_BLOCK_OFFSET_1;
 144
 145             memcpy (src+sizeof(int)+sizeof(ssize), numkeys,
 146                     sizeof(*numkeys));
 147             if (is->method->debug > 2)
 148                 logf (LOG_LOG, "isc: flush ptr=%d numk=%d size=%d nextpos=%d",
 149                      i, *numkeys, (int) ssize, mb[i+1].block);
 150         }
 151         else
 152         {
 153             src = r_buf + mb[i].offset - ISAMC_BLOCK_OFFSET_N;
 154             ssize += ISAMC_BLOCK_OFFSET_N;
 155             if (is->method->debug > 2)
 156                 logf (LOG_LOG, "isc: flush ptr=%d size=%d nextpos=%d",
 157                      i, (int) ssize, mb[i+1].block);
 158         }
 159         memcpy (src, &mb[i+1].block, sizeof(int));
 160         memcpy (src+sizeof(int), &ssize, sizeof(ssize));
 161         isc_write_block (is, cat, mb[i].block, src);
 162     }
 163 }
 164
 165 static int get_border (ISAMC is, struct isc_merge_block *mb, int ptr,
 166                        int cat, int firstpos)
 167 {
 168    /* Border set to initial fill or block size depending on
 169       whether we are creating a new one or updating and old one.
 170     */
 171
 172     int fill = mb[ptr].block ? is->method->filecat[cat].bsize :
 173                                is->method->filecat[cat].ifill;
 174     int off = (ptr||firstpos) ? ISAMC_BLOCK_OFFSET_N : ISAMC_BLOCK_OFFSET_1;
 175
 176     assert (ptr < 199);
 177
 178     return mb[ptr].offset + fill - off;
 179 }
 180
 181 ISAMC_P isc_merge (ISAMC is, ISAMC_P ipos, ISAMC_I data)
 182 {
 183
 184     char i_item[128], *i_item_ptr;
 185     int i_more, i_mode, i;
 186
 187     ISAMC_PP pp;
 188     char f_item[128], *f_item_ptr;
 189     int f_more;
 190     int last_dirty = 0;
 191     int debug = is->method->debug;
 192
 193     struct isc_merge_block mb[200];
 194
 195     int firstpos = 0;
 196     int cat = 0;
 197     char r_item_buf[128]; /* temporary result output */
 198     char *r_buf;          /* block with resulting data */
 199     int r_offset = 0;     /* current offset in r_buf */
 200     int ptr = 0;          /* pointer */
 201     void *r_clientData;   /* encode client data */
 202     int border;
 203     int numKeys = 0;
 204
 205     r_clientData = (*is->method->code_start)(ISAMC_ENCODE);
 206     r_buf = is->merge_buf + 128;
 207
 208     pp = isc_pp_open (is, ipos);
 209     /* read first item from file. make sure f_more indicates no boundary */
 210     f_item_ptr = f_item;
 211     f_more = isc_read_item (pp, &f_item_ptr);
 212     if (f_more > 0)
 213         f_more = 1;
 214     cat = pp->cat;
 215
 216     if (debug > 1)
 217         logf (LOG_LOG, "isc: isc_merge begin %d %d", cat, pp->pos);
 218
 219     /* read first item from i */
 220     i_item_ptr = i_item;
 221     i_more = (*data->read_item)(data->clientData, &i_item_ptr, &i_mode);
 222
 223     mb[ptr].block = pp->pos;     /* is zero if no block on disk */
 224     mb[ptr].dirty = 0;
 225     mb[ptr].offset = 0;
 226
 227     border = get_border (is, mb, ptr, cat, firstpos);
 228     while (i_more || f_more)
 229     {
 230         char *r_item = r_item_buf;
 231         int cmp;
 232
 233         if (f_more > 1)
 234         {
 235             /* block to block boundary in the original file. */
 236             f_more = 1;
 237             if (cat == pp->cat)
 238             {
 239                 /* the resulting output is of the same category as the
 240                    the original
 241                 */
 242                 if (r_offset <= mb[ptr].offset +is->method->filecat[cat].mfill)
 243                 {
 244                     /* the resulting output block is too small/empty. Delete
 245                        the original (if any)
 246                     */
 247                     if (debug > 3)
 248                         logf (LOG_LOG, "isc: release A");
 249                     if (mb[ptr].block)
 250                         isc_release_block (is, pp->cat, mb[ptr].block);
 251                     mb[ptr].block = pp->pos;
 252                     if (!mb[ptr].dirty)
 253                         mb[ptr].dirty = 1;
 254                     if (ptr > 0)
 255                         mb[ptr-1].dirty = 1;
 256                 }
 257                 else
 258                 {
 259                     /* indicate new boundary based on the original file */
 260                     mb[++ptr].block = pp->pos;
 261                     mb[ptr].dirty = last_dirty;
 262                     mb[ptr].offset = r_offset;
 263                     if (debug > 3)
 264                         logf (LOG_LOG, "isc: bound ptr=%d,offset=%d",
 265                             ptr, r_offset);
 266                     if (cat==is->max_cat && ptr >= is->method->max_blocks_mem)
 267                     {
 268                         /* We are dealing with block(s) of max size. Block(s)
 269                            except 1 will be flushed.
 270                          */
 271                         if (debug > 2)
 272                             logf (LOG_LOG, "isc: flush A %d sections", ptr);
 273                         flush_blocks (is, mb, ptr-1, r_buf, &firstpos, cat,
 274                                       0, &pp->numKeys);
 275                         mb[0].block = mb[ptr-1].block;
 276                         mb[0].dirty = mb[ptr-1].dirty;
 277                         memcpy (r_buf, r_buf + mb[ptr-1].offset,
 278                                 mb[ptr].offset - mb[ptr-1].offset);
 279                         mb[0].offset = 0;
 280
 281                         mb[1].block = mb[ptr].block;
 282                         mb[1].dirty = mb[ptr].dirty;
 283                         mb[1].offset = mb[ptr].offset - mb[ptr-1].offset;
 284                         ptr = 1;
 285                         r_offset = mb[ptr].offset;
 286                     }
 287                 }
 288             }
 289             border = get_border (is, mb, ptr, cat, firstpos);
 290         }
 291         last_dirty = 0;
 292         if (!f_more)
 293             cmp = -1;
 294         else if (!i_more)
 295             cmp = 1;
 296         else
 297             cmp = (*is->method->compare_item)(i_item, f_item);
 298         if (cmp == 0)                   /* insert i=f */
 299         {
 300             if (!i_mode)   /* delete item? */
 301             {
 302                 /* move i */
 303                 i_item_ptr = i_item;
 304                 i_more = (*data->read_item)(data->clientData, &i_item_ptr,
 305                                            &i_mode);
 306                 /* is next input item the same as current except
 307                    for the delete flag? */
 308                 cmp = (*is->method->compare_item)(i_item, f_item);
 309                 if (!cmp && i_mode)   /* delete/insert nop? */
 310                 {
 311                     /* yes! insert as if it was an insert only */
 312                     memcpy (r_item, i_item, i_item_ptr - i_item);
 313                     i_item_ptr = i_item;
 314                     i_more = (*data->read_item)(data->clientData, &i_item_ptr,
 315                                                 &i_mode);
 316                 }
 317                 else
 318                 {
 319                     /* no! delete the item */
 320                     r_item = NULL;
 321                     last_dirty = 1;
 322                     mb[ptr].dirty = 2;
 323                 }
 324             }
 325             else
 326             {
 327                 memcpy (r_item, f_item, f_item_ptr - f_item);
 328
 329                 /* move i */
 330                 i_item_ptr = i_item;
 331                 i_more = (*data->read_item)(data->clientData, &i_item_ptr,
 332                                            &i_mode);
 333             }
 334             /* move f */
 335             f_item_ptr = f_item;
 336             f_more = isc_read_item (pp, &f_item_ptr);
 337         }
 338         else if (cmp > 0)               /* insert f */
 339         {
 340             memcpy (r_item, f_item, f_item_ptr - f_item);
 341             /* move f */
 342             f_item_ptr = f_item;
 343             f_more = isc_read_item (pp, &f_item_ptr);
 344         }
 345         else                            /* insert i */
 346         {
 347             if (!i_mode)                /* delete item which isn't there? */
 348             {
 349                 logf (LOG_FATAL, "Inconsistent register at offset %d",
 350                                  r_offset);
 351                 abort ();
 352             }
 353             memcpy (r_item, i_item, i_item_ptr - i_item);
 354             mb[ptr].dirty = 2;
 355             last_dirty = 1;
 356             /* move i */
 357             i_item_ptr = i_item;
 358             i_more = (*data->read_item)(data->clientData, &i_item_ptr,
 359                                         &i_mode);
 360         }
 361         if (r_item)  /* insert resulting item? */
 362         {
 363             char *r_out_ptr = r_buf + r_offset;
 364             int new_offset;
 365
 366             (*is->method->code_item)(ISAMC_ENCODE, r_clientData,
 367                                      &r_out_ptr, &r_item);
 368             new_offset = r_out_ptr - r_buf;
 369
 370             numKeys++;
 371
 372             if (border < new_offset && border >= r_offset)
 373             {
 374                 if (debug > 2)
 375                     logf (LOG_LOG, "isc: border %d %d", ptr, border);
 376                 /* Max size of current block category reached ...
 377                    make new virtual block entry */
 378                 mb[++ptr].block = 0;
 379                 mb[ptr].dirty = 1;
 380                 mb[ptr].offset = r_offset;
 381                 if (cat == is->max_cat && ptr >= is->method->max_blocks_mem)
 382                 {
 383                     /* We are dealing with block(s) of max size. Block(s)
 384                        except one will be flushed. Note: the block(s) are
 385                        surely not the last one(s).
 386                      */
 387                     if (debug > 2)
 388                         logf (LOG_LOG, "isc: flush B %d sections", ptr-1);
 389                     flush_blocks (is, mb, ptr-1, r_buf, &firstpos, cat,
 390                                   0, &pp->numKeys);
 391                     mb[0].block = mb[ptr-1].block;
 392                     mb[0].dirty = mb[ptr-1].dirty;
 393                     memcpy (r_buf, r_buf + mb[ptr-1].offset,
 394                             mb[ptr].offset - mb[ptr-1].offset);
 395                     mb[0].offset = 0;
 396
 397                     mb[1].block = mb[ptr].block;
 398                     mb[1].dirty = mb[0].dirty;
 399                     mb[1].offset = mb[ptr].offset - mb[ptr-1].offset;
 400                     memcpy (r_buf + mb[1].offset, r_buf + r_offset,
 401                             new_offset - r_offset);
 402                     new_offset = (new_offset - r_offset) + mb[1].offset;
 403                     ptr = 1;
 404                 }
 405                 border = get_border (is, mb, ptr, cat, firstpos);
 406             }
 407             r_offset = new_offset;
 408         }
 409         if (cat < is->max_cat && ptr >= is->method->filecat[cat].mblocks)
 410         {
 411             /* Max number blocks in current category reached ->
 412                must switch to next category (with larger block size)
 413             */
 414             int j = 0;
 415
 416             (is->files[cat].no_remap)++;
 417             /* delete all original block(s) read so far */
 418             for (i = 0; i < ptr; i++)
 419                 if (mb[i].block)
 420                     isc_release_block (is, pp->cat, mb[i].block);
 421             /* also delete all block to be read in the future */
 422             pp->deleteFlag = 1;
 423
 424             /* remap block offsets */
 425             assert (mb[j].offset == 0);
 426             cat++;
 427             mb[j].dirty = 1;
 428             mb[j].block = 0;
 429             mb[ptr].offset = r_offset;
 430             for (i = 1; i < ptr; i++)
 431             {
 432                 int border = is->method->filecat[cat].ifill -
 433                          ISAMC_BLOCK_OFFSET_1 + mb[j].offset;
 434                 if (debug > 3)
 435                     logf (LOG_LOG, "isc: remap %d border=%d", i, border);
 436                 if (mb[i+1].offset > border && mb[i].offset <= border)
 437                 {
 438                     if (debug > 3)
 439                         logf (LOG_LOG, "isc:  to %d %d", j, mb[i].offset);
 440                     mb[++j].dirty = 1;
 441                     mb[j].block = 0;
 442                     mb[j].offset = mb[i].offset;
 443                 }
 444             }
 445             if (debug > 2)
 446                 logf (LOG_LOG, "isc: remap from %d to %d sections to cat %d",
 447                       ptr, j, cat);
 448             ptr = j;
 449             border = get_border (is, mb, ptr, cat, firstpos);
 450             if (debug > 3)
 451                 logf (LOG_LOG, "isc: border=%d r_offset=%d", border, r_offset);
 452         }
 453     }
 454     if (mb[ptr].offset < r_offset)
 455     {   /* make the final boundary offset */
 456         mb[++ptr].dirty = 1;
 457         mb[ptr].block = 0;
 458         mb[ptr].offset = r_offset;
 459     }
 460     else
 461     {   /* empty output. Release last block if any */
 462         if (cat == pp->cat && mb[ptr].block)
 463         {
 464             if (debug > 3)
 465                 logf (LOG_LOG, "isc: release C");
 466             isc_release_block (is, pp->cat, mb[ptr].block);
 467             mb[ptr].block = 0;
 468             if (ptr > 0)
 469                 mb[ptr-1].dirty = 1;
 470         }
 471     }
 472
 473     if (debug > 2)
 474         logf (LOG_LOG, "isc: flush C, %d sections", ptr);
 475
 476     if (firstpos)
 477     {
 478         /* we have to patch initial block with num keys if that
 479            has changed */
 480         if (numKeys != isc_pp_num (pp))
 481         {
 482             if (debug > 2)
 483                 logf (LOG_LOG, "isc: patch num keys firstpos=%d num=%d",
 484                                 firstpos, numKeys);
 485             bf_write (is->files[cat].bf, firstpos, ISAMC_BLOCK_OFFSET_N,
 486                       sizeof(numKeys), &numKeys);
 487         }
 488     }
 489     else if (ptr > 0)
 490     {   /* we haven't flushed initial block yet and there surely are some
 491            blocks to flush. Make first block dirty if numKeys differ */
 492         if (numKeys != isc_pp_num (pp))
 493             mb[0].dirty = 1;
 494     }
 495     /* flush rest of block(s) in r_buf */
 496     flush_blocks (is, mb, ptr, r_buf, &firstpos, cat, 1, &numKeys);
 497
 498     (*is->method->code_stop)(ISAMC_ENCODE, r_clientData);
 499     if (!firstpos)
 500         cat = 0;
 501     if (debug > 1)
 502         logf (LOG_LOG, "isc: isc_merge return %d %d", cat, firstpos);
 503     isc_pp_close (pp);
 504     return cat + firstpos * 8;
 505 }
 506