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