Doc match_sums.
[rsync/rsync.git] / match.c
1 /* 
2    Copyright (C) Andrew Tridgell 1996
3    Copyright (C) Paul Mackerras 1996
4    
5    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6    it under the terms of the GNU General Public License as published by
7    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8    (at your option) any later version.
9    
10    This program is distributed in the hope that it will be useful,
11    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13    GNU General Public License for more details.
14    
15    You should have received a copy of the GNU General Public License
16    along with this program; if not, write to the Free Software
17    Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
18 */
19
20 #include "rsync.h"
21
22 extern int csum_length;
23
24 extern int verbose;
25 extern int am_server;
26
27 extern int remote_version;
28
29 typedef unsigned short tag;
30
31 #define TABLESIZE (1<<16)
32 #define NULL_TAG (-1)
33
34 static int false_alarms;
35 static int tag_hits;
36 static int matches;
37 static int64 data_transfer;
38
39 static int total_false_alarms;
40 static int total_tag_hits;
41 static int total_matches;
42
43 extern struct stats stats;
44
45 struct target {
46   tag t;
47   int i;
48 };
49
50 static struct target *targets;
51
52 static int *tag_table;
53
54 #define gettag2(s1,s2) (((s1) + (s2)) & 0xFFFF)
55 #define gettag(sum) gettag2((sum)&0xFFFF,(sum)>>16)
56
57 static int compare_targets(struct target *t1,struct target *t2)
58 {
59   return((int)t1->t - (int)t2->t);
60 }
61
62
63 static void build_hash_table(struct sum_struct *s)
64 {
65   int i;
66
67   if (!tag_table)
68     tag_table = (int *)malloc(sizeof(tag_table[0])*TABLESIZE);
69
70   targets = (struct target *)malloc(sizeof(targets[0])*s->count);
71   if (!tag_table || !targets) 
72     out_of_memory("build_hash_table");
73
74   for (i=0;i<(int) s->count;i++) {
75     targets[i].i = i;
76     targets[i].t = gettag(s->sums[i].sum1);
77   }
78
79   qsort(targets,s->count,sizeof(targets[0]),(int (*)())compare_targets);
80
81   for (i=0;i<TABLESIZE;i++)
82     tag_table[i] = NULL_TAG;
83
84   for (i=s->count-1;i>=0;i--) {    
85     tag_table[targets[i].t] = i;
86   }
87 }
88
89
90 static OFF_T last_match;
91
92
93 /**
94  * Transmit a literal and/or match token.
95  *
96  * This delightfully-named function is called either when we find a
97  * match and need to transmit all the unmatched data leading up to it,
98  * or when we get bored of accumulating literal data and just need to
99  * transmit it.  As a result of this second case, it is called even if
100  * we have not matched at all!
101  *
102  * @param i If >0, the number of a matched token.  If 0, indicates we
103  * have only literal data.
104  **/
105 static void matched(int f,struct sum_struct *s,struct map_struct *buf,
106                     OFF_T offset,int i)
107 {
108         OFF_T n = offset - last_match;
109         OFF_T j;
110
111         if (verbose > 2 && i >= 0)
112                 rprintf(FINFO,"match at %.0f last_match=%.0f j=%d len=%d n=%.0f\n",
113                         (double)offset,(double)last_match,i,s->sums[i].len,(double)n);
114
115         send_token(f,i,buf,last_match,n,i<0?0:s->sums[i].len);
116         data_transfer += n;
117
118         if (i >= 0) {
119                 stats.matched_data += s->sums[i].len;
120                 n += s->sums[i].len;
121         }
122   
123         for (j=0;j<n;j+=CHUNK_SIZE) {
124                 int n1 = MIN(CHUNK_SIZE,n-j);
125                 sum_update(map_ptr(buf,last_match+j,n1),n1);
126         }
127
128
129         if (i >= 0)
130                 last_match = offset + s->sums[i].len;
131         else
132                 last_match = offset;
133
134         if (buf) {
135                 show_progress(last_match, buf->file_size);
136
137                 if (i == -1) end_progress(buf->file_size);
138         }
139 }
140
141
142 static void hash_search(int f,struct sum_struct *s,
143                         struct map_struct *buf,OFF_T len)
144 {
145         OFF_T offset, end;
146         int j,k, last_i;
147         char sum2[SUM_LENGTH];
148         uint32 s1, s2, sum; 
149         schar *map;
150
151         /* last_i is used to encourage adjacent matches, allowing the RLL coding of the
152            output to work more efficiently */
153         last_i = -1;
154
155         if (verbose > 2)
156                 rprintf(FINFO,"hash search b=%d len=%.0f\n",s->n,(double)len);
157
158         k = MIN(len, s->n);
159         
160         map = (schar *)map_ptr(buf,0,k);
161         
162         sum = get_checksum1((char *)map, k);
163         s1 = sum & 0xFFFF;
164         s2 = sum >> 16;
165         if (verbose > 3)
166                 rprintf(FINFO, "sum=%.8x k=%d\n", sum, k);
167         
168         offset = 0;
169         
170         end = len + 1 - s->sums[s->count-1].len;
171         
172         if (verbose > 3)
173                 rprintf(FINFO,"hash search s->n=%d len=%.0f count=%d\n",
174                         s->n,(double)len,s->count);
175         
176         do {
177                 tag t = gettag2(s1,s2);
178                 int done_csum2 = 0;
179                         
180                 j = tag_table[t];
181                 if (verbose > 4)
182                         rprintf(FINFO,"offset=%.0f sum=%08x\n",(double)offset,sum);
183                 
184                 if (j == NULL_TAG) {
185                         goto null_tag;
186                 }
187
188                 sum = (s1 & 0xffff) | (s2 << 16);
189                 tag_hits++;
190                 for (; j < (int) s->count && targets[j].t == t; j++) {
191                         int l, i = targets[j].i;
192                         
193                         if (sum != s->sums[i].sum1) continue;
194                         
195                         /* also make sure the two blocks are the same length */
196                         l = MIN(s->n,len-offset);
197                         if (l != s->sums[i].len) continue;                      
198
199                         if (verbose > 3)
200                                 rprintf(FINFO,"potential match at %.0f target=%d %d sum=%08x\n",
201                                         (double)offset,j,i,sum);
202                         
203                         if (!done_csum2) {
204                                 map = (schar *)map_ptr(buf,offset,l);
205                                 get_checksum2((char *)map,l,sum2);
206                                 done_csum2 = 1;
207                         }
208                         
209                         if (memcmp(sum2,s->sums[i].sum2,csum_length) != 0) {
210                                 false_alarms++;
211                                 continue;
212                         }
213
214                         /* we've found a match, but now check to see
215                            if last_i can hint at a better match */
216                         for (j++; j < (int) s->count && targets[j].t == t; j++) {
217                                 int i2 = targets[j].i;
218                                 if (i2 == last_i + 1) {
219                                         if (sum != s->sums[i2].sum1) break;
220                                         if (memcmp(sum2,s->sums[i2].sum2,csum_length) != 0) break;
221                                         /* we've found an adjacent match - the RLL coder 
222                                            will be happy */
223                                         i = i2;
224                                         break;
225                                 }
226                         }
227
228                         last_i = i;
229                         
230                         matched(f,s,buf,offset,i);
231                         offset += s->sums[i].len - 1;
232                         k = MIN((len-offset), s->n);
233                         map = (schar *)map_ptr(buf,offset,k);
234                         sum = get_checksum1((char *)map, k);
235                         s1 = sum & 0xFFFF;
236                         s2 = sum >> 16;
237                         matches++;
238                         break;
239                 }
240                 
241         null_tag:
242                 /* Trim off the first byte from the checksum */
243                 map = (schar *)map_ptr(buf,offset,k+1);
244                 s1 -= map[0] + CHAR_OFFSET;
245                 s2 -= k * (map[0]+CHAR_OFFSET);
246                 
247                 /* Add on the next byte (if there is one) to the checksum */
248                 if (k < (len-offset)) {
249                         s1 += (map[k]+CHAR_OFFSET);
250                         s2 += s1;
251                 } else {
252                         --k;
253                 }
254
255                 /* By matching early we avoid re-reading the
256                    data 3 times in the case where a token
257                    match comes a long way after last
258                    match. The 3 reads are caused by the
259                    running match, the checksum update and the
260                    literal send. */
261                 if (offset > last_match &&
262                     offset-last_match >= CHUNK_SIZE+s->n && 
263                     (end-offset > CHUNK_SIZE)) {
264                         matched(f,s,buf,offset - s->n, -2);
265                 }
266         } while (++offset < end);
267         
268         matched(f,s,buf,len,-1);
269         map_ptr(buf,len-1,1);
270 }
271
272
273 /**
274  * Scan through a origin file, looking for sections that match
275  * checksums from the generator, and transmit either literal or token
276  * data.
277  *
278  * Also calculates the MD4 checksum of the whole file, using the md
279  * accumulator.  This is transmitted with the file as protection
280  * against corruption on the wire.
281  *
282  * @param s Checksums received from the generator.  If <tt>s->count ==
283  * 0</tt>, then there are actually no checksums for this file.
284  *
285  * @param len Length of the file to send.
286  **/
287 void match_sums(int f, struct sum_struct *s, struct map_struct *buf, OFF_T len)
288 {
289         char file_sum[MD4_SUM_LENGTH];
290         extern int write_batch;  /*  dw */
291
292         last_match = 0;
293         false_alarms = 0;
294         tag_hits = 0;
295         matches=0;
296         data_transfer=0;
297
298         sum_init();
299
300         if (len > 0 && s->count>0) {
301                 build_hash_table(s);
302                 
303                 if (verbose > 2) 
304                         rprintf(FINFO,"built hash table\n");
305                 
306                 hash_search(f,s,buf,len);
307                 
308                 if (verbose > 2) 
309                         rprintf(FINFO,"done hash search\n");
310         } else {
311                 OFF_T j;
312                 /* by doing this in pieces we avoid too many seeks */
313                 for (j=0;j<(len-CHUNK_SIZE);j+=CHUNK_SIZE) {
314                         int n1 = MIN(CHUNK_SIZE,(len-CHUNK_SIZE)-j);
315                         matched(f,s,buf,j+n1,-2);
316                 }
317                 matched(f,s,buf,len,-1);
318         }
319
320         sum_end(file_sum);
321
322         if (remote_version >= 14) {
323                 if (verbose > 2)
324                         rprintf(FINFO,"sending file_sum\n");
325                 write_buf(f,file_sum,MD4_SUM_LENGTH);
326                 if (write_batch) /* dw */
327                     write_batch_delta_file(file_sum, MD4_SUM_LENGTH);
328         }
329
330         if (targets) {
331                 free(targets);
332                 targets=NULL;
333         }
334         
335         if (verbose > 2)
336                 rprintf(FINFO, "false_alarms=%d tag_hits=%d matches=%d\n",
337                         false_alarms, tag_hits, matches);
338         
339         total_tag_hits += tag_hits;
340         total_false_alarms += false_alarms;
341         total_matches += matches;
342         stats.literal_data += data_transfer;
343 }
344
345 void match_report(void)
346 {
347         if (verbose <= 1)
348                 return;
349
350         rprintf(FINFO,
351                 "total: matches=%d  tag_hits=%d  false_alarms=%d data=%.0f\n",
352                 total_matches,total_tag_hits,
353                 total_false_alarms,
354                 (double)stats.literal_data);
355 }