]> mj.ucw.cz Git - libucw.git/blobdiff - lib/fastbuf.h
conf2: implement clearing a dynamic array
[libucw.git] / lib / fastbuf.h
index ba9c42c51322519ac28ee106adba71eae718c8df..219fec19a7fd07852a86a560c67900c060f623b1 100644 (file)
 /*
- *     Sherlock Library -- Fast File Buffering
+ *     UCW Library -- Fast Buffered I/O
  *
- *     (c) 1997 Martin Mares, <mj@atrey.karlin.mff.cuni.cz>
+ *     (c) 1997--2004 Martin Mares <mj@ucw.cz>
+ *     (c) 2004 Robert Spalek <robert@ucw.cz>
+ *
+ *     This software may be freely distributed and used according to the terms
+ *     of the GNU Lesser General Public License.
  */
 
+#ifndef _UCW_FASTBUF_H
+#define _UCW_FASTBUF_H
+
 #ifndef EOF
 #include <stdio.h>
 #endif
 
+#include <string.h>
+
+#include "lib/unaligned.h"
+
+/*
+ *  Generic buffered I/O. You supply hooks to be called for low-level operations
+ *  (swapping of buffers, seeking and closing), we do the rest.
+ *
+ *  Buffer layout when reading:
+ *
+ *  +----------------+---------------------------+
+ *  | read data      | free space                |
+ *  +----------------+---------------------------+
+ *  ^        ^        ^                           ^
+ *  buffer   bptr     bstop                       bufend
+ *
+ *  After the last character is read, bptr == bstop and buffer refill
+ *  is deferred to the next read attempt. This gives us an easy way
+ *  how to implement bungetc().
+ *
+ *  When writing:
+ *
+ *  +--------+--------------+--------------------+
+ *  | unused | written data | free space         |
+ *  +--------+--------------+--------------------+
+ *  ^         ^              ^                    ^
+ *  buffer    bstop          bptr                 bufend
+ *
+ *  Dirty tricks:
+ *
+ *    - You can mix reads and writes on the same stream, but you must
+ *     call bflush() in between and remember that the file position
+ *     points after the flushed buffer which is not necessarily the same
+ *     as after the data you've read.
+ *    - The spout/refill hooks can change not only bptr and bstop, but also
+ *     the location of the buffer; fb-mem.c takes advantage of it.
+ *    - In some cases, the user of the bdirect interface can be allowed to modify
+ *     the data in the buffer to avoid unnecessary copying. If the back-end
+ *     allows such modifications, it can set can_overwrite_buffer accordingly:
+ *             *  0 if no modification is allowed,
+ *             *  1 if the user can modify the buffer on the condition that
+ *                  the modifications will be undone before calling the next
+ *                  fastbuf operation
+ *             *  2 if the user is allowed to overwrite the data in the buffer
+ *                  if bdirect_read_commit_modified() is called afterwards.
+ *                  In this case, the back-end must be prepared for trimming
+ *                  of the buffer which is done by the commit function.
+ */
+
 struct fastbuf {
+  byte is_fastbuf[0];                  /* Dummy field for checking of type casts */
   byte *bptr, *bstop;                  /* Access pointers */
   byte *buffer, *bufend;               /* Start and end of the buffer */
   byte *name;                          /* File name for error messages */
-  uns buflen;                          /* Size of standard portion of the buffer */
-  uns pos;                             /* Position of bptr in the file */
-  uns fdpos;                           /* Current position in the file */
-  int fd;                              /* File descriptor */
+  sh_off_t pos;                                /* Position of bstop in the file */
+  int (*refill)(struct fastbuf *);     /* Get a buffer with new data */
+  void (*spout)(struct fastbuf *);     /* Write buffer data to the file */
+  void (*seek)(struct fastbuf *, sh_off_t, int);  /* Slow path for bseek(), buffer already flushed */
+  void (*close)(struct fastbuf *);     /* Close the stream */
+  int (*config)(struct fastbuf *, uns, int);   /* Configure the stream */
+  int can_overwrite_buffer;            /* Can the buffer be altered? (see discussion above) 0=never, 1=temporarily, 2=permanently */
 };
 
-struct fastbuf *bopen(byte *name, uns mode, uns buffer);
-struct fastbuf *bfdopen(int fd, uns buffer);
+/* FastIO on standard files (specify buffer size 0 to enable mmaping) */
+
+struct fastbuf *bopen(byte *name, uns mode, uns buflen);
+struct fastbuf *bopen_tmp(uns buflen);
+struct fastbuf *bfdopen(int fd, uns buflen);
+struct fastbuf *bfdopen_shared(int fd, uns buflen);
+void bfilesync(struct fastbuf *b);
+
+/* FastIO on in-memory streams */
+
+struct fastbuf *fbmem_create(unsigned blocksize);      /* Create stream and return its writing fastbuf */
+struct fastbuf *fbmem_clone_read(struct fastbuf *);    /* Create reading fastbuf */
+
+/* FastIO on memory mapped files */
+
+struct fastbuf *bopen_mm(byte *name, uns mode);
+
+/* FastI on file descriptors with limit */
+
+struct fastbuf *bopen_limited_fd(int fd, uns bufsize, uns limit);
+
+/* FastIO on static buffers */
+
+void fbbuf_init_read(struct fastbuf *f, byte *buffer, uns size, uns can_overwrite);
+void fbbuf_init_write(struct fastbuf *f, byte *buffer, uns size);
+static inline uns
+fbbuf_count_written(struct fastbuf *f)
+{
+  return f->bptr - f->bstop;
+}
+
+/* FastIO on recyclable growing buffers */
+
+struct fastbuf *fbgrow_create(unsigned basic_size);
+void fbgrow_reset(struct fastbuf *b);                  /* Reset stream and prepare for writing */
+void fbgrow_rewind(struct fastbuf *b);                 /* Prepare for reading */
+
+/* Configuring stream parameters */
+
+int bconfig(struct fastbuf *f, uns type, int data);
+
+#define BCONFIG_IS_TEMP_FILE 0
+
+/* Universal functions working on all fastbuf's */
+
 void bclose(struct fastbuf *f);
 void bflush(struct fastbuf *f);
+void bseek(struct fastbuf *f, sh_off_t pos, int whence);
+void bsetpos(struct fastbuf *f, sh_off_t pos);
+void brewind(struct fastbuf *f);
+sh_off_t bfilesize(struct fastbuf *f);
 
-void bseek(struct fastbuf *f, uns pos, int whence);
-void bsetpos(struct fastbuf *f, uns pos);
-
-extern inline uns btell(struct fastbuf *f)
+static inline sh_off_t btell(struct fastbuf *f)
 {
-  return f->pos + (f->bptr - f->buffer);
+  return f->pos + (f->bptr - f->bstop);
 }
 
 int bgetc_slow(struct fastbuf *f);
-extern inline int bgetc(struct fastbuf *f)
+static inline int bgetc(struct fastbuf *f)
 {
   return (f->bptr < f->bstop) ? (int) *f->bptr++ : bgetc_slow(f);
 }
 
 int bpeekc_slow(struct fastbuf *f);
-extern inline int bpeekc(struct fastbuf *f)
+static inline int bpeekc(struct fastbuf *f)
 {
   return (f->bptr < f->bstop) ? (int) *f->bptr : bpeekc_slow(f);
 }
 
-extern inline void bungetc(struct fastbuf *f, byte c)
+static inline void bungetc(struct fastbuf *f)
 {
-  *--f->bptr = c;
+  f->bptr--;
 }
 
-void bputc_slow(struct fastbuf *f, byte c);
-extern inline void bputc(struct fastbuf *f, byte c)
+void bputc_slow(struct fastbuf *f, uns c);
+static inline void bputc(struct fastbuf *f, uns c)
 {
   if (f->bptr < f->bufend)
     *f->bptr++ = c;
@@ -57,22 +161,25 @@ extern inline void bputc(struct fastbuf *f, byte c)
     bputc_slow(f, c);
 }
 
-word bgetw_slow(struct fastbuf *f);
-extern inline word bgetw(struct fastbuf *f)
+static inline uns
+bavailr(struct fastbuf *f)
 {
-  word w;
-  if (f->bptr + 2 <= f->bstop)
+  return f->bstop - f->bptr;
+}
+
+static inline uns
+bavailw(struct fastbuf *f)
+{
+  return f->bufend - f->bptr;
+}
+
+int bgetw_slow(struct fastbuf *f);
+static inline int bgetw(struct fastbuf *f)
+{
+  int w;
+  if (bavailr(f) >= 2)
     {
-      byte *p = f->bptr;
-#ifdef CPU_CAN_DO_UNALIGNED_WORDS
-      w = * ((word *) p);
-#else
-#ifdef CPU_BIG_ENDIAN
-      w = (p[0] << 8) | p[1];
-#else
-      w = (p[1] << 8) | p[0];
-#endif
-#endif
+      w = GET_U16(f->bptr);
       f->bptr += 2;
       return w;
     }
@@ -80,22 +187,13 @@ extern inline word bgetw(struct fastbuf *f)
     return bgetw_slow(f);
 }
 
-ulg bgetl_slow(struct fastbuf *f);
-extern inline ulg bgetl(struct fastbuf *f)
+u32 bgetl_slow(struct fastbuf *f);
+static inline u32 bgetl(struct fastbuf *f)
 {
-  ulg l;
-  if (f->bptr + 4 <= f->bstop)
+  u32 l;
+  if (bavailr(f) >= 4)
     {
-      byte *p = f->bptr;
-#ifdef CPU_CAN_DO_UNALIGNED_LONGS
-      l = * ((ulg *) p);
-#else
-#ifdef CPU_BIG_ENDIAN
-      l = (p[0] << 24) | (p[1] << 16) | (p[2] << 8) | p[3];
-#else
-      l = (p[3] << 24) | (p[2] << 16) | (p[1] << 8) | p[0];
-#endif
-#endif
+      l = GET_U32(f->bptr);
       f->bptr += 4;
       return l;
     }
@@ -103,72 +201,111 @@ extern inline ulg bgetl(struct fastbuf *f)
     return bgetl_slow(f);
 }
 
-void bputw_slow(struct fastbuf *f, word w);
-extern inline void bputw(struct fastbuf *f, word w)
+u64 bgetq_slow(struct fastbuf *f);
+static inline u64 bgetq(struct fastbuf *f)
 {
-  if (f->bptr + 2 <= f->bufend)
+  u64 l;
+  if (bavailr(f) >= 8)
     {
-      byte *p = f->bptr;
-#ifdef CPU_CAN_DO_UNALIGNED_WORDS
-      * ((word *) p) = w;
-#else
-#ifdef CPU_BIG_ENDIAN
-      p[0] = w >> 8U;
-      p[1] = w;
-#else
-      p[1] = w >> 8U;
-      p[0] = w;
-#endif
-#endif
+      l = GET_U64(f->bptr);
+      f->bptr += 8;
+      return l;
+    }
+  else
+    return bgetq_slow(f);
+}
+
+u64 bget5_slow(struct fastbuf *f);
+static inline u64 bget5(struct fastbuf *f)
+{
+  u64 l;
+  if (bavailr(f) >= 5)
+    {
+      l = GET_U40(f->bptr);
+      f->bptr += 5;
+      return l;
+    }
+  else
+    return bget5_slow(f);
+}
+
+void bputw_slow(struct fastbuf *f, uns w);
+static inline void bputw(struct fastbuf *f, uns w)
+{
+  if (bavailw(f) >= 2)
+    {
+      PUT_U16(f->bptr, w);
       f->bptr += 2;
     }
   else
     bputw_slow(f, w);
 }
 
-void bputl_slow(struct fastbuf *f, ulg l);
-extern inline void bputl(struct fastbuf *f, ulg l)
+void bputl_slow(struct fastbuf *f, u32 l);
+static inline void bputl(struct fastbuf *f, u32 l)
 {
-  if (f->bptr + 4 <= f->bufend)
+  if (bavailw(f) >= 4)
     {
-      byte *p = f->bptr;
-#ifdef CPU_CAN_DO_UNALIGNED_LONGS
-      * ((ulg *) p) = l;
-#else
-#ifdef CPU_BIG_ENDIAN
-      p[0] = l >> 24U;
-      p[1] = l >> 16U;
-      p[2] = l >> 8U;
-      p[3] = l;
-#else
-      p[3] = l >> 24U;
-      p[2] = l >> 16U;
-      p[1] = l >> 8U;
-      p[0] = l;
-#endif
-#endif
+      PUT_U32(f->bptr, l);
       f->bptr += 4;
     }
   else
     bputl_slow(f, l);
 }
 
-void bread_slow(struct fastbuf *f, void *b, uns l);
-extern inline void bread(struct fastbuf *f, void *b, uns l)
+void bputq_slow(struct fastbuf *f, u64 l);
+static inline void bputq(struct fastbuf *f, u64 l)
+{
+  if (bavailw(f) >= 8)
+    {
+      PUT_U64(f->bptr, l);
+      f->bptr += 8;
+    }
+  else
+    bputq_slow(f, l);
+}
+
+void bput5_slow(struct fastbuf *f, u64 l);
+static inline void bput5(struct fastbuf *f, u64 l)
 {
-  if (f->bptr + l <= f->bstop)
+  if (bavailw(f) >= 5)
+    {
+      PUT_U40(f->bptr, l);
+      f->bptr += 5;
+    }
+  else
+    bput5_slow(f, l);
+}
+
+uns bread_slow(struct fastbuf *f, void *b, uns l, uns check);
+static inline uns bread(struct fastbuf *f, void *b, uns l)
+{
+  if (bavailr(f) >= l)
     {
       memcpy(b, f->bptr, l);
       f->bptr += l;
+      return l;
     }
   else
-    bread_slow(f, b, l);
+    return bread_slow(f, b, l, 0);
+}
+
+static inline uns breadb(struct fastbuf *f, void *b, uns l)
+{
+  if (bavailr(f) >= l)
+    {
+      memcpy(b, f->bptr, l);
+      f->bptr += l;
+      return l;
+    }
+  else
+    return bread_slow(f, b, l, 1);
 }
 
 void bwrite_slow(struct fastbuf *f, void *b, uns l);
-extern inline void bwrite(struct fastbuf *f, void *b, uns l)
+static inline void bwrite(struct fastbuf *f, void *b, uns l)
 {
-  if (f->bptr + l <= f->bufend)
+  if (bavailw(f) >= l)
     {
       memcpy(f->bptr, b, l);
       f->bptr += l;
@@ -177,19 +314,110 @@ extern inline void bwrite(struct fastbuf *f, void *b, uns l)
     bwrite_slow(f, b, l);
 }
 
-void bbcopy(struct fastbuf *f, struct fastbuf *t, uns l);
 byte *bgets(struct fastbuf *f, byte *b, uns l);        /* Non-std */
+int bgets_nodie(struct fastbuf *f, byte *b, uns l);
+byte *bgets0(struct fastbuf *f, byte *b, uns l);
 
-extern inline void
+static inline void
 bputs(struct fastbuf *f, byte *b)
 {
   bwrite(f, b, strlen(b));
 }
 
-extern inline void
+static inline void
+bputs0(struct fastbuf *f, byte *b)
+{
+  bwrite(f, b, strlen(b)+1);
+}
+
+static inline void
 bputsn(struct fastbuf *f, byte *b)
 {
   bputs(f, b);
   bputc(f, '\n');
 }
 
+void bbcopy_slow(struct fastbuf *f, struct fastbuf *t, uns l);
+static inline void
+bbcopy(struct fastbuf *f, struct fastbuf *t, uns l)
+{
+  if (bavailr(f) >= l && bavailw(t) >= l)
+    {
+      memcpy(t->bptr, f->bptr, l);
+      t->bptr += l;
+      f->bptr += l;
+    }
+  else
+    bbcopy_slow(f, t, l);
+}
+
+int bskip_slow(struct fastbuf *f, uns len);
+static inline int bskip(struct fastbuf *f, uns len)
+{
+  if (bavailr(f) >= len)
+    {
+      f->bptr += len;
+      return 1;
+    }
+  else
+    return bskip_slow(f, len);
+}
+
+/* I/O on addr_int_t */
+
+#ifdef CPU_64BIT_POINTERS
+#define bputa(x,p) bputq(x,p)
+#define bgeta(x) bgetq(x)
+#else
+#define bputa(x,p) bputl(x,p)
+#define bgeta(x) bgetl(x)
+#endif
+
+/* Direct I/O on buffers */
+
+static inline uns
+bdirect_read_prepare(struct fastbuf *f, byte **buf)
+{
+  if (f->bptr == f->bstop && !f->refill(f))
+    {
+      *buf = NULL;  // This is not needed, but it helps to get rid of spurious warnings
+      return 0;
+    }
+  *buf = f->bptr;
+  return bavailr(f);
+}
+
+static inline void
+bdirect_read_commit(struct fastbuf *f, byte *pos)
+{
+  f->bptr = pos;
+}
+
+static inline void
+bdirect_read_commit_modified(struct fastbuf *f, byte *pos)
+{
+  f->bptr = pos;
+  f->buffer = pos;     /* Avoid seeking backwards in the buffer */
+}
+
+static inline uns
+bdirect_write_prepare(struct fastbuf *f, byte **buf)
+{
+  if (f->bptr == f->bufend)
+    f->spout(f);
+  *buf = f->bptr;
+  return bavailw(f);
+}
+
+static inline void
+bdirect_write_commit(struct fastbuf *f, byte *pos)
+{
+  f->bptr = pos;
+}
+
+/* Formatted output */
+
+int bprintf(struct fastbuf *b, char *msg, ...) FORMAT_CHECK(printf,2,3);
+int vbprintf(struct fastbuf *b, char *msg, va_list args);
+
+#endif