cinelerra-5.1/db/tdb.h

   1 #ifndef __DB_H__
   2 #define __DB_H__
   3 #include <cstring>
   4 #include <stdint.h>
   5 #include <stdlib.h>
   6 #include <limits.h>
   7 #include <sys/types.h>
   8
   9 #define entityIdIndex indecies[entityIdIdx]
  10 #define entityNmIndex indecies[entityNmIdx]
  11 #define freeStoreIndex indecies[freeStoreIdx]
  12 #define addrStoreIndex indecies[addrStoreIdx]
  13 #define freeSpaceIndex indecies[cache.freeIdx]
  14 #define addrSpaceIndex indecies[cache.addrIdx]
  15
  16 #define noThrow std::nothrow
  17 #ifndef likely
  18 #define likely(x)   (__builtin_constant_p(x) ? !!(x) : __builtin_expect(!!(x), 1))
  19 #define unlikely(x) (__builtin_constant_p(x) ? !!(x) : __builtin_expect(!!(x), 0))
  20 #endif
  21 #ifndef lengthof
  22 #define lengthof(x) ((int)(sizeof(x)/sizeof(x[0])))
  23 #endif
  24
  25 #if 0
  26 inline void *operator new(size_t n) { void *vp = malloc(n); bzero(vp,n); return vp; }
  27 inline void operator delete(void *t) { free(t); }
  28 inline void operator delete(void *t,size_t n) { free(t); }
  29 inline void *operator new[](size_t n) { void *vp = malloc(n); bzero(vp,n); return vp; }
  30 inline void operator delete[](void *t) { free(t); }
  31 inline void operator delete[](void *t,size_t n) { free(t); }
  32 #endif
  33
  34 #define ZMEDIA
  35 #define ZFUTEX
  36 #ifdef ZFUTEX
  37 #include <unistd.h>
  38 #include <endian.h>
  39 #include <linux/futex.h>
  40 #include <sys/syscall.h>
  41 #else
  42 #include <pthread.h>
  43 #endif
  44
  45 #if 1
  46 //entity definitions
  47 #define DbObj(nm) \
  48   class nm##Obj : public Db::Obj { public:
  49
  50 #define DbLoc(nm) \
  51   class nm##Loc : public Db::ObjectLoc { public: \
  52     nm##Obj *operator ->() { return (nm##Obj *)addr(); } \
  53     nm##Loc(Db::Entity *ep) : Db::ObjectLoc(ep) {} \
  54     nm##Loc(Db::Entity &e) : Db::ObjectLoc(&e) {}
  55
  56 //basic definitions
  57 #define basic_def(ty,n) class t_##n { public: ty v; t_##n() {} \
  58  t_##n(const ty &i) : v(i) {} \
  59  t_##n(const t_##n &i) : v(i.v) {} \
  60  t_##n &operator =(const t_##n &i) { v = i.v; return *this; } \
  61  ty &operator =(const ty &i) { return v = i; } \
  62  ty *addr() { return &v; } int size() { return sizeof(v); } \
  63  } v_##n \
  64
  65 //array definitions
  66 #define array_def(ty,n,l) class t_##n { public: ty v[l]; t_##n() {} \
  67  t_##n(const t_##n &i) { memcpy(&v,&i.v,sizeof(v)); } \
  68  t_##n(ty *i) { memcpy(&v,i,sizeof(v)); } \
  69  t_##n(ty(*i)[l]) { memcpy(&v,i,sizeof(v)); } \
  70  ty *operator =(const ty *i) { memcpy(&v,i,sizeof(v)); return &v[0]; } \
  71  ty *addr() { return &v[0]; } int size() { return sizeof(v); } \
  72  } v_##n \
  73
  74 // variable array definitions
  75 #define varray_def(ty,n) \
  76  class t_##n { public: char *v; int l; t_##n() {} \
  77  t_##n(const char *i, int sz) { v = (char *)i; l = sz; } \
  78  t_##n(const unsigned char *i, int sz) { v = (char *)i; l = sz; } \
  79  ty *addr() { return (ty *)v; } int size() { return l; } \
  80  }; Db::varObj v_##n \
  81
  82 // string array definitions
  83 #define sarray_def(ty,n) \
  84  class t_##n { public: char *v; int l; t_##n() {} \
  85  t_##n(const char *i, int sz) { v = (char *)i; l = sz; } \
  86  t_##n(const unsigned char *i, int sz) { v = (char *)i; l = sz; } \
  87  t_##n(const char *i) { t_##n(i,strlen(i)+1); } \
  88  t_##n(const unsigned char *i) { t_##n(i,strlen(v)+1); } \
  89  ty *addr() { return (ty *)v; } int size() { return l; } \
  90  }; Db::varObj v_##n \
  91
  92 //basic type ref
  93 #define basic_ref(ty,n) \
  94  ty *_##n() { return (*this)->v_##n.addr(); } \
  95  ty n() { return *_##n(); } \
  96  void n(ty i) { _wr(); *_##n() = i; } \
  97  int size_##n() { return (*this)->v_##n.size(); } \
  98
  99 //array type ref
 100 #define array_ref(ty,n,l) \
 101  ty *_##n() { return (*this)->v_##n.addr(); } \
 102  ty (&n())[l] { return *(ty (*)[l])_##n(); } \
 103  void n(const ty *i,int m) { _wr(); if( m > 0 ) memcpy(n(),i,m); } \
 104  void n(const ty *i) { n(i,(*this)->v_##n.size()); } \
 105  int size_##n() { return (*this)->v_##n.size(); } \
 106
 107 //variable array type ref
 108 #define varray_ref(ty,n) \
 109  ty *_##n() { return (ty *)addr((*this)->v_##n); } \
 110  ty *_##n(int sz) { size((*this)->v_##n, sz); \
 111    return sz > 0 ? (ty *)addr_wr((*this)->v_##n) : 0; } \
 112  ty (&n())[] { return *(ty (*)[])_##n(); } \
 113  int n(const ty *v, int sz) { ty *vp=_##n(sz); \
 114   if( vp && sz > 0 ) memcpy(vp, v, sz); return 0; } \
 115  int size_##n() { return (*this)->v_##n.size(); } \
 116
 117 //string array type ref
 118 #define sarray_ref(ty,n) \
 119  ty *_##n() { return (ty *)addr((*this)->v_##n); } \
 120  ty *_##n(int sz) { size((*this)->v_##n, sz); \
 121    return sz > 0 ? (ty *)addr_wr((*this)->v_##n) : 0; } \
 122  ty (&n())[] { return *(ty (*)[])_##n(); } \
 123  int n(const ty *v, int sz) { ty *vp=_##n(sz); \
 124   if( vp && sz > 0 ) memcpy(vp, v, sz); return 0; } \
 125  int n(const char *v) { return n((ty *)v,strlen(v)+1); } \
 126  int n(const unsigned char *v) { return n((const char *)v); } \
 127  int size_##n() { return (*this)->v_##n.size(); } \
 128
 129 #endif
 130
 131 #define DEBUG
 132 #define DEBUG_TIMESTAMPS
 133 #define DBBUG_ERR   0x00000001
 134 #define DBBUG_FAIL  0x00000002
 135 #define CHK
 136 //#define CHK 1 ? 0 :
 137
 138 class Db;
 139
 140 class Db {
 141 public:
 142   typedef int pageId;
 143   typedef int transId;
 144   typedef long ioAddr;
 145
 146 private:
 147   int root_info_id;
 148   int index_info_id;
 149   int page_info_id;
 150
 151   class RootInfo {
 152   public:
 153     int root_magic;           // info_magic label
 154     int root_info_size;       // root_info blob size
 155     int last_info_size;
 156     int entity_max_id;
 157     int entity_count;
 158     ioAddr root_info_addr;
 159     ioAddr last_info_addr;
 160     transId transaction_id;   // current transaction
 161     ioAddr file_size;         // current file size
 162     pageId freePages;         // free page table page list
 163     int indeciesUsed;         // number of active indecies
 164     int pageTableUsed;        // number of active pages
 165
 166     int init();
 167   } *root_info;
 168
 169   int shm_init, no_shm;
 170
 171   static void *get_mem8_t(int id);
 172   static void *new_mem8_t(int size, int &id);
 173   static int del_mem8_t(const void *vp, int id);
 174   static void *get_shm8_t(int id);
 175   static void *new_shm8_t(int size, int &id);
 176   static int del_shm8_t(const void *vp, int id);
 177   void *(*get_mem)(int id);
 178   void *(*new_mem)(int size, int &id);
 179   int (*del_mem)(const void *vp, int id);
 180
 181 protected:
 182   uint8_t *get_uint8_t(int id, int pg=-1);
 183   uint8_t *new_uint8_t(int size, int &id, int pg=-1);
 184   int del_uint8_t(const void *vp, int id=-1, int pg=-1);
 185
 186 public:
 187   typedef int (*CmprFn)(char *,char *);
 188   static int cmprFrSt(char *a, char *b);
 189   static int cmprAdSt(char *a, char *b);
 190   static int cmprFrSp(char *a, char *b);
 191   static int cmprAdSp(char *a, char *b);
 192   static int cmprOIds(char *a, char *b);
 193   static int cmprStr(char *a, char *b);
 194   static int cmprKey(char *a, char *b);
 195   static int cmprLast(char *a, char *b);
 196   static CmprFn cmprFns[];
 197   typedef void (*errCallback)(Db *db, int v);
 198   static const pageId NIL=-1, DDONE=-2;
 199   enum {
 200     errNoCmprFn = 0,
 201     errNotFound = -1,
 202     errDuplicate = -2,
 203     errNoPage = -3,
 204     errNoMemory = -4,
 205     errIoRead = -5,
 206     errIoWrite = -6,
 207     errIoSeek = -7,
 208     errIoStat = -8,
 209     errBadMagic = -9,
 210     errCorrupt = -10,
 211     errInvalid = -11,
 212     errPrevious = -12,
 213     errObjEntity = -13,
 214     errLimit = -14,
 215     errUser = -15,
 216     idxId = 0, nmSz = 32,
 217     keysz = 256,
 218     keyLT=-2, keyLE=-1, keyEQ=0, keyGE=1, keyGT=2,
 219   };
 220
 221   class pgRef {
 222   public:
 223     pageId id;
 224     int offset;
 225   };
 226
 227   static void zincr(volatile int &v) { /* atomic(++v) */
 228     asm ( " lock incl %1\n" : "+m" (v) :: );
 229   }
 230   static void zdecr(volatile int &v) { /* atomic(--v) */
 231     asm ( " lock decl %1\n" : "+m" (v) :: );
 232   }
 233   static char tdecr(volatile int &v) {
 234     char ret; /* ret = atomic(--loc >= 0 ? 1 : 0) */
 235     asm ( " lock decl %1\n setge %0\n" : "=r" (ret), "+m" (v) :: );
 236     return ret;
 237   }
 238   static char tincr(volatile int &v) {
 239     char ret; /* ret = atomic(++loc > 0 ? 1 : 0) */
 240     asm ( " lock incl %1\n setg %0\n" : "=r" (ret), "+m" (v) :: );
 241     return ret;
 242   }
 243   static int zcmpxchg(int old, int val, volatile int &v) {
 244     int ret = old;
 245     asm volatile( " lock\n cmpxchgl %2,%1\n"
 246       : "+a" (ret), "+m" (v) :  "r" (val) : "memory" );
 247     return ret;
 248   }
 249   static int zxchg(int val, volatile int &v) {
 250     asm volatile( " xchgl %0,%1\n"
 251       : "+r" (val), "+m" (v) :: "memory" );
 252     return val;
 253   }
 254   static int zadd(int n, volatile int &v) {
 255     int old, mod, val;
 256     do { val = (old=v)+n; mod = zcmpxchg(old,val,v);
 257     } while( mod != old );
 258     return val;
 259   }
 260   static void zmfence() {
 261     asm volatile ( " mfence\n" ::: "memory" );
 262   }
 263
 264   class zlock_t;
 265   class zblock_t;
 266   class zrwlock_t;
 267
 268 #ifdef ZFUTEX
 269 #define ZLOCK_INIT zzlock_t()
 270   class zloc_t {
 271   protected:
 272     volatile int loc;
 273     int zfutex(int op, int val, timespec *time=0) {
 274       return syscall(SYS_futex,&loc,op,val,time,0,0);
 275     }
 276     int zyield();
 277     int zgettid();
 278   public:
 279     int zwake(int nwakeups);
 280     int zwait(int val, timespec *ts=0);
 281     int zwait() { return zwait(loc); }
 282     zloc_t() : loc(-1) {}
 283     ~zloc_t() {}
 284   };
 285
 286   class zlock_t : zloc_t {
 287     void *owner;
 288     void *self() {
 289 #ifdef __x86_64__
 290      void *vp; asm ("movq %%fs:%c1,%q0" : "=r" (vp) : "i" (16));
 291 #else
 292      void *vp; asm ("mov %%fs:%c1,%q0" : "=r" (vp) : "i" (16));
 293 #endif
 294      return vp;
 295    }
 296   protected:
 297     friend class zblock_t;
 298     friend class zrwlock_t;
 299     int zlock(int v);
 300     int zunlock(int nwakeups=1);
 301     static int zemsg1();
 302   public:
 303     int lock() {
 304       int v, ret = unlikely( (v=zcmpxchg(-1,0,loc)) >= 0 ) ? zlock(v) : 0;
 305       owner = self();
 306       return ret;
 307     }
 308     int unlock() {
 309       if( unlikely(loc < 0) ) { return zemsg1(); }
 310       owner = 0;
 311       int v, ret = unlikely( (v=zcmpxchg(0,-1,loc)) != 0 ) ? zunlock() : 0;
 312       return ret;
 313     }
 314     zlock_t() { owner = 0; }
 315     ~zlock_t() {}
 316   };
 317
 318   class zblock_t : zlock_t {
 319   public:
 320     void block() { loc = 0; zwait(0); }
 321     void unblock() { loc = -1; zwake(INT_MAX); }
 322     zblock_t() {}
 323     ~zblock_t() {}
 324   };
 325
 326   class zrwlock_t : zloc_t {
 327     zlock_t lk;
 328     void zenter();
 329     void zleave();
 330   public:
 331     void enter() { zincr(loc); if( unlikely( lk.loc >= 0 ) ) zenter(); }
 332     void leave() { if( unlikely( !tdecr(loc) ) ) zleave(); }
 333     void write_enter();
 334     void write_leave();
 335     int locked() { return loc >= 0 ? 0 : lk.loc >= 0 ? 1 : -1; }
 336     int blocked() { return lk.loc >= 0 ? 1 : 0; }
 337     zrwlock_t() {}
 338     ~zrwlock_t() {}
 339   };
 340
 341 #else
 342 #define ZLOCK_INIT { PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER, PTHREAD_COND_INITIALIZER }
 343
 344   class zlock_t {
 345   protected:
 346     pthread_mutex_t zlock;
 347   public:
 348     void lock() { pthread_mutex_lock(&zlock); }
 349     void unlock() { pthread_mutex_unlock(&zlock); }
 350     zlock_t() { pthread_mutex_init(&zlock, 0); }
 351     ~zlock_t() { pthread_mutex_destroy(&zlock); }
 352   };
 353
 354   class zblock_t {
 355     pthread_mutex_t zblock;
 356     pthread_cond_t cond;
 357   public:
 358     zblock_t() {
 359       pthread_mutex_init(&zblock, 0);
 360       pthread_cond_init(&cond, 0);
 361     }
 362     ~zblock_t() {
 363       pthread_mutex_destroy(&zblock);
 364       pthread_cond_destroy(&cond);
 365     }
 366     void block() {
 367       pthread_mutex_lock(&zblock);
 368       pthread_cond_wait(&cond, &zblock);
 369       pthread_mutex_unlock(&zblock);
 370     }
 371     void unblock() { pthread_cond_broadcast(&cond); }
 372   };
 373
 374   class zrwlock_t : zlock_t {
 375     volatile int blocking, users;
 376     zlock_t lk;
 377     pthread_cond_t cond;
 378     void wait() { pthread_cond_wait(&cond, &zlock); }
 379     void wake() { pthread_cond_signal(&cond); }
 380   public:
 381     void enter() { lock();
 382       while( blocking ) { unlock(); lk.lock(); lk.unlock(); lock(); }
 383       ++users;  unlock();
 384     }
 385     void leave() { lock();  if( !--users && blocking ) wake();  unlock(); }
 386     void write_enter() { lk.lock();  blocking = 1;
 387       lock(); while( users ) wait(); unlock();
 388     }
 389     void write_leave() { blocking = 0; lk.unlock(); }
 390     int count() { return users; }
 391     int locked() { return users ? 0 : blocking ? 1 : -1; }
 392     int blocked() { return blocking; }
 393
 394     zrwlock_t() { pthread_cond_init(&cond, 0); users = 0; blocking = 0; }
 395     ~zrwlock_t() { pthread_cond_destroy(&cond); }
 396   };
 397
 398 #endif
 399
 400   class locked {
 401     zlock_t &lk;
 402   public:
 403     locked(zlock_t &l) : lk(l) { lk.lock(); }
 404     ~locked() { lk.unlock(); }
 405   };
 406
 407   class read_locked {
 408     zrwlock_t &rwlk;
 409   public:
 410     read_locked(zrwlock_t &l) : rwlk(l) { rwlk.enter(); }
 411     ~read_locked() { rwlk.leave(); }
 412   };
 413
 414   class write_blocked {
 415     zrwlock_t &rwlk;
 416   public:
 417     write_blocked(zrwlock_t &l) : rwlk(l) { rwlk.write_enter(); }
 418     ~write_blocked() { rwlk.write_leave(); }
 419   };
 420
 421 private:
 422   enum {
 423     db_magic_offset=0,
 424     db_magic=0x00624474,   // tDb
 425     idx_magic=0x00786469,  // idx
 426     info_magic=0x6f666e69, // info
 427     root_magic=0x746f6f72, // root
 428     page_magic=0x6770,     // pg
 429     entity_magic = 0x6d65, // em
 430     root_info_offset=4,
 431     root_info_extra_pages = 2,
 432     idxNil=0, idxBin=1, idxStr=2,
 433     ktyBin=0, ktyInd=1, ktyDir=2,
 434     opDelete=-1, opFind=0, opInsert=1,
 435     pg_unknown=0, pg_root_info=1, pg_free=2,
 436     pg_entity=0x0100, pg_index=0x1000,
 437     max_entity_type = pg_index-pg_entity-1,
 438     max_index_type = 0x10000-pg_index-1,
 439     min_heap_allocation = 32,
 440     entityIdIdx = 0, entityNmIdx = 1,
 441     freeStoreIdx = 2, addrStoreIdx = 3,
 442     freeSpaceIdx = 4, addrSpaceIdx = 5,
 443     usrIdx = 6,
 444     fl_wr=1, fl_rd=2, fl_new=4, fl_free=8,
 445     defaultNoShm = 1,
 446     defaultStoreBlockSize = 8192,
 447     defaultPageTableHunkSize = 8192,
 448     defaultIndexTableHunkSize = 4096,
 449     defaultBinaryBlockSize = 16384,
 450     defaultStringBlockSize = 4096,
 451     defaultEntityPageSize = 65536,
 452   };
 453
 454   int key, fd;
 455   int err_no;
 456   errCallback err_callback;
 457   int my_pid;
 458   transId active_transaction;
 459
 460 #ifdef DEBUG
 461   static int debug;
 462   static const char *errMsgs[];
 463   static void dmsg(int msk, const char *msg,...);
 464   int _err_(int v,const char *fn,int ln);
 465   int _fail_(int v,const char *fn,int ln);
 466 #define err_(v) _err_(v,__func__,__LINE__)
 467 #define fail_(v) _fail_(v,__func__,__LINE__)
 468 #else
 469   static void dmsg(int msk, const char *msg,...) {}
 470   int _err_(int v) { error(v); return v; }
 471   int _fail_(int v) { return v; }
 472 #define err_(v) _err_(v)
 473 #define fail_(v) _fail_(v)
 474 #endif
 475
 476 #define Err(v) return err_(v)
 477 #define Fail(v) return fail_(v)
 478
 479 #define if_ret(fn) do{ int _ret; \
 480  if(unlikely((_ret=(fn))<0)) return _ret; \
 481 }while(0)
 482 #define if_err(fn) do{ int _ret; \
 483  if(unlikely((_ret=(fn))<0)) Err(_ret); \
 484 }while(0)
 485 #define if_fail(fn) do{ int _ret; \
 486  if(unlikely((_ret=(fn))<0)) Fail(_ret); \
 487 }while(0)
 488
 489   class DbInfo {
 490   public:
 491     int magic;
 492     int owner, last_owner;
 493     int info_key, info_id;
 494     int root_info_id;
 495     int index_info_id;
 496     int page_info_id;
 497     zlock_t infoLk;   // lock dbinfo up to here
 498     zrwlock_t dbRwLk; // global lock
 499     zrwlock_t pgTblLk;// pageTable realloc
 500     zlock_t pgAlLk;   // new page pagesUsed/pagesAllocated
 501     zlock_t pgLdLk;   // pageLoad
 502     zlock_t blkAlLk;  // blockAllocate/Free
 503     zlock_t objAlLk;  // objectAllocate/Free
 504     zrwlock_t rw_locks[max_entity_type];
 505
 506     DbInfo(int pid, int key, int id);
 507   } *db_info;
 508   int new_info(int key);
 509   int get_info(int key);
 510   int del_info();
 511
 512   int attach_wr();
 513   int attach_rd();
 514   int attach_rw(int zrw) { return zrw ? attach_wr() : attach_rd(); }
 515   void detach_rw();
 516
 517   class Page;
 518
 519   class pagePrefix {
 520   public:
 521     unsigned short magic;
 522     unsigned short type;
 523     int used;
 524   };
 525
 526   Page *get_Page(pageId pid) volatile { return pageTable[pid]; }
 527   void set_Page(pageId pid, Page *pp) { pageTable[pid] = pp; }
 528   //Page *get_page(pageId pid) { blocked by(pgTblk); return get_Page(pid); }
 529   Page *get_page(pageId pid); // locked pageTable access
 530
 531   static pageId getPageId(unsigned char *&bp) {
 532     int i = sizeof(pageId);  pageId id;
 533     for( id = *bp++; --i > 0; id |= *bp++ ) id <<= 8;
 534     return id;
 535   }
 536   static void putPageId(unsigned char *&bp, pageId id) {
 537     int i = sizeof(pageId) * 8;
 538     while( (i -= 8) >= 0 ) *bp++ = id >> i;
 539   }
 540   static pageId readPageId(char *cp) {
 541     unsigned char *bp = (unsigned char *)cp;
 542     return getPageId(bp);
 543   }
 544   static void writePageId(char *cp, pageId id) {
 545     unsigned char *bp = (unsigned char *)cp;
 546     putPageId(bp,id);
 547   }
 548
 549   class keyBlock : public pagePrefix {
 550     char rightLink[sizeof(pageId)];
 551   public:
 552     int right_link() { return readPageId(&rightLink[0]); }
 553     void right_link(pageId id) { writePageId(&rightLink[0],id); }
 554   };
 555
 556   static int defaultBlockSizes[];
 557
 558   class IndexTypeInfo {
 559   public:
 560     int magic;
 561     short type;                    /* type of index */
 562     short key_type;
 563     char name[nmSz];               /* index string identifier */
 564   };
 565
 566   class IndexBaseType : public IndexTypeInfo {
 567   public:
 568     IndexBaseType(int typ);
 569   };
 570
 571   class IndexRecdInfo {
 572   public:
 573     int idx;                       /* index in db->indecies[] */
 574     int keySz, dataSz;             /* sizeof key/data fields in bytes */
 575     pageId rootPageId;             /* index root page ID */
 576     pageId rightHandSide;          /* the right hand side of the tree for this index */
 577     pageId freeBlocks;             /* free index page list */
 578     unsigned int blockSize;        /* size of new index blocks */
 579     int pad1;
 580     long count;                    /* index population count */
 581   };
 582
 583   class IndexBaseRecd : public IndexRecdInfo {
 584   public:
 585     IndexBaseRecd(int typ, int zidx, int ksz, int dsz);
 586   };
 587
 588   class IndexBaseStorage;
 589   class IndexBaseInfo : public IndexTypeInfo, public IndexRecdInfo {
 590   public:
 591     operator IndexBaseStorage *() { return (IndexBaseStorage *)this; }
 592   };
 593
 594   class IndexBaseStorage : public IndexBaseInfo {
 595   public:
 596     IndexBaseStorage(int typ, int zidx, int ksz, int dsz);
 597     IndexBaseStorage() {}
 598     ~IndexBaseStorage() {}
 599   };
 600
 601   class IndexBase {
 602     IndexBaseStorage *st;
 603     friend class Db;
 604     Db *db;                        /* owner db */
 605     zlock_t idxLk;
 606     pgRef lastAccess, lastFind;    /* last operational access/find location */
 607     pgRef lastInsert, lastDelete;  /* last operational insert/delete location */
 608     pgRef lastNext;                /* last operational next location */
 609     int kdSz;                      /* keySz + dataSz */
 610     int lastOp;                    /* last operation, delete=-1/find=0/insert=1 */
 611     int cInsCount;                 /* number of consecutive insertions */
 612     int cFindCount;                /* number of consecutive finds */
 613     int cDelCount;                 /* number of consecutive deletions */
 614
 615     void init(Db *zdb);
 616     virtual int keyMap(pageId s, int(IndexBase::*fn)(pageId id)) = 0;
 617     virtual int keyCopy(pageId s, IndexBase *ib) = 0;
 618     int blockAllocate(pageId &pid, keyBlock *&bp);
 619     int blockAllocate(pageId &pid, keyBlock *&bp, Page *&pp, char *&cp) {
 620       pp = 0;  cp = 0;  if_err( blockAllocate(pid, bp) );
 621       pp = db->get_page(pid);  cp = (char *)(bp + 1);
 622       return 0;
 623     }
 624     int blockFree(pageId pid);
 625     int blockRelease(pageId pid);
 626     int blockLoad(pageId pid);
 627     int deleteFreeBlocks();
 628     void chkLastReset();
 629     void chkLastInsert();
 630     void chkLastDelete();
 631     void chkLastFind(pgRef &last);
 632   public:
 633 #ifdef DEBUG
 634     int _err_(int v,const char *fn,int ln) { return db->_err_(v,fn,ln); }
 635     int _fail_(int v,const char *fn,int ln) { return db->_fail_(v,fn,ln); }
 636 #else
 637     int _err_(int v) { return db->_err_(v); }
 638     int _fail_(int v) { return db->_fail_(v); }
 639 #endif
 640     virtual int Locate(int op,void *key,CmprFn cmpr,void *rtnKey,void *rtnData) = 0;
 641     virtual int Find(void *key,void *rtnData) = 0;
 642     virtual int Insert(void *key,void *data) = 0;
 643     virtual int Delete(void *key) = 0;
 644     virtual int First(void *rtnKey,void *rtnData) = 0;
 645     virtual int Last(void *rtnKey,void *rtnData) = 0;
 646     virtual int Modify(void *key,void *recd) = 0;
 647     virtual int Next(pgRef &loc,void *rtnKey,void *rtnData) = 0;
 648     int First(pgRef &loc,void *rtnKey,void *rtnData) {
 649       if_fail( First(rtnKey, rtnData) );
 650       loc = lastNext;
 651       return 0;
 652     }
 653     int Next(void *rtnKey,void *rtnData) {
 654       if( lastNext.id < 0 ) Fail(errInvalid);
 655       return Next(lastNext,rtnKey,rtnData);
 656     }
 657     long Count() { return st->count; }
 658     int MakeRoot();
 659     int UnmakeRoot();
 660     int Clear();
 661     int NextLoc(pgRef &loc) { loc = lastNext; return 0; }
 662     IndexBase(Db *zdb, int typ, int zidx, int ksz, int dsz);
 663     IndexBase(Db *zdb, IndexBaseStorage &d);
 664     virtual ~IndexBase();
 665   } **indecies;
 666
 667   int indeciesAllocated, indecies_sz;
 668
 669   class IndexBinaryStorage;
 670   class IndexBinaryInfo {
 671   public:
 672     operator IndexBinaryStorage *() { return (IndexBinaryStorage *)this; }
 673     int cmprId;
 674   };
 675
 676   class IndexBinaryStorage : public IndexBinaryInfo {
 677   public:
 678     IndexBinaryStorage(int cmprId) { this->cmprId = cmprId; }
 679     IndexBinaryStorage() {}
 680     ~IndexBinaryStorage() {}
 681   };
 682
 683   class IndexBinary : public IndexBase {
 684     IndexBinaryStorage *bst;
 685     friend class Db;
 686     CmprFn compare;                /* the key compare function type */
 687     char *akey;                    /* pointer to key argument */
 688     int keyInterior;               /* last insert interior/exterior */
 689     int idf;                       /* interior delete flag */
 690     char *iky, *tky;               /* search/promoted temp key storage */
 691
 692     void init();
 693     int keyMap(pageId s, int(IndexBase::*fn)(pageId id));
 694     int keyCopy(pageId s, IndexBase *ib);
 695     int keyBlockUnderflow(int &t,keyBlock *lbb,pageId p,keyBlock *pbb,int pi);
 696     void makeKey(char *cp,char *key,int l,char *recd,int n);
 697     void setLastKey(pageId s,pageId u,int k);
 698     int keyLocate(pgRef &last,pageId s, int op,void *ky, CmprFn cmpr);
 699     int chkNext(pgRef &loc, char *&kp);
 700     int keyNext(pgRef &loc, char *kp);
 701     int chkFind(pgRef &loc, char *key);
 702     int keyFind(pgRef &loc,void *ky, pageId s);
 703     int chkInsert(void *key,void *data);
 704     int keyInsert(pageId s, pageId &t);
 705     int chkDelete(pgRef &loc, void *kp);
 706     int keyDelete(int &t,void *kp,pageId s,pageId p,keyBlock *pbb,int pi);
 707     int keyFirst(pgRef &loc, pageId s);
 708     int keyLast(pgRef &loc, pageId s);
 709
 710     int refLocate(pgRef &loc, int op,void *key, CmprFn cmpr);
 711     int Locate(int op,void *key,CmprFn cmpr,void *rtnKey,void *rtnData);
 712     int refFind(pgRef &loc, void *key);
 713     int Find(void *key,void *rtnData);
 714     int Insert(void *key,void *data);
 715     int Delete(void *key);
 716     int First(void *rtnKey,void *rtnData);
 717     int Last(void *rtnKey,void *rtnData);
 718     int Modify(void *key,void *recd);
 719     int Next(pgRef &loc,void *rtnKey,void *rtnData);
 720     int Next(void *rtnKey,void *rtnData) {
 721       return IndexBase::Next(rtnKey,rtnData);
 722     }
 723     void wr_key(void *kp, char *bp, int sz) {
 724       switch( st->key_type ) {
 725       case ktyBin: memcpy(bp,kp,sz); break;
 726       case ktyDir:
 727       case ktyInd: ((Key *)kp)->wr_key(bp); break;
 728       }
 729     }
 730     char *ikey() { return iky; }
 731     char *tkey() { return tky; }
 732   public:
 733     IndexBinary(Db *zdb, int zidx, int ksz, int dsz, CmprFn cmpr);
 734     IndexBinary(Db *zdb, IndexBaseStorage *b, IndexBinaryStorage *d);
 735     IndexBinary(IndexBase *ib, IndexBaseStorage *b, IndexBinaryStorage *d);
 736     ~IndexBinary();
 737   };
 738   friend class IndexBinary;
 739
 740   class IndexStringStorage;
 741   class IndexStringInfo {
 742     char dummy; // compiler needs this for some reason
 743   public:
 744     operator IndexStringStorage *() { return (IndexStringStorage *)this; }
 745   };
 746
 747   class IndexStringStorage : public IndexStringInfo {
 748   public:
 749     IndexStringStorage() {}
 750     ~IndexStringStorage() {}
 751   };
 752
 753   class IndexString : public IndexBase {
 754     IndexStringStorage *sst;
 755     friend class Db;
 756     static int ustrcmp(unsigned char *a, unsigned char *b) {
 757       return strncmp((char *)a,(char *)b,keysz);
 758     }
 759     static void ustrcpy(unsigned char *a, unsigned char *b) {
 760       strncpy((char *)a,(char *)b,keysz);
 761     }
 762     static void umemmove(unsigned char *&a, unsigned char *b, int n) {
 763       memmove(a,b,n);  a += n;
 764     }
 765     static int kpress(unsigned char *kp, unsigned char *lp, unsigned char *cp);
 766     int split(int n, int i, pageId s, pageId &l, pageId r);
 767     void init();
 768     int keyMap(pageId s, int(IndexBase::*fn)(pageId id));
 769     int keyCopy(pageId s, IndexBase *ib);
 770     int chkInsert(void *key,void *data);
 771     int keyInsert(pageId &t, pageId s);
 772     int keyFirst(pageId s);
 773     int keyLast(pageId s);
 774     int keyLocate(pgRef &last,pageId s,int &t, int op,
 775         unsigned char *ky,CmprFn cmpr, unsigned char *rky);
 776     int chkFind(pgRef &loc, char *key, unsigned char *lkey, unsigned char *lky=0);
 777     int keyFind(pgRef &loc, unsigned char *ky);
 778     int keyNext(pgRef &loc, unsigned char *rky);
 779     int keyUnderflow(pageId s, pageId &t, int k);
 780     int keyOverflow(pageId s, pageId &t, int k, int o);
 781     int keyRemap(pageId s, pageId &t, int k, int o);
 782     int keyDelete(pageId s, pageId &t);
 783
 784     unsigned char lastAccKey[keysz], lastFndKey[keysz];
 785     unsigned char lastInsKey[keysz], lastDelKey[keysz];
 786     unsigned char lastNxtKey[keysz];
 787     unsigned char *tky, *dky;   // dataSz+keysz+1
 788     unsigned char *tbfr;        // 3*allocated
 789     unsigned char akey[keysz];  // key in use
 790     int idf;                    /* interior delete flag */
 791
 792     int refLocate(pgRef &loc, int op, void *key, CmprFn cmpr, unsigned char *rkey);
 793     int Locate(int op,void *key,CmprFn cmpr,void *rtnKey,void *rtnData);
 794     int refFind(pgRef &loc, void *key);
 795     int Find(void *key,void *rtnData);
 796     int Insert(void *key,void *data);
 797     int Delete(void *key);
 798     int First(void *rtnKey,void *rtnData);
 799     int Last(void *rtnKey,void *rtnData);
 800     int Modify(void *key,void *recd);
 801     int Next(pgRef &loc,void *rtnKey,void *rtnData);
 802     int Next(void *rtnKey,void *rtnData) {
 803       return IndexBase::Next(rtnKey,rtnData);
 804     }
 805
 806   public:
 807     IndexString(Db *zdb, int zidx, int dsz);
 808     IndexString(Db *zdb, IndexBaseStorage *b, IndexStringStorage *d);
 809     IndexString(IndexBase *ib, IndexBaseStorage *b, IndexStringStorage *d);
 810     ~IndexString();
 811   };
 812   friend class IndexString;
 813
 814   class IndexBinaryData : public IndexBaseInfo, public IndexBinaryInfo {};
 815   class IndexStringData : public IndexBaseInfo, public IndexStringInfo {};
 816
 817   typedef union {
 818     IndexBaseInfo base;
 819     IndexBinaryData bin;
 820     IndexStringData str;
 821   } IndexInfo;
 822   IndexInfo *index_info;        /* image for index storage */
 823
 824   class allocPrefix {
 825   public:
 826     unsigned short magic;
 827     unsigned short type;
 828     int size;
 829   };
 830
 831   class freeStoreRecord {
 832   public:
 833     long size;
 834     ioAddr io_addr;
 835   };
 836
 837   class addrStoreRecord {
 838   public:
 839     ioAddr io_addr;
 840     long size;
 841   };
 842
 843   class freeSpaceRecord {
 844   public:
 845     long size;
 846     pageId id;
 847     int offset;
 848   };
 849
 850   class addrSpaceRecord {
 851   public:
 852     pageId id;
 853     int offset;
 854     long size;
 855   };
 856
 857   class AllocCache {
 858     pgRef loc;
 859     int avail;
 860     friend class Db;
 861   public:
 862     int cacheFlush(Db *db);
 863     int Get(Db *db,int &size, pgRef &ref);
 864     int Load(Db *db, pageId id, int ofs, int sz);
 865     void init() { loc.id = NIL; loc.offset = 0; avail = 0; }
 866     void init(pageId id, int ofs, int sz) {
 867       loc.id = id; loc.offset = ofs; avail = sz;
 868     }
 869     void dmp() {
 870       printf("loc: %d/%d  avl: %d\n", loc.id,loc.offset,avail);
 871     }
 872     int freeIdx, addrIdx;
 873     int init_idx(Db *db, const char *nm);
 874   } alloc_cache;
 875
 876   int cacheFlush() { return alloc_cache.cacheFlush(this); }
 877   void cacheDelete(AllocCache &cache);
 878   int cache_all_flush();
 879
 880   class PageStorage {
 881   public:
 882     unsigned int used;
 883     unsigned int allocated;
 884     unsigned short flags;
 885     unsigned short type;
 886     int io_allocated;
 887     int wr_allocated;
 888     int shmid;
 889     pageId link;
 890     transId trans_id;
 891     ioAddr io_addr;
 892     ioAddr wr_io_addr;
 893
 894     void init();
 895     PageStorage() { init(); }
 896     ~PageStorage() {}
 897     int chk_flags(int fl) { return flags & fl; }
 898     int set_flags(int fl) { return flags |= fl; }
 899     int clr_flags(int fl) { return flags &= ~fl; }
 900   } *page_info;
 901
 902   class Page {
 903     zlock_t pgLk;
 904     PageStorage *st;
 905     pagePrefix *addr;
 906     int shm_id;
 907     void init();
 908   public:
 909     // PageStorage access
 910     int iused() { return st->used-sizeof(keyBlock); }
 911     void iused(int v) { st->used = v+sizeof(keyBlock); }
 912     int iallocated() { return st->allocated-sizeof(keyBlock); }
 913     void iallocated(int v) { st->allocated = v+sizeof(keyBlock); }
 914     PageStorage *operator ->() { return st; }
 915     int release();
 916     void reset_to(Page *pp);
 917     Page(PageStorage &d) { st = &d; init(); }
 918     ~Page() {}
 919     friend class Db;
 920   } **pageTable;
 921   int pageTableAllocated, page_table_sz;
 922
 923   int entityPageSize;
 924   int storeBlockSize;
 925   int pageTableHunkSize;
 926   int indexTableHunkSize;
 927
 928   class undoData {
 929   public:
 930     class cfnData {
 931       public:
 932       int cmprId;
 933       CmprFn compare;
 934     } *cfn;
 935     int cfnAllocated, cfnUsed;
 936     undoData() : cfn(0), cfnAllocated(0), cfnUsed(0) {}
 937     ~undoData() { delete [] cfn; cfnAllocated = cfnUsed = 0; }
 938     int save(Db *db);
 939     int restore(Db *db);
 940   } undata;
 941
 942   ioAddr file_position;
 943
 944   char *bfr, *lmt, *inp;
 945   int open_bfr();
 946   int close_bfr();
 947   int flush_bfr();
 948   int write_bfr(char *dp, int sz);
 949
 950 public:
 951 #ifdef ZMEDIA
 952
 953   // count of on bits
 954   inline static unsigned int on_bits(unsigned int n) {
 955     n = (n & 0x55555555) + ((n >> 1) & 0x55555555);
 956     n = (n & 0x33333333) + ((n >> 2) & 0x33333333);
 957     n = (n & 0x0f0f0f0f) + ((n >> 4) & 0x0f0f0f0f);
 958     n += n >> 8;  n += n >> 16;  //ok, fldsz > 5 bits
 959     return n & 0x1f;
 960   }
 961
 962   // lowest on bit
 963   inline static unsigned int low_bit(unsigned int n) {
 964     return n & ~(n-1);
 965   }
 966
 967   // bit number of lowest on bit
 968   inline static unsigned int low_bit_no(unsigned int n) {
 969     return on_bits(low_bit(n) - 1);
 970   }
 971
 972   // highest on bit, and all lower bits set
 973   inline static unsigned int high_bit_mask(unsigned int n) {
 974     n |= n >> 1;   n |= n >> 2;
 975     n |= n >> 4;   n |= n >> 8;
 976     n |= n >> 16;
 977     return n;
 978   }
 979
 980   // highest on bit
 981   inline static unsigned int high_bit(unsigned int n) {
 982     unsigned m = high_bit_mask(n);
 983     return m & ~(m>>1);
 984   }
 985
 986   // bit number of highest on bit
 987   inline static unsigned int high_bit_no(unsigned int n) {
 988     return on_bits(high_bit_mask(n)) - 1;
 989   }
 990
 991   class pack {
 992     static inline int cpu_aligned() {
 993       unsigned long flags;
 994       asm volatile( "pushf\n" "pop %0\n" : "=rm" (flags) );
 995       return (flags>>18) & 1;
 996     }
 997     static int aligned;
 998     int idx;
 999     uint8_t *bits;
1000     uint64_t vmx;
1001     uint64_t clip(int64_t v) { return v<0 ? 0 : (uint64_t)v>vmx ? vmx : v; }
1002   public:
1003     enum { alignBits = 8, };
1004
1005     static void init(int v=-1) { aligned = v >= 0 ? v : cpu_aligned(); }
1006     void put(uint64_t v, int n);
1007     void putc(uint64_t v, int n) { put(clip(v), n); }
1008     void iput(int v) { put(v, 8*sizeof(int)); }
1009     void lput(int64_t v) { put(v, 8*sizeof(int64_t)); }
1010     uint64_t get(int n);
1011     int iget() { return get(8*sizeof(int)); }
1012     int64_t lget() { return get(8*sizeof(int64_t)); }
1013     int pos() { return idx; }
1014     void seek(int i) { idx = i; }
1015     void init(uint8_t *bp) { bits = bp; idx = 0; vmx = 0; }
1016     uint8_t *bfr() { return this->bits; }
1017     void align() { idx = (idx+alignBits-1) & ~(alignBits-1); }
1018     void *addr() { return &bits[idx/8]; }
1019     void set_max(uint64_t v) { vmx = v; }
1020
1021     pack() : bits(0) { idx = 0; }
1022     pack(uint8_t *bp) { init(bp); }
1023     ~pack() {}
1024   };
1025
1026   class mediaKey {
1027     int w, len;
1028     int64_t cnt;
1029     uint8_t *bp;
1030
1031   public:
1032     static int64_t bit_size(int len, int w);
1033     static int64_t byte_size(int len, int w);
1034     static void build(uint8_t *kp, uint8_t *bp, int w, int len) {
1035       mediaKey key(kp, bp, w, len);
1036     }
1037     static int64_t count(void *kp) {
1038       mediaKey *mkp = (mediaKey *)kp;
1039       return be64toh(mkp->cnt);
1040     }
1041     static int64_t set_count(void *kp, int64_t v) {
1042       mediaKey *mkp = (mediaKey *)kp;
1043       return mkp->cnt = htobe64(v);
1044     }
1045     static int64_t incr_count(void *kp, int64_t dv) {
1046       return set_count(kp, count(kp) + dv);
1047     }
1048     static int64_t count1(uint8_t *kp);
1049     mediaKey(uint8_t *kp, uint8_t *bp, int w, int len);
1050     ~mediaKey();
1051   };
1052
1053   class mediaLoad {
1054     pack pb, pk;
1055     int w, len, dsz, psz, spos;
1056     int64_t cnt, *dat, **dp;
1057     void get_fields(int n, int k);
1058     int dsize(int n) { int m = (n+1)/2; return m>1 ? m+dsize(m) : 1; }
1059
1060   public:
1061     void load(uint8_t *kp);
1062
1063     mediaLoad(uint8_t *bp);
1064     ~mediaLoad();
1065   };
1066
1067   class mediaCmpr {
1068     pack pb, pk;
1069     int w, len, dsz, psz, spos;
1070     int64_t acnt, bcnt, *adat, *bdat, **adp, **bdp;
1071     uint64_t err, lmt;
1072     uint64_t sqr(int64_t v) { return v*v; }
1073     int dsize(int n) { int m = (n+1)/2; return m>1 ? m+dsize(m) : 1; }
1074     uint64_t chk_fields(int m, int k);
1075     int cmpr_fields(int m, int k);
1076
1077   public:
1078     uint64_t chk(uint8_t *kp, uint64_t lmt=~0);
1079     int cmpr(uint8_t *kp, uint64_t lmt=~0);
1080
1081     mediaCmpr(uint8_t *bp);
1082     ~mediaCmpr();
1083   };
1084 #endif
1085
1086   class Entity;
1087   class ObjectLoc;
1088   typedef IndexBase *Index;
1089   int new_entity(Entity &entity, const char *nm, int sz);
1090   int get_entity(Entity &entity, const char *nm);
1091   int del_entity(Entity &entity);
1092
1093   class Obj {                    /* per object storage base class */
1094   public:
1095     int id;
1096   };
1097
1098   class varObj {
1099   public:
1100     int len;  pgRef loc;
1101     int size() { return len; }
1102     void init() { len = -1;  loc.id = NIL;  loc.offset = 0; }
1103     void del(Entity *entity) { len = -1;  entity->deallocate(loc); }
1104   };
1105   typedef varObj Obj::*vRef;
1106
1107   class ObjectLoc {
1108   public:
1109     Entity *entity;
1110     pgRef obj;
1111     Obj *addr(pgRef &loc) {
1112       char *op = 0;
1113       return loc.id < 0 || entity->db->addrRead(loc,op) ? 0 : (Obj *)op;
1114     }
1115     Obj *addr_wr(pgRef &loc) {
1116       char *op = 0;
1117       return loc.id < 0 || entity->db->addrWrite(loc,op) ? 0 : (Obj *)op;
1118     }
1119     void _wr() { Page &pg = *entity->db->get_page(obj.id); pg->set_flags(fl_wr); }
1120     Obj *addr() { return addr(obj); }
1121     Obj *addr_wr() { return addr_wr(obj); }
1122     void *addr(varObj &vobj) { return addr(vobj.loc); }
1123     void *addr_wr(varObj &vobj) { return addr_wr(vobj.loc); }
1124     Obj *operator ->() { return (Obj *)addr(); }
1125     ObjectLoc(Entity *ep) : entity(ep) { obj.id = NIL;  obj.offset = 0; }
1126     ~ObjectLoc() {}
1127
1128     virtual int allocate(int sz=0) { return entity->allocate(*this,sz); }
1129     virtual int construct() { return entity->construct(*this); }
1130     virtual int destruct() { return entity->destruct(*this); }
1131     virtual int deallocate() { return entity->deallocate(*this); }
1132     virtual int insertCascade() { return 0; }
1133     virtual int insertProhibit() { return 0; }
1134     virtual int deleteCascade() { return 0; }
1135     virtual int deleteProhibit() { return 0; }
1136     virtual int modifyCascade() { return 0; }
1137     virtual int modifyProhibit() { return 0; }
1138     virtual int copy(ObjectLoc &dobj);
1139     int id() { ObjectLoc &oloc = *this; return oloc->id; }
1140     const int *_id() { ObjectLoc &oloc = *this; return &oloc->id; }
1141     int _id_size() { return sizeof(int); }
1142     int size(varObj &vobj) { return vobj.len; }
1143     int size(varObj &vobj, int sz);
1144     Index index(int i) { return entity->index(i); }
1145     void v_init();
1146     void v_del();
1147
1148     int FindId(int id) { return index(idxId)->Find(&id,&obj); }
1149     int LocateId(int op, int id) { return index(idxId)->Locate(op,&id,0,0,&obj); }
1150     int FirstId() { return index(idxId)->First(0,&obj); }
1151     int LastId() { return index(idxId)->Last(0,&obj); }
1152     int NextId() { return index(idxId)->Next(0,&obj); }
1153     int FirstId(pgRef &loc) { return index(idxId)->First(loc,0,&obj); }
1154     int NextId(pgRef &loc) { return index(idxId)->Next(loc,0,&obj); }
1155     int NextLocId(pgRef &loc) { return index(idxId)->NextLoc(loc); }
1156
1157     static int cmpr_char(const char *ap, int asz, const char *bp, int bsz);
1158     static int cmpr_uchar(const unsigned char *ap, int asz, const unsigned char *bp, int bsz);
1159     static int cmpr_short(const short *ap, int asz, const short *bp, int bsz);
1160     static int cmpr_ushort(const unsigned short *ap, int asz, const unsigned short *bp, int bsz);
1161     static int cmpr_int(const int *ap, int asz, const int *bp, int bsz);
1162     static int cmpr_uint(const unsigned int *ap, int asz, const unsigned int *bp, int bsz);
1163     static int cmpr_long(const long *ap, int asz, const long *bp, int bsz);
1164     static int cmpr_ulong(const unsigned long *ap, int asz, const unsigned long *bp, int bsz);
1165     static int cmpr_float(const float *ap, int asz, const float *bp, int bsz);
1166     static int cmpr_double(const double *ap, int asz, const double *bp, int bsz);
1167 #ifdef ZMEDIA
1168     static int cmpr_media(const unsigned char *ap, int asz, const unsigned char *bp, int bsz);
1169 #endif
1170
1171 #ifdef DEBUG
1172     int _err_(int v,const char *fn,int ln) { return entity->db->_err_(v,fn,ln); }
1173     int _fail_(int v,const char *fn,int ln) { return entity->db->_fail_(v,fn,ln); }
1174 #else
1175     int _err_(int v) { return entity->db->_err_(v); }
1176     int _fail_(int v) { return entity->db->_fail_(v); }
1177 #endif
1178
1179     int last(Index idx,ObjectLoc &last_loc);
1180     int last(const char *nm,int (ObjectLoc::*ip)());
1181     unsigned int last(const char *nm,unsigned int (ObjectLoc::*ip)());
1182   };
1183
1184   class Key {
1185   public:
1186     ObjectLoc &loc;
1187     Index idx;
1188     CmprFn cmpr;
1189     virtual int wr_key(char *cp) = 0;
1190     Key(Index i, ObjectLoc &l, CmprFn c) : loc(l), idx(i), cmpr(c) {}
1191     Key(const char *nm, ObjectLoc &l, CmprFn c) : loc(l), cmpr(c) {
1192       idx = loc.entity->index(nm);
1193     }
1194     operator void *() { return (void *)this; }
1195 #ifdef DEBUG
1196     int _err_(int v,const char *fn,int ln) { return loc._err_(v,fn,ln); }
1197     int _fail_(int v,const char *fn,int ln) { return loc._fail_(v,fn,ln); }
1198 #else
1199     int _err_(int v) { return loc._err_(v); }
1200     int _fail_(int v) { return loc._fail_(v); }
1201 #endif
1202   };
1203
1204   class rKey : public Key {
1205   public:
1206     rKey(Index i, ObjectLoc &l, CmprFn c) : Key(i,l,c) {}
1207     rKey(const char *nm, ObjectLoc &l, CmprFn c) : Key(nm,l,c) {}
1208     virtual int wr_key(char *cp=0) { return -1; }
1209     int NextLoc(pgRef &pos) { return idx->NextLoc(pos); }
1210     int First();  int First(pgRef &pos);
1211     int Next();   int Next(pgRef &pos);
1212     int Last();
1213     int Locate(int op=keyGE);
1214   };
1215
1216   class iKey : protected rKey {
1217   public:
1218     iKey(Index i, ObjectLoc &l, CmprFn c) : rKey(i,l,c) {}
1219     iKey(const char *nm, ObjectLoc &l, CmprFn c) : rKey(nm,l,c) {}
1220     int NextLoc(pgRef &pos) { return idx->NextLoc(pos); }
1221     int Find();
1222     int Locate(int op=keyGE);
1223   };
1224
1225 private:
1226   class EntityObj : public Obj { /* entity storage */
1227   public:
1228     char name[nmSz];             /* string identifier */
1229     AllocCache alloc_cache;      /* entity allocator cache */
1230     int maxId;                   /* highest ID value */
1231     int recdSz;                  /* record size in bytes */
1232     int count;                   /* number of records */
1233     int nidxs;                   /* index count */
1234     int indexs[1];               /* id/loc index */
1235     EntityObj(EntityObj &eobj, int eid);
1236   };
1237
1238   class EntityLoc : public ObjectLoc {
1239   public:
1240     EntityObj *operator ->() { return (EntityObj *)addr(); }
1241     EntityLoc(Entity *ep) : ObjectLoc(ep) {}
1242     ~EntityLoc() {}
1243     int cacheFlush() {
1244       EntityLoc &eloc = *this;  _wr();
1245       return eloc->alloc_cache.cacheFlush(entity->db);
1246     }
1247   };
1248
1249   class varObjRef;
1250   typedef varObjRef *varObjs;
1251   class varObjRef {
1252   public:
1253     varObjs next;
1254     vRef ref;
1255     varObjRef(varObjs &lp, vRef rp) : next(lp), ref(rp) {}
1256   };
1257
1258   static int ioCmpr(const void *a, const void *b, void *c);
1259 public:
1260
1261   class Entity {
1262   public:
1263     Db *const db;
1264     EntityLoc ent;
1265     varObjs vobjs;
1266     zrwlock_t *rw_lock;
1267     operator zrwlock_t&() { return *rw_lock; }
1268
1269 #ifdef DEBUG
1270     int _err_(int v,const char *fn,int ln) { return db->_err_(v,fn,ln); }
1271     int _fail_(int v,const char *fn,int ln) { return db->_fail_(v,fn,ln); }
1272 #else
1273     int _err_(int v) { return db->_err_(v); }
1274     int _fail_(int v) { return db->_fail_(v); }
1275 #endif
1276     Entity(Db *const db) : db(db), ent(this), vobjs(0) {}
1277     ~Entity() {}
1278
1279     int allocate(ObjectLoc &loc,int sz=0);
1280     int construct_(ObjectLoc &loc, int id);
1281     int construct(ObjectLoc &loc) { return construct_(loc,ent->maxId); }
1282     int destruct_(ObjectLoc &loc, int id);
1283     int destruct(ObjectLoc &loc) { return destruct_(loc, loc->id); }
1284     int deallocate(pgRef &obj) { return db->deallocate(obj,ent->alloc_cache); }
1285     int deallocate(ObjectLoc &loc) { return deallocate(loc.obj); }
1286     int get_index(const char *nm, CmprFn cmpr=0);
1287     Index index(int i) { return db->indecies[ent->indexs[i]]; }
1288     Index index(const char *nm) {
1289       int idx = get_index(nm);
1290       return idx >= 0 ? index(idx) : 0;
1291     }
1292     int MaxId() { return ent->maxId; }
1293     int Count() { return ent->count; }
1294     int add_index(int idx, int kty=ktyBin);
1295     int add_bindex(const char *nm,int keySz,int dataSz) {
1296       int idx = db->new_binary_index(nm,keySz,dataSz);
1297       if_err( idx );  if_err( add_index(idx,ktyBin) );
1298       return idx;
1299     }
1300     int add_ind_index(const char *nm) {
1301       int idx = db->new_binary_index(nm,0,sizeof(int),Db::cmprKey);
1302       if_err( idx );  if_err( add_index(idx,ktyInd) );
1303       return idx;
1304     }
1305     int add_dir_index(const char *nm,int keySz) {
1306       int idx = db->new_binary_index(nm,keySz,sizeof(int),Db::cmprKey);
1307       if_err( idx );  if_err( add_index(idx,ktyDir) );
1308       return idx;
1309     }
1310     int add_str_index(const char *nm,int dataSz) {
1311       int idx = db->new_string_index(nm, dataSz);
1312       if_err( idx );  if_err( add_index(idx,ktyDir) );
1313       return idx;
1314     }
1315     int del_index_(int idx);
1316     int del_index(int idx);
1317     int del_index(const char *nm);
1318     int new_entity(const char *nm, int sz) { return db->new_entity(*this,nm,sz); }
1319     int get_entity(const char *nm) { return db->get_entity(*this,nm); }
1320     int del_entity() { return db->del_entity(*this); }
1321     void add_vref(vRef rp) { vobjs = new varObjRef(vobjs,rp); }
1322   };
1323
1324   class ObjectList;
1325   typedef ObjectList *Objects;
1326   static void finit(Objects objects);
1327
1328   class ObjectList {
1329   public:
1330     Objects next;
1331     ObjectLoc *obj;
1332     ObjectList(Objects op, ObjectLoc &o) : next(op), obj(&o) {}
1333   };
1334
1335 private:
1336   int new_entity_(Entity &entity, const char *nm, int sz);
1337
1338   int findCmprFn(CmprFn fn);
1339   int pageLoad(pageId id, Page &pg);
1340   int addrRead_(pgRef &loc, char *&vp, int mpsz=0) {
1341     Page &pg = *get_page(loc.id);  vp = 0;
1342     if( unlikely( !pg.addr || pg->chk_flags(fl_rd) ) ) {
1343       if_err( pageLoad(loc.id, pg) );
1344     }
1345     vp = (char *)pg.addr+loc.offset+mpsz;
1346     return 0;
1347   }
1348   int addrRead_(pgRef &loc, keyBlock *&vp, int mpsz=0) {
1349     return addrRead_(loc,*(char**)&vp, mpsz);
1350   }
1351   int addrRead_(pgRef &loc, allocPrefix *&vp, int mpsz=0) {
1352     return addrRead_(loc,*(char**)&vp, mpsz);
1353   }
1354   int addrRead_(pgRef &loc, pagePrefix *&vp, int mpsz=0) {
1355     return addrRead_(loc,*(char**)&vp, mpsz);
1356   }
1357   int addrWrite_(pgRef &loc, char *&vp, int mpsz=0) {
1358     Page &pg = *get_page(loc.id);  vp = 0;
1359     if( unlikely( !pg.addr || pg->chk_flags(fl_rd) ) ) {
1360       if_err( pageLoad(loc.id, pg) );
1361     }
1362     pg->set_flags(fl_wr);
1363     vp = (char *)pg.addr+loc.offset+mpsz;
1364     return 0;
1365   }
1366   int addrWrite_(pgRef &loc, keyBlock *&vp, int mpsz=0) {
1367     return addrWrite_(loc,*(char**)&vp, mpsz);
1368   }
1369   int addrWrite_(pgRef &loc, allocPrefix *&vp, int mpsz=0) {
1370     return addrWrite_(loc,*(char**)&vp, mpsz);
1371   }
1372   int addrWrite_(pgRef &loc, pagePrefix *&vp, int mpsz=0) {
1373     return addrWrite_(loc,*(char**)&vp, mpsz);
1374   }
1375   int addrRead(pgRef &loc, char *&vp) {
1376     return addrRead_(loc, vp, sizeof(allocPrefix));
1377   }
1378   int addrWrite(pgRef &loc, char *&vp) {
1379     return addrWrite_(loc, vp, sizeof(allocPrefix));
1380   }
1381
1382   int objectHeapInsert(int sz,int pg,int off,AllocCache &cache);
1383   int objectHeapDelete(int sz,int pg,int off,AllocCache &cache);
1384   int objectAllocate(int typ, int &size, pgRef &loc,AllocCache &cache);
1385   int objectFree(pgRef &loc,AllocCache &cache);
1386   int pgRefGet(int &size, pgRef &loc,AllocCache &cache);
1387   int pgRefNew(int &size, pgRef &lo,AllocCache &cache);
1388   int pgRefAllocate(int &size, pgRef &lo,AllocCache &cache);
1389
1390   int storeInsert(long size, ioAddr io_addr);
1391   int storeDelete(long size, ioAddr io_addr);
1392   int storeGet(int &size, ioAddr &io_addr);
1393   int storeNew(int &size, ioAddr &io_addr);
1394   int storeAllocate(int &size, ioAddr &io_addr);
1395   int storeFree(int size, ioAddr io_addr);
1396
1397   int icommit(int force);
1398   int iundo();
1399   int iclose();
1400   int ireopen();
1401   int iattach();
1402   int iopen(int undo_save=1);
1403
1404 protected:
1405
1406   pageId new_page();
1407   void del_page(int id);
1408   int alloc_pageTable(int sz);
1409   void free_page_(int pid);
1410   void free_page(int pid) { locked by(db_info->pgAlLk); free_page_(pid); }
1411   pageId lower_page(int mid);
1412   int alloc_indecies(int n);
1413   int new_index();
1414   void del_index(int idx);
1415   int new_index(IndexBase *&ibp, IndexBaseInfo *b, IndexBinaryInfo *d);
1416   int new_index(IndexBase *&ibp, IndexBaseInfo *b, IndexStringInfo *d);
1417   int indexRead(pageId pid, int df, keyBlock *&bp) {
1418     pgRef pg;  pg.id = pid;  pg.offset = 0;
1419     return !df ? addrRead_(pg,*(char**)&bp) : addrWrite_(pg,*(char**)&bp);
1420   }
1421   int indexRead(pageId pid,int df,keyBlock *&bp, Page *&pp, char *&cp) {
1422     pp = 0;  cp = 0;  if_err( indexRead(pid, df, bp) );
1423     pp = get_page(pid);  cp = (char *)(bp + 1);
1424     return 0;
1425   }
1426   void pageDealloc(Page &pg, int mode=1);
1427   int pageRead(ioAddr io_adr, uint8_t *bp, int len);
1428   int pageWrite(Page &pg);
1429   int seek_data(ioAddr io_addr);
1430   int size_data(char *dp, int sz);
1431   int read_data(char *dp, int sz);
1432   int write_data(char *dp, int sz);
1433   int write_zeros(ioAddr io_addr);
1434   int write_padding(ioAddr io_addr);
1435   int readRootInfo(int(Db::*fn)(char *dp,int sz));
1436   int writeRootInfo(int(Db::*fn)(char *dp,int sz));
1437   ioAddr storeBlocks(ioAddr sz) { return (sz+storeBlockSize-1)/storeBlockSize; }
1438   ioAddr entityPages(ioAddr sz) { return (sz+entityPageSize-1)/entityPageSize; }
1439   int indeciesHunks(int sz) { return (sz+indexTableHunkSize-1)/indexTableHunkSize; }
1440   int pageTableHunks(int sz) { return (sz+pageTableHunkSize-1)/pageTableHunkSize; }
1441   int pagePrefixHunks(int sz) { return (sz+sizeof(pagePrefix)-1)/sizeof(pagePrefix); }
1442   int init_idx();
1443   void init_shm();
1444   void init();
1445   void deinit();
1446   void reset();
1447   int start_transaction(int undo_save=1);
1448   void enter() { db_info->dbRwLk.enter(); }
1449   void leave() { db_info->dbRwLk.leave(); }
1450   void write_enter() { db_info->dbRwLk.write_enter(); }
1451   void write_leave() { db_info->dbRwLk.write_leave(); }
1452
1453 public:
1454   // 1:wr, 0:rd, -1:unlocked
1455   int is_locked() { return db_info->dbRwLk.locked(); }
1456   int is_blocked() { return db_info->dbRwLk.blocked(); }
1457
1458   int make(int zfd);
1459   int open(int zfd, int zkey=-1);
1460   int close();
1461
1462   int attach(int zrw, int zfd, int zkey);
1463   int attach(int zrw=0) { return attach(fd, key, zrw); }
1464   int detach();
1465
1466   int copy(Db *db, Objects objs);
1467   int new_binary_index(const char *nm, int ksz, int dsz, CmprFn cmpr=0);
1468   int new_string_index(const char *nm, int dsz);
1469   int get_index(const char *nm, CmprFn cmpr=0);
1470   long get_count(int r);
1471   int ins   (int r, void *key, void *data);
1472   int del   (int r, void *key);
1473   int find  (int r, void *key, void *rtnData=0);
1474   int locate(int r, int op, void *key, CmprFn cmpr, void *rtnKey, void *rtnData=0);
1475   int locate(int r, int op, void *key, void *rtnKey, void *rtnData=0) {
1476     return locate(r,op,key,0,rtnKey,rtnData);
1477   }
1478   int first (int r, void *key, void *rtnData=0);
1479   int last  (int r, void *key, void *rtnData=0);
1480   int next  (int r, void *key, void *rtnData=0);
1481   int nextloc(int r, pgRef &loc);
1482   int allocate(int typ, int size, pgRef &loc, AllocCache &cache);
1483   int reallocate(int size, pgRef &loc, AllocCache &cache);
1484   int deallocate(pgRef &loc, AllocCache &cache);
1485   int commit(int force=0);
1486   int flush ();
1487   int undo  ();
1488
1489   int transaction() { return !root_info ? -1 : root_info->transaction_id; }
1490   int64_t filesize() { return !root_info ? -1 : root_info->file_size; }
1491   int opened() { return fd>=0 ? 1 : 0; }
1492   void use_shm(int v) { no_shm = v ? 0 : 1; }
1493   int error() { return err_no; }
1494   void error(int v);
1495   void Error(int v,const char *msg);
1496   int load();
1497   int load_indecies();
1498
1499   Db();
1500   ~Db();
1501
1502 #ifdef DEBUG
1503   void dmp();
1504   void tdmp();
1505   void pdmp();
1506   void fdmp();
1507   void admp(); void achk(); void fchk();
1508   void edmp(AllocCache &cache);
1509   void bdmp(AllocCache &cache);
1510   void cdmp();
1511   void stats();
1512 #endif
1513
1514 };
1515
1516 #endif