source: trunk/libtransmission/bitfield.c @ 12904

Last change on this file since 12904 was 12904, checked in by jordan, 10 years ago

#4496 'freeze when having a huge torrent' -- remove redundant debug calls to countArray(). This is a second iteration of optimizations based on MechMK1's Shark report.

  • Property svn:keywords set to Date Rev Author Id
File size: 9.1 KB
Line 
1/*
2 * This file Copyright (C) Mnemosyne LLC
3 *
4 * This file is licensed by the GPL version 2. Works owned by the
5 * Transmission project are granted a special exemption to clause 2(b)
6 * so that the bulk of its code can remain under the MIT license.
7 * This exemption does not extend to derived works not owned by
8 * the Transmission project.
9 *
10 * $Id: bitfield.c 12904 2011-09-21 20:17:36Z jordan $
11 */
12
13#include <assert.h>
14#include <stdlib.h> /* realloc() */
15#include <string.h> /* memset */
16
17#include "transmission.h"
18#include "bitfield.h"
19#include "utils.h" /* tr_new0() */
20
21const tr_bitfield TR_BITFIELD_INIT = { NULL, 0, 0, 0, false, false };
22
23/****
24*****
25****/
26
27static const int8_t trueBitCount[256] =
28{
29    0, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 3, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4,
30    1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5,
31    1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5,
32    2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,
33    1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5,
34    2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,
35    2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,
36    3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7,
37    1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5,
38    2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,
39    2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,
40    3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7,
41    2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,
42    3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7,
43    3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7,
44    4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7, 5, 6, 6, 7, 6, 7, 7, 8
45};
46
47static size_t
48countArray( const tr_bitfield * b )
49{
50    size_t i;
51    size_t ret = 0;
52
53    for( i=0; i<b->alloc_count; ++i )
54        ret += trueBitCount[b->bits[i]];
55
56    return ret;
57}
58
59static size_t
60countRange( const tr_bitfield * b, size_t begin, size_t end )
61{
62    size_t ret = 0;
63    const size_t first_byte = begin >> 3u;
64    const size_t last_byte = ( end - 1 ) >> 3u;
65
66    if( !b->bit_count )
67        return 0;
68    if( first_byte >= b->alloc_count )
69        return 0;
70
71    assert( begin < end );
72    assert( b->bits != NULL );
73
74    if( first_byte == last_byte )
75    {
76        int i;
77        uint8_t val = b->bits[first_byte];
78
79        i = begin - (first_byte * 8);
80        val <<= i;
81        val >>= i;
82        i = (last_byte+1)*8 - end;
83        val >>= i;
84        val <<= i;
85
86        ret += trueBitCount[val];
87    }
88    else
89    {
90        size_t i;
91        uint8_t val;
92
93        /* first byte */
94        i = begin - (first_byte * 8);
95        val = b->bits[first_byte];
96        val <<= i;
97        val >>= i;
98        ret += trueBitCount[val];
99
100        /* middle bytes */
101        for( i=first_byte+1; i<b->alloc_count && i<last_byte; ++i )
102            ret += trueBitCount[b->bits[i]];
103
104        /* last byte */
105        if( last_byte < b->alloc_count ) {
106            i = (last_byte+1)*8 - end;
107            val = b->bits[last_byte];
108            val >>= i;
109            val <<= i;
110            ret += trueBitCount[val];
111        }
112    }
113
114    assert( ret <= ( begin - end ) );
115    return ret;
116}
117
118size_t
119tr_bitfieldCountRange( const tr_bitfield * b, size_t begin, size_t end )
120{
121    if( tr_bitfieldHasAll( b ) )
122        return end - begin;
123
124    if( tr_bitfieldHasNone( b ) )
125        return 0;
126
127    return countRange( b, begin, end );
128}
129
130/***
131****
132***/
133
134static bool
135tr_bitfieldIsValid( const tr_bitfield * b UNUSED )
136{
137    assert( b != NULL );
138    assert( ( b->alloc_count == 0 ) == ( b->bits == 0 ) );
139    assert( !b->bits || ( b->true_count == countArray ( b ) ) );
140    return true;
141}
142
143size_t
144tr_bitfieldCountTrueBits( const tr_bitfield * b )
145{
146    tr_bitfieldIsValid( b );
147    return b->true_count;
148}
149
150static size_t
151get_bytes_needed( size_t bit_count )
152{
153    return ( bit_count + 7u ) / 8u;
154}
155
156static void
157set_all_true( uint8_t * array, size_t bit_count )
158{
159    const uint8_t val = 0xFF;
160    const size_t n = get_bytes_needed( bit_count );
161    memset( array, val, n-1 );
162    array[n-1] = val << (n*8 - bit_count);
163}
164
165void*
166tr_bitfieldGetRaw( const tr_bitfield * b, size_t * byte_count )
167{
168    const size_t n = get_bytes_needed( b->bit_count );
169    uint8_t * bits = tr_new0( uint8_t, n );
170
171    assert( b->bit_count > 0 );
172
173    if( b->alloc_count )
174        memcpy( bits, b->bits, b->alloc_count );
175    else if( tr_bitfieldHasAll( b ) )
176        set_all_true( bits, b->bit_count );
177
178    *byte_count = n;
179    return bits;
180}
181
182static void
183tr_bitfieldEnsureBitsAlloced( tr_bitfield * b, size_t nth )
184{
185    size_t bytes_needed;
186    const bool has_all = tr_bitfieldHasAll( b );
187
188    if( has_all )
189        bytes_needed = get_bytes_needed( MAX( nth, b->true_count ) + 1 );
190    else
191        bytes_needed = get_bytes_needed( nth + 1 );
192
193    if( b->alloc_count < bytes_needed )
194    {
195        b->bits = tr_renew( uint8_t, b->bits, bytes_needed );
196        memset( b->bits + b->alloc_count, 0, bytes_needed - b->alloc_count );
197        b->alloc_count = bytes_needed;
198
199        if( has_all )
200            set_all_true( b->bits, b->true_count );
201    }
202
203    assert( tr_bitfieldIsValid( b ) );
204}
205
206static void
207tr_bitfieldFreeArray( tr_bitfield * b )
208{
209    tr_free( b->bits );
210    b->bits = NULL;
211    b->alloc_count = 0;
212}
213
214static void
215tr_bitfieldSetTrueCount( tr_bitfield * b, size_t n )
216{
217    b->true_count = n;
218
219    if( tr_bitfieldHasAll( b ) || tr_bitfieldHasNone( b ) )
220        tr_bitfieldFreeArray( b );
221
222    assert( tr_bitfieldIsValid(  b ) );
223}
224
225static void
226tr_bitfieldRebuildTrueCount( tr_bitfield * b )
227{
228    tr_bitfieldSetTrueCount( b, countArray( b ) );
229}
230
231static void
232tr_bitfieldIncTrueCount( tr_bitfield * b, int i )
233{
234    tr_bitfieldSetTrueCount( b, b->true_count + i );
235}
236
237/****
238*****
239****/
240
241void
242tr_bitfieldConstruct( tr_bitfield * b, size_t bit_count )
243{
244    b->bit_count = bit_count;
245    b->true_count = 0;
246    b->bits = NULL;
247    b->alloc_count = 0;
248    b->have_all_hint = false;
249    b->have_none_hint = false;
250
251    assert( tr_bitfieldIsValid( b ) );
252}
253
254void
255tr_bitfieldSetHasNone( tr_bitfield * b )
256{
257    tr_bitfieldFreeArray( b );
258    b->true_count = 0;
259    b->have_all_hint = false;
260    b->have_none_hint = true;
261
262    assert( tr_bitfieldIsValid( b ) );
263}
264
265void
266tr_bitfieldSetHasAll( tr_bitfield * b )
267{
268    tr_bitfieldFreeArray( b );
269    b->true_count = b->bit_count;
270    b->have_all_hint = true;
271    b->have_none_hint = false;
272
273    assert( tr_bitfieldIsValid( b ) );
274}
275
276void
277tr_bitfieldSetFromBitfield( tr_bitfield * b, const tr_bitfield * src )
278{
279    if( tr_bitfieldHasAll( src ) )
280        tr_bitfieldSetHasAll( b );
281    else if( tr_bitfieldHasNone( src ) )
282        tr_bitfieldSetHasNone( b );
283    else
284        tr_bitfieldSetRaw( b, src->bits, src->alloc_count );
285}
286
287void
288tr_bitfieldSetRaw( tr_bitfield * b, const void * bits, size_t byte_count )
289{
290    tr_bitfieldFreeArray( b );
291    b->true_count = 0;
292    b->bits = tr_memdup( bits, byte_count );
293    b->alloc_count = byte_count;
294    tr_bitfieldRebuildTrueCount( b );
295}
296
297void
298tr_bitfieldSetFromFlags( tr_bitfield * b, const bool * flags, size_t n )
299{
300    size_t i;
301    size_t trueCount = 0;
302
303    tr_bitfieldFreeArray( b );
304    tr_bitfieldEnsureBitsAlloced( b, n );
305
306    for( i=0; i<n; ++i )
307    {
308        if( flags[i] )
309        {
310            ++trueCount;
311            b->bits[i >> 3u] |= ( 0x80 >> ( i & 7u ) );
312        }
313    }
314
315    tr_bitfieldSetTrueCount( b, trueCount );
316}
317
318void
319tr_bitfieldAdd( tr_bitfield * b, size_t nth )
320{
321    if( !tr_bitfieldHas( b, nth ) )
322    {
323        tr_bitfieldEnsureBitsAlloced( b, nth );
324        b->bits[nth >> 3u] |= ( 0x80 >> ( nth & 7u ) );
325        tr_bitfieldIncTrueCount( b, 1 );
326    }
327}
328
329/* Sets bit range [begin, end) to 1 */
330void
331tr_bitfieldAddRange( tr_bitfield * b, size_t begin, size_t end )
332{
333    size_t sb, eb;
334    unsigned char sm, em;
335    const size_t diff = (end-begin) - tr_bitfieldCountRange( b, begin, end );
336
337    if( diff == 0 )
338        return;
339
340    end--;
341    if( ( end >= b->bit_count ) || ( begin > end ) )
342        return;
343
344    sb = begin >> 3;
345    sm = ~( 0xff << ( 8 - ( begin & 7 ) ) );
346    eb = end >> 3;
347    em = 0xff << ( 7 - ( end & 7 ) );
348
349    tr_bitfieldEnsureBitsAlloced( b, end );
350    if( sb == eb )
351    {
352        b->bits[sb] |= ( sm & em );
353    }
354    else
355    {
356        b->bits[sb] |= sm;
357        b->bits[eb] |= em;
358        if( ++sb < eb )
359            memset ( b->bits + sb, 0xff, eb - sb );
360    }
361
362    tr_bitfieldIncTrueCount( b, diff );
363}
364
365void
366tr_bitfieldRem( tr_bitfield * b, size_t nth )
367{
368    assert( tr_bitfieldIsValid( b ) );
369
370    if( !tr_bitfieldHas( b, nth ) )
371    {
372        tr_bitfieldEnsureBitsAlloced( b, nth );
373        b->bits[nth >> 3u] &= ( 0xff7f >> ( nth & 7u ) );
374        tr_bitfieldIncTrueCount( b, -1 );
375    }
376}
377
378/* Clears bit range [begin, end) to 0 */
379void
380tr_bitfieldRemRange( tr_bitfield * b, size_t begin, size_t end )
381{
382    size_t sb, eb;
383    unsigned char sm, em;
384    const size_t diff = tr_bitfieldCountRange( b, begin, end );
385
386    if( !diff )
387        return;
388
389    end--;
390
391    if( ( end >= b->bit_count ) || ( begin > end ) )
392        return;
393
394    sb = begin >> 3;
395    sm = 0xff << ( 8 - ( begin & 7 ) );
396    eb = end >> 3;
397    em = ~( 0xff << ( 7 - ( end & 7 ) ) );
398
399    tr_bitfieldEnsureBitsAlloced( b, end );
400    if( sb == eb )
401    {
402        b->bits[sb] &= ( sm | em );
403    }
404    else
405    {
406        b->bits[sb] &= sm;
407        b->bits[eb] &= em;
408        if( ++sb < eb )
409            memset ( b->bits + sb, 0, eb - sb );
410    }
411
412    tr_bitfieldIncTrueCount( b, -diff );
413}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.