]> git.rkrishnan.org Git - hs-rsync.git/blobdiff - src/Lib.hs
checksumUpdate refactored/reimplemented
[hs-rsync.git] / src / Lib.hs
index 8cfb325b04ab1ddfc20471571a97922ac22224d0..596d94da289d4d361eea5b0bdf65dbd9eb4ead78 100644 (file)
@@ -5,24 +5,38 @@ module Lib
     , recreate
     ) where
 
+import Control.Monad.State
+import Data.Bits (shiftL, shiftR, (.&.))
 import qualified Data.ByteString.Char8 as BS
 import qualified Data.ByteString.Lazy as BL
-import Data.Word (Word8)
-import qualified Crypto.Hash.SHA1 as SHA1
+import Data.Digest.Adler32 (adler32)
+import qualified Data.Map as M
+import Data.Word (Word8, Word32)
+import qualified Crypto.Hash.MD4 as MD4
 
-type Signature = (BS.ByteString, Int)
+type Md4digest       = BS.ByteString
+type Adler32checksum = Word32
+
+type Checksum        = (Word32, Int, Int)
+
+type Signature     = (Md4digest, Adler32checksum, Int)
 
 fileSignatures :: BL.ByteString -> Integer -> [Signature]
-fileSignatures bs blockSize = zip (map blockSig (splitBS bs blockSize)) [0..]
+fileSignatures bs blockSize = zip3 strongsigs weaksigs [0..]
+  where strongsigs = map blockSig (splitBS bs blockSize)
+        weaksigs   = map adler32 (splitBS bs blockSize)
 
 splitBS :: BL.ByteString -> Integer -> [BL.ByteString]
 splitBS bs blockSize | fromIntegral (BL.length bs) < blockSize = [bs]
-splitBS bs blockSize | otherwise =
-                         (BL.take (fromIntegral blockSize) bs) :
-                         splitBS (BL.drop (fromIntegral blockSize) bs) blockSize
+splitBS bs blockSize = BL.take (fromIntegral blockSize) bs :
+  splitBS (BL.drop (fromIntegral blockSize) bs) blockSize
 
+-- compute md4 digest (128 bits)
 blockSig :: BL.ByteString -> BS.ByteString
-blockSig = SHA1.hash . BL.toStrict
+blockSig = MD4.hash . BL.toStrict
+
+weakSig :: BL.ByteString -> Adler32checksum
+weakSig = adler32
 
 data Instruction = RChar Word8
                  | RBlk  Int
@@ -30,16 +44,40 @@ data Instruction = RChar Word8
 
 genInstructions :: [Signature] -> Integer -> BL.ByteString -> [Instruction]
 genInstructions f0sigs blockSize fnew =
-  if (fnew == BL.empty)
-  then []
-  else
-    let (blk, blks) = BL.splitAt (fromIntegral blockSize) fnew
-        sig         = blockSig blk
-    in
-      case (lookup sig f0sigs) of
-        Just (idx) -> RBlk (fromIntegral idx) : genInstructions f0sigs blockSize blks
-        Nothing    -> RChar (BL.head blk) :
-          genInstructions f0sigs blockSize (BL.tail (blk `mappend` blks))
+  evalState (go 0 fnew) sig0
+  where
+    sig0 = weakSig $ BL.take (fromIntegral blockSize) fnew
+    go :: Integer -> BL.ByteString -> State Adler32checksum [Instruction]
+    go startIdx fnew | fnew == BL.empty = return []
+                     | otherwise = do
+                         let (blk, blks) = BL.splitAt (fromIntegral blockSize) fnew
+                             endIdx      = startIdx + fromIntegral (BL.length blk) - 1
+                         adlerSum <- get
+                         let matches = M.lookup adlerSum f0AdlerTable >>
+                               M.lookup (blockSig blk) f0MD4Table
+                         case matches of
+                           Just idxs -> do
+                             -- modify (`adler32Update` blk)
+                             put $ rollingChecksum (fromIntegral startIdx) (fromIntegral endIdx) fnew
+                             is <- go (endIdx + 1) blks
+                             return $ RBlk (head idxs) : is
+                           Nothing -> do
+                             let c  = BL.head blk
+                                 c' = BL.head blk -- FIX (should have been blks)
+                             -- modify (`adler32Update`  BL.singleton c)
+                             put $ rollingChecksumUpdate adlerSum c c' startIdx endIdx
+                             is <- go (startIdx + 1) (BL.tail (blk `mappend` blks))
+                             return $ RChar c : is
+    f0AdlerTable = toAdlerMap f0sigs
+    f0MD4Table   = toMD4Map f0sigs
+
+toAdlerMap :: [Signature] -> M.Map Adler32checksum [Int]
+toAdlerMap = foldr f M.empty
+  where f sig m = let (_, aSig, idx) = sig in M.insertWith (++) aSig [idx] m
+
+toMD4Map :: [Signature] -> M.Map Md4digest [Int]
+toMD4Map = foldr f M.empty
+  where f sig m = let (mSig, _, idx) = sig in M.insertWith (++) mSig [idx] m
 
 recreate :: BL.ByteString -> Integer -> [Instruction] -> BL.ByteString
 recreate f0 blockSize ins =
@@ -50,5 +88,49 @@ recreate f0 blockSize ins =
         go f0blocks (inst:insts) =
           case inst of
             RBlk i  -> (f0blocks !! i) `mappend` go f0blocks insts
-            RChar w -> (BL.singleton w) `mappend` go f0blocks insts
+            RChar w -> BL.singleton w `mappend` go f0blocks insts
 
+rollingChecksum :: Int -> Int -> BL.ByteString -> Word32
+rollingChecksum strtIdx endIdx bs = a `mod` m + ((fromIntegral b) `mod` m) `shiftL` mb
+  where a    = BL.foldl (\acc x -> acc + (fromIntegral x)) 0 bs'
+        b    = BL.foldl (\acc x -> acc + x) 0 (BL.pack wbs')
+        bs'  = BL.take (fromIntegral (endIdx - strtIdx + 1)) bs
+        m    = 2^16
+        mb   = 16
+        wbs' = BL.zipWith (*) (BL.pack (reverse (map fromIntegral [1..(endIdx - strtIdx + 1)]))) bs'
+
+checksum :: BL.ByteString -> Int -> Int -> Checksum
+checksum bs strtIdx endIdx = (csval, strtIdx, endIdx)
+  where csval   = a `mod` m + ((fromIntegral b) `mod` m) `shiftL` size
+        buffer  = map fromIntegral $ take (endIdx - strtIdx) $ drop strtIdx $ BL.unpack bs
+        indices = map fromIntegral [1..(endIdx - strtIdx + 1)]
+        a       = sum buffer
+        b       = sum $ zipWith (*) (reverse indices) buffer
+        m       = 2^size
+        size    = 16
+
+-- given the checksum a(k, l) and b(k, l), find checksum a(k+1, l+1), b(k+1, l+1)
+checksumUpdate :: Checksum -> BL.ByteString -> Checksum
+checksumUpdate curCheckSum bs = (csval, oldStrtIdx + 1, oldEndIdx + 1)
+  where (oldChecksum, oldStrtIdx, oldEndIdx) = curCheckSum
+        csval   = a `mod` m + ((fromIntegral b) `mod` m) `shiftL` size
+        m       = 2^size
+        size    = 16
+        bold    = oldChecksum `shiftR` size
+        aold    = oldChecksum .&. (m - 1)
+        xk      = head $ drop oldStrtIdx $ BL.unpack bs
+        xlPlus1 = head $ drop (oldEndIdx + 1) $BL.unpack bs
+        a       = aold - fromIntegral xk + fromIntegral xlPlus1
+        b       = a + bold - (fromIntegral (oldEndIdx - oldStrtIdx + 1))
+
+-- given the checksum of bytes from index: startIdx to endIdx, find
+-- the checksum for the block from (startIdx + 1 .. endIdx + 1)
+rollingChecksumUpdate :: Word32 -> Word8 -> Word8 -> Integer -> Integer -> Word32
+rollingChecksumUpdate oldChecksum old new strtIdx endIdx =
+  let b_Old = (oldChecksum `shiftR` 16) .&. 0xff
+      a_Old = (oldChecksum .&. 0xff)
+      a_New = (a_Old - (fromIntegral old) + (fromIntegral new)) `mod` m
+      b_New = (b_Old - ((fromIntegral endIdx) - (fromIntegral strtIdx) + 1) * (fromIntegral old) + a_New) `mod` m
+      m     = 2^16
+  in
+    a_New `mod` m + (b_New `mod` m) * m