bam_lpileup.c

   1 #include <stdlib.h>
   2 #include <stdio.h>
   3 #include <assert.h>
   4 #include "bam.h"
   5 #include "ksort.h"
   6
   7 #define TV_GAP 2
   8
   9 typedef struct __freenode_t {
  10         uint32_t level:28, cnt:4;
  11         struct __freenode_t *next;
  12 } freenode_t, *freenode_p;
  13
  14 #define freenode_lt(a,b) ((a)->cnt < (b)->cnt || ((a)->cnt == (b)->cnt && (a)->level < (b)->level))
  15 KSORT_INIT(node, freenode_p, freenode_lt)
  16
  17 /* Memory pool, similar to the one in bam_pileup.c */
  18 typedef struct {
  19         int cnt, n, max;
  20         freenode_t **buf;
  21 } mempool_t;
  22
  23 static mempool_t *mp_init()
  24 {
  25         return (mempool_t*)calloc(1, sizeof(mempool_t));
  26 }
  27 static void mp_destroy(mempool_t *mp)
  28 {
  29         int k;
  30         for (k = 0; k < mp->n; ++k) free(mp->buf[k]);
  31         free(mp->buf); free(mp);
  32 }
  33 static inline freenode_t *mp_alloc(mempool_t *mp)
  34 {
  35         ++mp->cnt;
  36         if (mp->n == 0) return (freenode_t*)calloc(1, sizeof(freenode_t));
  37         else return mp->buf[--mp->n];
  38 }
  39 static inline void mp_free(mempool_t *mp, freenode_t *p)
  40 {
  41         --mp->cnt; p->next = 0; p->cnt = TV_GAP;
  42         if (mp->n == mp->max) {
  43                 mp->max = mp->max? mp->max<<1 : 256;
  44                 mp->buf = (freenode_t**)realloc(mp->buf, sizeof(freenode_t*) * mp->max);
  45         }
  46         mp->buf[mp->n++] = p;
  47 }
  48
  49 /* core part */
  50 struct __bam_lplbuf_t {
  51         int max, n_cur, n_pre;
  52         int max_level, *cur_level, *pre_level;
  53         mempool_t *mp;
  54         freenode_t **aux, *head, *tail;
  55         int n_nodes, m_aux;
  56         bam_pileup_f func;
  57         void *user_data;
  58         bam_plbuf_t *plbuf;
  59 };
  60
  61 void bam_lplbuf_reset(bam_lplbuf_t *buf)
  62 {
  63         freenode_t *p, *q;
  64         bam_plbuf_reset(buf->plbuf);
  65         for (p = buf->head; p->next;) {
  66                 q = p->next;
  67                 mp_free(buf->mp, p);
  68                 p = q;
  69         }
  70         buf->head = buf->tail;
  71         buf->max_level = 0;
  72         buf->n_cur = buf->n_pre = 0;
  73         buf->n_nodes = 0;
  74 }
  75
  76 static int tview_func(uint32_t tid, uint32_t pos, int n, const bam_pileup1_t *pl, void *data)
  77 {
  78         bam_lplbuf_t *tv = (bam_lplbuf_t*)data;
  79         freenode_t *p;
  80         int i, l, max_level;
  81         // allocate memory if necessary
  82         if (tv->max < n) { // enlarge
  83                 tv->max = n;
  84                 kroundup32(tv->max);
  85                 tv->cur_level = (int*)realloc(tv->cur_level, sizeof(int) * tv->max);
  86                 tv->pre_level = (int*)realloc(tv->pre_level, sizeof(int) * tv->max);
  87         }
  88         tv->n_cur = n;
  89         // update cnt
  90         for (p = tv->head; p->next; p = p->next)
  91                 if (p->cnt > 0) --p->cnt;
  92         // calculate cur_level[]
  93         max_level = 0;
  94         for (i = l = 0; i < n; ++i) {
  95                 const bam_pileup1_t *p = pl + i;
  96                 if (p->is_head) {
  97                         if (tv->head->next && tv->head->cnt == 0) { // then take a free slot
  98                                 freenode_t *p = tv->head->next;
  99                                 tv->cur_level[i] = tv->head->level;
 100                                 mp_free(tv->mp, tv->head);
 101                                 tv->head = p;
 102                                 --tv->n_nodes;
 103                         } else tv->cur_level[i] = ++tv->max_level;
 104                 } else {
 105                         tv->cur_level[i] = tv->pre_level[l++];
 106                         if (p->is_tail) { // then return a free slot
 107                                 tv->tail->level = tv->cur_level[i];
 108                                 tv->tail->next = mp_alloc(tv->mp);
 109                                 tv->tail = tv->tail->next;
 110                                 ++tv->n_nodes;
 111                         }
 112                 }
 113                 if (tv->cur_level[i] > max_level) max_level = tv->cur_level[i];
 114                 ((bam_pileup1_t*)p)->level = tv->cur_level[i];
 115         }
 116         assert(l == tv->n_pre);
 117         tv->func(tid, pos, n, pl, tv->user_data);
 118         // sort the linked list
 119         if (tv->n_nodes) {
 120                 freenode_t *q;
 121                 if (tv->n_nodes + 1 > tv->m_aux) { // enlarge
 122                         tv->m_aux = tv->n_nodes + 1;
 123                         kroundup32(tv->m_aux);
 124                         tv->aux = (freenode_t**)realloc(tv->aux, sizeof(void*) * tv->m_aux);
 125                 }
 126                 for (p = tv->head, i = l = 0; p->next;) {
 127                         if (p->level > max_level) { // then discard this entry
 128                                 q = p->next;
 129                                 mp_free(tv->mp, p);
 130                                 p = q;
 131                         } else {
 132                                 tv->aux[i++] = p;
 133                                 p = p->next;
 134                         }
 135                 }
 136                 tv->aux[i] = tv->tail; // add a proper tail for the loop below
 137                 tv->n_nodes = i;
 138                 if (tv->n_nodes) {
 139                         ks_introsort(node, tv->n_nodes, tv->aux);
 140                         for (i = 0; i < tv->n_nodes; ++i) tv->aux[i]->next = tv->aux[i+1];
 141                         tv->head = tv->aux[0];
 142                 } else tv->head = tv->tail;
 143         }
 144         // clean up
 145         tv->max_level = max_level;
 146         memcpy(tv->pre_level, tv->cur_level, tv->n_cur * 4);
 147         // squeeze out terminated levels
 148         for (i = l = 0; i < n; ++i) {
 149                 const bam_pileup1_t *p = pl + i;
 150                 if (!p->is_tail)
 151                         tv->pre_level[l++] = tv->pre_level[i];
 152         }
 153         tv->n_pre = l;
 154 /*
 155         fprintf(stderr, "%d\t", pos+1);
 156         for (i = 0; i < n; ++i) {
 157                 const bam_pileup1_t *p = pl + i;
 158                 if (p->is_head) fprintf(stderr, "^");
 159                 if (p->is_tail) fprintf(stderr, "$");
 160                 fprintf(stderr, "%d,", p->level);
 161         }
 162         fprintf(stderr, "\n");
 163 */
 164         return 0;
 165 }
 166
 167 bam_lplbuf_t *bam_lplbuf_init(bam_pileup_f func, void *data)
 168 {
 169         bam_lplbuf_t *tv;
 170         tv = (bam_lplbuf_t*)calloc(1, sizeof(bam_lplbuf_t));
 171         tv->mp = mp_init();
 172         tv->head = tv->tail = mp_alloc(tv->mp);
 173         tv->func = func;
 174         tv->user_data = data;
 175         tv->plbuf = bam_plbuf_init(tview_func, tv);
 176         return (bam_lplbuf_t*)tv;
 177 }
 178
 179 void bam_lplbuf_destroy(bam_lplbuf_t *tv)
 180 {
 181         freenode_t *p, *q;
 182         free(tv->cur_level); free(tv->pre_level);
 183         bam_plbuf_destroy(tv->plbuf);
 184         free(tv->aux);
 185         for (p = tv->head; p->next;) {
 186                 q = p->next;
 187                 mp_free(tv->mp, p); p = q;
 188         }
 189         mp_free(tv->mp, p);
 190         assert(tv->mp->cnt == 0);
 191         mp_destroy(tv->mp);
 192         free(tv);
 193 }
 194
 195 int bam_lplbuf_push(const bam1_t *b, bam_lplbuf_t *tv)
 196 {
 197         return bam_plbuf_push(b, tv->plbuf);
 198 }