]> git.donarmstrong.com Git - samtools.git/commitdiff
Merge branch 'master' into mt
authorHeng Li <lh3@me.com>
Tue, 20 Mar 2012 15:49:52 +0000 (11:49 -0400)
committerHeng Li <lh3@me.com>
Tue, 20 Mar 2012 15:49:52 +0000 (11:49 -0400)
13 files changed:
.gitignore [new file with mode: 0644]
Makefile
bam_cat.c
bam_reheader.c
bam_sort.c
bcftools/Makefile
bcftools/bcf.c
bcftools/main.c
bgzf.c
bgzf.h
sam.c
sam.h
sam_view.c

diff --git a/.gitignore b/.gitignore
new file mode 100644 (file)
index 0000000..bb605d4
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,4 @@
+*.o
+.*.swp
+*.a
+*.dSYM
index fdcddd6f426893e9a0a221c1231bfdedd8200de7..6ddd4ddbd6aac23bd955ed15253081f19cb5fc83 100644 (file)
--- a/Makefile
+++ b/Makefile
@@ -43,13 +43,16 @@ libbam.a:$(LOBJS)
                $(AR) -csru $@ $(LOBJS)
 
 samtools:lib-recur $(AOBJS)
-               $(CC) $(CFLAGS) -o $@ $(AOBJS) $(LDFLAGS) libbam.a -Lbcftools -lbcf $(LIBPATH) $(LIBCURSES) -lm -lz
+               $(CC) $(CFLAGS) -o $@ $(AOBJS) $(LDFLAGS) libbam.a -Lbcftools -lbcf $(LIBPATH) $(LIBCURSES) -lm -lz -lpthread
 
 razip:razip.o razf.o $(KNETFILE_O)
                $(CC) $(CFLAGS) -o $@ razf.o razip.o $(KNETFILE_O) -lz
 
 bgzip:bgzip.o bgzf.o $(KNETFILE_O)
-               $(CC) $(CFLAGS) -o $@ bgzf.o bgzip.o $(KNETFILE_O) -lz
+               $(CC) $(CFLAGS) -o $@ bgzf.o bgzip.o $(KNETFILE_O) -lz -lpthread
+
+bgzf.o:bgzf.c bgzf.h
+               $(CC) -c $(CFLAGS) $(DFLAGS) -DBGZF_CACHE $(INCLUDES) bgzf.c -o $@
 
 razip.o:razf.h
 bam.o:bam.h razf.h bam_endian.h kstring.h sam_header.h
index 0fde045e1c6e319594c3453a6cdd6a1fac21e335..a7502b9fd3784d6875862d69c14c1af00b86ae97 100644 (file)
--- a/bam_cat.c
+++ b/bam_cat.c
@@ -59,6 +59,7 @@ all:bam_cat
 #include <stdlib.h>\r
 #include <unistd.h>\r
 \r
+#include "knetfile.h"\r
 #include "bgzf.h"\r
 #include "bam.h"\r
 \r
@@ -97,7 +98,7 @@ int bam_cat(int nfn, char * const *fn, const bam_header_t *h, const char* outbam
             fprintf(stderr, "[%s] ERROR: fail to open file '%s'.\n", __func__, fn[i]);\r
             return -1;\r
         }\r
-        if (in->open_mode != 'r') return -1;\r
+        if (in->is_write) return -1;\r
         \r
         old = bam_header_read(in);\r
                if (h == 0 && i == 0) bam_header_write(fp, old);\r
@@ -109,10 +110,10 @@ int bam_cat(int nfn, char * const *fn, const bam_header_t *h, const char* outbam
         \r
         j=0;\r
 #ifdef _USE_KNETFILE\r
-        fp_file=fp->x.fpw;\r
-        while ((len = knet_read(in->x.fpr, buf, BUF_SIZE)) > 0) {\r
+        fp_file = fp->fp;\r
+        while ((len = knet_read(in->fp, buf, BUF_SIZE)) > 0) {\r
 #else  \r
-        fp_file=fp->file;\r
+        fp_file = fp->fp;\r
         while (!feof(in->file) && (len = fread(buf, 1, BUF_SIZE, in->file)) > 0) {\r
 #endif\r
             if(len<es){\r
index 0b5226705aee8044c26ec72212f1979d03805e49..661942841932ad005f8269cca81ab2db4e89aecf 100644 (file)
@@ -1,5 +1,6 @@
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
+#include "knetfile.h"
 #include "bgzf.h"
 #include "bam.h"
 
@@ -11,7 +12,7 @@ int bam_reheader(BGZF *in, const bam_header_t *h, int fd)
        bam_header_t *old;
        int len;
        uint8_t *buf;
-       if (in->open_mode != 'r') return -1;
+       if (in->is_write) return -1;
        buf = malloc(BUF_SIZE);
        old = bam_header_read(in);
        fp = bgzf_fdopen(fd, "w");
@@ -21,8 +22,8 @@ int bam_reheader(BGZF *in, const bam_header_t *h, int fd)
                bgzf_flush(fp);
        }
 #ifdef _USE_KNETFILE
-       while ((len = knet_read(in->x.fpr, buf, BUF_SIZE)) > 0)
-               fwrite(buf, 1, len, fp->x.fpw);
+       while ((len = knet_read(in->fp, buf, BUF_SIZE)) > 0)
+               fwrite(buf, 1, len, fp->fp);
 #else
        while (!feof(in->file) && (len = fread(buf, 1, BUF_SIZE, in->file)) > 0)
                fwrite(buf, 1, len, fp->file);
index e3a6c472cb1b50ddb0eab7273433a438c6dabede..d38c7a11f8d22a74d30e5862b1d5440ba1a0e474 100644 (file)
 
 static int g_is_by_qname = 0;
 
-static inline int strnum_cmp(const char *a, const char *b)
+static int strnum_cmp(const char *_a, const char *_b)
 {
-       char *pa, *pb;
-       pa = (char*)a; pb = (char*)b;
+       const unsigned char *a = (const unsigned char*)_a, *b = (const unsigned char*)_b;
+       const unsigned char *pa = a, *pb = b;
        while (*pa && *pb) {
                if (isdigit(*pa) && isdigit(*pb)) {
-                       long ai, bi;
-                       ai = strtol(pa, &pa, 10);
-                       bi = strtol(pb, &pb, 10);
-                       if (ai != bi) return ai<bi? -1 : ai>bi? 1 : 0;
+                       while (*pa == '0') ++pa;
+                       while (*pb == '0') ++pb;
+                       while (isdigit(*pa) && isdigit(*pb) && *pa == *pb) ++pa, ++pb;
+                       if (isdigit(*pa) && isdigit(*pb)) {
+                               int i = 0;
+                               while (isdigit(pa[i]) && isdigit(pb[i])) ++i;
+                               return isdigit(pa[i])? 1 : isdigit(pb[i])? -1 : (int)*pa - (int)*pb;
+                       } else if (isdigit(*pa)) return 1;
+                       else if (isdigit(*pb)) return -1;
+                       else if (pa - a != pb - b) return pa - a < pb - b? 1 : -1;
                } else {
-                       if (*pa != *pb) break;
+                       if (*pa != *pb) return (int)*pa - (int)*pb;
                        ++pa; ++pb;
                }
        }
-       if (*pa == *pb)
-               return (pa-a) < (pb-b)? -1 : (pa-a) > (pb-b)? 1 : 0;
-       return *pa<*pb? -1 : *pa>*pb? 1 : 0;
+       return *pa? 1 : *pb? -1 : 0;
 }
 
 #define HEAP_EMPTY 0xffffffffffffffffull
@@ -46,7 +50,7 @@ static inline int heap_lt(const heap1_t a, const heap1_t b)
                int t;
                if (a.b == 0 || b.b == 0) return a.b == 0? 1 : 0;
                t = strnum_cmp(bam1_qname(a.b), bam1_qname(b.b));
-               return (t > 0 || (t == 0 && __pos_cmp(a, b)));
+               return (t > 0 || (t == 0 && (a.b->core.flag&0xc0) > (b.b->core.flag&0xc0)));
        } else return __pos_cmp(a, b);
 }
 
@@ -85,8 +89,7 @@ static void swap_header_text(bam_header_t *h1, bam_header_t *h2)
   @discussion Padding information may NOT correctly maintained. This
   function is NOT thread safe.
  */
-int bam_merge_core(int by_qname, const char *out, const char *headers, int n, char * const *fn,
-                                       int flag, const char *reg)
+int bam_merge_core2(int by_qname, const char *out, const char *headers, int n, char * const *fn, int flag, const char *reg, int n_threads)
 {
        bamFile fpout, *fp;
        heap1_t *heap;
@@ -218,6 +221,7 @@ int bam_merge_core(int by_qname, const char *out, const char *headers, int n, ch
        }
        bam_header_write(fpout, hout);
        bam_header_destroy(hout);
+       if (!(flag & MERGE_UNCOMP)) bgzf_mt(fpout, n_threads, 256);
 
        ks_heapmake(heap, n, heap);
        while (heap->pos != HEAP_EMPTY) {
@@ -252,12 +256,17 @@ int bam_merge_core(int by_qname, const char *out, const char *headers, int n, ch
        return 0;
 }
 
+int bam_merge_core(int by_qname, const char *out, const char *headers, int n, char * const *fn, int flag, const char *reg)
+{
+       return bam_merge_core2(by_qname, out, headers, n, fn, flag, reg, 0);
+}
+
 int bam_merge(int argc, char *argv[])
 {
-       int c, is_by_qname = 0, flag = 0, ret = 0;
+       int c, is_by_qname = 0, flag = 0, ret = 0, n_threads = 0;
        char *fn_headers = NULL, *reg = 0;
 
-       while ((c = getopt(argc, argv, "h:nru1R:f")) >= 0) {
+       while ((c = getopt(argc, argv, "h:nru1R:f@:")) >= 0) {
                switch (c) {
                case 'r': flag |= MERGE_RG; break;
                case 'f': flag |= MERGE_FORCE; break;
@@ -266,6 +275,7 @@ int bam_merge(int argc, char *argv[])
                case '1': flag |= MERGE_LEVEL1; break;
                case 'u': flag |= MERGE_UNCOMP; break;
                case 'R': reg = strdup(optarg); break;
+               case '@': n_threads = atoi(optarg); break;
                }
        }
        if (optind + 2 >= argc) {
@@ -276,6 +286,7 @@ int bam_merge(int argc, char *argv[])
                fprintf(stderr, "         -u       uncompressed BAM output\n");
                fprintf(stderr, "         -f       overwrite the output BAM if exist\n");
                fprintf(stderr, "         -1       compress level 1\n");
+               fprintf(stderr, "         -@ INT   number of BAM compression threads [0]\n");
                fprintf(stderr, "         -R STR   merge file in the specified region STR [all]\n");
                fprintf(stderr, "         -h FILE  copy the header in FILE to <out.bam> [in1.bam]\n\n");
                fprintf(stderr, "Note: Samtools' merge does not reconstruct the @RG dictionary in the header. Users\n");
@@ -291,51 +302,92 @@ int bam_merge(int argc, char *argv[])
                        return 1;
                }
        }
-       if (bam_merge_core(is_by_qname, argv[optind], fn_headers, argc - optind - 1, argv + optind + 1, flag, reg) < 0) ret = 1;
+       if (bam_merge_core2(is_by_qname, argv[optind], fn_headers, argc - optind - 1, argv + optind + 1, flag, reg, n_threads) < 0) ret = 1;
        free(reg);
        free(fn_headers);
        return ret;
 }
 
+/***************
+ * BAM sorting *
+ ***************/
+
+#include <pthread.h>
+
 typedef bam1_t *bam1_p;
 
 static inline int bam1_lt(const bam1_p a, const bam1_p b)
 {
        if (g_is_by_qname) {
                int t = strnum_cmp(bam1_qname(a), bam1_qname(b));
-               return (t < 0 || (t == 0 && (((uint64_t)a->core.tid<<32|(a->core.pos+1)) < ((uint64_t)b->core.tid<<32|(b->core.pos+1)))));
-       } else return (((uint64_t)a->core.tid<<32|(a->core.pos+1)) < ((uint64_t)b->core.tid<<32|(b->core.pos+1)));
+               return (t < 0 || (t == 0 && (a->core.flag&0xc0) < (b->core.flag&0xc0)));
+       } else return (((uint64_t)a->core.tid<<32|(a->core.pos+1)<<1|bam1_strand(a)) < ((uint64_t)b->core.tid<<32|(b->core.pos+1)<<1|bam1_strand(b)));
 }
 KSORT_INIT(sort, bam1_p, bam1_lt)
 
-static void sort_blocks(int n, int k, bam1_p *buf, const char *prefix, const bam_header_t *h, int is_stdout)
+typedef struct {
+       size_t buf_len;
+       const char *prefix;
+       bam1_p *buf;
+       const bam_header_t *h;
+       int index;
+} worker_t;
+
+static void write_buffer(const char *fn, const char *mode, size_t l, bam1_p *buf, const bam_header_t *h, int n_threads)
 {
-       char *name, mode[3];
-       int i;
+       size_t i;
        bamFile fp;
-       ks_mergesort(sort, k, buf, 0);
-       name = (char*)calloc(strlen(prefix) + 20, 1);
-       if (n >= 0) {
-               sprintf(name, "%s.%.4d.bam", prefix, n);
-               strcpy(mode, "w1");
-       } else {
-               sprintf(name, "%s.bam", prefix);
-               strcpy(mode, "w");
-       }
-       fp = is_stdout? bam_dopen(fileno(stdout), mode) : bam_open(name, mode);
-       if (fp == 0) {
-               fprintf(stderr, "[sort_blocks] fail to create file %s.\n", name);
-               free(name);
-               // FIXME: possible memory leak
-               return;
-       }
-       free(name);
+       fp = strcmp(fn, "-")? bam_open(fn, mode) : bam_dopen(fileno(stdout), mode);
+       if (fp == 0) return;
        bam_header_write(fp, h);
-       for (i = 0; i < k; ++i)
+       if (n_threads > 1) bgzf_mt(fp, n_threads, 256);
+       for (i = 0; i < l; ++i)
                bam_write1_core(fp, &buf[i]->core, buf[i]->data_len, buf[i]->data);
        bam_close(fp);
 }
 
+static void *worker(void *data)
+{
+       worker_t *w = (worker_t*)data;
+       char *name;
+       ks_mergesort(sort, w->buf_len, w->buf, 0);
+       name = (char*)calloc(strlen(w->prefix) + 20, 1);
+       sprintf(name, "%s.%.4d.bam", w->prefix, w->index);
+       write_buffer(name, "w1", w->buf_len, w->buf, w->h, 0);
+       free(name);
+       return 0;
+}
+
+static int sort_blocks(int n_files, size_t k, bam1_p *buf, const char *prefix, const bam_header_t *h, int n_threads)
+{
+       int i;
+       size_t rest;
+       bam1_p *b;
+       pthread_t *tid;
+       pthread_attr_t attr;
+       worker_t *w;
+
+       if (n_threads < 1) n_threads = 1;
+       if (k < n_threads * 64) n_threads = 1; // use a single thread if we only sort a small batch of records
+       pthread_attr_init(&attr);
+       pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE);
+       w = calloc(n_threads, sizeof(worker_t));
+       tid = calloc(n_threads, sizeof(pthread_t));
+       b = buf; rest = k;
+       for (i = 0; i < n_threads; ++i) {
+               w[i].buf_len = rest / (n_threads - i);
+               w[i].buf = b;
+               w[i].prefix = prefix;
+               w[i].h = h;
+               w[i].index = n_files + i;
+               b += w[i].buf_len; rest -= w[i].buf_len;
+               pthread_create(&tid[i], &attr, worker, &w[i]);
+       }
+       for (i = 0; i < n_threads; ++i) pthread_join(tid[i], 0);
+       free(tid); free(w);
+       return n_files + n_threads;
+}
+
 /*!
   @abstract Sort an unsorted BAM file based on the chromosome order
   and the leftmost position of an alignment
@@ -350,63 +402,77 @@ static void sort_blocks(int n, int k, bam1_p *buf, const char *prefix, const bam
   and then merge them by calling bam_merge_core(). This function is
   NOT thread safe.
  */
-void bam_sort_core_ext(int is_by_qname, const char *fn, const char *prefix, size_t max_mem, int is_stdout)
+void bam_sort_core_ext(int is_by_qname, const char *fn, const char *prefix, size_t _max_mem, int is_stdout, int n_threads)
 {
-       int n, ret, k, i;
-       size_t mem;
+       int ret, i, extra_mem, n_files = 0;
+       size_t mem, max_k, k, max_mem;
        bam_header_t *header;
        bamFile fp;
        bam1_t *b, **buf;
+       char *fnout = 0;
 
+       if (n_threads < 2) n_threads = 1;
+       extra_mem = sizeof(void*) + sizeof(void*) + (sizeof(bam1_t) - sizeof(bam1_core_t));
        g_is_by_qname = is_by_qname;
-       n = k = 0; mem = 0;
+       max_k = k = 0; mem = 0;
+       max_mem = _max_mem * n_threads;
+       buf = 0;
        fp = strcmp(fn, "-")? bam_open(fn, "r") : bam_dopen(fileno(stdin), "r");
        if (fp == 0) {
                fprintf(stderr, "[bam_sort_core] fail to open file %s\n", fn);
                return;
        }
        header = bam_header_read(fp);
-       buf = (bam1_t**)calloc(max_mem / BAM_CORE_SIZE, sizeof(bam1_t*));
        // write sub files
        for (;;) {
+               if (k == max_k) {
+                       size_t old_max = max_k;
+                       max_k = max_k? max_k<<1 : 0x10000;
+                       buf = realloc(buf, max_k * sizeof(void*));
+                       memset(buf + old_max, 0, sizeof(void*) * (max_k - old_max));
+               }
                if (buf[k] == 0) buf[k] = (bam1_t*)calloc(1, sizeof(bam1_t));
                b = buf[k];
                if ((ret = bam_read1(fp, b)) < 0) break;
-               mem += ret;
+               mem += ret + extra_mem;
                ++k;
                if (mem >= max_mem) {
-                       sort_blocks(n++, k, buf, prefix, header, 0);
-                       mem = 0; k = 0;
+                       n_files = sort_blocks(n_files, k, buf, prefix, header, n_threads);
+                       mem = k = 0;
                }
        }
        if (ret != -1)
                fprintf(stderr, "[bam_sort_core] truncated file. Continue anyway.\n");
-       if (n == 0) sort_blocks(-1, k, buf, prefix, header, is_stdout);
-       else { // then merge
-               char **fns, *fnout;
-               fprintf(stderr, "[bam_sort_core] merging from %d files...\n", n+1);
-               sort_blocks(n++, k, buf, prefix, header, 0);
-               fnout = (char*)calloc(strlen(prefix) + 20, 1);
-               if (is_stdout) sprintf(fnout, "-");
-               else sprintf(fnout, "%s.bam", prefix);
-               fns = (char**)calloc(n, sizeof(char*));
-               for (i = 0; i < n; ++i) {
+       // output file name
+       fnout = calloc(strlen(prefix) + 20, 1);
+       if (is_stdout) sprintf(fnout, "-");
+       else sprintf(fnout, "%s.bam", prefix);
+       // write the final output
+       if (n_files == 0) { // a single block
+               ks_mergesort(sort, k, buf, 0);
+               write_buffer(fnout, "w", k, buf, header, n_threads);
+       } else { // then merge
+               char **fns;
+               n_files = sort_blocks(n_files, k, buf, prefix, header, n_threads);
+               fprintf(stderr, "[bam_sort_core] merging from %d files...\n", n_files);
+               fns = (char**)calloc(n_files, sizeof(char*));
+               for (i = 0; i < n_files; ++i) {
                        fns[i] = (char*)calloc(strlen(prefix) + 20, 1);
                        sprintf(fns[i], "%s.%.4d.bam", prefix, i);
                }
-               bam_merge_core(is_by_qname, fnout, 0, n, fns, 0, 0);
-               free(fnout);
-               for (i = 0; i < n; ++i) {
+               bam_merge_core2(is_by_qname, fnout, 0, n_files, fns, 0, 0, n_threads);
+               for (i = 0; i < n_files; ++i) {
                        unlink(fns[i]);
                        free(fns[i]);
                }
                free(fns);
        }
-       for (k = 0; k < max_mem / BAM_CORE_SIZE; ++k) {
-               if (buf[k]) {
-                       free(buf[k]->data);
-                       free(buf[k]);
-               }
+       free(fnout);
+       // free
+       for (k = 0; k < max_k; ++k) {
+               if (!buf[k]) continue;
+               free(buf[k]->data);
+               free(buf[k]);
        }
        free(buf);
        bam_header_destroy(header);
@@ -415,49 +481,32 @@ void bam_sort_core_ext(int is_by_qname, const char *fn, const char *prefix, size
 
 void bam_sort_core(int is_by_qname, const char *fn, const char *prefix, size_t max_mem)
 {
-       bam_sort_core_ext(is_by_qname, fn, prefix, max_mem, 0);
-}
-
-
-size_t bam_sort_get_max_mem(char *max_mem_string)
-{
-       char c;
-       size_t max_mem;
-       size_t multiplier=1;
-       c=max_mem_string[strlen(max_mem_string)-1];
-       switch(c) {
-       case 'G':
-               multiplier*=1024;
-       case 'M':
-               multiplier*=1024;
-       case 'K':
-               multiplier*=1024;
-       case 'B':
-               max_mem_string[strlen(max_mem_string)-1]='\0';
-               break;
-       default:
-               break;
-       }
-       max_mem = multiplier * atol(max_mem_string);
-       // max_mem should be checked that it was not zero after atol!
-       return max_mem;
+       bam_sort_core_ext(is_by_qname, fn, prefix, max_mem, 0, 0);
 }
 
 int bam_sort(int argc, char *argv[])
 {
-       size_t max_mem = 500000000;
-       int c, is_by_qname = 0, is_stdout = 0;
-       while ((c = getopt(argc, argv, "nom:")) >= 0) {
+       size_t max_mem = 768<<20; // 512MB
+       int c, is_by_qname = 0, is_stdout = 0, n_threads = 0;
+       while ((c = getopt(argc, argv, "nom:@:")) >= 0) {
                switch (c) {
                case 'o': is_stdout = 1; break;
                case 'n': is_by_qname = 1; break;
-               case 'm': max_mem = bam_sort_get_max_mem(optarg); break;
+               case 'm': {
+                               char *q;
+                               max_mem = strtol(optarg, &q, 0);
+                               if (*q == 'k' || *q == 'K') max_mem <<= 10;
+                               else if (*q == 'm' || *q == 'M') max_mem <<= 20;
+                               else if (*q == 'g' || *q == 'G') max_mem <<= 30;
+                               break;
+                       }
+               case '@': n_threads = atoi(optarg); break;
                }
        }
        if (optind + 2 > argc) {
-               fprintf(stderr, "Usage: samtools sort [-on] [-m <maxMem>] <in.bam> <out.prefix>\n");
+               fprintf(stderr, "Usage: samtools sort [-on] [-m maxMem=1G] <in.bam> <out.prefix>\n");
                return 1;
        }
-       bam_sort_core_ext(is_by_qname, argv[optind], argv[optind+1], max_mem, is_stdout);
+       bam_sort_core_ext(is_by_qname, argv[optind], argv[optind+1], max_mem, is_stdout, n_threads);
        return 0;
 }
index 9b6f8633101cab4ccd8697d489c36091cd808892..be831de67c2ebdf64586dd79523921fbccda9698 100644 (file)
@@ -31,7 +31,7 @@ libbcf.a:$(LOBJS)
                $(AR) -csru $@ $(LOBJS)
 
 bcftools:lib $(AOBJS)
-               $(CC) $(CFLAGS) -o $@ $(AOBJS) -L. $(LIBPATH) -lbcf -lm -lz
+               $(CC) $(CFLAGS) -o $@ $(AOBJS) -L. $(LIBPATH) -lbcf -lm -lz -lpthread
 
 bcf.o:bcf.h
 vcf.o:bcf.h
index a538e6e14d7a0a78af7927b92073d05da0844640..0524408da6cf29f4deb6cee09c69d3dce61c4841 100644 (file)
@@ -13,9 +13,6 @@ bcf_t *bcf_open(const char *fn, const char *mode)
        } else {
                b->fp = strcmp(fn, "-")? bgzf_open(fn, mode) : bgzf_fdopen(fileno(stdin), mode);
        }
-#ifndef BCF_LITE
-       b->fp->owned_file = 1;
-#endif
        return b;
 }
 
index fcd94b821b8e46b483dc99d4feaf5487ccfc3d03..eda6217f75ecda8a901e8f66b2d34dee97c08b77 100644 (file)
@@ -2,6 +2,7 @@
 #include <stdlib.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <unistd.h>
+#include "knetfile.h"
 #include "bcf.h"
 
 #include "kseq.h"
@@ -29,12 +30,12 @@ int bcf_cat(int n, char * const *fn)
                if (i == 0) bcf_hdr_write(out, h);
                bcf_hdr_destroy(h);
 #ifdef _USE_KNETFILE
-               fstat(knet_fileno(in->fp->x.fpr), &s);
+               fstat(knet_fileno((knetFile*)in->fp->fp), &s);
                end = s.st_size - 28;
-               while (knet_tell(in->fp->x.fpr) < end) {
-                       int size = knet_tell(in->fp->x.fpr) + BUF_SIZE < end? BUF_SIZE : end - knet_tell(in->fp->x.fpr);
-                       knet_read(in->fp->x.fpr, buf, size);
-                       fwrite(buf, 1, size, out->fp->x.fpw);
+               while (knet_tell((knetFile*)in->fp->fp) < end) {
+                       int size = knet_tell((knetFile*)in->fp->fp) + BUF_SIZE < end? BUF_SIZE : end - knet_tell((knetFile*)in->fp->fp);
+                       knet_read(in->fp->fp, buf, size);
+                       fwrite(buf, 1, size, out->fp->fp);
                }
 #else
                abort(); // FIXME: not implemented
diff --git a/bgzf.c b/bgzf.c
index 216cd04527f1ad187420cf1fab781e1d72e485b8..7254fa21cb96a7b010688e6e6ccb37e4b7b0a474 100644 (file)
--- a/bgzf.c
+++ b/bgzf.c
@@ -1,6 +1,7 @@
 /* The MIT License
 
    Copyright (c) 2008 Broad Institute / Massachusetts Institute of Technology
+                 2011 Attractive Chaos <attractor@live.co.uk>
 
    Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
    of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
    THE SOFTWARE.
 */
 
-/*
-  2009-06-29 by lh3: cache recent uncompressed blocks.
-  2009-06-25 by lh3: optionally use my knetfile library to access file on a FTP.
-  2009-06-12 by lh3: support a mode string like "wu" where 'u' for uncompressed output */
-
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 #include <unistd.h>
-#include <fcntl.h>
+#include <assert.h>
+#include <pthread.h>
 #include <sys/types.h>
-#include <sys/stat.h>
 #include "bgzf.h"
 
-#include "khash.h"
+#ifdef _USE_KNETFILE
+#include "knetfile.h"
+typedef knetFile *_bgzf_file_t;
+#define _bgzf_open(fn, mode) knet_open(fn, mode)
+#define _bgzf_dopen(fp, mode) knet_dopen(fp, mode)
+#define _bgzf_close(fp) knet_close(fp)
+#define _bgzf_fileno(fp) ((fp)->fd)
+#define _bgzf_tell(fp) knet_tell(fp)
+#define _bgzf_seek(fp, offset, whence) knet_seek(fp, offset, whence)
+#define _bgzf_read(fp, buf, len) knet_read(fp, buf, len)
+#define _bgzf_write(fp, buf, len) knet_write(fp, buf, len)
+#else // ~defined(_USE_KNETFILE)
+#if defined(_WIN32) || defined(_MSC_VER)
+#define ftello(fp) ftell(fp)
+#define fseeko(fp, offset, whence) fseek(fp, offset, whence)
+#else // ~defined(_WIN32)
+extern off_t ftello(FILE *stream);
+extern int fseeko(FILE *stream, off_t offset, int whence);
+#endif // ~defined(_WIN32)
+typedef FILE *_bgzf_file_t;
+#define _bgzf_open(fn, mode) fopen(fn, mode)
+#define _bgzf_dopen(fp, mode) fdopen(fp, mode)
+#define _bgzf_close(fp) fclose(fp)
+#define _bgzf_fileno(fp) fileno(fp)
+#define _bgzf_tell(fp) ftello(fp)
+#define _bgzf_seek(fp, offset, whence) fseeko(fp, offset, whence)
+#define _bgzf_read(fp, buf, len) fread(buf, 1, len, fp)
+#define _bgzf_write(fp, buf, len) fwrite(buf, 1, len, fp)
+#endif // ~define(_USE_KNETFILE)
+
+#define BLOCK_HEADER_LENGTH 18
+#define BLOCK_FOOTER_LENGTH 8
+
+
+/* BGZF/GZIP header (speciallized from RFC 1952; little endian):
+ +---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
+ | 31|139|  8|  4|              0|  0|255|      6| 66| 67|      2|BLK_LEN|
+ +---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
+*/
+static const uint8_t g_magic[19] = "\037\213\010\4\0\0\0\0\0\377\6\0\102\103\2\0\0\0";
+
+#ifdef BGZF_CACHE
 typedef struct {
        int size;
        uint8_t *block;
        int64_t end_offset;
 } cache_t;
+#include "khash.h"
 KHASH_MAP_INIT_INT64(cache, cache_t)
-
-#if defined(_WIN32) || defined(_MSC_VER)
-#define ftello(fp) ftell(fp)
-#define fseeko(fp, offset, whence) fseek(fp, offset, whence)
-#else
-extern off_t ftello(FILE *stream);
-extern int fseeko(FILE *stream, off_t offset, int whence);
 #endif
 
-typedef int8_t bgzf_byte_t;
-
-static const int DEFAULT_BLOCK_SIZE = 64 * 1024;
-static const int MAX_BLOCK_SIZE = 64 * 1024;
-
-static const int BLOCK_HEADER_LENGTH = 18;
-static const int BLOCK_FOOTER_LENGTH = 8;
-
-static const int GZIP_ID1 = 31;
-static const int GZIP_ID2 = 139;
-static const int CM_DEFLATE = 8;
-static const int FLG_FEXTRA = 4;
-static const int OS_UNKNOWN = 255;
-static const int BGZF_ID1 = 66; // 'B'
-static const int BGZF_ID2 = 67; // 'C'
-static const int BGZF_LEN = 2;
-static const int BGZF_XLEN = 6; // BGZF_LEN+4
-
-static const int GZIP_WINDOW_BITS = -15; // no zlib header
-static const int Z_DEFAULT_MEM_LEVEL = 8;
-
-
-inline
-void
-packInt16(uint8_t* buffer, uint16_t value)
+static inline void packInt16(uint8_t *buffer, uint16_t value)
 {
-    buffer[0] = value;
-    buffer[1] = value >> 8;
+       buffer[0] = value;
+       buffer[1] = value >> 8;
 }
 
-inline
-int
-unpackInt16(const uint8_t* buffer)
+static inline int unpackInt16(const uint8_t *buffer)
 {
-    return (buffer[0] | (buffer[1] << 8));
+       return buffer[0] | buffer[1] << 8;
 }
 
-inline
-void
-packInt32(uint8_t* buffer, uint32_t value)
+static inline void packInt32(uint8_t *buffer, uint32_t value)
 {
-    buffer[0] = value;
-    buffer[1] = value >> 8;
-    buffer[2] = value >> 16;
-    buffer[3] = value >> 24;
+       buffer[0] = value;
+       buffer[1] = value >> 8;
+       buffer[2] = value >> 16;
+       buffer[3] = value >> 24;
 }
 
-static inline
-int
-bgzf_min(int x, int y)
-{
-    return (x < y) ? x : y;
-}
-
-static
-void
-report_error(BGZF* fp, const char* message) {
-    fp->error = message;
-}
-
-int bgzf_check_bgzf(const char *fn)
+static BGZF *bgzf_read_init()
 {
-    BGZF *fp;
-    uint8_t buf[10],magic[10]="\037\213\010\4\0\0\0\0\0\377";
-    int n;
-
-    if ((fp = bgzf_open(fn, "r")) == 0) 
-    {
-        fprintf(stderr, "[bgzf_check_bgzf] failed to open the file: %s\n",fn);
-        return -1;
-    }
-
-#ifdef _USE_KNETFILE
-    n = knet_read(fp->x.fpr, buf, 10);
-#else
-    n = fread(buf, 1, 10, fp->file);
+       BGZF *fp;
+       fp = calloc(1, sizeof(BGZF));
+       fp->is_write = 0;
+       fp->uncompressed_block = malloc(BGZF_MAX_BLOCK_SIZE);
+       fp->compressed_block = malloc(BGZF_MAX_BLOCK_SIZE);
+#ifdef BGZF_CACHE
+       fp->cache = kh_init(cache);
 #endif
-    bgzf_close(fp);
-
-    if ( n!=10 ) 
-        return -1;
-
-    if ( !memcmp(magic, buf, 10) ) return 1;
-    return 0;
+       return fp;
 }
 
-static BGZF *bgzf_read_init()
+static BGZF *bgzf_write_init(int compress_level) // compress_level==-1 for the default level
 {
        BGZF *fp;
        fp = calloc(1, sizeof(BGZF));
-    fp->uncompressed_block_size = MAX_BLOCK_SIZE;
-    fp->uncompressed_block = malloc(MAX_BLOCK_SIZE);
-    fp->compressed_block_size = MAX_BLOCK_SIZE;
-    fp->compressed_block = malloc(MAX_BLOCK_SIZE);
-       fp->cache_size = 0;
-       fp->cache = kh_init(cache);
+       fp->is_write = 1;
+       fp->uncompressed_block = malloc(BGZF_MAX_BLOCK_SIZE);
+       fp->compressed_block = malloc(BGZF_MAX_BLOCK_SIZE);
+       fp->compress_level = compress_level < 0? Z_DEFAULT_COMPRESSION : compress_level; // Z_DEFAULT_COMPRESSION==-1
+       if (fp->compress_level > 9) fp->compress_level = Z_DEFAULT_COMPRESSION;
        return fp;
 }
-
-static
-BGZF*
-open_read(int fd)
+// get the compress level from the mode string
+static int mode2level(const char *__restrict mode)
 {
-#ifdef _USE_KNETFILE
-    knetFile *file = knet_dopen(fd, "r");
-#else
-    FILE* file = fdopen(fd, "r");
-#endif
-    BGZF* fp;
-       if (file == 0) return 0;
-       fp = bgzf_read_init();
-    fp->file_descriptor = fd;
-    fp->open_mode = 'r';
-#ifdef _USE_KNETFILE
-    fp->x.fpr = file;
-#else
-    fp->file = file;
-#endif
-    return fp;
+       int i, compress_level = -1;
+       for (i = 0; mode[i]; ++i)
+               if (mode[i] >= '0' && mode[i] <= '9') break;
+       if (mode[i]) compress_level = (int)mode[i] - '0';
+       if (strchr(mode, 'u')) compress_level = 0;
+       return compress_level;
 }
 
-static
-BGZF*
-open_write(int fd, int compress_level) // compress_level==-1 for the default level
+BGZF *bgzf_open(const char *path, const char *mode)
 {
-    FILE* file = fdopen(fd, "w");
-    BGZF* fp;
-       if (file == 0) return 0;
-       fp = malloc(sizeof(BGZF));
-    fp->file_descriptor = fd;
-    fp->open_mode = 'w';
-    fp->owned_file = 0;
-       fp->compress_level = compress_level < 0? Z_DEFAULT_COMPRESSION : compress_level; // Z_DEFAULT_COMPRESSION==-1
-       if (fp->compress_level > 9) fp->compress_level = Z_DEFAULT_COMPRESSION;
-#ifdef _USE_KNETFILE
-    fp->x.fpw = file;
-#else
-    fp->file = file;
-#endif
-    fp->uncompressed_block_size = DEFAULT_BLOCK_SIZE;
-    fp->uncompressed_block = NULL;
-    fp->compressed_block_size = MAX_BLOCK_SIZE;
-    fp->compressed_block = malloc(MAX_BLOCK_SIZE);
-    fp->block_address = 0;
-    fp->block_offset = 0;
-    fp->block_length = 0;
-    fp->error = NULL;
-    return fp;
-}
-
-BGZF*
-bgzf_open(const char* __restrict path, const char* __restrict mode)
-{
-    BGZF* fp = NULL;
-    if (strchr(mode, 'r') || strchr(mode, 'R')) { /* The reading mode is preferred. */
-#ifdef _USE_KNETFILE
-               knetFile *file = knet_open(path, mode);
-               if (file == 0) return 0;
+       BGZF *fp = 0;
+       assert(compressBound(BGZF_BLOCK_SIZE) < BGZF_MAX_BLOCK_SIZE);
+       if (strchr(mode, 'r') || strchr(mode, 'R')) {
+               _bgzf_file_t fpr;
+               if ((fpr = _bgzf_open(path, "r")) == 0) return 0;
                fp = bgzf_read_init();
-               fp->file_descriptor = -1;
-               fp->open_mode = 'r';
-               fp->x.fpr = file;
-#else
-               int fd, oflag = O_RDONLY;
-#ifdef _WIN32
-               oflag |= O_BINARY;
-#endif
-               fd = open(path, oflag);
-               if (fd == -1) return 0;
-        fp = open_read(fd);
-#endif
-    } else if (strchr(mode, 'w') || strchr(mode, 'W')) {
-               int fd, compress_level = -1, oflag = O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC;
-#ifdef _WIN32
-               oflag |= O_BINARY;
-#endif
-               fd = open(path, oflag, 0666);
-               if (fd == -1) return 0;
-               { // set compress_level
-                       int i;
-                       for (i = 0; mode[i]; ++i)
-                               if (mode[i] >= '0' && mode[i] <= '9') break;
-                       if (mode[i]) compress_level = (int)mode[i] - '0';
-                       if (strchr(mode, 'u')) compress_level = 0;
-               }
-        fp = open_write(fd, compress_level);
-    }
-    if (fp != NULL) fp->owned_file = 1;
-    return fp;
-}
-
-BGZF*
-bgzf_fdopen(int fd, const char * __restrict mode)
-{
-       if (fd == -1) return 0;
-    if (mode[0] == 'r' || mode[0] == 'R') {
-        return open_read(fd);
-    } else if (mode[0] == 'w' || mode[0] == 'W') {
-               int i, compress_level = -1;
-               for (i = 0; mode[i]; ++i)
-                       if (mode[i] >= '0' && mode[i] <= '9') break;
-               if (mode[i]) compress_level = (int)mode[i] - '0';
-               if (strchr(mode, 'u')) compress_level = 0;
-        return open_write(fd, compress_level);
-    } else {
-        return NULL;
-    }
+               fp->fp = fpr;
+       } else if (strchr(mode, 'w') || strchr(mode, 'W')) {
+               FILE *fpw;
+               if ((fpw = fopen(path, "w")) == 0) return 0;
+               fp = bgzf_write_init(mode2level(mode));
+               fp->fp = fpw;
+       }
+       return fp;
 }
 
-static
-int
-deflate_block(BGZF* fp, int block_length)
-{
-    // Deflate the block in fp->uncompressed_block into fp->compressed_block.
-    // Also adds an extra field that stores the compressed block length.
-
-    bgzf_byte_t* buffer = fp->compressed_block;
-    int buffer_size = fp->compressed_block_size;
-
-    // Init gzip header
-    buffer[0] = GZIP_ID1;
-    buffer[1] = GZIP_ID2;
-    buffer[2] = CM_DEFLATE;
-    buffer[3] = FLG_FEXTRA;
-    buffer[4] = 0; // mtime
-    buffer[5] = 0;
-    buffer[6] = 0;
-    buffer[7] = 0;
-    buffer[8] = 0;
-    buffer[9] = OS_UNKNOWN;
-    buffer[10] = BGZF_XLEN;
-    buffer[11] = 0;
-    buffer[12] = BGZF_ID1;
-    buffer[13] = BGZF_ID2;
-    buffer[14] = BGZF_LEN;
-    buffer[15] = 0;
-    buffer[16] = 0; // placeholder for block length
-    buffer[17] = 0;
-
-    // loop to retry for blocks that do not compress enough
-    int input_length = block_length;
-    int compressed_length = 0;
-    while (1) {
-        z_stream zs;
-        zs.zalloc = NULL;
-        zs.zfree = NULL;
-        zs.next_in = fp->uncompressed_block;
-        zs.avail_in = input_length;
-        zs.next_out = (void*)&buffer[BLOCK_HEADER_LENGTH];
-        zs.avail_out = buffer_size - BLOCK_HEADER_LENGTH - BLOCK_FOOTER_LENGTH;
-
-        int status = deflateInit2(&zs, fp->compress_level, Z_DEFLATED,
-                                  GZIP_WINDOW_BITS, Z_DEFAULT_MEM_LEVEL, Z_DEFAULT_STRATEGY);
-        if (status != Z_OK) {
-            report_error(fp, "deflate init failed");
-            return -1;
-        }
-        status = deflate(&zs, Z_FINISH);
-        if (status != Z_STREAM_END) {
-            deflateEnd(&zs);
-            if (status == Z_OK) {
-                // Not enough space in buffer.
-                // Can happen in the rare case the input doesn't compress enough.
-                // Reduce the amount of input until it fits.
-                input_length -= 1024;
-                if (input_length <= 0) {
-                    // should never happen
-                    report_error(fp, "input reduction failed");
-                    return -1;
-                }
-                continue;
-            }
-            report_error(fp, "deflate failed");
-            return -1;
-        }
-        status = deflateEnd(&zs);
-        if (status != Z_OK) {
-            report_error(fp, "deflate end failed");
-            return -1;
-        }
-        compressed_length = zs.total_out;
-        compressed_length += BLOCK_HEADER_LENGTH + BLOCK_FOOTER_LENGTH;
-        if (compressed_length > MAX_BLOCK_SIZE) {
-            // should never happen
-            report_error(fp, "deflate overflow");
-            return -1;
-        }
-        break;
-    }
-
-    packInt16((uint8_t*)&buffer[16], compressed_length-1);
-    uint32_t crc = crc32(0L, NULL, 0L);
-    crc = crc32(crc, fp->uncompressed_block, input_length);
-    packInt32((uint8_t*)&buffer[compressed_length-8], crc);
-    packInt32((uint8_t*)&buffer[compressed_length-4], input_length);
-
-    int remaining = block_length - input_length;
-    if (remaining > 0) {
-        if (remaining > input_length) {
-            // should never happen (check so we can use memcpy)
-            report_error(fp, "remainder too large");
-            return -1;
-        }
-        memcpy(fp->uncompressed_block,
-               fp->uncompressed_block + input_length,
-               remaining);
-    }
-    fp->block_offset = remaining;
-    return compressed_length;
+BGZF *bgzf_dopen(int fd, const char *mode)
+{
+       BGZF *fp = 0;
+       assert(compressBound(BGZF_BLOCK_SIZE) < BGZF_MAX_BLOCK_SIZE);
+       if (strchr(mode, 'r') || strchr(mode, 'R')) {
+               _bgzf_file_t fpr;
+               if ((fpr = _bgzf_dopen(fd, "r")) == 0) return 0;
+               fp = bgzf_read_init();
+               fp->fp = fpr;
+       } else if (strchr(mode, 'w') || strchr(mode, 'W')) {
+               FILE *fpw;
+               if ((fpw = fdopen(fd, "w")) == 0) return 0;
+               fp = bgzf_write_init(mode2level(mode));
+               fp->fp = fpw;
+       }
+       return fp;
 }
 
-static
-int
-inflate_block(BGZF* fp, int block_length)
+static int bgzf_compress(void *_dst, int *dlen, void *src, int slen, int level)
 {
-    // Inflate the block in fp->compressed_block into fp->uncompressed_block
+       uint32_t crc;
+       z_stream zs;
+       uint8_t *dst = (uint8_t*)_dst;
+
+       // compress the body
+       zs.zalloc = NULL; zs.zfree = NULL;
+       zs.next_in  = src;
+       zs.avail_in = slen;
+       zs.next_out = dst + BLOCK_HEADER_LENGTH;
+       zs.avail_out = *dlen - BLOCK_HEADER_LENGTH - BLOCK_FOOTER_LENGTH;
+       if (deflateInit2(&zs, level, Z_DEFLATED, -15, 8, Z_DEFAULT_STRATEGY) != Z_OK) return -1; // -15 to disable zlib header/footer
+       if (deflate(&zs, Z_FINISH) != Z_STREAM_END) return -1;
+       if (deflateEnd(&zs) != Z_OK) return -1;
+       *dlen = zs.total_out + BLOCK_HEADER_LENGTH + BLOCK_FOOTER_LENGTH;
+       // write the header
+       memcpy(dst, g_magic, BLOCK_HEADER_LENGTH); // the last two bytes are a place holder for the length of the block
+       packInt16(&dst[16], *dlen - 1); // write the compressed length; -1 to fit 2 bytes
+       // write the footer
+       crc = crc32(crc32(0L, NULL, 0L), src, slen);
+       packInt32((uint8_t*)&dst[*dlen - 8], crc);
+       packInt32((uint8_t*)&dst[*dlen - 4], slen);
+       return 0;
+}
 
-    z_stream zs;
-       int status;
-    zs.zalloc = NULL;
-    zs.zfree = NULL;
-    zs.next_in = fp->compressed_block + 18;
-    zs.avail_in = block_length - 16;
-    zs.next_out = fp->uncompressed_block;
-    zs.avail_out = fp->uncompressed_block_size;
+// Deflate the block in fp->uncompressed_block into fp->compressed_block. Also adds an extra field that stores the compressed block length.
+static int deflate_block(BGZF *fp, int block_length)
+{
+       int comp_size = BGZF_MAX_BLOCK_SIZE;
+       if (bgzf_compress(fp->compressed_block, &comp_size, fp->uncompressed_block, block_length, fp->compress_level) != 0) {
+               fp->errcode |= BGZF_ERR_ZLIB;
+               return -1;
+       }
+       fp->block_offset = 0;
+       return comp_size;
+}
 
-    status = inflateInit2(&zs, GZIP_WINDOW_BITS);
-    if (status != Z_OK) {
-        report_error(fp, "inflate init failed");
-        return -1;
-    }
-    status = inflate(&zs, Z_FINISH);
-    if (status != Z_STREAM_END) {
-        inflateEnd(&zs);
-        report_error(fp, "inflate failed");
-        return -1;
-    }
-    status = inflateEnd(&zs);
-    if (status != Z_OK) {
-        report_error(fp, "inflate failed");
-        return -1;
-    }
-    return zs.total_out;
+// Inflate the block in fp->compressed_block into fp->uncompressed_block
+static int inflate_block(BGZF* fp, int block_length)
+{
+       z_stream zs;
+       zs.zalloc = NULL;
+       zs.zfree = NULL;
+       zs.next_in = fp->compressed_block + 18;
+       zs.avail_in = block_length - 16;
+       zs.next_out = fp->uncompressed_block;
+       zs.avail_out = BGZF_MAX_BLOCK_SIZE;
+
+       if (inflateInit2(&zs, -15) != Z_OK) {
+               fp->errcode |= BGZF_ERR_ZLIB;
+               return -1;
+       }
+       if (inflate(&zs, Z_FINISH) != Z_STREAM_END) {
+               inflateEnd(&zs);
+               fp->errcode |= BGZF_ERR_ZLIB;
+               return -1;
+       }
+       if (inflateEnd(&zs) != Z_OK) {
+               fp->errcode |= BGZF_ERR_ZLIB;
+               return -1;
+       }
+       return zs.total_out;
 }
 
-static
-int
-check_header(const bgzf_byte_t* header)
+static int check_header(const uint8_t *header)
 {
-    return (header[0] == GZIP_ID1 &&
-            header[1] == (bgzf_byte_t) GZIP_ID2 &&
-            header[2] == Z_DEFLATED &&
-            (header[3] & FLG_FEXTRA) != 0 &&
-            unpackInt16((uint8_t*)&header[10]) == BGZF_XLEN &&
-            header[12] == BGZF_ID1 &&
-            header[13] == BGZF_ID2 &&
-            unpackInt16((uint8_t*)&header[14]) == BGZF_LEN);
+       return (header[0] == 31 && header[1] == 139 && header[2] == 8 && (header[3] & 4) != 0
+                       && unpackInt16((uint8_t*)&header[10]) == 6
+                       && header[12] == 'B' && header[13] == 'C'
+                       && unpackInt16((uint8_t*)&header[14]) == 2);
 }
 
+#ifdef BGZF_CACHE
 static void free_cache(BGZF *fp)
 {
        khint_t k;
        khash_t(cache) *h = (khash_t(cache)*)fp->cache;
-       if (fp->open_mode != 'r') return;
+       if (fp->is_write) return;
        for (k = kh_begin(h); k < kh_end(h); ++k)
                if (kh_exist(h, k)) free(kh_val(h, k).block);
        kh_destroy(cache, h);
@@ -431,12 +267,8 @@ static int load_block_from_cache(BGZF *fp, int64_t block_address)
        if (fp->block_length != 0) fp->block_offset = 0;
        fp->block_address = block_address;
        fp->block_length = p->size;
-       memcpy(fp->uncompressed_block, p->block, MAX_BLOCK_SIZE);
-#ifdef _USE_KNETFILE
-       knet_seek(fp->x.fpr, p->end_offset, SEEK_SET);
-#else
-       fseeko(fp->file, p->end_offset, SEEK_SET);
-#endif
+       memcpy(fp->uncompressed_block, p->block, BGZF_MAX_BLOCK_SIZE);
+       _bgzf_seek((_bgzf_file_t)fp->fp, p->end_offset, SEEK_SET);
        return p->size;
 }
 
@@ -446,8 +278,8 @@ static void cache_block(BGZF *fp, int size)
        khint_t k;
        cache_t *p;
        khash_t(cache) *h = (khash_t(cache)*)fp->cache;
-       if (MAX_BLOCK_SIZE >= fp->cache_size) return;
-       if ((kh_size(h) + 1) * MAX_BLOCK_SIZE > fp->cache_size) {
+       if (BGZF_MAX_BLOCK_SIZE >= fp->cache_size) return;
+       if ((kh_size(h) + 1) * BGZF_MAX_BLOCK_SIZE > fp->cache_size) {
                /* A better way would be to remove the oldest block in the
                 * cache, but here we remove a random one for simplicity. This
                 * should not have a big impact on performance. */
@@ -463,201 +295,300 @@ static void cache_block(BGZF *fp, int size)
        p = &kh_val(h, k);
        p->size = fp->block_length;
        p->end_offset = fp->block_address + size;
-       p->block = malloc(MAX_BLOCK_SIZE);
-       memcpy(kh_val(h, k).block, fp->uncompressed_block, MAX_BLOCK_SIZE);
+       p->block = malloc(BGZF_MAX_BLOCK_SIZE);
+       memcpy(kh_val(h, k).block, fp->uncompressed_block, BGZF_MAX_BLOCK_SIZE);
 }
+#else
+static void free_cache(BGZF *fp) {}
+static int load_block_from_cache(BGZF *fp, int64_t block_address) {return 0;}
+static void cache_block(BGZF *fp, int size) {}
+#endif
 
-int
-bgzf_read_block(BGZF* fp)
+int bgzf_read_block(BGZF *fp)
 {
-    bgzf_byte_t header[BLOCK_HEADER_LENGTH];
+       uint8_t header[BLOCK_HEADER_LENGTH], *compressed_block;
        int count, size = 0, block_length, remaining;
-#ifdef _USE_KNETFILE
-    int64_t block_address = knet_tell(fp->x.fpr);
-       if (load_block_from_cache(fp, block_address)) return 0;
-    count = knet_read(fp->x.fpr, header, sizeof(header));
-#else
-    int64_t block_address = ftello(fp->file);
-       if (load_block_from_cache(fp, block_address)) return 0;
-    count = fread(header, 1, sizeof(header), fp->file);
-#endif
-    if (count == 0) {
-        fp->block_length = 0;
-        return 0;
-    }
+       int64_t block_address;
+       block_address = _bgzf_tell((_bgzf_file_t)fp->fp);
+       if (fp->cache_size && load_block_from_cache(fp, block_address)) return 0;
+       count = _bgzf_read(fp->fp, header, sizeof(header));
+       if (count == 0) { // no data read
+               fp->block_length = 0;
+               return 0;
+       }
+       if (count != sizeof(header) || !check_header(header)) {
+               fp->errcode |= BGZF_ERR_HEADER;
+               return -1;
+       }
        size = count;
-    if (count != sizeof(header)) {
-        report_error(fp, "read failed");
-        return -1;
-    }
-    if (!check_header(header)) {
-        report_error(fp, "invalid block header");
-        return -1;
-    }
-    block_length = unpackInt16((uint8_t*)&header[16]) + 1;
-    bgzf_byte_t* compressed_block = (bgzf_byte_t*) fp->compressed_block;
-    memcpy(compressed_block, header, BLOCK_HEADER_LENGTH);
-    remaining = block_length - BLOCK_HEADER_LENGTH;
-#ifdef _USE_KNETFILE
-    count = knet_read(fp->x.fpr, &compressed_block[BLOCK_HEADER_LENGTH], remaining);
-#else
-    count = fread(&compressed_block[BLOCK_HEADER_LENGTH], 1, remaining, fp->file);
-#endif
-    if (count != remaining) {
-        report_error(fp, "read failed");
-        return -1;
-    }
+       block_length = unpackInt16((uint8_t*)&header[16]) + 1; // +1 because when writing this number, we used "-1"
+       compressed_block = (uint8_t*)fp->compressed_block;
+       memcpy(compressed_block, header, BLOCK_HEADER_LENGTH);
+       remaining = block_length - BLOCK_HEADER_LENGTH;
+       count = _bgzf_read(fp->fp, &compressed_block[BLOCK_HEADER_LENGTH], remaining);
+       if (count != remaining) {
+               fp->errcode |= BGZF_ERR_IO;
+               return -1;
+       }
        size += count;
-    count = inflate_block(fp, block_length);
-    if (count < 0) return -1;
-    if (fp->block_length != 0) {
-        // Do not reset offset if this read follows a seek.
-        fp->block_offset = 0;
-    }
-    fp->block_address = block_address;
-    fp->block_length = count;
+       if ((count = inflate_block(fp, block_length)) < 0) return -1;
+       if (fp->block_length != 0) fp->block_offset = 0; // Do not reset offset if this read follows a seek.
+       fp->block_address = block_address;
+       fp->block_length = count;
        cache_block(fp, size);
-    return 0;
+       return 0;
 }
 
-int
-bgzf_read(BGZF* fp, void* data, int length)
+ssize_t bgzf_read(BGZF *fp, void *data, ssize_t length)
 {
-    if (length <= 0) {
-        return 0;
-    }
-    if (fp->open_mode != 'r') {
-        report_error(fp, "file not open for reading");
-        return -1;
-    }
+       ssize_t bytes_read = 0;
+       uint8_t *output = data;
+       if (length <= 0) return 0;
+       assert(fp->is_write == 0);
+       while (bytes_read < length) {
+               int copy_length, available = fp->block_length - fp->block_offset;
+               uint8_t *buffer;
+               if (available <= 0) {
+                       if (bgzf_read_block(fp) != 0) return -1;
+                       available = fp->block_length - fp->block_offset;
+                       if (available <= 0) break;
+               }
+               copy_length = length - bytes_read < available? length - bytes_read : available;
+               buffer = fp->uncompressed_block;
+               memcpy(output, buffer + fp->block_offset, copy_length);
+               fp->block_offset += copy_length;
+               output += copy_length;
+               bytes_read += copy_length;
+       }
+       if (fp->block_offset == fp->block_length) {
+               fp->block_address = _bgzf_tell((_bgzf_file_t)fp->fp);
+               fp->block_offset = fp->block_length = 0;
+       }
+       return bytes_read;
+}
 
-    int bytes_read = 0;
-    bgzf_byte_t* output = data;
-    while (bytes_read < length) {
-        int copy_length, available = fp->block_length - fp->block_offset;
-               bgzf_byte_t *buffer;
-        if (available <= 0) {
-            if (bgzf_read_block(fp) != 0) {
-                return -1;
-            }
-            available = fp->block_length - fp->block_offset;
-            if (available <= 0) {
-                break;
-            }
-        }
-        copy_length = bgzf_min(length-bytes_read, available);
-        buffer = fp->uncompressed_block;
-        memcpy(output, buffer + fp->block_offset, copy_length);
-        fp->block_offset += copy_length;
-        output += copy_length;
-        bytes_read += copy_length;
-    }
-    if (fp->block_offset == fp->block_length) {
-#ifdef _USE_KNETFILE
-        fp->block_address = knet_tell(fp->x.fpr);
-#else
-        fp->block_address = ftello(fp->file);
-#endif
-        fp->block_offset = 0;
-        fp->block_length = 0;
-    }
-    return bytes_read;
+/***** BEGIN: multi-threading *****/
+
+typedef struct {
+       BGZF *fp;
+       struct mtaux_t *mt;
+       void *buf;
+       int i, errcode, toproc;
+} worker_t;
+
+typedef struct mtaux_t {
+       int n_threads, n_blks, curr, done;
+       volatile int proc_cnt;
+       void **blk;
+       int *len;
+       worker_t *w;
+       pthread_t *tid;
+       pthread_mutex_t lock;
+       pthread_cond_t cv;
+} mtaux_t;
+
+static int worker_aux(worker_t *w)
+{
+       int i, tmp, stop = 0;
+       // wait for condition: to process or all done
+       pthread_mutex_lock(&w->mt->lock);
+       while (!w->toproc && !w->mt->done)
+               pthread_cond_wait(&w->mt->cv, &w->mt->lock);
+       if (w->mt->done) stop = 1;
+       w->toproc = 0;
+       pthread_mutex_unlock(&w->mt->lock);
+       if (stop) return 1; // to quit the thread
+       w->errcode = 0;
+       for (i = w->i; i < w->mt->curr; i += w->mt->n_threads) {
+               int clen = BGZF_MAX_BLOCK_SIZE;
+                       if (bgzf_compress(w->buf, &clen, w->mt->blk[i], w->mt->len[i], w->fp->compress_level) != 0)
+                       w->errcode |= BGZF_ERR_ZLIB;
+               memcpy(w->mt->blk[i], w->buf, clen);
+               w->mt->len[i] = clen;
+       }
+       tmp = __sync_fetch_and_add(&w->mt->proc_cnt, 1);
+       return 0;
 }
 
-int bgzf_flush(BGZF* fp)
+static void *mt_worker(void *data)
 {
-    while (fp->block_offset > 0) {
-        int count, block_length;
-               block_length = deflate_block(fp, fp->block_offset);
-        if (block_length < 0) return -1;
-#ifdef _USE_KNETFILE
-        count = fwrite(fp->compressed_block, 1, block_length, fp->x.fpw);
-#else
-        count = fwrite(fp->compressed_block, 1, block_length, fp->file);
-#endif
-        if (count != block_length) {
-            report_error(fp, "write failed");
-            return -1;
-        }
-        fp->block_address += block_length;
-    }
-    return 0;
+       while (worker_aux(data) == 0);
+       return 0;
+}
+
+int bgzf_mt(BGZF *fp, int n_threads, int n_sub_blks)
+{
+       int i;
+       mtaux_t *mt;
+       pthread_attr_t attr;
+       if (!fp->is_write || fp->mt || n_threads <= 1) return -1;
+       mt = calloc(1, sizeof(mtaux_t));
+       mt->n_threads = n_threads;
+       mt->n_blks = n_threads * n_sub_blks;
+       mt->len = calloc(mt->n_blks, sizeof(int));
+       mt->blk = calloc(mt->n_blks, sizeof(void*));
+       for (i = 0; i < mt->n_blks; ++i)
+               mt->blk[i] = malloc(BGZF_MAX_BLOCK_SIZE);
+       mt->tid = calloc(mt->n_threads, sizeof(pthread_t)); // tid[0] is not used, as the worker 0 is launched by the master
+       mt->w = calloc(mt->n_threads, sizeof(worker_t));
+       for (i = 0; i < mt->n_threads; ++i) {
+               mt->w[i].i = i;
+               mt->w[i].mt = mt;
+               mt->w[i].fp = fp;
+               mt->w[i].buf = malloc(BGZF_MAX_BLOCK_SIZE);
+       }
+       pthread_attr_init(&attr);
+       pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE);
+       pthread_mutex_init(&mt->lock, 0);
+       pthread_cond_init(&mt->cv, 0);
+       for (i = 1; i < mt->n_threads; ++i) // worker 0 is effectively launched by the master thread
+               pthread_create(&mt->tid[i], &attr, mt_worker, &mt->w[i]);
+       fp->mt = mt;
+       return 0;
+}
+
+static void mt_destroy(mtaux_t *mt)
+{
+       int i;
+       // signal all workers to quit
+       pthread_mutex_lock(&mt->lock);
+       mt->done = 1; mt->proc_cnt = 0;
+       pthread_cond_broadcast(&mt->cv);
+       pthread_mutex_unlock(&mt->lock);
+       for (i = 1; i < mt->n_threads; ++i) pthread_join(mt->tid[i], 0); // worker 0 is effectively launched by the master thread
+       // free other data allocated on heap
+       for (i = 0; i < mt->n_blks; ++i) free(mt->blk[i]);
+       for (i = 0; i < mt->n_threads; ++i) free(mt->w[i].buf);
+       free(mt->blk); free(mt->len); free(mt->w); free(mt->tid);
+       pthread_cond_destroy(&mt->cv);
+       pthread_mutex_destroy(&mt->lock);
+       free(mt);
 }
 
-int bgzf_flush_try(BGZF *fp, int size)
+static void mt_queue(BGZF *fp)
 {
-       if (fp->block_offset + size > fp->uncompressed_block_size)
-               return bgzf_flush(fp);
+       mtaux_t *mt = (mtaux_t*)fp->mt;
+       assert(mt->curr < mt->n_blks); // guaranteed by the caller
+       memcpy(mt->blk[mt->curr], fp->uncompressed_block, fp->block_offset);
+       mt->len[mt->curr] = fp->block_offset;
+       fp->block_offset = 0;
+       ++mt->curr;
+}
+
+static int mt_flush(BGZF *fp)
+{
+       int i;
+       mtaux_t *mt = (mtaux_t*)fp->mt;
+       if (fp->block_offset) mt_queue(fp); // guaranteed that assertion does not fail
+       // signal all the workers to compress
+       pthread_mutex_lock(&mt->lock);
+       for (i = 0; i < mt->n_threads; ++i) mt->w[i].toproc = 1;
+       mt->proc_cnt = 0;
+       pthread_cond_broadcast(&mt->cv);
+       pthread_mutex_unlock(&mt->lock);
+       // worker 0 is doing things here
+       worker_aux(&mt->w[0]);
+       // wait for all the threads to complete
+       while (mt->proc_cnt < mt->n_threads);
+       // dump data to disk
+       for (i = 0; i < mt->n_threads; ++i) fp->errcode |= mt->w[i].errcode;
+       for (i = 0; i < mt->curr; ++i)
+               if (fwrite(mt->blk[i], 1, mt->len[i], fp->fp) != mt->len[i])
+                       fp->errcode |= BGZF_ERR_IO;
+       mt->curr = 0;
+       return 0;
+}
+
+static int mt_lazy_flush(BGZF *fp)
+{
+       mtaux_t *mt = (mtaux_t*)fp->mt;
+       mt_queue(fp);
+       if (mt->curr == mt->n_blks)
+               return mt_flush(fp);
        return -1;
 }
 
-int bgzf_write(BGZF* fp, const void* data, int length)
+static ssize_t mt_write(BGZF *fp, const void *data, ssize_t length)
 {
-       const bgzf_byte_t *input = data;
-       int block_length, bytes_written;
-    if (fp->open_mode != 'w') {
-        report_error(fp, "file not open for writing");
-        return -1;
-    }
+       const uint8_t *input = data;
+       ssize_t rest = length;
+       while (rest) {
+               int copy_length = BGZF_BLOCK_SIZE - fp->block_offset < rest? BGZF_BLOCK_SIZE - fp->block_offset : rest;
+               memcpy(fp->uncompressed_block + fp->block_offset, input, copy_length);
+               fp->block_offset += copy_length; input += copy_length; rest -= copy_length;
+               if (fp->block_offset == BGZF_BLOCK_SIZE) mt_lazy_flush(fp);
+       }
+       return length - rest;
+}
 
-    if (fp->uncompressed_block == NULL)
-        fp->uncompressed_block = malloc(fp->uncompressed_block_size);
-
-    input = data;
-    block_length = fp->uncompressed_block_size;
-    bytes_written = 0;
-    while (bytes_written < length) {
-        int copy_length = bgzf_min(block_length - fp->block_offset, length - bytes_written);
-        bgzf_byte_t* buffer = fp->uncompressed_block;
-        memcpy(buffer + fp->block_offset, input, copy_length);
-        fp->block_offset += copy_length;
-        input += copy_length;
-        bytes_written += copy_length;
-        if (fp->block_offset == block_length) {
-            if (bgzf_flush(fp) != 0) {
-                break;
-            }
-        }
-    }
-    return bytes_written;
+/***** END: multi-threading *****/
+
+int bgzf_flush(BGZF *fp)
+{
+       if (!fp->is_write) return 0;
+       if (fp->mt) return mt_flush(fp);
+       while (fp->block_offset > 0) {
+               int block_length;
+               block_length = deflate_block(fp, fp->block_offset);
+               if (block_length < 0) return -1;
+               if (fwrite(fp->compressed_block, 1, block_length, fp->fp) != block_length) {
+                       fp->errcode |= BGZF_ERR_IO; // possibly truncated file
+                       return -1;
+               }
+               fp->block_address += block_length;
+       }
+       return 0;
+}
+
+int bgzf_flush_try(BGZF *fp, ssize_t size)
+{
+       if (fp->block_offset + size > BGZF_BLOCK_SIZE) {
+               if (fp->mt) return mt_lazy_flush(fp);
+               else return bgzf_flush(fp);
+       }
+       return -1;
+}
+
+ssize_t bgzf_write(BGZF *fp, const void *data, ssize_t length)
+{
+       const uint8_t *input = data;
+       int block_length = BGZF_BLOCK_SIZE, bytes_written = 0;
+       assert(fp->is_write);
+       if (fp->mt) return mt_write(fp, data, length);
+       while (bytes_written < length) {
+               uint8_t* buffer = fp->uncompressed_block;
+               int copy_length = block_length - fp->block_offset < length - bytes_written? block_length - fp->block_offset : length - bytes_written;
+               memcpy(buffer + fp->block_offset, input, copy_length);
+               fp->block_offset += copy_length;
+               input += copy_length;
+               bytes_written += copy_length;
+               if (fp->block_offset == block_length && bgzf_flush(fp)) break;
+       }
+       return bytes_written;
 }
 
 int bgzf_close(BGZF* fp)
 {
-    if (fp->open_mode == 'w') {
-        if (bgzf_flush(fp) != 0) return -1;
-               { // add an empty block
-                       int count, block_length = deflate_block(fp, 0);
-#ifdef _USE_KNETFILE
-                       count = fwrite(fp->compressed_block, 1, block_length, fp->x.fpw);
-#else
-                       count = fwrite(fp->compressed_block, 1, block_length, fp->file);
-#endif
+       int ret, count, block_length;
+       if (fp == 0) return -1;
+       if (fp->is_write) {
+               if (bgzf_flush(fp) != 0) return -1;
+               fp->compress_level = -1;
+               block_length = deflate_block(fp, 0); // write an empty block
+               count = fwrite(fp->compressed_block, 1, block_length, fp->fp);
+               if (fflush(fp->fp) != 0) {
+                       fp->errcode |= BGZF_ERR_IO;
+                       return -1;
                }
-#ifdef _USE_KNETFILE
-        if (fflush(fp->x.fpw) != 0) {
-#else
-        if (fflush(fp->file) != 0) {
-#endif
-            report_error(fp, "flush failed");
-            return -1;
-        }
-    }
-    if (fp->owned_file) {
-#ifdef _USE_KNETFILE
-               int ret;
-               if (fp->open_mode == 'w') ret = fclose(fp->x.fpw);
-               else ret = knet_close(fp->x.fpr);
-        if (ret != 0) return -1;
-#else
-        if (fclose(fp->file) != 0) return -1;
-#endif
-    }
-    free(fp->uncompressed_block);
-    free(fp->compressed_block);
+               if (fp->mt) mt_destroy(fp->mt);
+       }
+       ret = fp->is_write? fclose(fp->fp) : _bgzf_close(fp->fp);
+       if (ret != 0) return -1;
+       free(fp->uncompressed_block);
+       free(fp->compressed_block);
        free_cache(fp);
-    free(fp);
-    return 0;
+       free(fp);
+       return 0;
 }
 
 void bgzf_set_cache_size(BGZF *fp, int cache_size)
@@ -670,17 +601,10 @@ int bgzf_check_EOF(BGZF *fp)
        static uint8_t magic[28] = "\037\213\010\4\0\0\0\0\0\377\6\0\102\103\2\0\033\0\3\0\0\0\0\0\0\0\0\0";
        uint8_t buf[28];
        off_t offset;
-#ifdef _USE_KNETFILE
-       offset = knet_tell(fp->x.fpr);
-       if (knet_seek(fp->x.fpr, -28, SEEK_END) != 0) return -1;
-       knet_read(fp->x.fpr, buf, 28);
-       knet_seek(fp->x.fpr, offset, SEEK_SET);
-#else
-       offset = ftello(fp->file);
-       if (fseeko(fp->file, -28, SEEK_END) != 0) return -1;
-       fread(buf, 1, 28, fp->file);
-       fseeko(fp->file, offset, SEEK_SET);
-#endif
+       offset = _bgzf_tell((_bgzf_file_t)fp->fp);
+       if (_bgzf_seek(fp->fp, -28, SEEK_END) < 0) return 0;
+       _bgzf_read(fp->fp, buf, 28);
+       _bgzf_seek(fp->fp, offset, SEEK_SET);
        return (memcmp(magic, buf, 28) == 0)? 1 : 0;
 }
 
@@ -689,26 +613,82 @@ int64_t bgzf_seek(BGZF* fp, int64_t pos, int where)
        int block_offset;
        int64_t block_address;
 
-    if (fp->open_mode != 'r') {
-        report_error(fp, "file not open for read");
-        return -1;
-    }
-    if (where != SEEK_SET) {
-        report_error(fp, "unimplemented seek option");
-        return -1;
+       if (fp->is_write || where != SEEK_SET) {
+               fp->errcode |= BGZF_ERR_MISUSE;
+               return -1;
+       }
+       block_offset = pos & 0xFFFF;
+       block_address = pos >> 16;
+       if (_bgzf_seek(fp->fp, block_address, SEEK_SET) < 0) {
+               fp->errcode |= BGZF_ERR_IO;
+               return -1;
+       }
+       fp->block_length = 0;  // indicates current block has not been loaded
+       fp->block_address = block_address;
+       fp->block_offset = block_offset;
+       return 0;
+}
+
+int bgzf_is_bgzf(const char *fn)
+{
+       uint8_t buf[16];
+       int n;
+       _bgzf_file_t fp;
+       if ((fp = _bgzf_open(fn, "r")) == 0) return 0;
+       n = _bgzf_read(fp, buf, 16);
+       _bgzf_close(fp);
+       if (n != 16) return 0;
+       return memcmp(g_magic, buf, 16) == 0? 1 : 0;
+}
+
+int bgzf_getc(BGZF *fp)
+{
+       int c;
+       if (fp->block_offset >= fp->block_length) {
+               if (bgzf_read_block(fp) != 0) return -2; /* error */
+               if (fp->block_length == 0) return -1; /* end-of-file */
+       }
+       c = ((unsigned char*)fp->uncompressed_block)[fp->block_offset++];
+    if (fp->block_offset == fp->block_length) {
+        fp->block_address = _bgzf_tell((_bgzf_file_t)fp->fp);
+        fp->block_offset = 0;
+        fp->block_length = 0;
     }
-    block_offset = pos & 0xFFFF;
-    block_address = (pos >> 16) & 0xFFFFFFFFFFFFLL;
-#ifdef _USE_KNETFILE
-    if (knet_seek(fp->x.fpr, block_address, SEEK_SET) != 0) {
-#else
-    if (fseeko(fp->file, block_address, SEEK_SET) != 0) {
+       return c;
+}
+
+#ifndef kroundup32
+#define kroundup32(x) (--(x), (x)|=(x)>>1, (x)|=(x)>>2, (x)|=(x)>>4, (x)|=(x)>>8, (x)|=(x)>>16, ++(x))
 #endif
-        report_error(fp, "seek failed");
-        return -1;
-    }
-    fp->block_length = 0;  // indicates current block is not loaded
-    fp->block_address = block_address;
-    fp->block_offset = block_offset;
-    return 0;
+
+int bgzf_getline(BGZF *fp, int delim, kstring_t *str)
+{
+       int l, state = 0;
+       unsigned char *buf = (unsigned char*)fp->uncompressed_block;
+       str->l = 0;
+       do {
+               if (fp->block_offset >= fp->block_length) {
+                       if (bgzf_read_block(fp) != 0) { state = -2; break; }
+                       if (fp->block_length == 0) { state = -1; break; }
+               }
+               for (l = fp->block_offset; l < fp->block_length && buf[l] != delim; ++l);
+               if (l < fp->block_length) state = 1;
+               l -= fp->block_offset;
+               if (str->l + l + 1 >= str->m) {
+                       str->m = str->l + l + 2;
+                       kroundup32(str->m);
+                       str->s = (char*)realloc(str->s, str->m);
+               }
+               memcpy(str->s + str->l, buf + fp->block_offset, l);
+               str->l += l;
+               fp->block_offset += l + 1;
+               if (fp->block_offset >= fp->block_length) {
+                       fp->block_address = _bgzf_tell((_bgzf_file_t)fp->fp);
+                       fp->block_offset = 0;
+                       fp->block_length = 0;
+               } 
+       } while (state == 0);
+       if (str->l == 0 && state < 0) return state;
+       str->s[str->l] = 0;
+       return str->l;
 }
diff --git a/bgzf.h b/bgzf.h
index 7295f37425df320199aef87bb7bb80e482cc38bd..9984d8fe8ea9146330335ac1d4ff5ed9db454ad5 100644 (file)
--- a/bgzf.h
+++ b/bgzf.h
@@ -1,6 +1,7 @@
 /* The MIT License
 
    Copyright (c) 2008 Broad Institute / Massachusetts Institute of Technology
+                 2011, 2012 Attractive Chaos <attractor@live.co.uk>
 
    Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
    of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
    THE SOFTWARE.
 */
 
+/* The BGZF library was originally written by Bob Handsaker from the Broad
+ * Institute. It was later improved by the SAMtools developers. */
+
 #ifndef __BGZF_H
 #define __BGZF_H
 
 #include <stdint.h>
 #include <stdio.h>
 #include <zlib.h>
-#ifdef _USE_KNETFILE
-#include "knetfile.h"
-#endif
 
-//typedef int8_t bool;
+#define BGZF_BLOCK_SIZE     0xff00 // make sure compressBound(BGZF_BLOCK_SIZE) < BGZF_MAX_BLOCK_SIZE
+#define BGZF_MAX_BLOCK_SIZE 0x10000
+
+#define BGZF_ERR_ZLIB   1
+#define BGZF_ERR_HEADER 2
+#define BGZF_ERR_IO     4
+#define BGZF_ERR_MISUSE 8
 
 typedef struct {
-    int file_descriptor;
-    char open_mode;  // 'r' or 'w'
-    int16_t owned_file, compress_level;
-#ifdef _USE_KNETFILE
-       union {
-               knetFile *fpr;
-               FILE *fpw;
-       } x;
-#else
-    FILE* file;
-#endif
-    int uncompressed_block_size;
-    int compressed_block_size;
-    void* uncompressed_block;
-    void* compressed_block;
-    int64_t block_address;
-    int block_length;
-    int block_offset;
+       int errcode:16, is_write:2, compress_level:14;
        int cache_size;
-    const char* error;
+    int block_length, block_offset;
+    int64_t block_address;
+    void *uncompressed_block, *compressed_block;
        void *cache; // a pointer to a hash table
+       void *fp; // actual file handler; FILE* on writing; FILE* or knetFile* on reading
+       void *mt; // only used for multi-threading
 } BGZF;
 
+#ifndef KSTRING_T
+#define KSTRING_T kstring_t
+typedef struct __kstring_t {
+       size_t l, m;
+       char *s;
+} kstring_t;
+#endif
+
 #ifdef __cplusplus
 extern "C" {
 #endif
 
-/*
- * Open an existing file descriptor for reading or writing.
- * Mode must be either "r" or "w".
- * A subsequent bgzf_close will not close the file descriptor.
- * Returns null on error.
- */
-BGZF* bgzf_fdopen(int fd, const char* __restrict mode);
-
-/*
- * Open the specified file for reading or writing.
- * Mode must be either "r" or "w".
- * Returns null on error.
- */
-BGZF* bgzf_open(const char* path, const char* __restrict mode);
-
-/*
- * Close the BGZ file and free all associated resources.
- * Does not close the underlying file descriptor if created with bgzf_fdopen.
- * Returns zero on success, -1 on error.
- */
-int bgzf_close(BGZF* fp);
-
-/*
- * Read up to length bytes from the file storing into data.
- * Returns the number of bytes actually read.
- * Returns zero on end of file.
- * Returns -1 on error.
- */
-int bgzf_read(BGZF* fp, void* data, int length);
-
-/*
- * Write length bytes from data to the file.
- * Returns the number of bytes written.
- * Returns -1 on error.
- */
-int bgzf_write(BGZF* fp, const void* data, int length);
-
-/*
- * Return a virtual file pointer to the current location in the file.
- * No interpetation of the value should be made, other than a subsequent
- * call to bgzf_seek can be used to position the file at the same point.
- * Return value is non-negative on success.
- * Returns -1 on error.
- */
-#define bgzf_tell(fp) ((fp->block_address << 16) | (fp->block_offset & 0xFFFF))
-
-/*
- * Set the file to read from the location specified by pos, which must
- * be a value previously returned by bgzf_tell for this file (but not
- * necessarily one returned by this file handle).
- * The where argument must be SEEK_SET.
- * Seeking on a file opened for write is not supported.
- * Returns zero on success, -1 on error.
- */
-int64_t bgzf_seek(BGZF* fp, int64_t pos, int where);
-
-/*
- * Set the cache size. Zero to disable. By default, caching is
- * disabled. The recommended cache size for frequent random access is
- * about 8M bytes.
- */
-void bgzf_set_cache_size(BGZF *fp, int cache_size);
-
-int bgzf_check_EOF(BGZF *fp);
-int bgzf_read_block(BGZF* fp);
-int bgzf_flush(BGZF* fp);
-int bgzf_flush_try(BGZF *fp, int size);
-int bgzf_check_bgzf(const char *fn);
+       /******************
+        * Basic routines *
+        ******************/
+
+       /**
+        * Open an existing file descriptor for reading or writing.
+        *
+        * @param fd    file descriptor
+        * @param mode  mode matching /[rwu0-9]+/: 'r' for reading, 'w' for writing and a digit specifies
+        *              the zlib compression level; if both 'r' and 'w' are present, 'w' is ignored.
+        * @return      BGZF file handler; 0 on error
+        */
+       BGZF* bgzf_dopen(int fd, const char *mode);
+
+       #define bgzf_fdopen(fd, mode) bgzf_dopen((fd), (mode)) // for backward compatibility
+
+       /**
+        * Open the specified file for reading or writing.
+        */
+       BGZF* bgzf_open(const char* path, const char *mode);
+
+       /**
+        * Close the BGZF and free all associated resources.
+        *
+        * @param fp    BGZF file handler
+        * @return      0 on success and -1 on error
+        */
+       int bgzf_close(BGZF *fp);
+
+       /**
+        * Read up to _length_ bytes from the file storing into _data_.
+        *
+        * @param fp     BGZF file handler
+        * @param data   data array to read into
+        * @param length size of data to read
+        * @return       number of bytes actually read; 0 on end-of-file and -1 on error
+        */
+       ssize_t bgzf_read(BGZF *fp, void *data, ssize_t length);
+
+       /**
+        * Write _length_ bytes from _data_ to the file.
+        *
+        * @param fp     BGZF file handler
+        * @param data   data array to write
+        * @param length size of data to write
+        * @return       number of bytes actually written; -1 on error
+        */
+       ssize_t bgzf_write(BGZF *fp, const void *data, ssize_t length);
+
+       /**
+        * Write the data in the buffer to the file.
+        */
+       int bgzf_flush(BGZF *fp);
+
+       /**
+        * Return a virtual file pointer to the current location in the file.
+        * No interpetation of the value should be made, other than a subsequent
+        * call to bgzf_seek can be used to position the file at the same point.
+        * Return value is non-negative on success.
+        */
+       #define bgzf_tell(fp) ((fp->block_address << 16) | (fp->block_offset & 0xFFFF))
+
+       /**
+        * Set the file to read from the location specified by _pos_.
+        *
+        * @param fp     BGZF file handler
+        * @param pos    virtual file offset returned by bgzf_tell()
+        * @param whence must be SEEK_SET
+        * @return       0 on success and -1 on error
+        */
+       int64_t bgzf_seek(BGZF *fp, int64_t pos, int whence);
+
+       /**
+        * Check if the BGZF end-of-file (EOF) marker is present
+        *
+        * @param fp    BGZF file handler opened for reading
+        * @return      1 if EOF is present; 0 if not or on I/O error
+        */
+       int bgzf_check_EOF(BGZF *fp);
+
+       /**
+        * Check if a file is in the BGZF format
+        *
+        * @param fn    file name
+        * @return      1 if _fn_ is BGZF; 0 if not or on I/O error
+        */
+        int bgzf_is_bgzf(const char *fn);
+
+       /*********************
+        * Advanced routines *
+        *********************/
+
+       /**
+        * Set the cache size. Only effective when compiled with -DBGZF_CACHE.
+        *
+        * @param fp    BGZF file handler
+        * @param size  size of cache in bytes; 0 to disable caching (default)
+        */
+       void bgzf_set_cache_size(BGZF *fp, int size);
+
+       /**
+        * Flush the file if the remaining buffer size is smaller than _size_ 
+        */
+       int bgzf_flush_try(BGZF *fp, ssize_t size);
+
+       /**
+        * Read one byte from a BGZF file. It is faster than bgzf_read()
+        * @param fp     BGZF file handler
+        * @return       byte read; -1 on end-of-file or error
+        */
+       int bgzf_getc(BGZF *fp);
+
+       /**
+        * Read one line from a BGZF file. It is faster than bgzf_getc()
+        *
+        * @param fp     BGZF file handler
+        * @param delim  delimitor
+        * @param str    string to write to; must be initialized
+        * @return       length of the string; 0 on end-of-file; negative on error
+        */
+       int bgzf_getline(BGZF *fp, int delim, kstring_t *str);
+
+       /**
+        * Read the next BGZF block.
+        */
+       int bgzf_read_block(BGZF *fp);
+
+       /**
+        * Enable multi-threading (only effective on writing)
+        *
+        * @param fp          BGZF file handler; must be opened for writing
+        * @param n_threads   #threads used for writing
+        * @param n_sub_blks  #blocks processed by each thread; a value 64-256 is recommended
+        */
+       int bgzf_mt(BGZF *fp, int n_threads, int n_sub_blks);
 
 #ifdef __cplusplus
 }
 #endif
 
-static inline int bgzf_getc(BGZF *fp)
-{
-       int c;
-       if (fp->block_offset >= fp->block_length) {
-               if (bgzf_read_block(fp) != 0) return -2; /* error */
-               if (fp->block_length == 0) return -1; /* end-of-file */
-       }
-       c = ((unsigned char*)fp->uncompressed_block)[fp->block_offset++];
-    if (fp->block_offset == fp->block_length) {
-#ifdef _USE_KNETFILE
-        fp->block_address = knet_tell(fp->x.fpr);
-#else
-        fp->block_address = ftello(fp->file);
-#endif
-        fp->block_offset = 0;
-        fp->block_length = 0;
-    }
-       return c;
-}
-
 #endif
diff --git a/sam.c b/sam.c
index ba3158fee8ebc424e3948ea4c2f576ed58a76fc5..fa11df6c12b1abc589415d4d11fe269067ecd765 100644 (file)
--- a/sam.c
+++ b/sam.c
@@ -36,6 +36,13 @@ static void append_header_text(bam_header_t *header, char* text, int len)
        header->text[header->l_text] = 0;
 }
 
+int samthreads(samfile_t *fp, int n_threads, int n_sub_blks)
+{
+       if (!(fp->type&1) || (fp->type&2)) return -1;
+       bgzf_mt(fp->x.bam, n_threads, n_sub_blks);
+       return 0;
+}
+
 samfile_t *samopen(const char *fn, const char *mode, const void *aux)
 {
        samfile_t *fp;
diff --git a/sam.h b/sam.h
index 0b87194e05670ba287c9debe6e22c4d79a54e353..049550161628948dc7a0f085ff936d07742d4485 100644 (file)
--- a/sam.h
+++ b/sam.h
@@ -90,6 +90,7 @@ extern "C" {
        int sampileup(samfile_t *fp, int mask, bam_pileup_f func, void *data);
 
        char *samfaipath(const char *fn_ref);
+       int samthreads(samfile_t *fp, int n_threads, int n_sub_blks);
 
 #ifdef __cplusplus
 }
index ce1e1092b791386d27d8e88f61dee1ed8332dc3f..d1178ffd4dd36c8805ef00230c51ff161af226c6 100644 (file)
@@ -119,14 +119,14 @@ static int usage(int is_long_help);
 int main_samview(int argc, char *argv[])
 {
        int c, is_header = 0, is_header_only = 0, is_bamin = 1, ret = 0, compress_level = -1, is_bamout = 0, is_count = 0;
-       int of_type = BAM_OFDEC, is_long_help = 0;
+       int of_type = BAM_OFDEC, is_long_help = 0, n_threads = 0;
        int count = 0;
        samfile_t *in = 0, *out = 0;
        char in_mode[5], out_mode[5], *fn_out = 0, *fn_list = 0, *fn_ref = 0, *fn_rg = 0, *q;
 
        /* parse command-line options */
        strcpy(in_mode, "r"); strcpy(out_mode, "w");
-       while ((c = getopt(argc, argv, "SbBct:h1Ho:q:f:F:ul:r:xX?T:R:L:s:Q:")) >= 0) {
+       while ((c = getopt(argc, argv, "SbBct:h1Ho:q:f:F:ul:r:xX?T:R:L:s:Q:@:")) >= 0) {
                switch (c) {
                case 's':
                        if ((g_subsam_seed = strtol(optarg, &q, 10)) != 0) {
@@ -157,6 +157,7 @@ int main_samview(int argc, char *argv[])
                case 'T': fn_ref = strdup(optarg); is_bamin = 0; break;
                case 'B': bam_no_B = 1; break;
                case 'Q': g_qual_scale = atoi(optarg); break;
+               case '@': n_threads = strtol(optarg, 0, 0); break;
                default: return usage(is_long_help);
                }
        }
@@ -214,6 +215,7 @@ int main_samview(int argc, char *argv[])
                ret = 1;
                goto view_end;
        }
+       if (n_threads > 1) samthreads(out, n_threads, 256); 
        if (is_header_only) goto view_end; // no need to print alignments
 
        if (argc == optind + 1) { // convert/print the entire file
@@ -294,6 +296,7 @@ static int usage(int is_long_help)
        fprintf(stderr, "         -X       output FLAG in string (samtools-C specific)\n");
        fprintf(stderr, "         -c       print only the count of matching records\n");
        fprintf(stderr, "         -B       collapse the backward CIGAR operation\n");
+       fprintf(stderr, "         -@ INT   number of BAM compression threads [0]\n");
        fprintf(stderr, "         -L FILE  output alignments overlapping the input BED FILE [null]\n");
        fprintf(stderr, "         -t FILE  list of reference names and lengths (force -S) [null]\n");
        fprintf(stderr, "         -T FILE  reference sequence file (force -S) [null]\n");