Merge refs/heads/master from .
[git.git] / Documentation / tutorial.txt
1 A short git tutorial
2 ====================
3 v0.99.5, Aug 2005
4
5 Introduction
6 ------------
7
8 This is trying to be a short tutorial on setting up and using a git
9 repository, mainly because being hands-on and using explicit examples is
10 often the best way of explaining what is going on.
11
12 In normal life, most people wouldn't use the "core" git programs
13 directly, but rather script around them to make them more palatable. 
14 Understanding the core git stuff may help some people get those scripts
15 done, though, and it may also be instructive in helping people
16 understand what it is that the higher-level helper scripts are actually
17 doing. 
18
19 The core git is often called "plumbing", with the prettier user
20 interfaces on top of it called "porcelain". You may not want to use the
21 plumbing directly very often, but it can be good to know what the
22 plumbing does for when the porcelain isn't flushing... 
23
24
25 Creating a git repository
26 -------------------------
27
28 Creating a new git repository couldn't be easier: all git repositories start
29 out empty, and the only thing you need to do is find yourself a
30 subdirectory that you want to use as a working tree - either an empty
31 one for a totally new project, or an existing working tree that you want
32 to import into git. 
33
34 For our first example, we're going to start a totally new repository from
35 scratch, with no pre-existing files, and we'll call it `git-tutorial`.
36 To start up, create a subdirectory for it, change into that
37 subdirectory, and initialize the git infrastructure with `git-init-db`:
38
39 ------------------------------------------------
40 mkdir git-tutorial
41 cd git-tutorial
42 git-init-db
43 ------------------------------------------------
44
45 to which git will reply
46
47         defaulting to local storage area
48
49 which is just git's way of saying that you haven't been doing anything
50 strange, and that it will have created a local `.git` directory setup for
51 your new project. You will now have a `.git` directory, and you can
52 inspect that with `ls`. For your new empty project, it should show you
53 three entries, among other things:
54
55  - a symlink called `HEAD`, pointing to `refs/heads/master`
56 +
57 Don't worry about the fact that the file that the `HEAD` link points to
58 doesn't even exist yet -- you haven't created the commit that will
59 start your `HEAD` development branch yet.
60
61  - a subdirectory called `objects`, which will contain all the
62    objects of your project. You should never have any real reason to
63    look at the objects directly, but you might want to know that these
64    objects are what contains all the real 'data' in your repository.
65
66  - a subdirectory called `refs`, which contains references to objects.
67
68 In particular, the `refs` subdirectory will contain two other
69 subdirectories, named `heads` and `tags` respectively. They do
70 exactly what their names imply: they contain references to any number
71 of different 'heads' of development (aka 'branches'), and to any
72 'tags' that you have created to name specific versions in your
73 repository.
74
75 One note: the special `master` head is the default branch, which is
76 why the `.git/HEAD` file was created as a symlink to it even if it
77 doesn't yet exist. Basically, the `HEAD` link is supposed to always
78 point to the branch you are working on right now, and you always
79 start out expecting to work on the `master` branch.
80
81 However, this is only a convention, and you can name your branches
82 anything you want, and don't have to ever even 'have' a `master`
83 branch. A number of the git tools will assume that `.git/HEAD` is
84 valid, though.
85
86 [NOTE]
87 An 'object' is identified by its 160-bit SHA1 hash, aka 'object name',
88 and a reference to an object is always the 40-byte hex
89 representation of that SHA1 name. The files in the `refs`
90 subdirectory are expected to contain these hex references
91 (usually with a final `\'\n\'` at the end), and you should thus
92 expect to see a number of 41-byte files containing these
93 references in these `refs` subdirectories when you actually start
94 populating your tree.
95
96 You have now created your first git repository. Of course, since it's
97 empty, that's not very useful, so let's start populating it with data.
98
99
100 Populating a git repository
101 ---------------------------
102
103 We'll keep this simple and stupid, so we'll start off with populating a
104 few trivial files just to get a feel for it.
105
106 Start off with just creating any random files that you want to maintain
107 in your git repository. We'll start off with a few bad examples, just to
108 get a feel for how this works:
109
110 ------------------------------------------------
111 echo "Hello World" >hello
112 echo "Silly example" >example
113 ------------------------------------------------
114
115 you have now created two files in your working tree (aka 'working directory'), but to
116 actually check in your hard work, you will have to go through two steps:
117
118  - fill in the 'index' file (aka 'cache') with the information about your
119    working tree state.
120
121  - commit that index file as an object.
122
123 The first step is trivial: when you want to tell git about any changes
124 to your working tree, you use the `git-update-cache` program. That
125 program normally just takes a list of filenames you want to update, but
126 to avoid trivial mistakes, it refuses to add new entries to the cache
127 (or remove existing ones) unless you explicitly tell it that you're
128 adding a new entry with the `\--add` flag (or removing an entry with the
129 `\--remove`) flag.
130
131 So to populate the index with the two files you just created, you can do
132
133 ------------------------------------------------
134 git-update-cache --add hello example
135 ------------------------------------------------
136
137 and you have now told git to track those two files.
138
139 In fact, as you did that, if you now look into your object directory,
140 you'll notice that git will have added two new objects to the object
141 database. If you did exactly the steps above, you should now be able to do
142
143         ls .git/objects/??/*
144
145 and see two files:
146
147         .git/objects/55/7db03de997c86a4a028e1ebd3a1ceb225be238 
148         .git/objects/f2/4c74a2e500f5ee1332c86b94199f52b1d1d962
149
150 which correspond with the objects with names of 557db... and f24c7..
151 respectively.
152
153 If you want to, you can use `git-cat-file` to look at those objects, but
154 you'll have to use the object name, not the filename of the object:
155
156         git-cat-file -t 557db03de997c86a4a028e1ebd3a1ceb225be238
157
158 where the `-t` tells `git-cat-file` to tell you what the "type" of the
159 object is. Git will tell you that you have a "blob" object (ie just a
160 regular file), and you can see the contents with
161
162         git-cat-file "blob" 557db03
163
164 which will print out "Hello World". The object 557db03 is nothing
165 more than the contents of your file `hello`.
166
167 [NOTE]
168 Don't confuse that object with the file `hello` itself. The
169 object is literally just those specific *contents* of the file, and
170 however much you later change the contents in file `hello`, the object
171 we just looked at will never change. Objects are immutable.
172
173 [NOTE]
174 The second example demonstrates that you can
175 abbreviate the object name to only the first several
176 hexadecimal digits in most places.
177
178 Anyway, as we mentioned previously, you normally never actually take a
179 look at the objects themselves, and typing long 40-character hex
180 names is not something you'd normally want to do. The above digression
181 was just to show that `git-update-cache` did something magical, and
182 actually saved away the contents of your files into the git object
183 database.
184
185 Updating the cache did something else too: it created a `.git/index`
186 file. This is the index that describes your current working tree, and
187 something you should be very aware of. Again, you normally never worry
188 about the index file itself, but you should be aware of the fact that
189 you have not actually really "checked in" your files into git so far,
190 you've only *told* git about them.
191
192 However, since git knows about them, you can now start using some of the
193 most basic git commands to manipulate the files or look at their status. 
194
195 In particular, let's not even check in the two files into git yet, we'll
196 start off by adding another line to `hello` first:
197
198 ------------------------------------------------
199 echo "It's a new day for git" >>hello
200 ------------------------------------------------
201
202 and you can now, since you told git about the previous state of `hello`, ask
203 git what has changed in the tree compared to your old index, using the
204 `git-diff-files` command:
205
206 ------------
207 git-diff-files
208 ------------
209
210 Oops. That wasn't very readable. It just spit out its own internal
211 version of a `diff`, but that internal version really just tells you
212 that it has noticed that "hello" has been modified, and that the old object
213 contents it had have been replaced with something else.
214
215 To make it readable, we can tell git-diff-files to output the
216 differences as a patch, using the `-p` flag:
217
218 ------------
219 git-diff-files -p
220 ------------
221
222 which will spit out
223
224 ------------
225 diff --git a/hello b/hello
226 --- a/hello
227 +++ b/hello
228 @@ -1 +1,2 @@
229  Hello World
230 +It's a new day for git
231 ----
232
233 i.e. the diff of the change we caused by adding another line to `hello`.
234
235 In other words, `git-diff-files` always shows us the difference between
236 what is recorded in the index, and what is currently in the working
237 tree. That's very useful.
238
239 A common shorthand for `git-diff-files -p` is to just write `git
240 diff`, which will do the same thing.
241
242
243 Committing git state
244 --------------------
245
246 Now, we want to go to the next stage in git, which is to take the files
247 that git knows about in the index, and commit them as a real tree. We do
248 that in two phases: creating a 'tree' object, and committing that 'tree'
249 object as a 'commit' object together with an explanation of what the
250 tree was all about, along with information of how we came to that state.
251
252 Creating a tree object is trivial, and is done with `git-write-tree`.
253 There are no options or other input: git-write-tree will take the
254 current index state, and write an object that describes that whole
255 index. In other words, we're now tying together all the different
256 filenames with their contents (and their permissions), and we're
257 creating the equivalent of a git "directory" object:
258
259 ------------------------------------------------
260 git-write-tree
261 ------------------------------------------------
262
263 and this will just output the name of the resulting tree, in this case
264 (if you have done exactly as I've described) it should be
265
266         8988da15d077d4829fc51d8544c097def6644dbb
267
268 which is another incomprehensible object name. Again, if you want to,
269 you can use `git-cat-file -t 8988d\...` to see that this time the object
270 is not a "blob" object, but a "tree" object (you can also use
271 `git-cat-file` to actually output the raw object contents, but you'll see
272 mainly a binary mess, so that's less interesting).
273
274 However -- normally you'd never use `git-write-tree` on its own, because
275 normally you always commit a tree into a commit object using the
276 `git-commit-tree` command. In fact, it's easier to not actually use
277 `git-write-tree` on its own at all, but to just pass its result in as an
278 argument to `git-commit-tree`.
279
280 `git-commit-tree` normally takes several arguments -- it wants to know
281 what the 'parent' of a commit was, but since this is the first commit
282 ever in this new repository, and it has no parents, we only need to pass in
283 the object name of the tree. However, `git-commit-tree`
284 also wants to get a commit message
285 on its standard input, and it will write out the resulting object name for the
286 commit to its standard output.
287
288 And this is where we start using the `.git/HEAD` file. The `HEAD` file is
289 supposed to contain the reference to the top-of-tree, and since that's
290 exactly what `git-commit-tree` spits out, we can do this all with a simple
291 shell pipeline:
292
293 ------------------------------------------------
294 echo "Initial commit" | git-commit-tree $(git-write-tree) > .git/HEAD
295 ------------------------------------------------
296
297 which will say:
298
299         Committing initial tree 8988da15d077d4829fc51d8544c097def6644dbb
300
301 just to warn you about the fact that it created a totally new commit
302 that is not related to anything else. Normally you do this only *once*
303 for a project ever, and all later commits will be parented on top of an
304 earlier commit, and you'll never see this "Committing initial tree"
305 message ever again.
306
307 Again, normally you'd never actually do this by hand. There is a
308 helpful script called `git commit` that will do all of this for you. So
309 you could have just written `git commit`
310 instead, and it would have done the above magic scripting for you.
311
312
313 Making a change
314 ---------------
315
316 Remember how we did the `git-update-cache` on file `hello` and then we
317 changed `hello` afterward, and could compare the new state of `hello` with the
318 state we saved in the index file? 
319
320 Further, remember how I said that `git-write-tree` writes the contents
321 of the *index* file to the tree, and thus what we just committed was in
322 fact the *original* contents of the file `hello`, not the new ones. We did
323 that on purpose, to show the difference between the index state, and the
324 state in the working tree, and how they don't have to match, even
325 when we commit things.
326
327 As before, if we do `git-diff-files -p` in our git-tutorial project,
328 we'll still see the same difference we saw last time: the index file
329 hasn't changed by the act of committing anything. However, now that we
330 have committed something, we can also learn to use a new command:
331 `git-diff-cache`.
332
333 Unlike `git-diff-files`, which showed the difference between the index
334 file and the working tree, `git-diff-cache` shows the differences
335 between a committed *tree* and either the index file or the working
336 tree. In other words, `git-diff-cache` wants a tree to be diffed
337 against, and before we did the commit, we couldn't do that, because we
338 didn't have anything to diff against. 
339
340 But now we can do
341
342         git-diff-cache -p HEAD
343
344 (where `-p` has the same meaning as it did in `git-diff-files`), and it
345 will show us the same difference, but for a totally different reason. 
346 Now we're comparing the working tree not against the index file,
347 but against the tree we just wrote. It just so happens that those two
348 are obviously the same, so we get the same result.
349
350 Again, because this is a common operation, you can also just shorthand
351 it with
352
353         git diff HEAD
354
355 which ends up doing the above for you.
356
357 In other words, `git-diff-cache` normally compares a tree against the
358 working tree, but when given the `\--cached` flag, it is told to
359 instead compare against just the index cache contents, and ignore the
360 current working tree state entirely. Since we just wrote the index
361 file to HEAD, doing `git-diff-cache \--cached -p HEAD` should thus return
362 an empty set of differences, and that's exactly what it does. 
363
364 [NOTE]
365 ================
366 `git-diff-cache` really always uses the index for its
367 comparisons, and saying that it compares a tree against the working
368 tree is thus not strictly accurate. In particular, the list of
369 files to compare (the "meta-data") *always* comes from the index file,
370 regardless of whether the `\--cached` flag is used or not. The `\--cached`
371 flag really only determines whether the file *contents* to be compared
372 come from the working tree or not.
373
374 This is not hard to understand, as soon as you realize that git simply
375 never knows (or cares) about files that it is not told about
376 explicitly. Git will never go *looking* for files to compare, it
377 expects you to tell it what the files are, and that's what the index
378 is there for.
379 ================
380
381 However, our next step is to commit the *change* we did, and again, to
382 understand what's going on, keep in mind the difference between "working
383 tree contents", "index file" and "committed tree". We have changes
384 in the working tree that we want to commit, and we always have to
385 work through the index file, so the first thing we need to do is to
386 update the index cache:
387
388 ------------------------------------------------
389 git-update-cache hello
390 ------------------------------------------------
391
392 (note how we didn't need the `\--add` flag this time, since git knew
393 about the file already).
394
395 Note what happens to the different `git-diff-\*` versions here. After
396 we've updated `hello` in the index, `git-diff-files -p` now shows no
397 differences, but `git-diff-cache -p HEAD` still *does* show that the
398 current state is different from the state we committed. In fact, now
399 `git-diff-cache` shows the same difference whether we use the `--cached`
400 flag or not, since now the index is coherent with the working tree.
401
402 Now, since we've updated `hello` in the index, we can commit the new
403 version. We could do it by writing the tree by hand again, and
404 committing the tree (this time we'd have to use the `-p HEAD` flag to
405 tell commit that the HEAD was the *parent* of the new commit, and that
406 this wasn't an initial commit any more), but you've done that once
407 already, so let's just use the helpful script this time:
408
409 ------------------------------------------------
410 git commit
411 ------------------------------------------------
412
413 which starts an editor for you to write the commit message and tells you
414 a bit about what you have done.
415
416 Write whatever message you want, and all the lines that start with '#'
417 will be pruned out, and the rest will be used as the commit message for
418 the change. If you decide you don't want to commit anything after all at
419 this point (you can continue to edit things and update the cache), you
420 can just leave an empty message. Otherwise `git commit` will commit
421 the change for you.
422
423 You've now made your first real git commit. And if you're interested in
424 looking at what `git commit` really does, feel free to investigate:
425 it's a few very simple shell scripts to generate the helpful (?) commit
426 message headers, and a few one-liners that actually do the
427 commit itself (`git-commit-script`).
428
429
430 Checking it out
431 ---------------
432
433 While creating changes is useful, it's even more useful if you can tell
434 later what changed. The most useful command for this is another of the
435 `diff` family, namely `git-diff-tree`.
436
437 `git-diff-tree` can be given two arbitrary trees, and it will tell you the
438 differences between them. Perhaps even more commonly, though, you can
439 give it just a single commit object, and it will figure out the parent
440 of that commit itself, and show the difference directly. Thus, to get
441 the same diff that we've already seen several times, we can now do
442
443         git-diff-tree -p HEAD
444
445 (again, `-p` means to show the difference as a human-readable patch),
446 and it will show what the last commit (in `HEAD`) actually changed.
447
448 More interestingly, you can also give `git-diff-tree` the `-v` flag, which
449 tells it to also show the commit message and author and date of the
450 commit, and you can tell it to show a whole series of diffs.
451 Alternatively, you can tell it to be "silent", and not show the diffs at
452 all, but just show the actual commit message.
453
454 In fact, together with the `git-rev-list` program (which generates a
455 list of revisions), `git-diff-tree` ends up being a veritable fount of
456 changes. A trivial (but very useful) script called `git-whatchanged` is
457 included with git which does exactly this, and shows a log of recent
458 activities.
459
460 To see the whole history of our pitiful little git-tutorial project, you
461 can do
462
463         git log
464
465 which shows just the log messages, or if we want to see the log together
466 with the associated patches use the more complex (and much more
467 powerful)
468
469         git-whatchanged -p --root
470
471 and you will see exactly what has changed in the repository over its
472 short history. 
473
474 [NOTE]
475 The `\--root` flag is a flag to `git-diff-tree` to tell it to
476 show the initial aka 'root' commit too. Normally you'd probably not
477 want to see the initial import diff, but since the tutorial project
478 was started from scratch and is so small, we use it to make the result
479 a bit more interesting.
480
481 With that, you should now be having some inkling of what git does, and
482 can explore on your own.
483
484 [NOTE]
485 Most likely, you are not directly using the core
486 git Plumbing commands, but using Porcelain like Cogito on top
487 of it. Cogito works a bit differently and you usually do not
488 have to run `git-update-cache` yourself for changed files (you
489 do tell underlying git about additions and removals via
490 `cg-add` and `cg-rm` commands). Just before you make a commit
491 with `cg-commit`, Cogito figures out which files you modified,
492 and runs `git-update-cache` on them for you.
493
494
495 Tagging a version
496 -----------------
497
498 In git, there are two kinds of tags, a "light" one, and an "annotated tag".
499
500 A "light" tag is technically nothing more than a branch, except we put
501 it in the `.git/refs/tags/` subdirectory instead of calling it a `head`.
502 So the simplest form of tag involves nothing more than
503
504 ------------------------------------------------
505 git tag my-first-tag
506 ------------------------------------------------
507
508 which just writes the current `HEAD` into the `.git/refs/tags/my-first-tag`
509 file, after which point you can then use this symbolic name for that
510 particular state. You can, for example, do
511
512         git diff my-first-tag
513
514 to diff your current state against that tag (which at this point will
515 obviously be an empty diff, but if you continue to develop and commit
516 stuff, you can use your tag as an "anchor-point" to see what has changed
517 since you tagged it.
518
519 An "annotated tag" is actually a real git object, and contains not only a
520 pointer to the state you want to tag, but also a small tag name and
521 message, along with optionally a PGP signature that says that yes,
522 you really did
523 that tag. You create these annotated tags with either the `-a` or
524 `-s` flag to `git tag`:
525
526         git tag -s <tagname>
527
528 which will sign the current `HEAD` (but you can also give it another
529 argument that specifies the thing to tag, ie you could have tagged the
530 current `mybranch` point by using `git tag <tagname> mybranch`).
531
532 You normally only do signed tags for major releases or things
533 like that, while the light-weight tags are useful for any marking you
534 want to do -- any time you decide that you want to remember a certain
535 point, just create a private tag for it, and you have a nice symbolic
536 name for the state at that point.
537
538
539 Copying repositories
540 --------------------
541
542 Git repositories are normally totally self-sufficient, and it's worth noting
543 that unlike CVS, for example, there is no separate notion of
544 "repository" and "working tree". A git repository normally *is* the
545 working tree, with the local git information hidden in the `.git`
546 subdirectory. There is nothing else. What you see is what you got.
547
548 [NOTE]
549 You can tell git to split the git internal information from
550 the directory that it tracks, but we'll ignore that for now: it's not
551 how normal projects work, and it's really only meant for special uses.
552 So the mental model of "the git information is always tied directly to
553 the working tree that it describes" may not be technically 100%
554 accurate, but it's a good model for all normal use.
555
556 This has two implications: 
557
558  - if you grow bored with the tutorial repository you created (or you've
559    made a mistake and want to start all over), you can just do simple
560
561         rm -rf git-tutorial
562 +
563 and it will be gone. There's no external repository, and there's no
564 history outside the project you created.
565
566  - if you want to move or duplicate a git repository, you can do so. There
567    is `git clone` command, but if all you want to do is just to
568    create a copy of your repository (with all the full history that
569    went along with it), you can do so with a regular
570    `cp -a git-tutorial new-git-tutorial`.
571 +
572 Note that when you've moved or copied a git repository, your git index
573 file (which caches various information, notably some of the "stat"
574 information for the files involved) will likely need to be refreshed.
575 So after you do a `cp -a` to create a new copy, you'll want to do
576
577         git-update-cache --refresh
578 +
579 in the new repository to make sure that the index file is up-to-date.
580
581 Note that the second point is true even across machines. You can
582 duplicate a remote git repository with *any* regular copy mechanism, be it
583 `scp`, `rsync` or `wget`.
584
585 When copying a remote repository, you'll want to at a minimum update the
586 index cache when you do this, and especially with other peoples'
587 repositories you often want to make sure that the index cache is in some
588 known state (you don't know *what* they've done and not yet checked in),
589 so usually you'll precede the `git-update-cache` with a
590
591         git-read-tree --reset HEAD
592         git-update-cache --refresh
593
594 which will force a total index re-build from the tree pointed to by `HEAD`.
595 It resets the index contents to `HEAD`, and then the `git-update-cache`
596 makes sure to match up all index entries with the checked-out files.
597 If the original repository had uncommitted changes in its
598 working tree, `git-update-cache --refresh` notices them and
599 tells you they need to be updated.
600
601 The above can also be written as simply
602
603         git reset
604
605 and in fact a lot of the common git command combinations can be scripted
606 with the `git xyz` interfaces, and you can learn things by just looking
607 at what the `git-*-script` scripts do (`git reset` is the above two lines
608 implemented in `git-reset-script`, but some things like `git status` and
609 `git commit` are slightly more complex scripts around the basic git
610 commands). 
611
612 Many (most?) public remote repositories will not contain any of
613 the checked out files or even an index file, and will *only* contain the
614 actual core git files. Such a repository usually doesn't even have the
615 `.git` subdirectory, but has all the git files directly in the
616 repository. 
617
618 To create your own local live copy of such a "raw" git repository, you'd
619 first create your own subdirectory for the project, and then copy the
620 raw repository contents into the `.git` directory. For example, to
621 create your own copy of the git repository, you'd do the following
622
623         mkdir my-git
624         cd my-git
625         rsync -rL rsync://rsync.kernel.org/pub/scm/git/git.git/ .git
626
627 followed by 
628
629         git-read-tree HEAD
630
631 to populate the index. However, now you have populated the index, and
632 you have all the git internal files, but you will notice that you don't
633 actually have any of the working tree files to work on. To get
634 those, you'd check them out with
635
636         git-checkout-cache -u -a
637
638 where the `-u` flag means that you want the checkout to keep the index
639 up-to-date (so that you don't have to refresh it afterward), and the
640 `-a` flag means "check out all files" (if you have a stale copy or an
641 older version of a checked out tree you may also need to add the `-f`
642 flag first, to tell git-checkout-cache to *force* overwriting of any old
643 files). 
644
645 Again, this can all be simplified with
646
647         git clone rsync://rsync.kernel.org/pub/scm/git/git.git/ my-git
648         cd my-git
649         git checkout
650
651 which will end up doing all of the above for you.
652
653 You have now successfully copied somebody else's (mine) remote
654 repository, and checked it out. 
655
656
657 Creating a new branch
658 ---------------------
659
660 Branches in git are really nothing more than pointers into the git
661 object database from within the `.git/refs/` subdirectory, and as we
662 already discussed, the `HEAD` branch is nothing but a symlink to one of
663 these object pointers. 
664
665 You can at any time create a new branch by just picking an arbitrary
666 point in the project history, and just writing the SHA1 name of that
667 object into a file under `.git/refs/heads/`. You can use any filename you
668 want (and indeed, subdirectories), but the convention is that the
669 "normal" branch is called `master`. That's just a convention, though,
670 and nothing enforces it. 
671
672 To show that as an example, let's go back to the git-tutorial repository we
673 used earlier, and create a branch in it. You do that by simply just
674 saying that you want to check out a new branch:
675
676 ------------
677 git checkout -b mybranch
678 ------------
679
680 will create a new branch based at the current `HEAD` position, and switch
681 to it. 
682
683 [NOTE]
684 ================================================
685 If you make the decision to start your new branch at some
686 other point in the history than the current `HEAD`, you can do so by
687 just telling `git checkout` what the base of the checkout would be.
688 In other words, if you have an earlier tag or branch, you'd just do
689
690         git checkout -b mybranch earlier-commit
691
692 and it would create the new branch `mybranch` at the earlier commit,
693 and check out the state at that time.
694 ================================================
695
696 You can always just jump back to your original `master` branch by doing
697
698         git checkout master
699
700 (or any other branch-name, for that matter) and if you forget which
701 branch you happen to be on, a simple
702
703         ls -l .git/HEAD
704
705 will tell you where it's pointing. To get the list of branches
706 you have, you can say
707
708         git branch
709
710 which is nothing more than a simple script around `ls .git/refs/heads`.
711 There will be asterisk in front of the branch you are currently on.
712
713 Sometimes you may wish to create a new branch _without_ actually
714 checking it out and switching to it. If so, just use the command
715
716         git branch <branchname> [startingpoint]
717
718 which will simply _create_ the branch, but will not do anything further. 
719 You can then later -- once you decide that you want to actually develop
720 on that branch -- switch to that branch with a regular `git checkout`
721 with the branchname as the argument.
722
723
724 Merging two branches
725 --------------------
726
727 One of the ideas of having a branch is that you do some (possibly
728 experimental) work in it, and eventually merge it back to the main
729 branch. So assuming you created the above `mybranch` that started out
730 being the same as the original `master` branch, let's make sure we're in
731 that branch, and do some work there.
732
733 ------------------------------------------------
734 git checkout mybranch
735 echo "Work, work, work" >>hello
736 git commit -m 'Some work.' hello
737 ------------------------------------------------
738
739 Here, we just added another line to `hello`, and we used a shorthand for
740 both going a `git-update-cache hello` and `git commit` by just giving the
741 filename directly to `git commit`. The `-m` flag is to give the
742 commit log message from the command line.
743
744 Now, to make it a bit more interesting, let's assume that somebody else
745 does some work in the original branch, and simulate that by going back
746 to the master branch, and editing the same file differently there:
747
748 ------------
749 git checkout master
750 ------------
751
752 Here, take a moment to look at the contents of `hello`, and notice how they
753 don't contain the work we just did in `mybranch` -- because that work
754 hasn't happened in the `master` branch at all. Then do
755
756 ------------
757 echo "Play, play, play" >>hello
758 echo "Lots of fun" >>example
759 git commit -m 'Some fun.' hello example
760 ------------
761
762 since the master branch is obviously in a much better mood.
763
764 Now, you've got two branches, and you decide that you want to merge the
765 work done. Before we do that, let's introduce a cool graphical tool that
766 helps you view what's going on:
767
768         gitk --all
769
770 will show you graphically both of your branches (that's what the `\--all`
771 means: normally it will just show you your current `HEAD`) and their
772 histories. You can also see exactly how they came to be from a common
773 source. 
774
775 Anyway, let's exit `gitk` (`^Q` or the File menu), and decide that we want
776 to merge the work we did on the `mybranch` branch into the `master`
777 branch (which is currently our `HEAD` too). To do that, there's a nice
778 script called `git resolve`, which wants to know which branches you want
779 to resolve and what the merge is all about:
780
781 ------------
782 git resolve HEAD mybranch "Merge work in mybranch"
783 ------------
784
785 where the third argument is going to be used as the commit message if
786 the merge can be resolved automatically.
787
788 Now, in this case we've intentionally created a situation where the
789 merge will need to be fixed up by hand, though, so git will do as much
790 of it as it can automatically (which in this case is just merge the `example`
791 file, which had no differences in the `mybranch` branch), and say:
792
793         Simple merge failed, trying Automatic merge
794         Auto-merging hello.
795         merge: warning: conflicts during merge
796         ERROR: Merge conflict in hello.
797         fatal: merge program failed
798         Automatic merge failed, fix up by hand
799
800 which is way too verbose, but it basically tells you that it failed the
801 really trivial merge ("Simple merge") and did an "Automatic merge"
802 instead, but that too failed due to conflicts in `hello`.
803
804 Not to worry. It left the (trivial) conflict in `hello` in the same form you
805 should already be well used to if you've ever used CVS, so let's just
806 open `hello` in our editor (whatever that may be), and fix it up somehow.
807 I'd suggest just making it so that `hello` contains all four lines:
808
809 ------------
810 Hello World
811 It's a new day for git
812 Play, play, play
813 Work, work, work
814 ------------
815
816 and once you're happy with your manual merge, just do a
817
818 ------------
819 git commit hello
820 ------------
821
822 which will very loudly warn you that you're now committing a merge
823 (which is correct, so never mind), and you can write a small merge
824 message about your adventures in git-merge-land.
825
826 After you're done, start up `gitk --all` to see graphically what the
827 history looks like. Notice that `mybranch` still exists, and you can
828 switch to it, and continue to work with it if you want to. The
829 `mybranch` branch will not contain the merge, but next time you merge it
830 from the `master` branch, git will know how you merged it, so you'll not
831 have to do _that_ merge again.
832
833 Another useful tool, especially if you do not always work in X-Window
834 environment, is `git show-branch`.
835
836 ------------------------------------------------
837 $ git show-branch master mybranch
838 * [master] Merged "mybranch" changes.
839  ! [mybranch] Some work.
840 --
841 +  [master] Merged "mybranch" changes.
842 +  [master~1] Some fun.
843 ++ [mybranch] Some work.
844 ------------------------------------------------
845
846 The first two lines indicate that it is showing the two branches
847 and the first line of the commit log message from their
848 top-of-the-tree commits, you are currently on `master` branch
849 (notice the asterisk `*` character), and the first column for
850 the later output lines is used to show commits contained in the
851 `master` branch, and the second column for the `mybranch`
852 branch. Three commits are shown along with their log messages.
853 All of them have plus `+` characters in the first column, which
854 means they are now part of the `master` branch. Only the "Some
855 work" commit has the plus `+` character in the second column,
856 because `mybranch` has not been merged to incorporate these
857 commits from the master branch.
858
859 Now, let's pretend you are the one who did all the work in
860 `mybranch`, and the fruit of your hard work has finally been merged
861 to the `master` branch. Let's go back to `mybranch`, and run
862 resolve to get the "upstream changes" back to your branch.
863
864         git checkout mybranch
865         git resolve HEAD master "Merge upstream changes."
866
867 This outputs something like this (the actual commit object names
868 would be different)
869
870         Updating from ae3a2da... to a80b4aa....
871          example |    1 +
872          hello   |    1 +
873          2 files changed, 2 insertions(+), 0 deletions(-)
874
875 Because your branch did not contain anything more than what are
876 already merged into the `master` branch, the resolve operation did
877 not actually do a merge. Instead, it just updated the top of
878 the tree of your branch to that of the `master` branch. This is
879 often called 'fast forward' merge.
880
881 You can run `gitk --all` again to see how the commit ancestry
882 looks like, or run `show-branch`, which tells you this.
883
884 ------------------------------------------------
885 $ git show-branch master mybranch
886 ! [master] Merged "mybranch" changes.
887  * [mybranch] Merged "mybranch" changes.
888 --
889 ++ [master] Merged "mybranch" changes.
890 ------------------------------------------------
891
892
893 Merging external work
894 ---------------------
895
896 It's usually much more common that you merge with somebody else than
897 merging with your own branches, so it's worth pointing out that git
898 makes that very easy too, and in fact, it's not that different from
899 doing a `git resolve`. In fact, a remote merge ends up being nothing
900 more than "fetch the work from a remote repository into a temporary tag"
901 followed by a `git resolve`.
902
903 Fetching from a remote repository is done by, unsurprisingly,
904 `git fetch`:
905
906         git fetch <remote-repository>
907
908 One of the following transports can be used to name the
909 repository to download from:
910
911 Rsync::
912         `rsync://remote.machine/path/to/repo.git/`
913 +
914 Rsync transport is usable for both uploading and downloading,
915 but is completely unaware of what git does, and can produce
916 unexpected results when you download from the public repository
917 while the repository owner is uploading into it via `rsync`
918 transport.  Most notably, it could update the files under
919 `refs/` which holds the object name of the topmost commits
920 before uploading the files in `objects/` -- the downloader would
921 obtain head commit object name while that object itself is still
922 not available in the repository.  For this reason, it is
923 considered deprecated.
924
925 SSH::
926         `remote.machine:/path/to/repo.git/` or
927 +
928 `ssh://remote.machine/path/to/repo.git/`
929 +
930 This transport can be used for both uploading and downloading,
931 and requires you to have a log-in privilege over `ssh` to the
932 remote machine.  It finds out the set of objects the other side
933 lacks by exchanging the head commits both ends have and
934 transfers (close to) minimum set of objects.  It is by far the
935 most efficient way to exchange git objects between repositories.
936
937 Local directory::
938         `/path/to/repo.git/`
939 +
940 This transport is the same as SSH transport but uses `sh` to run
941 both ends on the local machine instead of running other end on
942 the remote machine via `ssh`.
943
944 GIT Native::
945         `git://remote.machine/path/to/repo.git/`
946 +
947 This transport was designed for anonymous downloading.  Like SSH
948 transport, it finds out the set of objects the downstream side
949 lacks and transfers (close to) minimum set of objects.
950
951 HTTP(s)::
952         `http://remote.machine/path/to/repo.git/`
953 +
954 HTTP and HTTPS transport are used only for downloading.  They
955 first obtain the topmost commit object name from the remote site
956 by looking at `repo.git/info/refs` file, tries to obtain the
957 commit object by downloading from `repo.git/objects/xx/xxx\...`
958 using the object name of that commit object.  Then it reads the
959 commit object to find out its parent commits and the associate
960 tree object; it repeats this process until it gets all the
961 necessary objects.  Because of this behaviour, they are
962 sometimes also called 'commit walkers'.
963 +
964 The 'commit walkers' are sometimes also called 'dumb
965 transports', because they do not require any GIT aware smart
966 server like GIT Native transport does.  Any stock HTTP server
967 would suffice.
968 +
969 There are (confusingly enough) `git-ssh-pull` and `git-ssh-push`
970 programs, which are 'commit walkers'; they outlived their
971 usefulness when GIT Native and SSH transports were introduced,
972 and not used by `git pull` or `git push` scripts.
973
974 Once you fetch from the remote repository, you `resolve` that
975 with your current branch.
976
977 However -- it's such a common thing to `fetch` and then
978 immediately `resolve`, that it's called `git pull`, and you can
979 simply do
980
981         git pull <remote-repository>
982
983 and optionally give a branch-name for the remote end as a second
984 argument.
985
986 [NOTE]
987 You could do without using any branches at all, by
988 keeping as many local repositories as you would like to have
989 branches, and merging between them with `git pull`, just like
990 you merge between branches. The advantage of this approach is
991 that it lets you keep set of files for each `branch` checked
992 out and you may find it easier to switch back and forth if you
993 juggle multiple lines of development simultaneously. Of
994 course, you will pay the price of more disk usage to hold
995 multiple working trees, but disk space is cheap these days.
996
997 [NOTE]
998 You could even pull from your own repository by
999 giving '.' as <remote-repository> parameter to `git pull`.
1000
1001 It is likely that you will be pulling from the same remote
1002 repository from time to time. As a short hand, you can store
1003 the remote repository URL in a file under .git/remotes/
1004 directory, like this:
1005
1006 ------------------------------------------------
1007 mkdir -p .git/remotes/
1008 cat >.git/remotes/linus <<\EOF
1009 URL: http://www.kernel.org/pub/scm/git/git.git/
1010 EOF
1011 ------------------------------------------------
1012
1013 and use the filename to `git pull` instead of the full URL.
1014 The URL specified in such file can even be a prefix
1015 of a full URL, like this:
1016
1017 ------------------------------------------------
1018 cat >.git/remotes/jgarzik <<\EOF
1019 URL: http://www.kernel.org/pub/scm/linux/git/jgarzik/
1020 EOF
1021 ------------------------------------------------
1022
1023
1024 Examples.
1025
1026 . `git pull linus`
1027 . `git pull linus tag v0.99.1`
1028 . `git pull jgarzik/netdev-2.6.git/ e100`
1029
1030 the above are equivalent to:
1031
1032 . `git pull http://www.kernel.org/pub/scm/git/git.git/ HEAD`
1033 . `git pull http://www.kernel.org/pub/scm/git/git.git/ tag v0.99.1`
1034 . `git pull http://www.kernel.org/pub/.../jgarzik/netdev-2.6.git e100`
1035
1036
1037 Publishing your work
1038 --------------------
1039
1040 So we can use somebody else's work from a remote repository; but
1041 how can *you* prepare a repository to let other people pull from
1042 it?
1043
1044 Your do your real work in your working tree that has your
1045 primary repository hanging under it as its `.git` subdirectory.
1046 You *could* make that repository accessible remotely and ask
1047 people to pull from it, but in practice that is not the way
1048 things are usually done. A recommended way is to have a public
1049 repository, make it reachable by other people, and when the
1050 changes you made in your primary working tree are in good shape,
1051 update the public repository from it. This is often called
1052 'pushing'.
1053
1054 [NOTE]
1055 This public repository could further be mirrored, and that is
1056 how git repositories at `kernel.org` are managed.
1057
1058 Publishing the changes from your local (private) repository to
1059 your remote (public) repository requires a write privilege on
1060 the remote machine. You need to have an SSH account there to
1061 run a single command, `git-receive-pack`.
1062
1063 First, you need to create an empty repository on the remote
1064 machine that will house your public repository. This empty
1065 repository will be populated and be kept up-to-date by pushing
1066 into it later. Obviously, this repository creation needs to be
1067 done only once.
1068
1069 [NOTE]
1070 `git push` uses a pair of programs,
1071 `git-send-pack` on your local machine, and `git-receive-pack`
1072 on the remote machine. The communication between the two over
1073 the network internally uses an SSH connection.
1074
1075 Your private repository's GIT directory is usually `.git`, but
1076 your public repository is often named after the project name,
1077 i.e. `<project>.git`. Let's create such a public repository for
1078 project `my-git`. After logging into the remote machine, create
1079 an empty directory:
1080
1081         mkdir my-git.git
1082
1083 Then, make that directory into a GIT repository by running
1084 `git init-db`, but this time, since its name is not the usual
1085 `.git`, we do things slightly differently:
1086
1087         GIT_DIR=my-git.git git-init-db
1088
1089 Make sure this directory is available for others you want your
1090 changes to be pulled by via the transport of your choice. Also
1091 you need to make sure that you have the `git-receive-pack`
1092 program on the `$PATH`.
1093
1094 [NOTE]
1095 Many installations of sshd do not invoke your shell as the login
1096 shell when you directly run programs; what this means is that if
1097 your login shell is `bash`, only `.bashrc` is read and not
1098 `.bash_profile`. As a workaround, make sure `.bashrc` sets up
1099 `$PATH` so that you can run `git-receive-pack` program.
1100
1101 Your "public repository" is now ready to accept your changes.
1102 Come back to the machine you have your private repository. From
1103 there, run this command:
1104
1105         git push <public-host>:/path/to/my-git.git master
1106
1107 This synchronizes your public repository to match the named
1108 branch head (i.e. `master` in this case) and objects reachable
1109 from them in your current repository.
1110
1111 As a real example, this is how I update my public git
1112 repository. Kernel.org mirror network takes care of the
1113 propagation to other publicly visible machines:
1114
1115         git push master.kernel.org:/pub/scm/git/git.git/ 
1116
1117
1118 Packing your repository
1119 -----------------------
1120
1121 Earlier, we saw that one file under `.git/objects/??/` directory
1122 is stored for each git object you create. This representation
1123 is efficient to create atomically and safely, but
1124 not so convenient to transport over the network. Since git objects are
1125 immutable once they are created, there is a way to optimize the
1126 storage by "packing them together". The command
1127
1128         git repack
1129
1130 will do it for you. If you followed the tutorial examples, you
1131 would have accumulated about 17 objects in `.git/objects/??/`
1132 directories by now. `git repack` tells you how many objects it
1133 packed, and stores the packed file in `.git/objects/pack`
1134 directory.
1135
1136 [NOTE]
1137 You will see two files, `pack-\*.pack` and `pack-\*.idx`,
1138 in `.git/objects/pack` directory. They are closely related to
1139 each other, and if you ever copy them by hand to a different
1140 repository for whatever reason, you should make sure you copy
1141 them together. The former holds all the data from the objects
1142 in the pack, and the latter holds the index for random
1143 access.
1144
1145 If you are paranoid, running `git-verify-pack` command would
1146 detect if you have a corrupt pack, but do not worry too much.
1147 Our programs are always perfect ;-).
1148
1149 Once you have packed objects, you do not need to leave the
1150 unpacked objects that are contained in the pack file anymore.
1151
1152         git prune-packed
1153
1154 would remove them for you.
1155
1156 You can try running `find .git/objects -type f` before and after
1157 you run `git prune-packed` if you are curious.  Also `git
1158 count-objects` would tell you how many unpacked objects are in
1159 your repository and how much space they are consuming.
1160
1161 [NOTE]
1162 `git pull` is slightly cumbersome for HTTP transport, as a
1163 packed repository may contain relatively few objects in a
1164 relatively large pack. If you expect many HTTP pulls from your
1165 public repository you might want to repack & prune often, or
1166 never.
1167
1168 If you run `git repack` again at this point, it will say
1169 "Nothing to pack". Once you continue your development and
1170 accumulate the changes, running `git repack` again will create a
1171 new pack, that contains objects created since you packed your
1172 repository the last time. We recommend that you pack your project
1173 soon after the initial import (unless you are starting your
1174 project from scratch), and then run `git repack` every once in a
1175 while, depending on how active your project is.
1176
1177 When a repository is synchronized via `git push` and `git pull`
1178 objects packed in the source repository are usually stored
1179 unpacked in the destination, unless rsync transport is used.
1180 While this allows you to use different packing strategies on
1181 both ends, it also means you may need to repack both
1182 repositories every once in a while.
1183
1184
1185 Working with Others
1186 -------------------
1187
1188 Although git is a truly distributed system, it is often
1189 convenient to organize your project with an informal hierarchy
1190 of developers. Linux kernel development is run this way. There
1191 is a nice illustration (page 17, "Merges to Mainline") in Randy
1192 Dunlap's presentation (`http://tinyurl.com/a2jdg`).
1193
1194 It should be stressed that this hierarchy is purely *informal*.
1195 There is nothing fundamental in git that enforces the "chain of
1196 patch flow" this hierarchy implies. You do not have to pull
1197 from only one remote repository.
1198
1199 A recommended workflow for a "project lead" goes like this:
1200
1201 1. Prepare your primary repository on your local machine. Your
1202    work is done there.
1203
1204 2. Prepare a public repository accessible to others.
1205 +
1206 If other people are pulling from your repository over dumb
1207 transport protocols, you need to keep this repository 'dumb
1208 transport friendly'.  After `git init-db`,
1209 `$GIT_DIR/hooks/post-update` copied from the standard templates
1210 would contain a call to `git-update-server-info` but the
1211 `post-update` hook itself is disabled by default -- enable it
1212 with `chmod +x post-update`.
1213
1214 3. Push into the public repository from your primary
1215    repository.
1216
1217 4. `git repack` the public repository. This establishes a big
1218    pack that contains the initial set of objects as the
1219    baseline, and possibly `git prune` if the transport
1220    used for pulling from your repository supports packed
1221    repositories.
1222
1223 5. Keep working in your primary repository. Your changes
1224    include modifications of your own, patches you receive via
1225    e-mails, and merges resulting from pulling the "public"
1226    repositories of your "subsystem maintainers".
1227 +
1228 You can repack this private repository whenever you feel like.
1229
1230 6. Push your changes to the public repository, and announce it
1231    to the public.
1232
1233 7. Every once in a while, "git repack" the public repository.
1234    Go back to step 5. and continue working.
1235
1236
1237 A recommended work cycle for a "subsystem maintainer" who works
1238 on that project and has an own "public repository" goes like this:
1239
1240 1. Prepare your work repository, by `git clone` the public
1241    repository of the "project lead". The URL used for the
1242    initial cloning is stored in `.git/remotes/origin`.
1243
1244 2. Prepare a public repository accessible to others, just like
1245    the "project lead" person does.
1246
1247 3. Copy over the packed files from "project lead" public
1248    repository to your public repository.
1249
1250 4. Push into the public repository from your primary
1251    repository. Run `git repack`, and possibly `git prune` if the
1252    transport used for pulling from your repository supports
1253    packed repositories.
1254
1255 5. Keep working in your primary repository. Your changes
1256    include modifications of your own, patches you receive via
1257    e-mails, and merges resulting from pulling the "public"
1258    repositories of your "project lead" and possibly your
1259    "sub-subsystem maintainers".
1260 +
1261 You can repack this private repository whenever you feel
1262 like.
1263
1264 6. Push your changes to your public repository, and ask your
1265    "project lead" and possibly your "sub-subsystem
1266    maintainers" to pull from it.
1267
1268 7. Every once in a while, `git repack` the public repository.
1269    Go back to step 5. and continue working.
1270
1271
1272 A recommended work cycle for an "individual developer" who does
1273 not have a "public" repository is somewhat different. It goes
1274 like this:
1275
1276 1. Prepare your work repository, by `git clone` the public
1277    repository of the "project lead" (or a "subsystem
1278    maintainer", if you work on a subsystem). The URL used for
1279    the initial cloning is stored in `.git/remotes/origin`.
1280
1281 2. Do your work in your repository on 'master' branch.
1282
1283 3. Run `git fetch origin` from the public repository of your
1284    upstream every once in a while. This does only the first
1285    half of `git pull` but does not merge. The head of the
1286    public repository is stored in `.git/refs/heads/origin`.
1287
1288 4. Use `git cherry origin` to see which ones of your patches
1289    were accepted, and/or use `git rebase origin` to port your
1290    unmerged changes forward to the updated upstream.
1291
1292 5. Use `git format-patch origin` to prepare patches for e-mail
1293    submission to your upstream and send it out. Go back to
1294    step 2. and continue.
1295
1296
1297 Working with Others, Shared Repository Style
1298 --------------------------------------------
1299
1300 If you are coming from CVS background, the style of cooperation
1301 suggested in the previous section may be new to you. You do not
1302 have to worry. git supports "shared public repository" style of
1303 cooperation you are probably more familiar with as well.
1304
1305 For this, set up a public repository on a machine that is
1306 reachable via SSH by people with "commit privileges".  Put the
1307 committers in the same user group and make the repository
1308 writable by that group.
1309
1310 You, as an individual committer, then:
1311
1312 - First clone the shared repository to a local repository:
1313 ------------------------------------------------
1314 $ git clone repo.shared.xz:/pub/scm/project.git/ my-project
1315 $ cd my-project
1316 $ hack away
1317 ------------------------------------------------
1318
1319 - Merge the work others might have done while you were hacking
1320   away:
1321 ------------------------------------------------
1322 $ git pull origin
1323 $ test the merge result
1324 ------------------------------------------------
1325 [NOTE]
1326 ================================
1327 The first `git clone` would have placed the following in
1328 `my-project/.git/remotes/origin` file, and that's why this and
1329 the next step work.
1330 ------------
1331 URL: repo.shared.xz:/pub/scm/project.git/ my-project
1332 Pull: master:origin
1333 ------------
1334 ================================
1335
1336 - push your work as the new head of the shared
1337   repository.
1338 ------------------------------------------------
1339 $ git push origin master
1340 ------------------------------------------------
1341 If somebody else pushed into the same shared repository while
1342 you were working locally, `git push` in the last step would
1343 complain, telling you that the remote `master` head does not
1344 fast forward.  You need to pull and merge those other changes
1345 back before you push your work when it happens.
1346
1347
1348 [ to be continued.. cvsimports ]