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