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