05f6cb5821fbc637255053e0989ab0d40811c740
[oweals/busybox.git] / archival / gzip.c
1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
2 /*
3  * Gzip implementation for busybox
4  *
5  * Based on GNU gzip Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly.
6  *
7  * Originally adjusted for busybox by Charles P. Wright <cpw@unix.asb.com>
8  *              "this is a stripped down version of gzip I put into busybox, it does
9  *              only standard in to standard out with -9 compression.  It also requires
10  *              the zcat module for some important functions."
11  *
12  * Adjusted further by Erik Andersen <andersen@codepoet.org> to support
13  * files as well as stdin/stdout, and to generally behave itself wrt
14  * command line handling.
15  *
16  * Licensed under GPLv2 or later, see file LICENSE in this tarball for details.
17  */
18
19 #define SMALL_MEM
20
21 #include <stdlib.h>
22 #include <stdio.h>
23 #include <string.h>
24 #include <unistd.h>
25 #include <errno.h>
26 #include <sys/types.h>
27 #include <signal.h>
28 #include <utime.h>
29 #include <ctype.h>
30 #include <sys/types.h>
31 #include <unistd.h>
32 #include <dirent.h>
33 #include <fcntl.h>
34 #include <time.h>
35 #include "busybox.h"
36
37 typedef unsigned char uch;
38 typedef unsigned short ush;
39 typedef unsigned long ulg;
40
41 /* Return codes from gzip */
42 #define OK      0
43 #define ERROR   1
44 #define WARNING 2
45
46 /* Compression methods (see algorithm.doc) */
47 /* Only STORED and DEFLATED are supported by this BusyBox module */
48 #define STORED      0
49 /* methods 4 to 7 reserved */
50 #define DEFLATED    8
51
52 /* To save memory for 16 bit systems, some arrays are overlaid between
53  * the various modules:
54  * deflate:  prev+head   window      d_buf  l_buf  outbuf
55  * unlzw:    tab_prefix  tab_suffix  stack  inbuf  outbuf
56  * For compression, input is done in window[]. For decompression, output
57  * is done in window except for unlzw.
58  */
59
60 #ifndef INBUFSIZ
61 #  ifdef SMALL_MEM
62 #    define INBUFSIZ  0x2000    /* input buffer size */
63 #  else
64 #    define INBUFSIZ  0x8000    /* input buffer size */
65 #  endif
66 #endif
67 #define INBUF_EXTRA  64 /* required by unlzw() */
68
69 #ifndef OUTBUFSIZ
70 #  ifdef SMALL_MEM
71 #    define OUTBUFSIZ   8192    /* output buffer size */
72 #  else
73 #    define OUTBUFSIZ  16384    /* output buffer size */
74 #  endif
75 #endif
76 #define OUTBUF_EXTRA 2048       /* required by unlzw() */
77
78 #ifndef DIST_BUFSIZE
79 #  ifdef SMALL_MEM
80 #    define DIST_BUFSIZE 0x2000 /* buffer for distances, see trees.c */
81 #  else
82 #    define DIST_BUFSIZE 0x8000 /* buffer for distances, see trees.c */
83 #  endif
84 #endif
85
86 #  define DECLARE(type, array, size)  static type * array
87 #  define ALLOC(type, array, size) { \
88       array = (type*)xzalloc((size_t)(((size)+1L)/2) * 2*sizeof(type)); \
89    }
90 #  define FREE(array) {free(array), array=NULL;}
91
92 #define tab_suffix window
93 #define tab_prefix prev /* hash link (see deflate.c) */
94 #define head (prev+WSIZE)       /* hash head (see deflate.c) */
95
96 static long bytes_in;   /* number of input bytes */
97
98 #define isize bytes_in
99 /* for compatibility with old zip sources (to be cleaned) */
100
101 typedef int file_t;             /* Do not use stdio */
102
103 #define NO_FILE  (-1)   /* in memory compression */
104
105
106 #define PACK_MAGIC     "\037\036"       /* Magic header for packed files */
107 #define GZIP_MAGIC     "\037\213"       /* Magic header for gzip files, 1F 8B */
108 #define OLD_GZIP_MAGIC "\037\236"       /* Magic header for gzip 0.5 = freeze 1.x */
109 #define LZH_MAGIC      "\037\240"       /* Magic header for SCO LZH Compress files */
110 #define PKZIP_MAGIC    "\120\113\003\004"       /* Magic header for pkzip files */
111
112 /* gzip flag byte */
113 #define ASCII_FLAG   0x01       /* bit 0 set: file probably ascii text */
114 #define CONTINUATION 0x02       /* bit 1 set: continuation of multi-part gzip file */
115 #define EXTRA_FIELD  0x04       /* bit 2 set: extra field present */
116 #define ORIG_NAME    0x08       /* bit 3 set: original file name present */
117 #define COMMENT      0x10       /* bit 4 set: file comment present */
118 #define RESERVED     0xC0       /* bit 6,7:   reserved */
119
120 /* internal file attribute */
121 #define UNKNOWN 0xffff
122 #define BINARY  0
123 #define ASCII   1
124
125 #ifndef WSIZE
126 #  define WSIZE 0x8000  /* window size--must be a power of two, and */
127 #endif                                                  /*  at least 32K for zip's deflate method */
128
129 #define MIN_MATCH  3
130 #define MAX_MATCH  258
131 /* The minimum and maximum match lengths */
132
133 #define MIN_LOOKAHEAD (MAX_MATCH+MIN_MATCH+1)
134 /* Minimum amount of lookahead, except at the end of the input file.
135  * See deflate.c for comments about the MIN_MATCH+1.
136  */
137
138 #define MAX_DIST  (WSIZE-MIN_LOOKAHEAD)
139 /* In order to simplify the code, particularly on 16 bit machines, match
140  * distances are limited to MAX_DIST instead of WSIZE.
141  */
142
143 /* put_byte is used for the compressed output */
144 #define put_byte(c) {outbuf[outcnt++]=(uch)(c); if (outcnt==OUTBUFSIZ)\
145    flush_outbuf();}
146
147 #define seekable()    0 /* force sequential output */
148 #define translate_eol 0 /* no option -a yet */
149
150 /* Diagnostic functions */
151 #ifdef DEBUG
152 #  define Assert(cond,msg) {if(!(cond)) bb_error_msg(msg);}
153 #  define Trace(x) fprintf x
154 #  define Tracev(x) {if (verbose) fprintf x ;}
155 #  define Tracevv(x) {if (verbose>1) fprintf x ;}
156 #  define Tracec(c,x) {if (verbose && (c)) fprintf x ;}
157 #  define Tracecv(c,x) {if (verbose>1 && (c)) fprintf x ;}
158 #else
159 #  define Assert(cond,msg)
160 #  define Trace(x)
161 #  define Tracev(x)
162 #  define Tracevv(x)
163 #  define Tracec(c,x)
164 #  define Tracecv(c,x)
165 #endif
166
167 #define WARN(msg) {if (!quiet) fprintf msg ; \
168                    if (exit_code == OK) exit_code = WARNING;}
169
170 #ifndef MAX_PATH_LEN
171 #  define MAX_PATH_LEN   1024   /* max pathname length */
172 #endif
173
174
175         /* from zip.c: */
176 static int zip(int in, int out);
177 static int file_read(char *buf, unsigned size);
178
179                 /* from deflate.c */
180 static void lm_init(ush * flags);
181 static ulg deflate(void);
182
183                 /* from trees.c */
184 static void ct_init(ush * attr, int *methodp);
185 static int ct_tally(int dist, int lc);
186 static ulg flush_block(char *buf, ulg stored_len, int eof);
187
188                 /* from bits.c */
189 static void bi_init(file_t zipfile);
190 static void send_bits(int value, int length);
191 static unsigned bi_reverse(unsigned value, int length);
192 static void bi_windup(void);
193 static void copy_block(char *buf, unsigned len, int header);
194 static int (*read_buf) (char *buf, unsigned size);
195
196         /* from util.c: */
197 static void flush_outbuf(void);
198
199 /* lzw.h -- define the lzw functions.
200  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly.
201  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
202  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
203  */
204
205 #ifndef BITS
206 #  define BITS 16
207 #endif
208 #define INIT_BITS 9             /* Initial number of bits per code */
209
210 #define BIT_MASK    0x1f        /* Mask for 'number of compression bits' */
211 /* Mask 0x20 is reserved to mean a fourth header byte, and 0x40 is free.
212  * It's a pity that old uncompress does not check bit 0x20. That makes
213  * extension of the format actually undesirable because old compress
214  * would just crash on the new format instead of giving a meaningful
215  * error message. It does check the number of bits, but it's more
216  * helpful to say "unsupported format, get a new version" than
217  * "can only handle 16 bits".
218  */
219
220 /* tailor.h -- target dependent definitions
221  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly.
222  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
223  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
224  */
225
226 /* The target dependent definitions should be defined here only.
227  * The target dependent functions should be defined in tailor.c.
228  */
229
230
231         /* Common defaults */
232
233 #ifndef OS_CODE
234 #  define OS_CODE  0x03 /* assume Unix */
235 #endif
236
237 #ifndef PATH_SEP
238 #  define PATH_SEP '/'
239 #endif
240
241 #ifndef OPTIONS_VAR
242 #  define OPTIONS_VAR "GZIP"
243 #endif
244
245 #ifndef Z_SUFFIX
246 #  define Z_SUFFIX ".gz"
247 #endif
248
249 #ifdef MAX_EXT_CHARS
250 #  define MAX_SUFFIX  MAX_EXT_CHARS
251 #else
252 #  define MAX_SUFFIX  30
253 #endif
254
255                 /* global buffers */
256
257 DECLARE(uch, inbuf, INBUFSIZ + INBUF_EXTRA);
258 DECLARE(uch, outbuf, OUTBUFSIZ + OUTBUF_EXTRA);
259 DECLARE(ush, d_buf, DIST_BUFSIZE);
260 DECLARE(uch, window, 2L * WSIZE);
261 DECLARE(ush, tab_prefix, 1L << BITS);
262
263 static int foreground;  /* set if program run in foreground */
264 static int method = DEFLATED;   /* compression method */
265 static int exit_code = OK;      /* program exit code */
266 static long time_stamp; /* original time stamp (modification time) */
267 static char z_suffix[MAX_SUFFIX + 1];   /* default suffix (can be set with --suffix) */
268
269 static int ifd;                 /* input file descriptor */
270 static int ofd;                 /* output file descriptor */
271 #ifdef DEBUG
272 static unsigned insize; /* valid bytes in inbuf */
273 #endif
274 static unsigned outcnt; /* bytes in output buffer */
275
276 static uint32_t *crc_32_tab;
277
278 /* Output a 16 bit value, lsb first */
279 static void put_short(ush w)
280 {
281         if (outcnt < OUTBUFSIZ - 2) {
282                 outbuf[outcnt++] = (uch) ((w) & 0xff);
283                 outbuf[outcnt++] = (uch) ((ush) (w) >> 8);
284         } else {
285                 put_byte((uch) ((w) & 0xff));
286                 put_byte((uch) ((ush) (w) >> 8));
287         }
288 }
289
290 /* ========================================================================
291  * Signal and error handler.
292  */
293 static void abort_gzip(int ATTRIBUTE_UNUSED ignored)
294 {
295         exit(ERROR);
296 }
297
298 /* ===========================================================================
299  * Clear input and output buffers
300  */
301 static void clear_bufs(void)
302 {
303         outcnt = 0;
304 #ifdef DEBUG
305         insize = 0;
306 #endif
307         bytes_in = 0L;
308 }
309
310 /* ===========================================================================
311  * Does the same as write(), but also handles partial pipe writes and checks
312  * for error return.
313  */
314 static void write_buf(int fd, void *buf, unsigned cnt)
315 {
316         unsigned n;
317
318         while ((n = write(fd, buf, cnt)) != cnt) {
319                 if (n == (unsigned) (-1)) bb_error_msg_and_die(bb_msg_write_error);
320                 cnt -= n;
321                 buf = (void *) ((char *) buf + n);
322         }
323 }
324
325 /* ===========================================================================
326  * Run a set of bytes through the crc shift register.  If s is a NULL
327  * pointer, then initialize the crc shift register contents instead.
328  * Return the current crc in either case.
329  */
330 static uint32_t updcrc(uch * s, unsigned n)
331 {
332         static uint32_t crc = ~0;       /* shift register contents */
333         uint32_t c;             /* temporary variable */
334
335         if (s == NULL) {
336                 c = ~0;
337         } else {
338                 c = crc;
339                 if (n)
340                         do {
341                                 c = crc_32_tab[((int) c ^ (*s++)) & 0xff] ^ (c >> 8);
342                         } while (--n);
343         }
344         crc = c;
345         return ~c;
346 }
347
348 /* bits.c -- output variable-length bit strings
349  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
350  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
351  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
352  */
353
354
355 /*
356  *  PURPOSE
357  *
358  *      Output variable-length bit strings. Compression can be done
359  *      to a file or to memory. (The latter is not supported in this version.)
360  *
361  *  DISCUSSION
362  *
363  *      The PKZIP "deflate" file format interprets compressed file data
364  *      as a sequence of bits.  Multi-bit strings in the file may cross
365  *      byte boundaries without restriction.
366  *
367  *      The first bit of each byte is the low-order bit.
368  *
369  *      The routines in this file allow a variable-length bit value to
370  *      be output right-to-left (useful for literal values). For
371  *      left-to-right output (useful for code strings from the tree routines),
372  *      the bits must have been reversed first with bi_reverse().
373  *
374  *      For in-memory compression, the compressed bit stream goes directly
375  *      into the requested output buffer. The input data is read in blocks
376  *      by the mem_read() function. The buffer is limited to 64K on 16 bit
377  *      machines.
378  *
379  *  INTERFACE
380  *
381  *      void bi_init (FILE *zipfile)
382  *          Initialize the bit string routines.
383  *
384  *      void send_bits (int value, int length)
385  *          Write out a bit string, taking the source bits right to
386  *          left.
387  *
388  *      int bi_reverse (int value, int length)
389  *          Reverse the bits of a bit string, taking the source bits left to
390  *          right and emitting them right to left.
391  *
392  *      void bi_windup (void)
393  *          Write out any remaining bits in an incomplete byte.
394  *
395  *      void copy_block(char *buf, unsigned len, int header)
396  *          Copy a stored block to the zip file, storing first the length and
397  *          its one's complement if requested.
398  *
399  */
400
401 /* ===========================================================================
402  * Local data used by the "bit string" routines.
403  */
404
405 static file_t zfile;    /* output gzip file */
406
407 static unsigned short bi_buf;
408
409 /* Output buffer. bits are inserted starting at the bottom (least significant
410  * bits).
411  */
412
413 #define Buf_size (8 * 2*sizeof(char))
414 /* Number of bits used within bi_buf. (bi_buf might be implemented on
415  * more than 16 bits on some systems.)
416  */
417
418 static int bi_valid;
419
420 /* Current input function. Set to mem_read for in-memory compression */
421
422 #ifdef DEBUG
423 ulg bits_sent;                  /* bit length of the compressed data */
424 #endif
425
426 /* ===========================================================================
427  * Initialize the bit string routines.
428  */
429 static void bi_init(file_t zipfile)
430 {
431         zfile = zipfile;
432         bi_buf = 0;
433         bi_valid = 0;
434 #ifdef DEBUG
435         bits_sent = 0L;
436 #endif
437
438         /* Set the defaults for file compression. They are set by memcompress
439          * for in-memory compression.
440          */
441         if (zfile != NO_FILE) {
442                 read_buf = file_read;
443         }
444 }
445
446 /* ===========================================================================
447  * Send a value on a given number of bits.
448  * IN assertion: length <= 16 and value fits in length bits.
449  */
450 static void send_bits(int value, int length)
451 {
452 #ifdef DEBUG
453         Tracev((stderr, " l %2d v %4x ", length, value));
454         Assert(length > 0 && length <= 15, "invalid length");
455         bits_sent += (ulg) length;
456 #endif
457         /* If not enough room in bi_buf, use (valid) bits from bi_buf and
458          * (16 - bi_valid) bits from value, leaving (width - (16-bi_valid))
459          * unused bits in value.
460          */
461         if (bi_valid > (int) Buf_size - length) {
462                 bi_buf |= (value << bi_valid);
463                 put_short(bi_buf);
464                 bi_buf = (ush) value >> (Buf_size - bi_valid);
465                 bi_valid += length - Buf_size;
466         } else {
467                 bi_buf |= value << bi_valid;
468                 bi_valid += length;
469         }
470 }
471
472 /* ===========================================================================
473  * Reverse the first len bits of a code, using straightforward code (a faster
474  * method would use a table)
475  * IN assertion: 1 <= len <= 15
476  */
477 static unsigned bi_reverse(unsigned code, int len)
478 {
479         unsigned res = 0;
480
481         do {
482                 res |= code & 1;
483                 code >>= 1, res <<= 1;
484         } while (--len > 0);
485         return res >> 1;
486 }
487
488 /* ===========================================================================
489  * Write out any remaining bits in an incomplete byte.
490  */
491 static void bi_windup(void)
492 {
493         if (bi_valid > 8) {
494                 put_short(bi_buf);
495         } else if (bi_valid > 0) {
496                 put_byte(bi_buf);
497         }
498         bi_buf = 0;
499         bi_valid = 0;
500 #ifdef DEBUG
501         bits_sent = (bits_sent + 7) & ~7;
502 #endif
503 }
504
505 /* ===========================================================================
506  * Copy a stored block to the zip file, storing first the length and its
507  * one's complement if requested.
508  */
509 static void copy_block(char *buf, unsigned len, int header)
510 {
511         bi_windup();            /* align on byte boundary */
512
513         if (header) {
514                 put_short((ush) len);
515                 put_short((ush) ~ len);
516 #ifdef DEBUG
517                 bits_sent += 2 * 16;
518 #endif
519         }
520 #ifdef DEBUG
521         bits_sent += (ulg) len << 3;
522 #endif
523         while (len--) {
524                 put_byte(*buf++);
525         }
526 }
527
528 /* deflate.c -- compress data using the deflation algorithm
529  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
530  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
531  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
532  */
533
534 /*
535  *  PURPOSE
536  *
537  *      Identify new text as repetitions of old text within a fixed-
538  *      length sliding window trailing behind the new text.
539  *
540  *  DISCUSSION
541  *
542  *      The "deflation" process depends on being able to identify portions
543  *      of the input text which are identical to earlier input (within a
544  *      sliding window trailing behind the input currently being processed).
545  *
546  *      The most straightforward technique turns out to be the fastest for
547  *      most input files: try all possible matches and select the longest.
548  *      The key feature of this algorithm is that insertions into the string
549  *      dictionary are very simple and thus fast, and deletions are avoided
550  *      completely. Insertions are performed at each input character, whereas
551  *      string matches are performed only when the previous match ends. So it
552  *      is preferable to spend more time in matches to allow very fast string
553  *      insertions and avoid deletions. The matching algorithm for small
554  *      strings is inspired from that of Rabin & Karp. A brute force approach
555  *      is used to find longer strings when a small match has been found.
556  *      A similar algorithm is used in comic (by Jan-Mark Wams) and freeze
557  *      (by Leonid Broukhis).
558  *         A previous version of this file used a more sophisticated algorithm
559  *      (by Fiala and Greene) which is guaranteed to run in linear amortized
560  *      time, but has a larger average cost, uses more memory and is patented.
561  *      However the F&G algorithm may be faster for some highly redundant
562  *      files if the parameter max_chain_length (described below) is too large.
563  *
564  *  ACKNOWLEDGMENTS
565  *
566  *      The idea of lazy evaluation of matches is due to Jan-Mark Wams, and
567  *      I found it in 'freeze' written by Leonid Broukhis.
568  *      Thanks to many info-zippers for bug reports and testing.
569  *
570  *  REFERENCES
571  *
572  *      APPNOTE.TXT documentation file in PKZIP 1.93a distribution.
573  *
574  *      A description of the Rabin and Karp algorithm is given in the book
575  *         "Algorithms" by R. Sedgewick, Addison-Wesley, p252.
576  *
577  *      Fiala,E.R., and Greene,D.H.
578  *         Data Compression with Finite Windows, Comm.ACM, 32,4 (1989) 490-595
579  *
580  *  INTERFACE
581  *
582  *      void lm_init (int pack_level, ush *flags)
583  *          Initialize the "longest match" routines for a new file
584  *
585  *      ulg deflate (void)
586  *          Processes a new input file and return its compressed length. Sets
587  *          the compressed length, crc, deflate flags and internal file
588  *          attributes.
589  */
590
591
592 /* ===========================================================================
593  * Configuration parameters
594  */
595
596 /* Compile with MEDIUM_MEM to reduce the memory requirements or
597  * with SMALL_MEM to use as little memory as possible. Use BIG_MEM if the
598  * entire input file can be held in memory (not possible on 16 bit systems).
599  * Warning: defining these symbols affects HASH_BITS (see below) and thus
600  * affects the compression ratio. The compressed output
601  * is still correct, and might even be smaller in some cases.
602  */
603
604 #ifdef SMALL_MEM
605 #   define HASH_BITS  13        /* Number of bits used to hash strings */
606 #endif
607 #ifdef MEDIUM_MEM
608 #   define HASH_BITS  14
609 #endif
610 #ifndef HASH_BITS
611 #   define HASH_BITS  15
612    /* For portability to 16 bit machines, do not use values above 15. */
613 #endif
614
615 /* To save space (see unlzw.c), we overlay prev+head with tab_prefix and
616  * window with tab_suffix. Check that we can do this:
617  */
618 #if (WSIZE<<1) > (1<<BITS)
619 #  error cannot overlay window with tab_suffix and prev with tab_prefix0
620 #endif
621 #if HASH_BITS > BITS-1
622 #  error cannot overlay head with tab_prefix1
623 #endif
624 #define HASH_SIZE (unsigned)(1<<HASH_BITS)
625 #define HASH_MASK (HASH_SIZE-1)
626 #define WMASK     (WSIZE-1)
627 /* HASH_SIZE and WSIZE must be powers of two */
628 #define NIL 0
629 /* Tail of hash chains */
630 #define FAST 4
631 #define SLOW 2
632 /* speed options for the general purpose bit flag */
633 #ifndef TOO_FAR
634 #  define TOO_FAR 4096
635 #endif
636 /* Matches of length 3 are discarded if their distance exceeds TOO_FAR */
637 /* ===========================================================================
638  * Local data used by the "longest match" routines.
639  */
640 typedef ush Pos;
641 typedef unsigned IPos;
642
643 /* A Pos is an index in the character window. We use short instead of int to
644  * save space in the various tables. IPos is used only for parameter passing.
645  */
646
647 /* DECLARE(uch, window, 2L*WSIZE); */
648 /* Sliding window. Input bytes are read into the second half of the window,
649  * and move to the first half later to keep a dictionary of at least WSIZE
650  * bytes. With this organization, matches are limited to a distance of
651  * WSIZE-MAX_MATCH bytes, but this ensures that IO is always
652  * performed with a length multiple of the block size. Also, it limits
653  * the window size to 64K, which is quite useful on MSDOS.
654  * To do: limit the window size to WSIZE+BSZ if SMALL_MEM (the code would
655  * be less efficient).
656  */
657
658 /* DECLARE(Pos, prev, WSIZE); */
659 /* Link to older string with same hash index. To limit the size of this
660  * array to 64K, this link is maintained only for the last 32K strings.
661  * An index in this array is thus a window index modulo 32K.
662  */
663
664 /* DECLARE(Pos, head, 1<<HASH_BITS); */
665 /* Heads of the hash chains or NIL. */
666
667 static const ulg window_size = (ulg) 2 * WSIZE;
668
669 /* window size, 2*WSIZE except for MMAP or BIG_MEM, where it is the
670  * input file length plus MIN_LOOKAHEAD.
671  */
672
673 static long block_start;
674
675 /* window position at the beginning of the current output block. Gets
676  * negative when the window is moved backwards.
677  */
678
679 static unsigned ins_h;  /* hash index of string to be inserted */
680
681 #define H_SHIFT  ((HASH_BITS+MIN_MATCH-1)/MIN_MATCH)
682 /* Number of bits by which ins_h and del_h must be shifted at each
683  * input step. It must be such that after MIN_MATCH steps, the oldest
684  * byte no longer takes part in the hash key, that is:
685  *   H_SHIFT * MIN_MATCH >= HASH_BITS
686  */
687
688 static unsigned int prev_length;
689
690 /* Length of the best match at previous step. Matches not greater than this
691  * are discarded. This is used in the lazy match evaluation.
692  */
693
694 static unsigned strstart;       /* start of string to insert */
695 static unsigned match_start;    /* start of matching string */
696 static int eofile;              /* flag set at end of input file */
697 static unsigned lookahead;      /* number of valid bytes ahead in window */
698
699 enum {
700         max_chain_length = 4096,
701
702 /* To speed up deflation, hash chains are never searched beyond this length.
703  * A higher limit improves compression ratio but degrades the speed.
704  */
705
706         max_lazy_match = 258,
707
708 /* Attempt to find a better match only when the current match is strictly
709  * smaller than this value. This mechanism is used only for compression
710  * levels >= 4.
711  */
712         max_insert_length = max_lazy_match,
713 /* Insert new strings in the hash table only if the match length
714  * is not greater than this length. This saves time but degrades compression.
715  * max_insert_length is used only for compression levels <= 3.
716  */
717
718         good_match = 32,
719
720 /* Use a faster search when the previous match is longer than this */
721
722
723 /* Values for max_lazy_match, good_match and max_chain_length, depending on
724  * the desired pack level (0..9). The values given below have been tuned to
725  * exclude worst case performance for pathological files. Better values may be
726  * found for specific files.
727  */
728
729         nice_match = 258        /* Stop searching when current match exceeds this */
730
731 /* Note: the deflate() code requires max_lazy >= MIN_MATCH and max_chain >= 4
732  * For deflate_fast() (levels <= 3) good is ignored and lazy has a different
733  * meaning.
734  */
735 };
736
737 #define EQUAL 0
738 /* result of memcmp for equal strings */
739
740 /* ===========================================================================
741  *  Prototypes for local functions.
742  */
743 static void fill_window(void);
744
745 static int longest_match(IPos cur_match);
746
747 #ifdef DEBUG
748 static void check_match(IPos start, IPos match, int length);
749 #endif
750
751 /* ===========================================================================
752  * Update a hash value with the given input byte
753  * IN  assertion: all calls to to UPDATE_HASH are made with consecutive
754  *    input characters, so that a running hash key can be computed from the
755  *    previous key instead of complete recalculation each time.
756  */
757 #define UPDATE_HASH(h,c) (h = (((h)<<H_SHIFT) ^ (c)) & HASH_MASK)
758
759 /* ===========================================================================
760  * Insert string s in the dictionary and set match_head to the previous head
761  * of the hash chain (the most recent string with same hash key). Return
762  * the previous length of the hash chain.
763  * IN  assertion: all calls to to INSERT_STRING are made with consecutive
764  *    input characters and the first MIN_MATCH bytes of s are valid
765  *    (except for the last MIN_MATCH-1 bytes of the input file).
766  */
767 #define INSERT_STRING(s, match_head) \
768    (UPDATE_HASH(ins_h, window[(s) + MIN_MATCH-1]), \
769     prev[(s) & WMASK] = match_head = head[ins_h], \
770     head[ins_h] = (s))
771
772 /* ===========================================================================
773  * Initialize the "longest match" routines for a new file
774  */
775 static void lm_init(ush * flags)
776 {
777         unsigned j;
778
779         /* Initialize the hash table. */
780         memset(head, 0, HASH_SIZE * sizeof(*head));
781         /* prev will be initialized on the fly */
782
783         *flags |= SLOW;
784         /* ??? reduce max_chain_length for binary files */
785
786         strstart = 0;
787         block_start = 0L;
788
789         lookahead = read_buf((char *) window,
790                                                  sizeof(int) <= 2 ? (unsigned) WSIZE : 2 * WSIZE);
791
792         if (lookahead == 0 || lookahead == (unsigned) EOF) {
793                 eofile = 1, lookahead = 0;
794                 return;
795         }
796         eofile = 0;
797         /* Make sure that we always have enough lookahead. This is important
798          * if input comes from a device such as a tty.
799          */
800         while (lookahead < MIN_LOOKAHEAD && !eofile)
801                 fill_window();
802
803         ins_h = 0;
804         for (j = 0; j < MIN_MATCH - 1; j++)
805                 UPDATE_HASH(ins_h, window[j]);
806         /* If lookahead < MIN_MATCH, ins_h is garbage, but this is
807          * not important since only literal bytes will be emitted.
808          */
809 }
810
811 /* ===========================================================================
812  * Set match_start to the longest match starting at the given string and
813  * return its length. Matches shorter or equal to prev_length are discarded,
814  * in which case the result is equal to prev_length and match_start is
815  * garbage.
816  * IN assertions: cur_match is the head of the hash chain for the current
817  *   string (strstart) and its distance is <= MAX_DIST, and prev_length >= 1
818  */
819
820 /* For MSDOS, OS/2 and 386 Unix, an optimized version is in match.asm or
821  * match.s. The code is functionally equivalent, so you can use the C version
822  * if desired.
823  */
824 static int longest_match(IPos cur_match)
825 {
826         unsigned chain_length = max_chain_length;       /* max hash chain length */
827         uch *scan = window + strstart;  /* current string */
828         uch *match;     /* matched string */
829         int len;        /* length of current match */
830         int best_len = prev_length;     /* best match length so far */
831         IPos limit =
832                 strstart > (IPos) MAX_DIST ? strstart - (IPos) MAX_DIST : NIL;
833         /* Stop when cur_match becomes <= limit. To simplify the code,
834          * we prevent matches with the string of window index 0.
835          */
836
837 /* The code is optimized for HASH_BITS >= 8 and MAX_MATCH-2 multiple of 16.
838  * It is easy to get rid of this optimization if necessary.
839  */
840 #if HASH_BITS < 8 || MAX_MATCH != 258
841 #  error Code too clever
842 #endif
843         uch *strend = window + strstart + MAX_MATCH;
844         uch scan_end1 = scan[best_len - 1];
845         uch scan_end = scan[best_len];
846
847         /* Do not waste too much time if we already have a good match: */
848         if (prev_length >= good_match) {
849                 chain_length >>= 2;
850         }
851         Assert(strstart <= window_size - MIN_LOOKAHEAD, "insufficient lookahead");
852
853         do {
854                 Assert(cur_match < strstart, "no future");
855                 match = window + cur_match;
856
857                 /* Skip to next match if the match length cannot increase
858                  * or if the match length is less than 2:
859                  */
860                 if (match[best_len] != scan_end ||
861                         match[best_len - 1] != scan_end1 ||
862                         *match != *scan || *++match != scan[1])
863                         continue;
864
865                 /* The check at best_len-1 can be removed because it will be made
866                  * again later. (This heuristic is not always a win.)
867                  * It is not necessary to compare scan[2] and match[2] since they
868                  * are always equal when the other bytes match, given that
869                  * the hash keys are equal and that HASH_BITS >= 8.
870                  */
871                 scan += 2, match++;
872
873                 /* We check for insufficient lookahead only every 8th comparison;
874                  * the 256th check will be made at strstart+258.
875                  */
876                 do {
877                 } while (*++scan == *++match && *++scan == *++match &&
878                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match &&
879                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match &&
880                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match && scan < strend);
881
882                 len = MAX_MATCH - (int) (strend - scan);
883                 scan = strend - MAX_MATCH;
884
885                 if (len > best_len) {
886                         match_start = cur_match;
887                         best_len = len;
888                         if (len >= nice_match)
889                                 break;
890                         scan_end1 = scan[best_len - 1];
891                         scan_end = scan[best_len];
892                 }
893         } while ((cur_match = prev[cur_match & WMASK]) > limit
894                          && --chain_length != 0);
895
896         return best_len;
897 }
898
899 #ifdef DEBUG
900 /* ===========================================================================
901  * Check that the match at match_start is indeed a match.
902  */
903 static void check_match(IPos start, IPos match, int length)
904 {
905         /* check that the match is indeed a match */
906         if (memcmp((char *) window + match,
907                            (char *) window + start, length) != EQUAL) {
908                 bb_error_msg(" start %d, match %d, length %d", start, match, length);
909                 bb_error_msg("invalid match");
910         }
911         if (verbose > 1) {
912                 bb_error_msg("\\[%d,%d]", start - match, length);
913                 do {
914                         putc(window[start++], stderr);
915                 } while (--length != 0);
916         }
917 }
918 #else
919 #  define check_match(start, match, length)
920 #endif
921
922 /* ===========================================================================
923  * Fill the window when the lookahead becomes insufficient.
924  * Updates strstart and lookahead, and sets eofile if end of input file.
925  * IN assertion: lookahead < MIN_LOOKAHEAD && strstart + lookahead > 0
926  * OUT assertions: at least one byte has been read, or eofile is set;
927  *    file reads are performed for at least two bytes (required for the
928  *    translate_eol option).
929  */
930 static void fill_window(void)
931 {
932         unsigned n, m;
933         unsigned more =
934                 (unsigned) (window_size - (ulg) lookahead - (ulg) strstart);
935         /* Amount of free space at the end of the window. */
936
937         /* If the window is almost full and there is insufficient lookahead,
938          * move the upper half to the lower one to make room in the upper half.
939          */
940         if (more == (unsigned) EOF) {
941                 /* Very unlikely, but possible on 16 bit machine if strstart == 0
942                  * and lookahead == 1 (input done one byte at time)
943                  */
944                 more--;
945         } else if (strstart >= WSIZE + MAX_DIST) {
946                 /* By the IN assertion, the window is not empty so we can't confuse
947                  * more == 0 with more == 64K on a 16 bit machine.
948                  */
949                 Assert(window_size == (ulg) 2 * WSIZE, "no sliding with BIG_MEM");
950
951                 memcpy((char *) window, (char *) window + WSIZE, (unsigned) WSIZE);
952                 match_start -= WSIZE;
953                 strstart -= WSIZE;      /* we now have strstart >= MAX_DIST: */
954
955                 block_start -= (long) WSIZE;
956
957                 for (n = 0; n < HASH_SIZE; n++) {
958                         m = head[n];
959                         head[n] = (Pos) (m >= WSIZE ? m - WSIZE : NIL);
960                 }
961                 for (n = 0; n < WSIZE; n++) {
962                         m = prev[n];
963                         prev[n] = (Pos) (m >= WSIZE ? m - WSIZE : NIL);
964                         /* If n is not on any hash chain, prev[n] is garbage but
965                          * its value will never be used.
966                          */
967                 }
968                 more += WSIZE;
969         }
970         /* At this point, more >= 2 */
971         if (!eofile) {
972                 n = read_buf((char *) window + strstart + lookahead, more);
973                 if (n == 0 || n == (unsigned) EOF) {
974                         eofile = 1;
975                 } else {
976                         lookahead += n;
977                 }
978         }
979 }
980
981 /* ===========================================================================
982  * Flush the current block, with given end-of-file flag.
983  * IN assertion: strstart is set to the end of the current match.
984  */
985 #define FLUSH_BLOCK(eof) \
986    flush_block(block_start >= 0L ? (char*)&window[(unsigned)block_start] : \
987                 (char*)NULL, (long)strstart - block_start, (eof))
988
989 /* ===========================================================================
990  * Same as above, but achieves better compression. We use a lazy
991  * evaluation for matches: a match is finally adopted only if there is
992  * no better match at the next window position.
993  */
994 static ulg deflate(void)
995 {
996         IPos hash_head;         /* head of hash chain */
997         IPos prev_match;        /* previous match */
998         int flush;                      /* set if current block must be flushed */
999         int match_available = 0;        /* set if previous match exists */
1000         unsigned match_length = MIN_MATCH - 1;  /* length of best match */
1001
1002         /* Process the input block. */
1003         while (lookahead != 0) {
1004                 /* Insert the string window[strstart .. strstart+2] in the
1005                  * dictionary, and set hash_head to the head of the hash chain:
1006                  */
1007                 INSERT_STRING(strstart, hash_head);
1008
1009                 /* Find the longest match, discarding those <= prev_length.
1010                  */
1011                 prev_length = match_length, prev_match = match_start;
1012                 match_length = MIN_MATCH - 1;
1013
1014                 if (hash_head != NIL && prev_length < max_lazy_match &&
1015                         strstart - hash_head <= MAX_DIST) {
1016                         /* To simplify the code, we prevent matches with the string
1017                          * of window index 0 (in particular we have to avoid a match
1018                          * of the string with itself at the start of the input file).
1019                          */
1020                         match_length = longest_match(hash_head);
1021                         /* longest_match() sets match_start */
1022                         if (match_length > lookahead)
1023                                 match_length = lookahead;
1024
1025                         /* Ignore a length 3 match if it is too distant: */
1026                         if (match_length == MIN_MATCH && strstart - match_start > TOO_FAR) {
1027                                 /* If prev_match is also MIN_MATCH, match_start is garbage
1028                                  * but we will ignore the current match anyway.
1029                                  */
1030                                 match_length--;
1031                         }
1032                 }
1033                 /* If there was a match at the previous step and the current
1034                  * match is not better, output the previous match:
1035                  */
1036                 if (prev_length >= MIN_MATCH && match_length <= prev_length) {
1037
1038                         check_match(strstart - 1, prev_match, prev_length);
1039
1040                         flush =
1041                                 ct_tally(strstart - 1 - prev_match, prev_length - MIN_MATCH);
1042
1043                         /* Insert in hash table all strings up to the end of the match.
1044                          * strstart-1 and strstart are already inserted.
1045                          */
1046                         lookahead -= prev_length - 1;
1047                         prev_length -= 2;
1048                         do {
1049                                 strstart++;
1050                                 INSERT_STRING(strstart, hash_head);
1051                                 /* strstart never exceeds WSIZE-MAX_MATCH, so there are
1052                                  * always MIN_MATCH bytes ahead. If lookahead < MIN_MATCH
1053                                  * these bytes are garbage, but it does not matter since the
1054                                  * next lookahead bytes will always be emitted as literals.
1055                                  */
1056                         } while (--prev_length != 0);
1057                         match_available = 0;
1058                         match_length = MIN_MATCH - 1;
1059                         strstart++;
1060                         if (flush)
1061                                 FLUSH_BLOCK(0), block_start = strstart;
1062
1063                 } else if (match_available) {
1064                         /* If there was no match at the previous position, output a
1065                          * single literal. If there was a match but the current match
1066                          * is longer, truncate the previous match to a single literal.
1067                          */
1068                         Tracevv((stderr, "%c", window[strstart - 1]));
1069                         if (ct_tally(0, window[strstart - 1])) {
1070                                 FLUSH_BLOCK(0), block_start = strstart;
1071                         }
1072                         strstart++;
1073                         lookahead--;
1074                 } else {
1075                         /* There is no previous match to compare with, wait for
1076                          * the next step to decide.
1077                          */
1078                         match_available = 1;
1079                         strstart++;
1080                         lookahead--;
1081                 }
1082                 Assert(strstart <= isize && lookahead <= isize, "a bit too far");
1083
1084                 /* Make sure that we always have enough lookahead, except
1085                  * at the end of the input file. We need MAX_MATCH bytes
1086                  * for the next match, plus MIN_MATCH bytes to insert the
1087                  * string following the next match.
1088                  */
1089                 while (lookahead < MIN_LOOKAHEAD && !eofile)
1090                         fill_window();
1091         }
1092         if (match_available)
1093                 ct_tally(0, window[strstart - 1]);
1094
1095         return FLUSH_BLOCK(1);  /* eof */
1096 }
1097
1098 /* gzip (GNU zip) -- compress files with zip algorithm and 'compress' interface
1099  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
1100  * The unzip code was written and put in the public domain by Mark Adler.
1101  * Portions of the lzw code are derived from the public domain 'compress'
1102  * written by Spencer Thomas, Joe Orost, James Woods, Jim McKie, Steve Davies,
1103  * Ken Turkowski, Dave Mack and Peter Jannesen.
1104  *
1105  * See the license_msg below and the file COPYING for the software license.
1106  * See the file algorithm.doc for the compression algorithms and file formats.
1107  */
1108
1109 /* Compress files with zip algorithm and 'compress' interface.
1110  * See usage() and help() functions below for all options.
1111  * Outputs:
1112  *        file.gz:   compressed file with same mode, owner, and utimes
1113  *     or stdout with -c option or if stdin used as input.
1114  * If the output file name had to be truncated, the original name is kept
1115  * in the compressed file.
1116  */
1117
1118                 /* configuration */
1119
1120 typedef struct dirent dir_type;
1121
1122 /* ======================================================================== */
1123 int gzip_main(int argc, char **argv)
1124 {
1125         enum {
1126                 OPT_tostdout = 0x1,
1127                 OPT_force = 0x2,
1128         };
1129
1130         unsigned long opt;
1131         int result;
1132         int inFileNum;
1133         int outFileNum;
1134         struct stat statBuf;
1135         char *delFileName;
1136
1137         opt = bb_getopt_ulflags(argc, argv, "cf123456789q" USE_GUNZIP("d"));
1138         //if (opt & 0x1) // -c
1139         //if (opt & 0x2) // -f
1140         /* Ignore 1-9 (compression level) options */
1141         //if (opt & 0x4) // -1
1142         //if (opt & 0x8) // -2
1143         //if (opt & 0x10) // -3
1144         //if (opt & 0x20) // -4
1145         //if (opt & 0x40) // -5
1146         //if (opt & 0x80) // -6
1147         //if (opt & 0x100) // -7
1148         //if (opt & 0x200) // -8
1149         //if (opt & 0x400) // -9
1150         //if (opt & 0x800) // -q
1151         if (ENABLE_GUNZIP && (opt & 0x1000)) { // -d
1152                 /* FIXME: bb_getopt_ulflags should not depend on optind */
1153                 optind = 1;
1154                 return gunzip_main(argc, argv);
1155         }
1156
1157         foreground = signal(SIGINT, SIG_IGN) != SIG_IGN;
1158         if (foreground) {
1159                 (void) signal(SIGINT, abort_gzip);
1160         }
1161 #ifdef SIGTERM
1162         if (signal(SIGTERM, SIG_IGN) != SIG_IGN) {
1163                 (void) signal(SIGTERM, abort_gzip);
1164         }
1165 #endif
1166 #ifdef SIGHUP
1167         if (signal(SIGHUP, SIG_IGN) != SIG_IGN) {
1168                 (void) signal(SIGHUP, abort_gzip);
1169         }
1170 #endif
1171
1172         strncpy(z_suffix, Z_SUFFIX, sizeof(z_suffix) - 1);
1173
1174         /* Allocate all global buffers (for DYN_ALLOC option) */
1175         ALLOC(uch, inbuf, INBUFSIZ + INBUF_EXTRA);
1176         ALLOC(uch, outbuf, OUTBUFSIZ + OUTBUF_EXTRA);
1177         ALLOC(ush, d_buf, DIST_BUFSIZE);
1178         ALLOC(uch, window, 2L * WSIZE);
1179         ALLOC(ush, tab_prefix, 1L << BITS);
1180
1181         /* Initialise the CRC32 table */
1182         crc_32_tab = crc32_filltable(0);
1183
1184         clear_bufs();
1185
1186         if (optind == argc) {
1187                 time_stamp = 0;
1188                 zip(STDIN_FILENO, STDOUT_FILENO);
1189         } else {
1190                 int i;
1191
1192                 for (i = optind; i < argc; i++) {
1193                         char *path = NULL;
1194
1195                         clear_bufs();
1196                         if (strcmp(argv[i], "-") == 0) {
1197                                 time_stamp = 0;
1198                                 inFileNum = STDIN_FILENO;
1199                                 outFileNum = STDOUT_FILENO;
1200                         } else {
1201                                 inFileNum = xopen(argv[i], O_RDONLY);
1202                                 if (fstat(inFileNum, &statBuf) < 0)
1203                                         bb_perror_msg_and_die("%s", argv[i]);
1204                                 time_stamp = statBuf.st_ctime;
1205
1206                                 if (!(opt & OPT_tostdout)) {
1207                                         path = xasprintf("%s.gz", argv[i]);
1208
1209                                         /* Open output file */
1210 #if (__GLIBC__ >= 2) && (__GLIBC_MINOR__ >= 1) && defined O_NOFOLLOW
1211                                         outFileNum =
1212                                                 open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL | O_NOFOLLOW);
1213 #else
1214                                         outFileNum = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL);
1215 #endif
1216                                         if (outFileNum < 0) {
1217                                                 bb_perror_msg("%s", path);
1218                                                 free(path);
1219                                                 continue;
1220                                         }
1221
1222                                         /* Set permissions on the file */
1223                                         fchmod(outFileNum, statBuf.st_mode);
1224                                 } else
1225                                         outFileNum = STDOUT_FILENO;
1226                         }
1227
1228                         if (path == NULL && isatty(outFileNum) && !(opt & OPT_force)) {
1229                                 bb_error_msg
1230                                         ("compressed data not written to a terminal. Use -f to force compression.");
1231                                 free(path);
1232                                 continue;
1233                         }
1234
1235                         result = zip(inFileNum, outFileNum);
1236
1237                         if (path != NULL) {
1238                                 close(inFileNum);
1239                                 close(outFileNum);
1240
1241                                 /* Delete the original file */
1242                                 if (result == OK)
1243                                         delFileName = argv[i];
1244                                 else
1245                                         delFileName = path;
1246
1247                                 if (unlink(delFileName) < 0)
1248                                         bb_perror_msg("%s", delFileName);
1249                         }
1250
1251                         free(path);
1252                 }
1253         }
1254
1255         return (exit_code);
1256 }
1257
1258 /* trees.c -- output deflated data using Huffman coding
1259  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
1260  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
1261  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
1262  */
1263
1264 /*
1265  *  PURPOSE
1266  *
1267  *      Encode various sets of source values using variable-length
1268  *      binary code trees.
1269  *
1270  *  DISCUSSION
1271  *
1272  *      The PKZIP "deflation" process uses several Huffman trees. The more
1273  *      common source values are represented by shorter bit sequences.
1274  *
1275  *      Each code tree is stored in the ZIP file in a compressed form
1276  *      which is itself a Huffman encoding of the lengths of
1277  *      all the code strings (in ascending order by source values).
1278  *      The actual code strings are reconstructed from the lengths in
1279  *      the UNZIP process, as described in the "application note"
1280  *      (APPNOTE.TXT) distributed as part of PKWARE's PKZIP program.
1281  *
1282  *  REFERENCES
1283  *
1284  *      Lynch, Thomas J.
1285  *          Data Compression:  Techniques and Applications, pp. 53-55.
1286  *          Lifetime Learning Publications, 1985.  ISBN 0-534-03418-7.
1287  *
1288  *      Storer, James A.
1289  *          Data Compression:  Methods and Theory, pp. 49-50.
1290  *          Computer Science Press, 1988.  ISBN 0-7167-8156-5.
1291  *
1292  *      Sedgewick, R.
1293  *          Algorithms, p290.
1294  *          Addison-Wesley, 1983. ISBN 0-201-06672-6.
1295  *
1296  *  INTERFACE
1297  *
1298  *      void ct_init (ush *attr, int *methodp)
1299  *          Allocate the match buffer, initialize the various tables and save
1300  *          the location of the internal file attribute (ascii/binary) and
1301  *          method (DEFLATE/STORE)
1302  *
1303  *      void ct_tally (int dist, int lc);
1304  *          Save the match info and tally the frequency counts.
1305  *
1306  *      long flush_block (char *buf, ulg stored_len, int eof)
1307  *          Determine the best encoding for the current block: dynamic trees,
1308  *          static trees or store, and output the encoded block to the zip
1309  *          file. Returns the total compressed length for the file so far.
1310  *
1311  */
1312
1313 /* ===========================================================================
1314  * Constants
1315  */
1316
1317 #define MAX_BITS 15
1318 /* All codes must not exceed MAX_BITS bits */
1319
1320 #define MAX_BL_BITS 7
1321 /* Bit length codes must not exceed MAX_BL_BITS bits */
1322
1323 #define LENGTH_CODES 29
1324 /* number of length codes, not counting the special END_BLOCK code */
1325
1326 #define LITERALS  256
1327 /* number of literal bytes 0..255 */
1328
1329 #define END_BLOCK 256
1330 /* end of block literal code */
1331
1332 #define L_CODES (LITERALS+1+LENGTH_CODES)
1333 /* number of Literal or Length codes, including the END_BLOCK code */
1334
1335 #define D_CODES   30
1336 /* number of distance codes */
1337
1338 #define BL_CODES  19
1339 /* number of codes used to transfer the bit lengths */
1340
1341 typedef uch extra_bits_t;
1342
1343 /* extra bits for each length code */
1344 static const extra_bits_t extra_lbits[LENGTH_CODES]
1345         = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4,
1346         4, 4, 5, 5, 5, 5, 0
1347 };
1348
1349 /* extra bits for each distance code */
1350 static const extra_bits_t extra_dbits[D_CODES]
1351         = { 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9,
1352         10, 10, 11, 11, 12, 12, 13, 13
1353 };
1354
1355 /* extra bits for each bit length code */
1356 static const extra_bits_t extra_blbits[BL_CODES]
1357 = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 3, 7 };
1358
1359 #define STORED_BLOCK 0
1360 #define STATIC_TREES 1
1361 #define DYN_TREES    2
1362 /* The three kinds of block type */
1363
1364 #ifndef LIT_BUFSIZE
1365 #  ifdef SMALL_MEM
1366 #    define LIT_BUFSIZE  0x2000
1367 #  else
1368 #  ifdef MEDIUM_MEM
1369 #    define LIT_BUFSIZE  0x4000
1370 #  else
1371 #    define LIT_BUFSIZE  0x8000
1372 #  endif
1373 #  endif
1374 #endif
1375 #ifndef DIST_BUFSIZE
1376 #  define DIST_BUFSIZE  LIT_BUFSIZE
1377 #endif
1378 /* Sizes of match buffers for literals/lengths and distances.  There are
1379  * 4 reasons for limiting LIT_BUFSIZE to 64K:
1380  *   - frequencies can be kept in 16 bit counters
1381  *   - if compression is not successful for the first block, all input data is
1382  *     still in the window so we can still emit a stored block even when input
1383  *     comes from standard input.  (This can also be done for all blocks if
1384  *     LIT_BUFSIZE is not greater than 32K.)
1385  *   - if compression is not successful for a file smaller than 64K, we can
1386  *     even emit a stored file instead of a stored block (saving 5 bytes).
1387  *   - creating new Huffman trees less frequently may not provide fast
1388  *     adaptation to changes in the input data statistics. (Take for
1389  *     example a binary file with poorly compressible code followed by
1390  *     a highly compressible string table.) Smaller buffer sizes give
1391  *     fast adaptation but have of course the overhead of transmitting trees
1392  *     more frequently.
1393  *   - I can't count above 4
1394  * The current code is general and allows DIST_BUFSIZE < LIT_BUFSIZE (to save
1395  * memory at the expense of compression). Some optimizations would be possible
1396  * if we rely on DIST_BUFSIZE == LIT_BUFSIZE.
1397  */
1398 #if LIT_BUFSIZE > INBUFSIZ
1399 #error cannot overlay l_buf and inbuf
1400 #endif
1401 #define REP_3_6      16
1402 /* repeat previous bit length 3-6 times (2 bits of repeat count) */
1403 #define REPZ_3_10    17
1404 /* repeat a zero length 3-10 times  (3 bits of repeat count) */
1405 #define REPZ_11_138  18
1406 /* repeat a zero length 11-138 times  (7 bits of repeat count) */
1407
1408 /* ===========================================================================
1409  * Local data
1410  */
1411
1412 /* Data structure describing a single value and its code string. */
1413 typedef struct ct_data {
1414         union {
1415                 ush freq;               /* frequency count */
1416                 ush code;               /* bit string */
1417         } fc;
1418         union {
1419                 ush dad;                /* father node in Huffman tree */
1420                 ush len;                /* length of bit string */
1421         } dl;
1422 } ct_data;
1423
1424 #define Freq fc.freq
1425 #define Code fc.code
1426 #define Dad  dl.dad
1427 #define Len  dl.len
1428
1429 #define HEAP_SIZE (2*L_CODES+1)
1430 /* maximum heap size */
1431
1432 static ct_data dyn_ltree[HEAP_SIZE];    /* literal and length tree */
1433 static ct_data dyn_dtree[2 * D_CODES + 1];      /* distance tree */
1434
1435 static ct_data static_ltree[L_CODES + 2];
1436
1437 /* The static literal tree. Since the bit lengths are imposed, there is no
1438  * need for the L_CODES extra codes used during heap construction. However
1439  * The codes 286 and 287 are needed to build a canonical tree (see ct_init
1440  * below).
1441  */
1442
1443 static ct_data static_dtree[D_CODES];
1444
1445 /* The static distance tree. (Actually a trivial tree since all codes use
1446  * 5 bits.)
1447  */
1448
1449 static ct_data bl_tree[2 * BL_CODES + 1];
1450
1451 /* Huffman tree for the bit lengths */
1452
1453 typedef struct tree_desc {
1454         ct_data *dyn_tree;      /* the dynamic tree */
1455         ct_data *static_tree;   /* corresponding static tree or NULL */
1456         const extra_bits_t *extra_bits; /* extra bits for each code or NULL */
1457         int extra_base;         /* base index for extra_bits */
1458         int elems;                      /* max number of elements in the tree */
1459         int max_length;         /* max bit length for the codes */
1460         int max_code;           /* largest code with non zero frequency */
1461 } tree_desc;
1462
1463 static tree_desc l_desc =
1464         { dyn_ltree, static_ltree, extra_lbits, LITERALS + 1, L_CODES,
1465         MAX_BITS, 0
1466 };
1467
1468 static tree_desc d_desc =
1469         { dyn_dtree, static_dtree, extra_dbits, 0, D_CODES, MAX_BITS, 0 };
1470
1471 static tree_desc bl_desc =
1472         { bl_tree, (ct_data *) 0, extra_blbits, 0, BL_CODES, MAX_BL_BITS,
1473         0
1474 };
1475
1476
1477 static ush bl_count[MAX_BITS + 1];
1478
1479 /* number of codes at each bit length for an optimal tree */
1480
1481 static const uch bl_order[BL_CODES]
1482 = { 16, 17, 18, 0, 8, 7, 9, 6, 10, 5, 11, 4, 12, 3, 13, 2, 14, 1, 15 };
1483
1484 /* The lengths of the bit length codes are sent in order of decreasing
1485  * probability, to avoid transmitting the lengths for unused bit length codes.
1486  */
1487
1488 static int heap[2 * L_CODES + 1];       /* heap used to build the Huffman trees */
1489 static int heap_len;    /* number of elements in the heap */
1490 static int heap_max;    /* element of largest frequency */
1491
1492 /* The sons of heap[n] are heap[2*n] and heap[2*n+1]. heap[0] is not used.
1493  * The same heap array is used to build all trees.
1494  */
1495
1496 static uch depth[2 * L_CODES + 1];
1497
1498 /* Depth of each subtree used as tie breaker for trees of equal frequency */
1499
1500 static uch length_code[MAX_MATCH - MIN_MATCH + 1];
1501
1502 /* length code for each normalized match length (0 == MIN_MATCH) */
1503
1504 static uch dist_code[512];
1505
1506 /* distance codes. The first 256 values correspond to the distances
1507  * 3 .. 258, the last 256 values correspond to the top 8 bits of
1508  * the 15 bit distances.
1509  */
1510
1511 static int base_length[LENGTH_CODES];
1512
1513 /* First normalized length for each code (0 = MIN_MATCH) */
1514
1515 static int base_dist[D_CODES];
1516
1517 /* First normalized distance for each code (0 = distance of 1) */
1518
1519 #define l_buf inbuf
1520 /* DECLARE(uch, l_buf, LIT_BUFSIZE);  buffer for literals or lengths */
1521
1522 /* DECLARE(ush, d_buf, DIST_BUFSIZE); buffer for distances */
1523
1524 static uch flag_buf[(LIT_BUFSIZE / 8)];
1525
1526 /* flag_buf is a bit array distinguishing literals from lengths in
1527  * l_buf, thus indicating the presence or absence of a distance.
1528  */
1529
1530 static unsigned last_lit;       /* running index in l_buf */
1531 static unsigned last_dist;      /* running index in d_buf */
1532 static unsigned last_flags;     /* running index in flag_buf */
1533 static uch flags;               /* current flags not yet saved in flag_buf */
1534 static uch flag_bit;    /* current bit used in flags */
1535
1536 /* bits are filled in flags starting at bit 0 (least significant).
1537  * Note: these flags are overkill in the current code since we don't
1538  * take advantage of DIST_BUFSIZE == LIT_BUFSIZE.
1539  */
1540
1541 static ulg opt_len;             /* bit length of current block with optimal trees */
1542 static ulg static_len;  /* bit length of current block with static trees */
1543
1544 static ulg compressed_len;      /* total bit length of compressed file */
1545
1546
1547 static ush *file_type;  /* pointer to UNKNOWN, BINARY or ASCII */
1548 static int *file_method;        /* pointer to DEFLATE or STORE */
1549
1550 /* ===========================================================================
1551  * Local (static) routines in this file.
1552  */
1553
1554 static void init_block(void);
1555 static void pqdownheap(ct_data * tree, int k);
1556 static void gen_bitlen(tree_desc * desc);
1557 static void gen_codes(ct_data * tree, int max_code);
1558 static void build_tree(tree_desc * desc);
1559 static void scan_tree(ct_data * tree, int max_code);
1560 static void send_tree(ct_data * tree, int max_code);
1561 static int build_bl_tree(void);
1562 static void send_all_trees(int lcodes, int dcodes, int blcodes);
1563 static void compress_block(ct_data * ltree, ct_data * dtree);
1564 static void set_file_type(void);
1565
1566
1567 #ifndef DEBUG
1568 #  define send_code(c, tree) send_bits(tree[c].Code, tree[c].Len)
1569    /* Send a code of the given tree. c and tree must not have side effects */
1570
1571 #else                                                   /* DEBUG */
1572 #  define send_code(c, tree) \
1573      { if (verbose>1) bb_error_msg("\ncd %3d ",(c)); \
1574        send_bits(tree[c].Code, tree[c].Len); }
1575 #endif
1576
1577 #define d_code(dist) \
1578    ((dist) < 256 ? dist_code[dist] : dist_code[256+((dist)>>7)])
1579 /* Mapping from a distance to a distance code. dist is the distance - 1 and
1580  * must not have side effects. dist_code[256] and dist_code[257] are never
1581  * used.
1582  */
1583
1584 /* the arguments must not have side effects */
1585
1586 /* ===========================================================================
1587  * Allocate the match buffer, initialize the various tables and save the
1588  * location of the internal file attribute (ascii/binary) and method
1589  * (DEFLATE/STORE).
1590  */
1591 static void ct_init(ush * attr, int *methodp)
1592 {
1593         int n;                          /* iterates over tree elements */
1594         int bits;                       /* bit counter */
1595         int length;                     /* length value */
1596         int code;                       /* code value */
1597         int dist;                       /* distance index */
1598
1599         file_type = attr;
1600         file_method = methodp;
1601         compressed_len = 0L;
1602
1603         if (static_dtree[0].Len != 0)
1604                 return;                 /* ct_init already called */
1605
1606         /* Initialize the mapping length (0..255) -> length code (0..28) */
1607         length = 0;
1608         for (code = 0; code < LENGTH_CODES - 1; code++) {
1609                 base_length[code] = length;
1610                 for (n = 0; n < (1 << extra_lbits[code]); n++) {
1611                         length_code[length++] = (uch) code;
1612                 }
1613         }
1614         Assert(length == 256, "ct_init: length != 256");
1615         /* Note that the length 255 (match length 258) can be represented
1616          * in two different ways: code 284 + 5 bits or code 285, so we
1617          * overwrite length_code[255] to use the best encoding:
1618          */
1619         length_code[length - 1] = (uch) code;
1620
1621         /* Initialize the mapping dist (0..32K) -> dist code (0..29) */
1622         dist = 0;
1623         for (code = 0; code < 16; code++) {
1624                 base_dist[code] = dist;
1625                 for (n = 0; n < (1 << extra_dbits[code]); n++) {
1626                         dist_code[dist++] = (uch) code;
1627                 }
1628         }
1629         Assert(dist == 256, "ct_init: dist != 256");
1630         dist >>= 7;                     /* from now on, all distances are divided by 128 */
1631         for (; code < D_CODES; code++) {
1632                 base_dist[code] = dist << 7;
1633                 for (n = 0; n < (1 << (extra_dbits[code] - 7)); n++) {
1634                         dist_code[256 + dist++] = (uch) code;
1635                 }
1636         }
1637         Assert(dist == 256, "ct_init: 256+dist != 512");
1638
1639         /* Construct the codes of the static literal tree */
1640         for (bits = 0; bits <= MAX_BITS; bits++)
1641                 bl_count[bits] = 0;
1642         n = 0;
1643         while (n <= 143)
1644                 static_ltree[n++].Len = 8, bl_count[8]++;
1645         while (n <= 255)
1646                 static_ltree[n++].Len = 9, bl_count[9]++;
1647         while (n <= 279)
1648                 static_ltree[n++].Len = 7, bl_count[7]++;
1649         while (n <= 287)
1650                 static_ltree[n++].Len = 8, bl_count[8]++;
1651         /* Codes 286 and 287 do not exist, but we must include them in the
1652          * tree construction to get a canonical Huffman tree (longest code
1653          * all ones)
1654          */
1655         gen_codes((ct_data *) static_ltree, L_CODES + 1);
1656
1657         /* The static distance tree is trivial: */
1658         for (n = 0; n < D_CODES; n++) {
1659                 static_dtree[n].Len = 5;
1660                 static_dtree[n].Code = bi_reverse(n, 5);
1661         }
1662
1663         /* Initialize the first block of the first file: */
1664         init_block();
1665 }
1666
1667 /* ===========================================================================
1668  * Initialize a new block.
1669  */
1670 static void init_block(void)
1671 {
1672         int n;                          /* iterates over tree elements */
1673
1674         /* Initialize the trees. */
1675         for (n = 0; n < L_CODES; n++)
1676                 dyn_ltree[n].Freq = 0;
1677         for (n = 0; n < D_CODES; n++)
1678                 dyn_dtree[n].Freq = 0;
1679         for (n = 0; n < BL_CODES; n++)
1680                 bl_tree[n].Freq = 0;
1681
1682         dyn_ltree[END_BLOCK].Freq = 1;
1683         opt_len = static_len = 0L;
1684         last_lit = last_dist = last_flags = 0;
1685         flags = 0;
1686         flag_bit = 1;
1687 }
1688
1689 #define SMALLEST 1
1690 /* Index within the heap array of least frequent node in the Huffman tree */
1691
1692
1693 /* ===========================================================================
1694  * Remove the smallest element from the heap and recreate the heap with
1695  * one less element. Updates heap and heap_len.
1696  */
1697 #define pqremove(tree, top) \
1698 {\
1699     top = heap[SMALLEST]; \
1700     heap[SMALLEST] = heap[heap_len--]; \
1701     pqdownheap(tree, SMALLEST); \
1702 }
1703
1704 /* ===========================================================================
1705  * Compares to subtrees, using the tree depth as tie breaker when
1706  * the subtrees have equal frequency. This minimizes the worst case length.
1707  */
1708 #define smaller(tree, n, m) \
1709    (tree[n].Freq < tree[m].Freq || \
1710    (tree[n].Freq == tree[m].Freq && depth[n] <= depth[m]))
1711
1712 /* ===========================================================================
1713  * Restore the heap property by moving down the tree starting at node k,
1714  * exchanging a node with the smallest of its two sons if necessary, stopping
1715  * when the heap property is re-established (each father smaller than its
1716  * two sons).
1717  */
1718 static void pqdownheap(ct_data * tree, int k)
1719 {
1720         int v = heap[k];
1721         int j = k << 1;         /* left son of k */
1722
1723         while (j <= heap_len) {
1724                 /* Set j to the smallest of the two sons: */
1725                 if (j < heap_len && smaller(tree, heap[j + 1], heap[j]))
1726                         j++;
1727
1728                 /* Exit if v is smaller than both sons */
1729                 if (smaller(tree, v, heap[j]))
1730                         break;
1731
1732                 /* Exchange v with the smallest son */
1733                 heap[k] = heap[j];
1734                 k = j;
1735
1736                 /* And continue down the tree, setting j to the left son of k */
1737                 j <<= 1;
1738         }
1739         heap[k] = v;
1740 }
1741
1742 /* ===========================================================================
1743  * Compute the optimal bit lengths for a tree and update the total bit length
1744  * for the current block.
1745  * IN assertion: the fields freq and dad are set, heap[heap_max] and
1746  *    above are the tree nodes sorted by increasing frequency.
1747  * OUT assertions: the field len is set to the optimal bit length, the
1748  *     array bl_count contains the frequencies for each bit length.
1749  *     The length opt_len is updated; static_len is also updated if stree is
1750  *     not null.
1751  */
1752 static void gen_bitlen(tree_desc * desc)
1753 {
1754         ct_data *tree = desc->dyn_tree;
1755         const extra_bits_t *extra = desc->extra_bits;
1756         int base = desc->extra_base;
1757         int max_code = desc->max_code;
1758         int max_length = desc->max_length;
1759         ct_data *stree = desc->static_tree;
1760         int h;                          /* heap index */
1761         int n, m;                       /* iterate over the tree elements */
1762         int bits;                       /* bit length */
1763         int xbits;                      /* extra bits */
1764         ush f;                          /* frequency */
1765         int overflow = 0;       /* number of elements with bit length too large */
1766
1767         for (bits = 0; bits <= MAX_BITS; bits++)
1768                 bl_count[bits] = 0;
1769
1770         /* In a first pass, compute the optimal bit lengths (which may
1771          * overflow in the case of the bit length tree).
1772          */
1773         tree[heap[heap_max]].Len = 0;   /* root of the heap */
1774
1775         for (h = heap_max + 1; h < HEAP_SIZE; h++) {
1776                 n = heap[h];
1777                 bits = tree[tree[n].Dad].Len + 1;
1778                 if (bits > max_length)
1779                         bits = max_length, overflow++;
1780                 tree[n].Len = (ush) bits;
1781                 /* We overwrite tree[n].Dad which is no longer needed */
1782
1783                 if (n > max_code)
1784                         continue;       /* not a leaf node */
1785
1786                 bl_count[bits]++;
1787                 xbits = 0;
1788                 if (n >= base)
1789                         xbits = extra[n - base];
1790                 f = tree[n].Freq;
1791                 opt_len += (ulg) f *(bits + xbits);
1792
1793                 if (stree)
1794                         static_len += (ulg) f *(stree[n].Len + xbits);
1795         }
1796         if (overflow == 0)
1797                 return;
1798
1799         Trace((stderr, "\nbit length overflow\n"));
1800         /* This happens for example on obj2 and pic of the Calgary corpus */
1801
1802         /* Find the first bit length which could increase: */
1803         do {
1804                 bits = max_length - 1;
1805                 while (bl_count[bits] == 0)
1806                         bits--;
1807                 bl_count[bits]--;       /* move one leaf down the tree */
1808                 bl_count[bits + 1] += 2;        /* move one overflow item as its brother */
1809                 bl_count[max_length]--;
1810                 /* The brother of the overflow item also moves one step up,
1811                  * but this does not affect bl_count[max_length]
1812                  */
1813                 overflow -= 2;
1814         } while (overflow > 0);
1815
1816         /* Now recompute all bit lengths, scanning in increasing frequency.
1817          * h is still equal to HEAP_SIZE. (It is simpler to reconstruct all
1818          * lengths instead of fixing only the wrong ones. This idea is taken
1819          * from 'ar' written by Haruhiko Okumura.)
1820          */
1821         for (bits = max_length; bits != 0; bits--) {
1822                 n = bl_count[bits];
1823                 while (n != 0) {
1824                         m = heap[--h];
1825                         if (m > max_code)
1826                                 continue;
1827                         if (tree[m].Len != (unsigned) bits) {
1828                                 Trace((stderr, "code %d bits %d->%d\n", m, tree[m].Len,
1829                                            bits));
1830                                 opt_len +=
1831                                         ((long) bits - (long) tree[m].Len) * (long) tree[m].Freq;
1832                                 tree[m].Len = (ush) bits;
1833                         }
1834                         n--;
1835                 }
1836         }
1837 }
1838
1839 /* ===========================================================================
1840  * Generate the codes for a given tree and bit counts (which need not be
1841  * optimal).
1842  * IN assertion: the array bl_count contains the bit length statistics for
1843  * the given tree and the field len is set for all tree elements.
1844  * OUT assertion: the field code is set for all tree elements of non
1845  *     zero code length.
1846  */
1847 static void gen_codes(ct_data * tree, int max_code)
1848 {
1849         ush next_code[MAX_BITS + 1];    /* next code value for each bit length */
1850         ush code = 0;           /* running code value */
1851         int bits;                       /* bit index */
1852         int n;                          /* code index */
1853
1854         /* The distribution counts are first used to generate the code values
1855          * without bit reversal.
1856          */
1857         for (bits = 1; bits <= MAX_BITS; bits++) {
1858                 next_code[bits] = code = (code + bl_count[bits - 1]) << 1;
1859         }
1860         /* Check that the bit counts in bl_count are consistent. The last code
1861          * must be all ones.
1862          */
1863         Assert(code + bl_count[MAX_BITS] - 1 == (1 << MAX_BITS) - 1,
1864                    "inconsistent bit counts");
1865         Tracev((stderr, "\ngen_codes: max_code %d ", max_code));
1866
1867         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
1868                 int len = tree[n].Len;
1869
1870                 if (len == 0)
1871                         continue;
1872                 /* Now reverse the bits */
1873                 tree[n].Code = bi_reverse(next_code[len]++, len);
1874
1875                 Tracec(tree != static_ltree,
1876                            (stderr, "\nn %3d %c l %2d c %4x (%x) ", n,
1877                                 (isgraph(n) ? n : ' '), len, tree[n].Code,
1878                                 next_code[len] - 1));
1879         }
1880 }
1881
1882 /* ===========================================================================
1883  * Construct one Huffman tree and assigns the code bit strings and lengths.
1884  * Update the total bit length for the current block.
1885  * IN assertion: the field freq is set for all tree elements.
1886  * OUT assertions: the fields len and code are set to the optimal bit length
1887  *     and corresponding code. The length opt_len is updated; static_len is
1888  *     also updated if stree is not null. The field max_code is set.
1889  */
1890 static void build_tree(tree_desc * desc)
1891 {
1892         ct_data *tree = desc->dyn_tree;
1893         ct_data *stree = desc->static_tree;
1894         int elems = desc->elems;
1895         int n, m;                       /* iterate over heap elements */
1896         int max_code = -1;      /* largest code with non zero frequency */
1897         int node = elems;       /* next internal node of the tree */
1898
1899         /* Construct the initial heap, with least frequent element in
1900          * heap[SMALLEST]. The sons of heap[n] are heap[2*n] and heap[2*n+1].
1901          * heap[0] is not used.
1902          */
1903         heap_len = 0, heap_max = HEAP_SIZE;
1904
1905         for (n = 0; n < elems; n++) {
1906                 if (tree[n].Freq != 0) {
1907                         heap[++heap_len] = max_code = n;
1908                         depth[n] = 0;
1909                 } else {
1910                         tree[n].Len = 0;
1911                 }
1912         }
1913
1914         /* The pkzip format requires that at least one distance code exists,
1915          * and that at least one bit should be sent even if there is only one
1916          * possible code. So to avoid special checks later on we force at least
1917          * two codes of non zero frequency.
1918          */
1919         while (heap_len < 2) {
1920                 int new = heap[++heap_len] = (max_code < 2 ? ++max_code : 0);
1921
1922                 tree[new].Freq = 1;
1923                 depth[new] = 0;
1924                 opt_len--;
1925                 if (stree)
1926                         static_len -= stree[new].Len;
1927                 /* new is 0 or 1 so it does not have extra bits */
1928         }
1929         desc->max_code = max_code;
1930
1931         /* The elements heap[heap_len/2+1 .. heap_len] are leaves of the tree,
1932          * establish sub-heaps of increasing lengths:
1933          */
1934         for (n = heap_len / 2; n >= 1; n--)
1935                 pqdownheap(tree, n);
1936
1937         /* Construct the Huffman tree by repeatedly combining the least two
1938          * frequent nodes.
1939          */
1940         do {
1941                 pqremove(tree, n);      /* n = node of least frequency */
1942                 m = heap[SMALLEST];     /* m = node of next least frequency */
1943
1944                 heap[--heap_max] = n;   /* keep the nodes sorted by frequency */
1945                 heap[--heap_max] = m;
1946
1947                 /* Create a new node father of n and m */
1948                 tree[node].Freq = tree[n].Freq + tree[m].Freq;
1949                 depth[node] = (uch) (MAX(depth[n], depth[m]) + 1);
1950                 tree[n].Dad = tree[m].Dad = (ush) node;
1951 #ifdef DUMP_BL_TREE
1952                 if (tree == bl_tree) {
1953                         bb_error_msg("\nnode %d(%d), sons %d(%d) %d(%d)",
1954                                         node, tree[node].Freq, n, tree[n].Freq, m, tree[m].Freq);
1955                 }
1956 #endif
1957                 /* and insert the new node in the heap */
1958                 heap[SMALLEST] = node++;
1959                 pqdownheap(tree, SMALLEST);
1960
1961         } while (heap_len >= 2);
1962
1963         heap[--heap_max] = heap[SMALLEST];
1964
1965         /* At this point, the fields freq and dad are set. We can now
1966          * generate the bit lengths.
1967          */
1968         gen_bitlen((tree_desc *) desc);
1969
1970         /* The field len is now set, we can generate the bit codes */
1971         gen_codes((ct_data *) tree, max_code);
1972 }
1973
1974 /* ===========================================================================
1975  * Scan a literal or distance tree to determine the frequencies of the codes
1976  * in the bit length tree. Updates opt_len to take into account the repeat
1977  * counts. (The contribution of the bit length codes will be added later
1978  * during the construction of bl_tree.)
1979  */
1980 static void scan_tree(ct_data * tree, int max_code)
1981 {
1982         int n;                          /* iterates over all tree elements */
1983         int prevlen = -1;       /* last emitted length */
1984         int curlen;                     /* length of current code */
1985         int nextlen = tree[0].Len;      /* length of next code */
1986         int count = 0;          /* repeat count of the current code */
1987         int max_count = 7;      /* max repeat count */
1988         int min_count = 4;      /* min repeat count */
1989
1990         if (nextlen == 0)
1991                 max_count = 138, min_count = 3;
1992         tree[max_code + 1].Len = (ush) 0xffff;  /* guard */
1993
1994         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
1995                 curlen = nextlen;
1996                 nextlen = tree[n + 1].Len;
1997                 if (++count < max_count && curlen == nextlen) {
1998                         continue;
1999                 } else if (count < min_count) {
2000                         bl_tree[curlen].Freq += count;
2001                 } else if (curlen != 0) {
2002                         if (curlen != prevlen)
2003                                 bl_tree[curlen].Freq++;
2004                         bl_tree[REP_3_6].Freq++;
2005                 } else if (count <= 10) {
2006                         bl_tree[REPZ_3_10].Freq++;
2007                 } else {
2008                         bl_tree[REPZ_11_138].Freq++;
2009                 }
2010                 count = 0;
2011                 prevlen = curlen;
2012                 if (nextlen == 0) {
2013                         max_count = 138, min_count = 3;
2014                 } else if (curlen == nextlen) {
2015                         max_count = 6, min_count = 3;
2016                 } else {
2017                         max_count = 7, min_count = 4;
2018                 }
2019         }
2020 }
2021
2022 /* ===========================================================================
2023  * Send a literal or distance tree in compressed form, using the codes in
2024  * bl_tree.
2025  */
2026 static void send_tree(ct_data * tree, int max_code)
2027 {
2028         int n;                          /* iterates over all tree elements */
2029         int prevlen = -1;       /* last emitted length */
2030         int curlen;                     /* length of current code */
2031         int nextlen = tree[0].Len;      /* length of next code */
2032         int count = 0;          /* repeat count of the current code */
2033         int max_count = 7;      /* max repeat count */
2034         int min_count = 4;      /* min repeat count */
2035
2036 /* tree[max_code+1].Len = -1; *//* guard already set */
2037         if (nextlen == 0)
2038                 max_count = 138, min_count = 3;
2039
2040         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
2041                 curlen = nextlen;
2042                 nextlen = tree[n + 1].Len;
2043                 if (++count < max_count && curlen == nextlen) {
2044                         continue;
2045                 } else if (count < min_count) {
2046                         do {
2047                                 send_code(curlen, bl_tree);
2048                         } while (--count != 0);
2049
2050                 } else if (curlen != 0) {
2051                         if (curlen != prevlen) {
2052                                 send_code(curlen, bl_tree);
2053                                 count--;
2054                         }
2055                         Assert(count >= 3 && count <= 6, " 3_6?");
2056                         send_code(REP_3_6, bl_tree);
2057                         send_bits(count - 3, 2);
2058
2059                 } else if (count <= 10) {
2060                         send_code(REPZ_3_10, bl_tree);
2061                         send_bits(count - 3, 3);
2062
2063                 } else {
2064                         send_code(REPZ_11_138, bl_tree);
2065                         send_bits(count - 11, 7);
2066                 }
2067                 count = 0;
2068                 prevlen = curlen;
2069                 if (nextlen == 0) {
2070                         max_count = 138, min_count = 3;
2071                 } else if (curlen == nextlen) {
2072                         max_count = 6, min_count = 3;
2073                 } else {
2074                         max_count = 7, min_count = 4;
2075                 }
2076         }
2077 }
2078
2079 /* ===========================================================================
2080  * Construct the Huffman tree for the bit lengths and return the index in
2081  * bl_order of the last bit length code to send.
2082  */
2083 static int build_bl_tree(void)
2084 {
2085         int max_blindex;        /* index of last bit length code of non zero freq */
2086
2087         /* Determine the bit length frequencies for literal and distance trees */
2088         scan_tree((ct_data *) dyn_ltree, l_desc.max_code);
2089         scan_tree((ct_data *) dyn_dtree, d_desc.max_code);
2090
2091         /* Build the bit length tree: */
2092         build_tree((tree_desc *) (&bl_desc));
2093         /* opt_len now includes the length of the tree representations, except
2094          * the lengths of the bit lengths codes and the 5+5+4 bits for the counts.
2095          */
2096
2097         /* Determine the number of bit length codes to send. The pkzip format
2098          * requires that at least 4 bit length codes be sent. (appnote.txt says
2099          * 3 but the actual value used is 4.)
2100          */
2101         for (max_blindex = BL_CODES - 1; max_blindex >= 3; max_blindex--) {
2102                 if (bl_tree[bl_order[max_blindex]].Len != 0)
2103                         break;
2104         }
2105         /* Update opt_len to include the bit length tree and counts */
2106         opt_len += 3 * (max_blindex + 1) + 5 + 5 + 4;
2107         Tracev((stderr, "\ndyn trees: dyn %ld, stat %ld", opt_len, static_len));
2108
2109         return max_blindex;
2110 }
2111
2112 /* ===========================================================================
2113  * Send the header for a block using dynamic Huffman trees: the counts, the
2114  * lengths of the bit length codes, the literal tree and the distance tree.
2115  * IN assertion: lcodes >= 257, dcodes >= 1, blcodes >= 4.
2116  */
2117 static void send_all_trees(int lcodes, int dcodes, int blcodes)
2118 {
2119         int rank;                       /* index in bl_order */
2120
2121         Assert(lcodes >= 257 && dcodes >= 1 && blcodes >= 4, "not enough codes");
2122         Assert(lcodes <= L_CODES && dcodes <= D_CODES
2123                    && blcodes <= BL_CODES, "too many codes");
2124         Tracev((stderr, "\nbl counts: "));
2125         send_bits(lcodes - 257, 5);     /* not +255 as stated in appnote.txt */
2126         send_bits(dcodes - 1, 5);
2127         send_bits(blcodes - 4, 4);      /* not -3 as stated in appnote.txt */
2128         for (rank = 0; rank < blcodes; rank++) {
2129                 Tracev((stderr, "\nbl code %2d ", bl_order[rank]));
2130                 send_bits(bl_tree[bl_order[rank]].Len, 3);
2131         }
2132         Tracev((stderr, "\nbl tree: sent %ld", bits_sent));
2133
2134         send_tree((ct_data *) dyn_ltree, lcodes - 1);   /* send the literal tree */
2135         Tracev((stderr, "\nlit tree: sent %ld", bits_sent));
2136
2137         send_tree((ct_data *) dyn_dtree, dcodes - 1);   /* send the distance tree */
2138         Tracev((stderr, "\ndist tree: sent %ld", bits_sent));
2139 }
2140
2141 /* ===========================================================================
2142  * Determine the best encoding for the current block: dynamic trees, static
2143  * trees or store, and output the encoded block to the zip file. This function
2144  * returns the total compressed length for the file so far.
2145  */
2146 static ulg flush_block(char *buf, ulg stored_len, int eof)
2147 {
2148         ulg opt_lenb, static_lenb;      /* opt_len and static_len in bytes */
2149         int max_blindex;        /* index of last bit length code of non zero freq */
2150
2151         flag_buf[last_flags] = flags;   /* Save the flags for the last 8 items */
2152
2153         /* Check if the file is ascii or binary */
2154         if (*file_type == (ush) UNKNOWN)
2155                 set_file_type();
2156
2157         /* Construct the literal and distance trees */
2158         build_tree((tree_desc *) (&l_desc));
2159         Tracev((stderr, "\nlit data: dyn %ld, stat %ld", opt_len, static_len));
2160
2161         build_tree((tree_desc *) (&d_desc));
2162         Tracev((stderr, "\ndist data: dyn %ld, stat %ld", opt_len, static_len));
2163         /* At this point, opt_len and static_len are the total bit lengths of
2164          * the compressed block data, excluding the tree representations.
2165          */
2166
2167         /* Build the bit length tree for the above two trees, and get the index
2168          * in bl_order of the last bit length code to send.
2169          */
2170         max_blindex = build_bl_tree();
2171
2172         /* Determine the best encoding. Compute first the block length in bytes */
2173         opt_lenb = (opt_len + 3 + 7) >> 3;
2174         static_lenb = (static_len + 3 + 7) >> 3;
2175
2176         Trace((stderr,
2177                    "\nopt %lu(%lu) stat %lu(%lu) stored %lu lit %u dist %u ",
2178                    opt_lenb, opt_len, static_lenb, static_len, stored_len,
2179                    last_lit, last_dist));
2180
2181         if (static_lenb <= opt_lenb)
2182                 opt_lenb = static_lenb;
2183
2184         /* If compression failed and this is the first and last block,
2185          * and if the zip file can be seeked (to rewrite the local header),
2186          * the whole file is transformed into a stored file:
2187          */
2188         if (stored_len <= opt_lenb && eof && compressed_len == 0L && seekable()) {
2189                 /* Since LIT_BUFSIZE <= 2*WSIZE, the input data must be there: */
2190                 if (buf == (char *) 0)
2191                         bb_error_msg("block vanished");
2192
2193                 copy_block(buf, (unsigned) stored_len, 0);      /* without header */
2194                 compressed_len = stored_len << 3;
2195                 *file_method = STORED;
2196
2197         } else if (stored_len + 4 <= opt_lenb && buf != (char *) 0) {
2198                 /* 4: two words for the lengths */
2199                 /* The test buf != NULL is only necessary if LIT_BUFSIZE > WSIZE.
2200                  * Otherwise we can't have processed more than WSIZE input bytes since
2201                  * the last block flush, because compression would have been
2202                  * successful. If LIT_BUFSIZE <= WSIZE, it is never too late to
2203                  * transform a block into a stored block.
2204                  */
2205                 send_bits((STORED_BLOCK << 1) + eof, 3);        /* send block type */
2206                 compressed_len = (compressed_len + 3 + 7) & ~7L;
2207                 compressed_len += (stored_len + 4) << 3;
2208
2209                 copy_block(buf, (unsigned) stored_len, 1);      /* with header */
2210
2211         } else if (static_lenb == opt_lenb) {
2212                 send_bits((STATIC_TREES << 1) + eof, 3);
2213                 compress_block((ct_data *) static_ltree, (ct_data *) static_dtree);
2214                 compressed_len += 3 + static_len;
2215         } else {
2216                 send_bits((DYN_TREES << 1) + eof, 3);
2217                 send_all_trees(l_desc.max_code + 1, d_desc.max_code + 1,
2218                                            max_blindex + 1);
2219                 compress_block((ct_data *) dyn_ltree, (ct_data *) dyn_dtree);
2220                 compressed_len += 3 + opt_len;
2221         }
2222         Assert(compressed_len == bits_sent, "bad compressed size");
2223         init_block();
2224
2225         if (eof) {
2226                 bi_windup();
2227                 compressed_len += 7;    /* align on byte boundary */
2228         }
2229         Tracev((stderr, "\ncomprlen %lu(%lu) ", compressed_len >> 3,
2230                         compressed_len - 7 * eof));
2231
2232         return compressed_len >> 3;
2233 }
2234
2235 /* ===========================================================================
2236  * Save the match info and tally the frequency counts. Return true if
2237  * the current block must be flushed.
2238  */
2239 static int ct_tally(int dist, int lc)
2240 {
2241         l_buf[last_lit++] = (uch) lc;
2242         if (dist == 0) {
2243                 /* lc is the unmatched char */
2244                 dyn_ltree[lc].Freq++;
2245         } else {
2246                 /* Here, lc is the match length - MIN_MATCH */
2247                 dist--;                 /* dist = match distance - 1 */
2248                 Assert((ush) dist < (ush) MAX_DIST &&
2249                            (ush) lc <= (ush) (MAX_MATCH - MIN_MATCH) &&
2250                            (ush) d_code(dist) < (ush) D_CODES, "ct_tally: bad match");
2251
2252                 dyn_ltree[length_code[lc] + LITERALS + 1].Freq++;
2253                 dyn_dtree[d_code(dist)].Freq++;
2254
2255                 d_buf[last_dist++] = (ush) dist;
2256                 flags |= flag_bit;
2257         }
2258         flag_bit <<= 1;
2259
2260         /* Output the flags if they fill a byte: */
2261         if ((last_lit & 7) == 0) {
2262                 flag_buf[last_flags++] = flags;
2263                 flags = 0, flag_bit = 1;
2264         }
2265         /* Try to guess if it is profitable to stop the current block here */
2266         if ((last_lit & 0xfff) == 0) {
2267                 /* Compute an upper bound for the compressed length */
2268                 ulg out_length = (ulg) last_lit * 8L;
2269                 ulg in_length = (ulg) strstart - block_start;
2270                 int dcode;
2271
2272                 for (dcode = 0; dcode < D_CODES; dcode++) {
2273                         out_length +=
2274                                 (ulg) dyn_dtree[dcode].Freq * (5L + extra_dbits[dcode]);
2275                 }
2276                 out_length >>= 3;
2277                 Trace((stderr,
2278                            "\nlast_lit %u, last_dist %u, in %ld, out ~%ld(%ld%%) ",
2279                            last_lit, last_dist, in_length, out_length,
2280                            100L - out_length * 100L / in_length));
2281                 if (last_dist < last_lit / 2 && out_length < in_length / 2)
2282                         return 1;
2283         }
2284         return (last_lit == LIT_BUFSIZE - 1 || last_dist == DIST_BUFSIZE);
2285         /* We avoid equality with LIT_BUFSIZE because of wraparound at 64K
2286          * on 16 bit machines and because stored blocks are restricted to
2287          * 64K-1 bytes.
2288          */
2289 }
2290
2291 /* ===========================================================================
2292  * Send the block data compressed using the given Huffman trees
2293  */
2294 static void compress_block(ct_data * ltree, ct_data * dtree)
2295 {
2296         unsigned dist;          /* distance of matched string */
2297         int lc;                         /* match length or unmatched char (if dist == 0) */
2298         unsigned lx = 0;        /* running index in l_buf */
2299         unsigned dx = 0;        /* running index in d_buf */
2300         unsigned fx = 0;        /* running index in flag_buf */
2301         uch flag = 0;           /* current flags */
2302         unsigned code;          /* the code to send */
2303         int extra;                      /* number of extra bits to send */
2304
2305         if (last_lit != 0)
2306                 do {
2307                         if ((lx & 7) == 0)
2308                                 flag = flag_buf[fx++];
2309                         lc = l_buf[lx++];
2310                         if ((flag & 1) == 0) {
2311                                 send_code(lc, ltree);   /* send a literal byte */
2312                                 Tracecv(isgraph(lc), (stderr, " '%c' ", lc));
2313                         } else {
2314                                 /* Here, lc is the match length - MIN_MATCH */
2315                                 code = length_code[lc];
2316                                 send_code(code + LITERALS + 1, ltree);  /* send the length code */
2317                                 extra = extra_lbits[code];
2318                                 if (extra != 0) {
2319                                         lc -= base_length[code];
2320                                         send_bits(lc, extra);   /* send the extra length bits */
2321                                 }
2322                                 dist = d_buf[dx++];
2323                                 /* Here, dist is the match distance - 1 */
2324                                 code = d_code(dist);
2325                                 Assert(code < D_CODES, "bad d_code");
2326
2327                                 send_code(code, dtree); /* send the distance code */
2328                                 extra = extra_dbits[code];
2329                                 if (extra != 0) {
2330                                         dist -= base_dist[code];
2331                                         send_bits(dist, extra); /* send the extra distance bits */
2332                                 }
2333                         }                       /* literal or match pair ? */
2334                         flag >>= 1;
2335                 } while (lx < last_lit);
2336
2337         send_code(END_BLOCK, ltree);
2338 }
2339
2340 /* ===========================================================================
2341  * Set the file type to ASCII or BINARY, using a crude approximation:
2342  * binary if more than 20% of the bytes are <= 6 or >= 128, ascii otherwise.
2343  * IN assertion: the fields freq of dyn_ltree are set and the total of all
2344  * frequencies does not exceed 64K (to fit in an int on 16 bit machines).
2345  */
2346 static void set_file_type(void)
2347 {
2348         int n = 0;
2349         unsigned ascii_freq = 0;
2350         unsigned bin_freq = 0;
2351
2352         while (n < 7)
2353                 bin_freq += dyn_ltree[n++].Freq;
2354         while (n < 128)
2355                 ascii_freq += dyn_ltree[n++].Freq;
2356         while (n < LITERALS)
2357                 bin_freq += dyn_ltree[n++].Freq;
2358         *file_type = bin_freq > (ascii_freq >> 2) ? BINARY : ASCII;
2359         if (*file_type == BINARY && translate_eol) {
2360                 bb_error_msg("-l used on binary file");
2361         }
2362 }
2363
2364 /* zip.c -- compress files to the gzip or pkzip format
2365  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
2366  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
2367  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
2368  */
2369
2370
2371 static uint32_t crc;                    /* crc on uncompressed file data */
2372 static long header_bytes;       /* number of bytes in gzip header */
2373
2374 static void put_long(ulg n)
2375 {
2376         put_short((n) & 0xffff);
2377         put_short(((ulg) (n)) >> 16);
2378 }
2379
2380 /* put_header_byte is used for the compressed output
2381  * - for the initial 4 bytes that can't overflow the buffer.
2382  */
2383 #define put_header_byte(c) {outbuf[outcnt++]=(uch)(c);}
2384
2385 /* ===========================================================================
2386  * Deflate in to out.
2387  * IN assertions: the input and output buffers are cleared.
2388  *   The variables time_stamp and save_orig_name are initialized.
2389  */
2390 static int zip(int in, int out)
2391 {
2392         uch my_flags = 0;       /* general purpose bit flags */
2393         ush attr = 0;           /* ascii/binary flag */
2394         ush deflate_flags = 0;  /* pkzip -es, -en or -ex equivalent */
2395
2396         ifd = in;
2397         ofd = out;
2398         outcnt = 0;
2399
2400         /* Write the header to the gzip file. See algorithm.doc for the format */
2401
2402
2403         method = DEFLATED;
2404         put_header_byte(GZIP_MAGIC[0]); /* magic header */
2405         put_header_byte(GZIP_MAGIC[1]);
2406         put_header_byte(DEFLATED);      /* compression method */
2407
2408         put_header_byte(my_flags);      /* general flags */
2409         put_long(time_stamp);
2410
2411         /* Write deflated file to zip file */
2412         crc = updcrc(0, 0);
2413
2414         bi_init(out);
2415         ct_init(&attr, &method);
2416         lm_init(&deflate_flags);
2417
2418         put_byte((uch) deflate_flags);  /* extra flags */
2419         put_byte(OS_CODE);      /* OS identifier */
2420
2421         header_bytes = (long) outcnt;
2422
2423         (void) deflate();
2424
2425         /* Write the crc and uncompressed size */
2426         put_long(crc);
2427         put_long(isize);
2428         header_bytes += 2 * sizeof(long);
2429
2430         flush_outbuf();
2431         return OK;
2432 }
2433
2434
2435 /* ===========================================================================
2436  * Read a new buffer from the current input file, perform end-of-line
2437  * translation, and update the crc and input file size.
2438  * IN assertion: size >= 2 (for end-of-line translation)
2439  */
2440 static int file_read(char *buf, unsigned size)
2441 {
2442         unsigned len;
2443
2444         Assert(insize == 0, "inbuf not empty");
2445
2446         len = read(ifd, buf, size);
2447         if (len == (unsigned) (-1) || len == 0)
2448                 return (int) len;
2449
2450         crc = updcrc((uch *) buf, len);
2451         isize += (ulg) len;
2452         return (int) len;
2453 }
2454
2455 /* ===========================================================================
2456  * Write the output buffer outbuf[0..outcnt-1] and update bytes_out.
2457  * (used for the compressed data only)
2458  */
2459 static void flush_outbuf(void)
2460 {
2461         if (outcnt == 0)
2462                 return;
2463
2464         write_buf(ofd, (char *) outbuf, outcnt);
2465         outcnt = 0;
2466 }