486f78f887db1e6ae2cb8eaf1f7614ec6d237b93
[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 int part_nb;             /* number of parts in .gz file */
267 static long time_stamp; /* original time stamp (modification time) */
268 static long ifile_size; /* input file size, -1 for devices (debug only) */
269 static char z_suffix[MAX_SUFFIX + 1];   /* default suffix (can be set with --suffix) */
270 static int z_len;               /* strlen(z_suffix) */
271
272 static int ifd;                 /* input file descriptor */
273 static int ofd;                 /* output file descriptor */
274 static unsigned insize; /* valid bytes in inbuf */
275 static unsigned outcnt; /* bytes in output buffer */
276
277 static uint32_t *crc_32_tab;
278
279 /* Output a 16 bit value, lsb first */
280 static void put_short(ush w)
281 {
282         if (outcnt < OUTBUFSIZ - 2) {
283                 outbuf[outcnt++] = (uch) ((w) & 0xff);
284                 outbuf[outcnt++] = (uch) ((ush) (w) >> 8);
285         } else {
286                 put_byte((uch) ((w) & 0xff));
287                 put_byte((uch) ((ush) (w) >> 8));
288         }
289 }
290
291 /* ========================================================================
292  * Signal and error handler.
293  */
294 static void abort_gzip(int ATTRIBUTE_UNUSED ignored)
295 {
296         exit(ERROR);
297 }
298
299 /* ===========================================================================
300  * Clear input and output buffers
301  */
302 static void clear_bufs(void)
303 {
304         outcnt = 0;
305         insize = 0;
306         bytes_in = 0L;
307 }
308
309 /* ===========================================================================
310  * Does the same as write(), but also handles partial pipe writes and checks
311  * for error return.
312  */
313 static void write_buf(int fd, void *buf, unsigned cnt)
314 {
315         unsigned n;
316
317         while ((n = write(fd, buf, cnt)) != cnt) {
318                 if (n == (unsigned) (-1)) bb_error_msg_and_die(bb_msg_write_error);
319                 cnt -= n;
320                 buf = (void *) ((char *) buf + n);
321         }
322 }
323
324 /* ===========================================================================
325  * Run a set of bytes through the crc shift register.  If s is a NULL
326  * pointer, then initialize the crc shift register contents instead.
327  * Return the current crc in either case.
328  */
329 static uint32_t updcrc(uch * s, unsigned n)
330 {
331         static uint32_t crc = ~0;       /* shift register contents */
332         uint32_t c;             /* temporary variable */
333
334         if (s == NULL) {
335                 c = ~0;
336         } else {
337                 c = crc;
338                 if (n)
339                         do {
340                                 c = crc_32_tab[((int) c ^ (*s++)) & 0xff] ^ (c >> 8);
341                         } while (--n);
342         }
343         crc = c;
344         return ~c;
345 }
346
347 /* bits.c -- output variable-length bit strings
348  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
349  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
350  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
351  */
352
353
354 /*
355  *  PURPOSE
356  *
357  *      Output variable-length bit strings. Compression can be done
358  *      to a file or to memory. (The latter is not supported in this version.)
359  *
360  *  DISCUSSION
361  *
362  *      The PKZIP "deflate" file format interprets compressed file data
363  *      as a sequence of bits.  Multi-bit strings in the file may cross
364  *      byte boundaries without restriction.
365  *
366  *      The first bit of each byte is the low-order bit.
367  *
368  *      The routines in this file allow a variable-length bit value to
369  *      be output right-to-left (useful for literal values). For
370  *      left-to-right output (useful for code strings from the tree routines),
371  *      the bits must have been reversed first with bi_reverse().
372  *
373  *      For in-memory compression, the compressed bit stream goes directly
374  *      into the requested output buffer. The input data is read in blocks
375  *      by the mem_read() function. The buffer is limited to 64K on 16 bit
376  *      machines.
377  *
378  *  INTERFACE
379  *
380  *      void bi_init (FILE *zipfile)
381  *          Initialize the bit string routines.
382  *
383  *      void send_bits (int value, int length)
384  *          Write out a bit string, taking the source bits right to
385  *          left.
386  *
387  *      int bi_reverse (int value, int length)
388  *          Reverse the bits of a bit string, taking the source bits left to
389  *          right and emitting them right to left.
390  *
391  *      void bi_windup (void)
392  *          Write out any remaining bits in an incomplete byte.
393  *
394  *      void copy_block(char *buf, unsigned len, int header)
395  *          Copy a stored block to the zip file, storing first the length and
396  *          its one's complement if requested.
397  *
398  */
399
400 /* ===========================================================================
401  * Local data used by the "bit string" routines.
402  */
403
404 static file_t zfile;    /* output gzip file */
405
406 static unsigned short bi_buf;
407
408 /* Output buffer. bits are inserted starting at the bottom (least significant
409  * bits).
410  */
411
412 #define Buf_size (8 * 2*sizeof(char))
413 /* Number of bits used within bi_buf. (bi_buf might be implemented on
414  * more than 16 bits on some systems.)
415  */
416
417 static int bi_valid;
418
419 /* Current input function. Set to mem_read for in-memory compression */
420
421 #ifdef DEBUG
422 ulg bits_sent;                  /* bit length of the compressed data */
423 #endif
424
425 /* ===========================================================================
426  * Initialize the bit string routines.
427  */
428 static void bi_init(file_t zipfile)
429 {
430         zfile = zipfile;
431         bi_buf = 0;
432         bi_valid = 0;
433 #ifdef DEBUG
434         bits_sent = 0L;
435 #endif
436
437         /* Set the defaults for file compression. They are set by memcompress
438          * for in-memory compression.
439          */
440         if (zfile != NO_FILE) {
441                 read_buf = file_read;
442         }
443 }
444
445 /* ===========================================================================
446  * Send a value on a given number of bits.
447  * IN assertion: length <= 16 and value fits in length bits.
448  */
449 static void send_bits(int value, int length)
450 {
451 #ifdef DEBUG
452         Tracev((stderr, " l %2d v %4x ", length, value));
453         Assert(length > 0 && length <= 15, "invalid length");
454         bits_sent += (ulg) length;
455 #endif
456         /* If not enough room in bi_buf, use (valid) bits from bi_buf and
457          * (16 - bi_valid) bits from value, leaving (width - (16-bi_valid))
458          * unused bits in value.
459          */
460         if (bi_valid > (int) Buf_size - length) {
461                 bi_buf |= (value << bi_valid);
462                 put_short(bi_buf);
463                 bi_buf = (ush) value >> (Buf_size - bi_valid);
464                 bi_valid += length - Buf_size;
465         } else {
466                 bi_buf |= value << bi_valid;
467                 bi_valid += length;
468         }
469 }
470
471 /* ===========================================================================
472  * Reverse the first len bits of a code, using straightforward code (a faster
473  * method would use a table)
474  * IN assertion: 1 <= len <= 15
475  */
476 static unsigned bi_reverse(unsigned code, int len)
477 {
478         unsigned res = 0;
479
480         do {
481                 res |= code & 1;
482                 code >>= 1, res <<= 1;
483         } while (--len > 0);
484         return res >> 1;
485 }
486
487 /* ===========================================================================
488  * Write out any remaining bits in an incomplete byte.
489  */
490 static void bi_windup(void)
491 {
492         if (bi_valid > 8) {
493                 put_short(bi_buf);
494         } else if (bi_valid > 0) {
495                 put_byte(bi_buf);
496         }
497         bi_buf = 0;
498         bi_valid = 0;
499 #ifdef DEBUG
500         bits_sent = (bits_sent + 7) & ~7;
501 #endif
502 }
503
504 /* ===========================================================================
505  * Copy a stored block to the zip file, storing first the length and its
506  * one's complement if requested.
507  */
508 static void copy_block(char *buf, unsigned len, int header)
509 {
510         bi_windup();            /* align on byte boundary */
511
512         if (header) {
513                 put_short((ush) len);
514                 put_short((ush) ~ len);
515 #ifdef DEBUG
516                 bits_sent += 2 * 16;
517 #endif
518         }
519 #ifdef DEBUG
520         bits_sent += (ulg) len << 3;
521 #endif
522         while (len--) {
523                 put_byte(*buf++);
524         }
525 }
526
527 /* deflate.c -- compress data using the deflation algorithm
528  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
529  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
530  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
531  */
532
533 /*
534  *  PURPOSE
535  *
536  *      Identify new text as repetitions of old text within a fixed-
537  *      length sliding window trailing behind the new text.
538  *
539  *  DISCUSSION
540  *
541  *      The "deflation" process depends on being able to identify portions
542  *      of the input text which are identical to earlier input (within a
543  *      sliding window trailing behind the input currently being processed).
544  *
545  *      The most straightforward technique turns out to be the fastest for
546  *      most input files: try all possible matches and select the longest.
547  *      The key feature of this algorithm is that insertions into the string
548  *      dictionary are very simple and thus fast, and deletions are avoided
549  *      completely. Insertions are performed at each input character, whereas
550  *      string matches are performed only when the previous match ends. So it
551  *      is preferable to spend more time in matches to allow very fast string
552  *      insertions and avoid deletions. The matching algorithm for small
553  *      strings is inspired from that of Rabin & Karp. A brute force approach
554  *      is used to find longer strings when a small match has been found.
555  *      A similar algorithm is used in comic (by Jan-Mark Wams) and freeze
556  *      (by Leonid Broukhis).
557  *         A previous version of this file used a more sophisticated algorithm
558  *      (by Fiala and Greene) which is guaranteed to run in linear amortized
559  *      time, but has a larger average cost, uses more memory and is patented.
560  *      However the F&G algorithm may be faster for some highly redundant
561  *      files if the parameter max_chain_length (described below) is too large.
562  *
563  *  ACKNOWLEDGMENTS
564  *
565  *      The idea of lazy evaluation of matches is due to Jan-Mark Wams, and
566  *      I found it in 'freeze' written by Leonid Broukhis.
567  *      Thanks to many info-zippers for bug reports and testing.
568  *
569  *  REFERENCES
570  *
571  *      APPNOTE.TXT documentation file in PKZIP 1.93a distribution.
572  *
573  *      A description of the Rabin and Karp algorithm is given in the book
574  *         "Algorithms" by R. Sedgewick, Addison-Wesley, p252.
575  *
576  *      Fiala,E.R., and Greene,D.H.
577  *         Data Compression with Finite Windows, Comm.ACM, 32,4 (1989) 490-595
578  *
579  *  INTERFACE
580  *
581  *      void lm_init (int pack_level, ush *flags)
582  *          Initialize the "longest match" routines for a new file
583  *
584  *      ulg deflate (void)
585  *          Processes a new input file and return its compressed length. Sets
586  *          the compressed length, crc, deflate flags and internal file
587  *          attributes.
588  */
589
590
591 /* ===========================================================================
592  * Configuration parameters
593  */
594
595 /* Compile with MEDIUM_MEM to reduce the memory requirements or
596  * with SMALL_MEM to use as little memory as possible. Use BIG_MEM if the
597  * entire input file can be held in memory (not possible on 16 bit systems).
598  * Warning: defining these symbols affects HASH_BITS (see below) and thus
599  * affects the compression ratio. The compressed output
600  * is still correct, and might even be smaller in some cases.
601  */
602
603 #ifdef SMALL_MEM
604 #   define HASH_BITS  13        /* Number of bits used to hash strings */
605 #endif
606 #ifdef MEDIUM_MEM
607 #   define HASH_BITS  14
608 #endif
609 #ifndef HASH_BITS
610 #   define HASH_BITS  15
611    /* For portability to 16 bit machines, do not use values above 15. */
612 #endif
613
614 /* To save space (see unlzw.c), we overlay prev+head with tab_prefix and
615  * window with tab_suffix. Check that we can do this:
616  */
617 #if (WSIZE<<1) > (1<<BITS)
618 #  error cannot overlay window with tab_suffix and prev with tab_prefix0
619 #endif
620 #if HASH_BITS > BITS-1
621 #  error cannot overlay head with tab_prefix1
622 #endif
623 #define HASH_SIZE (unsigned)(1<<HASH_BITS)
624 #define HASH_MASK (HASH_SIZE-1)
625 #define WMASK     (WSIZE-1)
626 /* HASH_SIZE and WSIZE must be powers of two */
627 #define NIL 0
628 /* Tail of hash chains */
629 #define FAST 4
630 #define SLOW 2
631 /* speed options for the general purpose bit flag */
632 #ifndef TOO_FAR
633 #  define TOO_FAR 4096
634 #endif
635 /* Matches of length 3 are discarded if their distance exceeds TOO_FAR */
636 /* ===========================================================================
637  * Local data used by the "longest match" routines.
638  */
639 typedef ush Pos;
640 typedef unsigned IPos;
641
642 /* A Pos is an index in the character window. We use short instead of int to
643  * save space in the various tables. IPos is used only for parameter passing.
644  */
645
646 /* DECLARE(uch, window, 2L*WSIZE); */
647 /* Sliding window. Input bytes are read into the second half of the window,
648  * and move to the first half later to keep a dictionary of at least WSIZE
649  * bytes. With this organization, matches are limited to a distance of
650  * WSIZE-MAX_MATCH bytes, but this ensures that IO is always
651  * performed with a length multiple of the block size. Also, it limits
652  * the window size to 64K, which is quite useful on MSDOS.
653  * To do: limit the window size to WSIZE+BSZ if SMALL_MEM (the code would
654  * be less efficient).
655  */
656
657 /* DECLARE(Pos, prev, WSIZE); */
658 /* Link to older string with same hash index. To limit the size of this
659  * array to 64K, this link is maintained only for the last 32K strings.
660  * An index in this array is thus a window index modulo 32K.
661  */
662
663 /* DECLARE(Pos, head, 1<<HASH_BITS); */
664 /* Heads of the hash chains or NIL. */
665
666 static const ulg window_size = (ulg) 2 * WSIZE;
667
668 /* window size, 2*WSIZE except for MMAP or BIG_MEM, where it is the
669  * input file length plus MIN_LOOKAHEAD.
670  */
671
672 static long block_start;
673
674 /* window position at the beginning of the current output block. Gets
675  * negative when the window is moved backwards.
676  */
677
678 static unsigned ins_h;  /* hash index of string to be inserted */
679
680 #define H_SHIFT  ((HASH_BITS+MIN_MATCH-1)/MIN_MATCH)
681 /* Number of bits by which ins_h and del_h must be shifted at each
682  * input step. It must be such that after MIN_MATCH steps, the oldest
683  * byte no longer takes part in the hash key, that is:
684  *   H_SHIFT * MIN_MATCH >= HASH_BITS
685  */
686
687 static unsigned int prev_length;
688
689 /* Length of the best match at previous step. Matches not greater than this
690  * are discarded. This is used in the lazy match evaluation.
691  */
692
693 static unsigned strstart;       /* start of string to insert */
694 static unsigned match_start;    /* start of matching string */
695 static int eofile;              /* flag set at end of input file */
696 static unsigned lookahead;      /* number of valid bytes ahead in window */
697
698 enum {
699         max_chain_length = 4096,
700
701 /* To speed up deflation, hash chains are never searched beyond this length.
702  * A higher limit improves compression ratio but degrades the speed.
703  */
704
705         max_lazy_match = 258,
706
707 /* Attempt to find a better match only when the current match is strictly
708  * smaller than this value. This mechanism is used only for compression
709  * levels >= 4.
710  */
711         max_insert_length = max_lazy_match,
712 /* Insert new strings in the hash table only if the match length
713  * is not greater than this length. This saves time but degrades compression.
714  * max_insert_length is used only for compression levels <= 3.
715  */
716
717         good_match = 32,
718
719 /* Use a faster search when the previous match is longer than this */
720
721
722 /* Values for max_lazy_match, good_match and max_chain_length, depending on
723  * the desired pack level (0..9). The values given below have been tuned to
724  * exclude worst case performance for pathological files. Better values may be
725  * found for specific files.
726  */
727
728         nice_match = 258        /* Stop searching when current match exceeds this */
729
730 /* Note: the deflate() code requires max_lazy >= MIN_MATCH and max_chain >= 4
731  * For deflate_fast() (levels <= 3) good is ignored and lazy has a different
732  * meaning.
733  */
734 };
735
736 #define EQUAL 0
737 /* result of memcmp for equal strings */
738
739 /* ===========================================================================
740  *  Prototypes for local functions.
741  */
742 static void fill_window(void);
743
744 static int longest_match(IPos cur_match);
745
746 #ifdef DEBUG
747 static void check_match(IPos start, IPos match, int length);
748 #endif
749
750 /* ===========================================================================
751  * Update a hash value with the given input byte
752  * IN  assertion: all calls to to UPDATE_HASH are made with consecutive
753  *    input characters, so that a running hash key can be computed from the
754  *    previous key instead of complete recalculation each time.
755  */
756 #define UPDATE_HASH(h,c) (h = (((h)<<H_SHIFT) ^ (c)) & HASH_MASK)
757
758 /* ===========================================================================
759  * Insert string s in the dictionary and set match_head to the previous head
760  * of the hash chain (the most recent string with same hash key). Return
761  * the previous length of the hash chain.
762  * IN  assertion: all calls to to INSERT_STRING are made with consecutive
763  *    input characters and the first MIN_MATCH bytes of s are valid
764  *    (except for the last MIN_MATCH-1 bytes of the input file).
765  */
766 #define INSERT_STRING(s, match_head) \
767    (UPDATE_HASH(ins_h, window[(s) + MIN_MATCH-1]), \
768     prev[(s) & WMASK] = match_head = head[ins_h], \
769     head[ins_h] = (s))
770
771 /* ===========================================================================
772  * Initialize the "longest match" routines for a new file
773  */
774 static void lm_init(ush * flags)
775 {
776         unsigned j;
777
778         /* Initialize the hash table. */
779         memset(head, 0, HASH_SIZE * sizeof(*head));
780         /* prev will be initialized on the fly */
781
782         *flags |= SLOW;
783         /* ??? reduce max_chain_length for binary files */
784
785         strstart = 0;
786         block_start = 0L;
787
788         lookahead = read_buf((char *) window,
789                                                  sizeof(int) <= 2 ? (unsigned) WSIZE : 2 * WSIZE);
790
791         if (lookahead == 0 || lookahead == (unsigned) EOF) {
792                 eofile = 1, lookahead = 0;
793                 return;
794         }
795         eofile = 0;
796         /* Make sure that we always have enough lookahead. This is important
797          * if input comes from a device such as a tty.
798          */
799         while (lookahead < MIN_LOOKAHEAD && !eofile)
800                 fill_window();
801
802         ins_h = 0;
803         for (j = 0; j < MIN_MATCH - 1; j++)
804                 UPDATE_HASH(ins_h, window[j]);
805         /* If lookahead < MIN_MATCH, ins_h is garbage, but this is
806          * not important since only literal bytes will be emitted.
807          */
808 }
809
810 /* ===========================================================================
811  * Set match_start to the longest match starting at the given string and
812  * return its length. Matches shorter or equal to prev_length are discarded,
813  * in which case the result is equal to prev_length and match_start is
814  * garbage.
815  * IN assertions: cur_match is the head of the hash chain for the current
816  *   string (strstart) and its distance is <= MAX_DIST, and prev_length >= 1
817  */
818
819 /* For MSDOS, OS/2 and 386 Unix, an optimized version is in match.asm or
820  * match.s. The code is functionally equivalent, so you can use the C version
821  * if desired.
822  */
823 static int longest_match(IPos cur_match)
824 {
825         unsigned chain_length = max_chain_length;       /* max hash chain length */
826         uch *scan = window + strstart;  /* current string */
827         uch *match;     /* matched string */
828         int len;        /* length of current match */
829         int best_len = prev_length;     /* best match length so far */
830         IPos limit =
831                 strstart > (IPos) MAX_DIST ? strstart - (IPos) MAX_DIST : NIL;
832         /* Stop when cur_match becomes <= limit. To simplify the code,
833          * we prevent matches with the string of window index 0.
834          */
835
836 /* The code is optimized for HASH_BITS >= 8 and MAX_MATCH-2 multiple of 16.
837  * It is easy to get rid of this optimization if necessary.
838  */
839 #if HASH_BITS < 8 || MAX_MATCH != 258
840 #  error Code too clever
841 #endif
842         uch *strend = window + strstart + MAX_MATCH;
843         uch scan_end1 = scan[best_len - 1];
844         uch scan_end = scan[best_len];
845
846         /* Do not waste too much time if we already have a good match: */
847         if (prev_length >= good_match) {
848                 chain_length >>= 2;
849         }
850         Assert(strstart <= window_size - MIN_LOOKAHEAD, "insufficient lookahead");
851
852         do {
853                 Assert(cur_match < strstart, "no future");
854                 match = window + cur_match;
855
856                 /* Skip to next match if the match length cannot increase
857                  * or if the match length is less than 2:
858                  */
859                 if (match[best_len] != scan_end ||
860                         match[best_len - 1] != scan_end1 ||
861                         *match != *scan || *++match != scan[1])
862                         continue;
863
864                 /* The check at best_len-1 can be removed because it will be made
865                  * again later. (This heuristic is not always a win.)
866                  * It is not necessary to compare scan[2] and match[2] since they
867                  * are always equal when the other bytes match, given that
868                  * the hash keys are equal and that HASH_BITS >= 8.
869                  */
870                 scan += 2, match++;
871
872                 /* We check for insufficient lookahead only every 8th comparison;
873                  * the 256th check will be made at strstart+258.
874                  */
875                 do {
876                 } while (*++scan == *++match && *++scan == *++match &&
877                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match &&
878                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match &&
879                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match && scan < strend);
880
881                 len = MAX_MATCH - (int) (strend - scan);
882                 scan = strend - MAX_MATCH;
883
884                 if (len > best_len) {
885                         match_start = cur_match;
886                         best_len = len;
887                         if (len >= nice_match)
888                                 break;
889                         scan_end1 = scan[best_len - 1];
890                         scan_end = scan[best_len];
891                 }
892         } while ((cur_match = prev[cur_match & WMASK]) > limit
893                          && --chain_length != 0);
894
895         return best_len;
896 }
897
898 #ifdef DEBUG
899 /* ===========================================================================
900  * Check that the match at match_start is indeed a match.
901  */
902 static void check_match(IPos start, IPos match, int length)
903 {
904         /* check that the match is indeed a match */
905         if (memcmp((char *) window + match,
906                            (char *) window + start, length) != EQUAL) {
907                 bb_error_msg(" start %d, match %d, length %d", start, match, length);
908                 bb_error_msg("invalid match");
909         }
910         if (verbose > 1) {
911                 bb_error_msg("\\[%d,%d]", start - match, length);
912                 do {
913                         putc(window[start++], stderr);
914                 } while (--length != 0);
915         }
916 }
917 #else
918 #  define check_match(start, match, length)
919 #endif
920
921 /* ===========================================================================
922  * Fill the window when the lookahead becomes insufficient.
923  * Updates strstart and lookahead, and sets eofile if end of input file.
924  * IN assertion: lookahead < MIN_LOOKAHEAD && strstart + lookahead > 0
925  * OUT assertions: at least one byte has been read, or eofile is set;
926  *    file reads are performed for at least two bytes (required for the
927  *    translate_eol option).
928  */
929 static void fill_window(void)
930 {
931         unsigned n, m;
932         unsigned more =
933                 (unsigned) (window_size - (ulg) lookahead - (ulg) strstart);
934         /* Amount of free space at the end of the window. */
935
936         /* If the window is almost full and there is insufficient lookahead,
937          * move the upper half to the lower one to make room in the upper half.
938          */
939         if (more == (unsigned) EOF) {
940                 /* Very unlikely, but possible on 16 bit machine if strstart == 0
941                  * and lookahead == 1 (input done one byte at time)
942                  */
943                 more--;
944         } else if (strstart >= WSIZE + MAX_DIST) {
945                 /* By the IN assertion, the window is not empty so we can't confuse
946                  * more == 0 with more == 64K on a 16 bit machine.
947                  */
948                 Assert(window_size == (ulg) 2 * WSIZE, "no sliding with BIG_MEM");
949
950                 memcpy((char *) window, (char *) window + WSIZE, (unsigned) WSIZE);
951                 match_start -= WSIZE;
952                 strstart -= WSIZE;      /* we now have strstart >= MAX_DIST: */
953
954                 block_start -= (long) WSIZE;
955
956                 for (n = 0; n < HASH_SIZE; n++) {
957                         m = head[n];
958                         head[n] = (Pos) (m >= WSIZE ? m - WSIZE : NIL);
959                 }
960                 for (n = 0; n < WSIZE; n++) {
961                         m = prev[n];
962                         prev[n] = (Pos) (m >= WSIZE ? m - WSIZE : NIL);
963                         /* If n is not on any hash chain, prev[n] is garbage but
964                          * its value will never be used.
965                          */
966                 }
967                 more += WSIZE;
968         }
969         /* At this point, more >= 2 */
970         if (!eofile) {
971                 n = read_buf((char *) window + strstart + lookahead, more);
972                 if (n == 0 || n == (unsigned) EOF) {
973                         eofile = 1;
974                 } else {
975                         lookahead += n;
976                 }
977         }
978 }
979
980 /* ===========================================================================
981  * Flush the current block, with given end-of-file flag.
982  * IN assertion: strstart is set to the end of the current match.
983  */
984 #define FLUSH_BLOCK(eof) \
985    flush_block(block_start >= 0L ? (char*)&window[(unsigned)block_start] : \
986                 (char*)NULL, (long)strstart - block_start, (eof))
987
988 /* ===========================================================================
989  * Same as above, but achieves better compression. We use a lazy
990  * evaluation for matches: a match is finally adopted only if there is
991  * no better match at the next window position.
992  */
993 static ulg deflate(void)
994 {
995         IPos hash_head;         /* head of hash chain */
996         IPos prev_match;        /* previous match */
997         int flush;                      /* set if current block must be flushed */
998         int match_available = 0;        /* set if previous match exists */
999         unsigned match_length = MIN_MATCH - 1;  /* length of best match */
1000
1001         /* Process the input block. */
1002         while (lookahead != 0) {
1003                 /* Insert the string window[strstart .. strstart+2] in the
1004                  * dictionary, and set hash_head to the head of the hash chain:
1005                  */
1006                 INSERT_STRING(strstart, hash_head);
1007
1008                 /* Find the longest match, discarding those <= prev_length.
1009                  */
1010                 prev_length = match_length, prev_match = match_start;
1011                 match_length = MIN_MATCH - 1;
1012
1013                 if (hash_head != NIL && prev_length < max_lazy_match &&
1014                         strstart - hash_head <= MAX_DIST) {
1015                         /* To simplify the code, we prevent matches with the string
1016                          * of window index 0 (in particular we have to avoid a match
1017                          * of the string with itself at the start of the input file).
1018                          */
1019                         match_length = longest_match(hash_head);
1020                         /* longest_match() sets match_start */
1021                         if (match_length > lookahead)
1022                                 match_length = lookahead;
1023
1024                         /* Ignore a length 3 match if it is too distant: */
1025                         if (match_length == MIN_MATCH && strstart - match_start > TOO_FAR) {
1026                                 /* If prev_match is also MIN_MATCH, match_start is garbage
1027                                  * but we will ignore the current match anyway.
1028                                  */
1029                                 match_length--;
1030                         }
1031                 }
1032                 /* If there was a match at the previous step and the current
1033                  * match is not better, output the previous match:
1034                  */
1035                 if (prev_length >= MIN_MATCH && match_length <= prev_length) {
1036
1037                         check_match(strstart - 1, prev_match, prev_length);
1038
1039                         flush =
1040                                 ct_tally(strstart - 1 - prev_match, prev_length - MIN_MATCH);
1041
1042                         /* Insert in hash table all strings up to the end of the match.
1043                          * strstart-1 and strstart are already inserted.
1044                          */
1045                         lookahead -= prev_length - 1;
1046                         prev_length -= 2;
1047                         do {
1048                                 strstart++;
1049                                 INSERT_STRING(strstart, hash_head);
1050                                 /* strstart never exceeds WSIZE-MAX_MATCH, so there are
1051                                  * always MIN_MATCH bytes ahead. If lookahead < MIN_MATCH
1052                                  * these bytes are garbage, but it does not matter since the
1053                                  * next lookahead bytes will always be emitted as literals.
1054                                  */
1055                         } while (--prev_length != 0);
1056                         match_available = 0;
1057                         match_length = MIN_MATCH - 1;
1058                         strstart++;
1059                         if (flush)
1060                                 FLUSH_BLOCK(0), block_start = strstart;
1061
1062                 } else if (match_available) {
1063                         /* If there was no match at the previous position, output a
1064                          * single literal. If there was a match but the current match
1065                          * is longer, truncate the previous match to a single literal.
1066                          */
1067                         Tracevv((stderr, "%c", window[strstart - 1]));
1068                         if (ct_tally(0, window[strstart - 1])) {
1069                                 FLUSH_BLOCK(0), block_start = strstart;
1070                         }
1071                         strstart++;
1072                         lookahead--;
1073                 } else {
1074                         /* There is no previous match to compare with, wait for
1075                          * the next step to decide.
1076                          */
1077                         match_available = 1;
1078                         strstart++;
1079                         lookahead--;
1080                 }
1081                 Assert(strstart <= isize && lookahead <= isize, "a bit too far");
1082
1083                 /* Make sure that we always have enough lookahead, except
1084                  * at the end of the input file. We need MAX_MATCH bytes
1085                  * for the next match, plus MIN_MATCH bytes to insert the
1086                  * string following the next match.
1087                  */
1088                 while (lookahead < MIN_LOOKAHEAD && !eofile)
1089                         fill_window();
1090         }
1091         if (match_available)
1092                 ct_tally(0, window[strstart - 1]);
1093
1094         return FLUSH_BLOCK(1);  /* eof */
1095 }
1096
1097 /* gzip (GNU zip) -- compress files with zip algorithm and 'compress' interface
1098  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
1099  * The unzip code was written and put in the public domain by Mark Adler.
1100  * Portions of the lzw code are derived from the public domain 'compress'
1101  * written by Spencer Thomas, Joe Orost, James Woods, Jim McKie, Steve Davies,
1102  * Ken Turkowski, Dave Mack and Peter Jannesen.
1103  *
1104  * See the license_msg below and the file COPYING for the software license.
1105  * See the file algorithm.doc for the compression algorithms and file formats.
1106  */
1107
1108 /* Compress files with zip algorithm and 'compress' interface.
1109  * See usage() and help() functions below for all options.
1110  * Outputs:
1111  *        file.gz:   compressed file with same mode, owner, and utimes
1112  *     or stdout with -c option or if stdin used as input.
1113  * If the output file name had to be truncated, the original name is kept
1114  * in the compressed file.
1115  */
1116
1117                 /* configuration */
1118
1119 typedef struct dirent dir_type;
1120
1121 /* ======================================================================== */
1122 int gzip_main(int argc, char **argv)
1123 {
1124         int result;
1125         int inFileNum;
1126         int outFileNum;
1127         struct stat statBuf;
1128         char *delFileName;
1129         int tostdout = 0;
1130         int force = 0;
1131         int opt;
1132
1133         while ((opt = getopt(argc, argv, "cf123456789dq")) != -1) {
1134                 switch (opt) {
1135                 case 'c':
1136                         tostdout = 1;
1137                         break;
1138                 case 'f':
1139                         force = 1;
1140                         break;
1141                         /* Ignore 1-9 (compression level) options */
1142                 case '1':
1143                 case '2':
1144                 case '3':
1145                 case '4':
1146                 case '5':
1147                 case '6':
1148                 case '7':
1149                 case '8':
1150                 case '9':
1151                         break;
1152                 case 'q':
1153                         break;
1154 #ifdef CONFIG_GUNZIP
1155                 case 'd':
1156                         optind = 1;
1157                         return gunzip_main(argc, argv);
1158 #endif
1159                 default:
1160                         bb_show_usage();
1161                 }
1162         }
1163
1164         foreground = signal(SIGINT, SIG_IGN) != SIG_IGN;
1165         if (foreground) {
1166                 (void) signal(SIGINT, abort_gzip);
1167         }
1168 #ifdef SIGTERM
1169         if (signal(SIGTERM, SIG_IGN) != SIG_IGN) {
1170                 (void) signal(SIGTERM, abort_gzip);
1171         }
1172 #endif
1173 #ifdef SIGHUP
1174         if (signal(SIGHUP, SIG_IGN) != SIG_IGN) {
1175                 (void) signal(SIGHUP, abort_gzip);
1176         }
1177 #endif
1178
1179         strncpy(z_suffix, Z_SUFFIX, sizeof(z_suffix) - 1);
1180         z_len = strlen(z_suffix);
1181
1182         /* Allocate all global buffers (for DYN_ALLOC option) */
1183         ALLOC(uch, inbuf, INBUFSIZ + INBUF_EXTRA);
1184         ALLOC(uch, outbuf, OUTBUFSIZ + OUTBUF_EXTRA);
1185         ALLOC(ush, d_buf, DIST_BUFSIZE);
1186         ALLOC(uch, window, 2L * WSIZE);
1187         ALLOC(ush, tab_prefix, 1L << BITS);
1188
1189         /* Initialise the CRC32 table */
1190         crc_32_tab = bb_crc32_filltable(0);
1191         
1192         clear_bufs();
1193         part_nb = 0;
1194
1195         if (optind == argc) {
1196                 time_stamp = 0;
1197                 ifile_size = -1L;
1198                 zip(STDIN_FILENO, STDOUT_FILENO);
1199         } else {
1200                 int i;
1201
1202                 for (i = optind; i < argc; i++) {
1203                         char *path = NULL;
1204
1205                         clear_bufs();
1206                         if (strcmp(argv[i], "-") == 0) {
1207                                 time_stamp = 0;
1208                                 ifile_size = -1L;
1209                                 inFileNum = STDIN_FILENO;
1210                                 outFileNum = STDOUT_FILENO;
1211                         } else {
1212                                 inFileNum = bb_xopen3(argv[i], O_RDONLY, 0);
1213                                 if (fstat(inFileNum, &statBuf) < 0)
1214                                         bb_perror_msg_and_die("%s", argv[i]);
1215                                 time_stamp = statBuf.st_ctime;
1216                                 ifile_size = statBuf.st_size;
1217
1218                                 if (!tostdout) {
1219                                         path = xmalloc(strlen(argv[i]) + 4);
1220                                         strcpy(path, argv[i]);
1221                                         strcat(path, ".gz");
1222
1223                                         /* Open output file */
1224 #if (__GLIBC__ >= 2) && (__GLIBC_MINOR__ >= 1) && defined O_NOFOLLOW
1225                                         outFileNum =
1226                                                 open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL | O_NOFOLLOW);
1227 #else
1228                                         outFileNum = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL);
1229 #endif
1230                                         if (outFileNum < 0) {
1231                                                 bb_perror_msg("%s", path);
1232                                                 free(path);
1233                                                 continue;
1234                                         }
1235
1236                                         /* Set permissions on the file */
1237                                         fchmod(outFileNum, statBuf.st_mode);
1238                                 } else
1239                                         outFileNum = STDOUT_FILENO;
1240                         }
1241
1242                         if (path == NULL && isatty(outFileNum) && force == 0) {
1243                                 bb_error_msg
1244                                         ("compressed data not written to a terminal. Use -f to force compression.");
1245                                 free(path);
1246                                 continue;
1247                         }
1248
1249                         result = zip(inFileNum, outFileNum);
1250
1251                         if (path != NULL) {
1252                                 close(inFileNum);
1253                                 close(outFileNum);
1254
1255                                 /* Delete the original file */
1256                                 if (result == OK)
1257                                         delFileName = argv[i];
1258                                 else
1259                                         delFileName = path;
1260
1261                                 if (unlink(delFileName) < 0)
1262                                         bb_perror_msg("%s", delFileName);
1263                         }
1264
1265                         free(path);
1266                 }
1267         }
1268
1269         return (exit_code);
1270 }
1271
1272 /* trees.c -- output deflated data using Huffman coding
1273  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
1274  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
1275  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
1276  */
1277
1278 /*
1279  *  PURPOSE
1280  *
1281  *      Encode various sets of source values using variable-length
1282  *      binary code trees.
1283  *
1284  *  DISCUSSION
1285  *
1286  *      The PKZIP "deflation" process uses several Huffman trees. The more
1287  *      common source values are represented by shorter bit sequences.
1288  *
1289  *      Each code tree is stored in the ZIP file in a compressed form
1290  *      which is itself a Huffman encoding of the lengths of
1291  *      all the code strings (in ascending order by source values).
1292  *      The actual code strings are reconstructed from the lengths in
1293  *      the UNZIP process, as described in the "application note"
1294  *      (APPNOTE.TXT) distributed as part of PKWARE's PKZIP program.
1295  *
1296  *  REFERENCES
1297  *
1298  *      Lynch, Thomas J.
1299  *          Data Compression:  Techniques and Applications, pp. 53-55.
1300  *          Lifetime Learning Publications, 1985.  ISBN 0-534-03418-7.
1301  *
1302  *      Storer, James A.
1303  *          Data Compression:  Methods and Theory, pp. 49-50.
1304  *          Computer Science Press, 1988.  ISBN 0-7167-8156-5.
1305  *
1306  *      Sedgewick, R.
1307  *          Algorithms, p290.
1308  *          Addison-Wesley, 1983. ISBN 0-201-06672-6.
1309  *
1310  *  INTERFACE
1311  *
1312  *      void ct_init (ush *attr, int *methodp)
1313  *          Allocate the match buffer, initialize the various tables and save
1314  *          the location of the internal file attribute (ascii/binary) and
1315  *          method (DEFLATE/STORE)
1316  *
1317  *      void ct_tally (int dist, int lc);
1318  *          Save the match info and tally the frequency counts.
1319  *
1320  *      long flush_block (char *buf, ulg stored_len, int eof)
1321  *          Determine the best encoding for the current block: dynamic trees,
1322  *          static trees or store, and output the encoded block to the zip
1323  *          file. Returns the total compressed length for the file so far.
1324  *
1325  */
1326
1327 /* ===========================================================================
1328  * Constants
1329  */
1330
1331 #define MAX_BITS 15
1332 /* All codes must not exceed MAX_BITS bits */
1333
1334 #define MAX_BL_BITS 7
1335 /* Bit length codes must not exceed MAX_BL_BITS bits */
1336
1337 #define LENGTH_CODES 29
1338 /* number of length codes, not counting the special END_BLOCK code */
1339
1340 #define LITERALS  256
1341 /* number of literal bytes 0..255 */
1342
1343 #define END_BLOCK 256
1344 /* end of block literal code */
1345
1346 #define L_CODES (LITERALS+1+LENGTH_CODES)
1347 /* number of Literal or Length codes, including the END_BLOCK code */
1348
1349 #define D_CODES   30
1350 /* number of distance codes */
1351
1352 #define BL_CODES  19
1353 /* number of codes used to transfer the bit lengths */
1354
1355 typedef uch extra_bits_t;
1356
1357 /* extra bits for each length code */
1358 static const extra_bits_t extra_lbits[LENGTH_CODES]
1359         = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4,
1360         4, 4, 5, 5, 5, 5, 0
1361 };
1362
1363 /* extra bits for each distance code */
1364 static const extra_bits_t extra_dbits[D_CODES]
1365         = { 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9,
1366         10, 10, 11, 11, 12, 12, 13, 13
1367 };
1368
1369 /* extra bits for each bit length code */
1370 static const extra_bits_t extra_blbits[BL_CODES]
1371 = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 3, 7 };
1372
1373 #define STORED_BLOCK 0
1374 #define STATIC_TREES 1
1375 #define DYN_TREES    2
1376 /* The three kinds of block type */
1377
1378 #ifndef LIT_BUFSIZE
1379 #  ifdef SMALL_MEM
1380 #    define LIT_BUFSIZE  0x2000
1381 #  else
1382 #  ifdef MEDIUM_MEM
1383 #    define LIT_BUFSIZE  0x4000
1384 #  else
1385 #    define LIT_BUFSIZE  0x8000
1386 #  endif
1387 #  endif
1388 #endif
1389 #ifndef DIST_BUFSIZE
1390 #  define DIST_BUFSIZE  LIT_BUFSIZE
1391 #endif
1392 /* Sizes of match buffers for literals/lengths and distances.  There are
1393  * 4 reasons for limiting LIT_BUFSIZE to 64K:
1394  *   - frequencies can be kept in 16 bit counters
1395  *   - if compression is not successful for the first block, all input data is
1396  *     still in the window so we can still emit a stored block even when input
1397  *     comes from standard input.  (This can also be done for all blocks if
1398  *     LIT_BUFSIZE is not greater than 32K.)
1399  *   - if compression is not successful for a file smaller than 64K, we can
1400  *     even emit a stored file instead of a stored block (saving 5 bytes).
1401  *   - creating new Huffman trees less frequently may not provide fast
1402  *     adaptation to changes in the input data statistics. (Take for
1403  *     example a binary file with poorly compressible code followed by
1404  *     a highly compressible string table.) Smaller buffer sizes give
1405  *     fast adaptation but have of course the overhead of transmitting trees
1406  *     more frequently.
1407  *   - I can't count above 4
1408  * The current code is general and allows DIST_BUFSIZE < LIT_BUFSIZE (to save
1409  * memory at the expense of compression). Some optimizations would be possible
1410  * if we rely on DIST_BUFSIZE == LIT_BUFSIZE.
1411  */
1412 #if LIT_BUFSIZE > INBUFSIZ
1413 #error cannot overlay l_buf and inbuf
1414 #endif
1415 #define REP_3_6      16
1416 /* repeat previous bit length 3-6 times (2 bits of repeat count) */
1417 #define REPZ_3_10    17
1418 /* repeat a zero length 3-10 times  (3 bits of repeat count) */
1419 #define REPZ_11_138  18
1420 /* repeat a zero length 11-138 times  (7 bits of repeat count) */
1421
1422 /* ===========================================================================
1423  * Local data
1424  */
1425
1426 /* Data structure describing a single value and its code string. */
1427 typedef struct ct_data {
1428         union {
1429                 ush freq;               /* frequency count */
1430                 ush code;               /* bit string */
1431         } fc;
1432         union {
1433                 ush dad;                /* father node in Huffman tree */
1434                 ush len;                /* length of bit string */
1435         } dl;
1436 } ct_data;
1437
1438 #define Freq fc.freq
1439 #define Code fc.code
1440 #define Dad  dl.dad
1441 #define Len  dl.len
1442
1443 #define HEAP_SIZE (2*L_CODES+1)
1444 /* maximum heap size */
1445
1446 static ct_data dyn_ltree[HEAP_SIZE];    /* literal and length tree */
1447 static ct_data dyn_dtree[2 * D_CODES + 1];      /* distance tree */
1448
1449 static ct_data static_ltree[L_CODES + 2];
1450
1451 /* The static literal tree. Since the bit lengths are imposed, there is no
1452  * need for the L_CODES extra codes used during heap construction. However
1453  * The codes 286 and 287 are needed to build a canonical tree (see ct_init
1454  * below).
1455  */
1456
1457 static ct_data static_dtree[D_CODES];
1458
1459 /* The static distance tree. (Actually a trivial tree since all codes use
1460  * 5 bits.)
1461  */
1462
1463 static ct_data bl_tree[2 * BL_CODES + 1];
1464
1465 /* Huffman tree for the bit lengths */
1466
1467 typedef struct tree_desc {
1468         ct_data *dyn_tree;      /* the dynamic tree */
1469         ct_data *static_tree;   /* corresponding static tree or NULL */
1470         const extra_bits_t *extra_bits; /* extra bits for each code or NULL */
1471         int extra_base;         /* base index for extra_bits */
1472         int elems;                      /* max number of elements in the tree */
1473         int max_length;         /* max bit length for the codes */
1474         int max_code;           /* largest code with non zero frequency */
1475 } tree_desc;
1476
1477 static tree_desc l_desc =
1478         { dyn_ltree, static_ltree, extra_lbits, LITERALS + 1, L_CODES,
1479         MAX_BITS, 0
1480 };
1481
1482 static tree_desc d_desc =
1483         { dyn_dtree, static_dtree, extra_dbits, 0, D_CODES, MAX_BITS, 0 };
1484
1485 static tree_desc bl_desc =
1486         { bl_tree, (ct_data *) 0, extra_blbits, 0, BL_CODES, MAX_BL_BITS,
1487         0
1488 };
1489
1490
1491 static ush bl_count[MAX_BITS + 1];
1492
1493 /* number of codes at each bit length for an optimal tree */
1494
1495 static const uch bl_order[BL_CODES]
1496 = { 16, 17, 18, 0, 8, 7, 9, 6, 10, 5, 11, 4, 12, 3, 13, 2, 14, 1, 15 };
1497
1498 /* The lengths of the bit length codes are sent in order of decreasing
1499  * probability, to avoid transmitting the lengths for unused bit length codes.
1500  */
1501
1502 static int heap[2 * L_CODES + 1];       /* heap used to build the Huffman trees */
1503 static int heap_len;    /* number of elements in the heap */
1504 static int heap_max;    /* element of largest frequency */
1505
1506 /* The sons of heap[n] are heap[2*n] and heap[2*n+1]. heap[0] is not used.
1507  * The same heap array is used to build all trees.
1508  */
1509
1510 static uch depth[2 * L_CODES + 1];
1511
1512 /* Depth of each subtree used as tie breaker for trees of equal frequency */
1513
1514 static uch length_code[MAX_MATCH - MIN_MATCH + 1];
1515
1516 /* length code for each normalized match length (0 == MIN_MATCH) */
1517
1518 static uch dist_code[512];
1519
1520 /* distance codes. The first 256 values correspond to the distances
1521  * 3 .. 258, the last 256 values correspond to the top 8 bits of
1522  * the 15 bit distances.
1523  */
1524
1525 static int base_length[LENGTH_CODES];
1526
1527 /* First normalized length for each code (0 = MIN_MATCH) */
1528
1529 static int base_dist[D_CODES];
1530
1531 /* First normalized distance for each code (0 = distance of 1) */
1532
1533 #define l_buf inbuf
1534 /* DECLARE(uch, l_buf, LIT_BUFSIZE);  buffer for literals or lengths */
1535
1536 /* DECLARE(ush, d_buf, DIST_BUFSIZE); buffer for distances */
1537
1538 static uch flag_buf[(LIT_BUFSIZE / 8)];
1539
1540 /* flag_buf is a bit array distinguishing literals from lengths in
1541  * l_buf, thus indicating the presence or absence of a distance.
1542  */
1543
1544 static unsigned last_lit;       /* running index in l_buf */
1545 static unsigned last_dist;      /* running index in d_buf */
1546 static unsigned last_flags;     /* running index in flag_buf */
1547 static uch flags;               /* current flags not yet saved in flag_buf */
1548 static uch flag_bit;    /* current bit used in flags */
1549
1550 /* bits are filled in flags starting at bit 0 (least significant).
1551  * Note: these flags are overkill in the current code since we don't
1552  * take advantage of DIST_BUFSIZE == LIT_BUFSIZE.
1553  */
1554
1555 static ulg opt_len;             /* bit length of current block with optimal trees */
1556 static ulg static_len;  /* bit length of current block with static trees */
1557
1558 static ulg compressed_len;      /* total bit length of compressed file */
1559
1560
1561 static ush *file_type;  /* pointer to UNKNOWN, BINARY or ASCII */
1562 static int *file_method;        /* pointer to DEFLATE or STORE */
1563
1564 /* ===========================================================================
1565  * Local (static) routines in this file.
1566  */
1567
1568 static void init_block(void);
1569 static void pqdownheap(ct_data * tree, int k);
1570 static void gen_bitlen(tree_desc * desc);
1571 static void gen_codes(ct_data * tree, int max_code);
1572 static void build_tree(tree_desc * desc);
1573 static void scan_tree(ct_data * tree, int max_code);
1574 static void send_tree(ct_data * tree, int max_code);
1575 static int build_bl_tree(void);
1576 static void send_all_trees(int lcodes, int dcodes, int blcodes);
1577 static void compress_block(ct_data * ltree, ct_data * dtree);
1578 static void set_file_type(void);
1579
1580
1581 #ifndef DEBUG
1582 #  define send_code(c, tree) send_bits(tree[c].Code, tree[c].Len)
1583    /* Send a code of the given tree. c and tree must not have side effects */
1584
1585 #else                                                   /* DEBUG */
1586 #  define send_code(c, tree) \
1587      { if (verbose>1) bb_error_msg("\ncd %3d ",(c)); \
1588        send_bits(tree[c].Code, tree[c].Len); }
1589 #endif
1590
1591 #define d_code(dist) \
1592    ((dist) < 256 ? dist_code[dist] : dist_code[256+((dist)>>7)])
1593 /* Mapping from a distance to a distance code. dist is the distance - 1 and
1594  * must not have side effects. dist_code[256] and dist_code[257] are never
1595  * used.
1596  */
1597
1598 /* the arguments must not have side effects */
1599
1600 /* ===========================================================================
1601  * Allocate the match buffer, initialize the various tables and save the
1602  * location of the internal file attribute (ascii/binary) and method
1603  * (DEFLATE/STORE).
1604  */
1605 static void ct_init(ush * attr, int *methodp)
1606 {
1607         int n;                          /* iterates over tree elements */
1608         int bits;                       /* bit counter */
1609         int length;                     /* length value */
1610         int code;                       /* code value */
1611         int dist;                       /* distance index */
1612
1613         file_type = attr;
1614         file_method = methodp;
1615         compressed_len = 0L;
1616
1617         if (static_dtree[0].Len != 0)
1618                 return;                 /* ct_init already called */
1619
1620         /* Initialize the mapping length (0..255) -> length code (0..28) */
1621         length = 0;
1622         for (code = 0; code < LENGTH_CODES - 1; code++) {
1623                 base_length[code] = length;
1624                 for (n = 0; n < (1 << extra_lbits[code]); n++) {
1625                         length_code[length++] = (uch) code;
1626                 }
1627         }
1628         Assert(length == 256, "ct_init: length != 256");
1629         /* Note that the length 255 (match length 258) can be represented
1630          * in two different ways: code 284 + 5 bits or code 285, so we
1631          * overwrite length_code[255] to use the best encoding:
1632          */
1633         length_code[length - 1] = (uch) code;
1634
1635         /* Initialize the mapping dist (0..32K) -> dist code (0..29) */
1636         dist = 0;
1637         for (code = 0; code < 16; code++) {
1638                 base_dist[code] = dist;
1639                 for (n = 0; n < (1 << extra_dbits[code]); n++) {
1640                         dist_code[dist++] = (uch) code;
1641                 }
1642         }
1643         Assert(dist == 256, "ct_init: dist != 256");
1644         dist >>= 7;                     /* from now on, all distances are divided by 128 */
1645         for (; code < D_CODES; code++) {
1646                 base_dist[code] = dist << 7;
1647                 for (n = 0; n < (1 << (extra_dbits[code] - 7)); n++) {
1648                         dist_code[256 + dist++] = (uch) code;
1649                 }
1650         }
1651         Assert(dist == 256, "ct_init: 256+dist != 512");
1652
1653         /* Construct the codes of the static literal tree */
1654         for (bits = 0; bits <= MAX_BITS; bits++)
1655                 bl_count[bits] = 0;
1656         n = 0;
1657         while (n <= 143)
1658                 static_ltree[n++].Len = 8, bl_count[8]++;
1659         while (n <= 255)
1660                 static_ltree[n++].Len = 9, bl_count[9]++;
1661         while (n <= 279)
1662                 static_ltree[n++].Len = 7, bl_count[7]++;
1663         while (n <= 287)
1664                 static_ltree[n++].Len = 8, bl_count[8]++;
1665         /* Codes 286 and 287 do not exist, but we must include them in the
1666          * tree construction to get a canonical Huffman tree (longest code
1667          * all ones)
1668          */
1669         gen_codes((ct_data *) static_ltree, L_CODES + 1);
1670
1671         /* The static distance tree is trivial: */
1672         for (n = 0; n < D_CODES; n++) {
1673                 static_dtree[n].Len = 5;
1674                 static_dtree[n].Code = bi_reverse(n, 5);
1675         }
1676
1677         /* Initialize the first block of the first file: */
1678         init_block();
1679 }
1680
1681 /* ===========================================================================
1682  * Initialize a new block.
1683  */
1684 static void init_block(void)
1685 {
1686         int n;                          /* iterates over tree elements */
1687
1688         /* Initialize the trees. */
1689         for (n = 0; n < L_CODES; n++)
1690                 dyn_ltree[n].Freq = 0;
1691         for (n = 0; n < D_CODES; n++)
1692                 dyn_dtree[n].Freq = 0;
1693         for (n = 0; n < BL_CODES; n++)
1694                 bl_tree[n].Freq = 0;
1695
1696         dyn_ltree[END_BLOCK].Freq = 1;
1697         opt_len = static_len = 0L;
1698         last_lit = last_dist = last_flags = 0;
1699         flags = 0;
1700         flag_bit = 1;
1701 }
1702
1703 #define SMALLEST 1
1704 /* Index within the heap array of least frequent node in the Huffman tree */
1705
1706
1707 /* ===========================================================================
1708  * Remove the smallest element from the heap and recreate the heap with
1709  * one less element. Updates heap and heap_len.
1710  */
1711 #define pqremove(tree, top) \
1712 {\
1713     top = heap[SMALLEST]; \
1714     heap[SMALLEST] = heap[heap_len--]; \
1715     pqdownheap(tree, SMALLEST); \
1716 }
1717
1718 /* ===========================================================================
1719  * Compares to subtrees, using the tree depth as tie breaker when
1720  * the subtrees have equal frequency. This minimizes the worst case length.
1721  */
1722 #define smaller(tree, n, m) \
1723    (tree[n].Freq < tree[m].Freq || \
1724    (tree[n].Freq == tree[m].Freq && depth[n] <= depth[m]))
1725
1726 /* ===========================================================================
1727  * Restore the heap property by moving down the tree starting at node k,
1728  * exchanging a node with the smallest of its two sons if necessary, stopping
1729  * when the heap property is re-established (each father smaller than its
1730  * two sons).
1731  */
1732 static void pqdownheap(ct_data * tree, int k)
1733 {
1734         int v = heap[k];
1735         int j = k << 1;         /* left son of k */
1736
1737         while (j <= heap_len) {
1738                 /* Set j to the smallest of the two sons: */
1739                 if (j < heap_len && smaller(tree, heap[j + 1], heap[j]))
1740                         j++;
1741
1742                 /* Exit if v is smaller than both sons */
1743                 if (smaller(tree, v, heap[j]))
1744                         break;
1745
1746                 /* Exchange v with the smallest son */
1747                 heap[k] = heap[j];
1748                 k = j;
1749
1750                 /* And continue down the tree, setting j to the left son of k */
1751                 j <<= 1;
1752         }
1753         heap[k] = v;
1754 }
1755
1756 /* ===========================================================================
1757  * Compute the optimal bit lengths for a tree and update the total bit length
1758  * for the current block.
1759  * IN assertion: the fields freq and dad are set, heap[heap_max] and
1760  *    above are the tree nodes sorted by increasing frequency.
1761  * OUT assertions: the field len is set to the optimal bit length, the
1762  *     array bl_count contains the frequencies for each bit length.
1763  *     The length opt_len is updated; static_len is also updated if stree is
1764  *     not null.
1765  */
1766 static void gen_bitlen(tree_desc * desc)
1767 {
1768         ct_data *tree = desc->dyn_tree;
1769         const extra_bits_t *extra = desc->extra_bits;
1770         int base = desc->extra_base;
1771         int max_code = desc->max_code;
1772         int max_length = desc->max_length;
1773         ct_data *stree = desc->static_tree;
1774         int h;                          /* heap index */
1775         int n, m;                       /* iterate over the tree elements */
1776         int bits;                       /* bit length */
1777         int xbits;                      /* extra bits */
1778         ush f;                          /* frequency */
1779         int overflow = 0;       /* number of elements with bit length too large */
1780
1781         for (bits = 0; bits <= MAX_BITS; bits++)
1782                 bl_count[bits] = 0;
1783
1784         /* In a first pass, compute the optimal bit lengths (which may
1785          * overflow in the case of the bit length tree).
1786          */
1787         tree[heap[heap_max]].Len = 0;   /* root of the heap */
1788
1789         for (h = heap_max + 1; h < HEAP_SIZE; h++) {
1790                 n = heap[h];
1791                 bits = tree[tree[n].Dad].Len + 1;
1792                 if (bits > max_length)
1793                         bits = max_length, overflow++;
1794                 tree[n].Len = (ush) bits;
1795                 /* We overwrite tree[n].Dad which is no longer needed */
1796
1797                 if (n > max_code)
1798                         continue;       /* not a leaf node */
1799
1800                 bl_count[bits]++;
1801                 xbits = 0;
1802                 if (n >= base)
1803                         xbits = extra[n - base];
1804                 f = tree[n].Freq;
1805                 opt_len += (ulg) f *(bits + xbits);
1806
1807                 if (stree)
1808                         static_len += (ulg) f *(stree[n].Len + xbits);
1809         }
1810         if (overflow == 0)
1811                 return;
1812
1813         Trace((stderr, "\nbit length overflow\n"));
1814         /* This happens for example on obj2 and pic of the Calgary corpus */
1815
1816         /* Find the first bit length which could increase: */
1817         do {
1818                 bits = max_length - 1;
1819                 while (bl_count[bits] == 0)
1820                         bits--;
1821                 bl_count[bits]--;       /* move one leaf down the tree */
1822                 bl_count[bits + 1] += 2;        /* move one overflow item as its brother */
1823                 bl_count[max_length]--;
1824                 /* The brother of the overflow item also moves one step up,
1825                  * but this does not affect bl_count[max_length]
1826                  */
1827                 overflow -= 2;
1828         } while (overflow > 0);
1829
1830         /* Now recompute all bit lengths, scanning in increasing frequency.
1831          * h is still equal to HEAP_SIZE. (It is simpler to reconstruct all
1832          * lengths instead of fixing only the wrong ones. This idea is taken
1833          * from 'ar' written by Haruhiko Okumura.)
1834          */
1835         for (bits = max_length; bits != 0; bits--) {
1836                 n = bl_count[bits];
1837                 while (n != 0) {
1838                         m = heap[--h];
1839                         if (m > max_code)
1840                                 continue;
1841                         if (tree[m].Len != (unsigned) bits) {
1842                                 Trace((stderr, "code %d bits %d->%d\n", m, tree[m].Len,
1843                                            bits));
1844                                 opt_len +=
1845                                         ((long) bits - (long) tree[m].Len) * (long) tree[m].Freq;
1846                                 tree[m].Len = (ush) bits;
1847                         }
1848                         n--;
1849                 }
1850         }
1851 }
1852
1853 /* ===========================================================================
1854  * Generate the codes for a given tree and bit counts (which need not be
1855  * optimal).
1856  * IN assertion: the array bl_count contains the bit length statistics for
1857  * the given tree and the field len is set for all tree elements.
1858  * OUT assertion: the field code is set for all tree elements of non
1859  *     zero code length.
1860  */
1861 static void gen_codes(ct_data * tree, int max_code)
1862 {
1863         ush next_code[MAX_BITS + 1];    /* next code value for each bit length */
1864         ush code = 0;           /* running code value */
1865         int bits;                       /* bit index */
1866         int n;                          /* code index */
1867
1868         /* The distribution counts are first used to generate the code values
1869          * without bit reversal.
1870          */
1871         for (bits = 1; bits <= MAX_BITS; bits++) {
1872                 next_code[bits] = code = (code + bl_count[bits - 1]) << 1;
1873         }
1874         /* Check that the bit counts in bl_count are consistent. The last code
1875          * must be all ones.
1876          */
1877         Assert(code + bl_count[MAX_BITS] - 1 == (1 << MAX_BITS) - 1,
1878                    "inconsistent bit counts");
1879         Tracev((stderr, "\ngen_codes: max_code %d ", max_code));
1880
1881         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
1882                 int len = tree[n].Len;
1883
1884                 if (len == 0)
1885                         continue;
1886                 /* Now reverse the bits */
1887                 tree[n].Code = bi_reverse(next_code[len]++, len);
1888
1889                 Tracec(tree != static_ltree,
1890                            (stderr, "\nn %3d %c l %2d c %4x (%x) ", n,
1891                                 (isgraph(n) ? n : ' '), len, tree[n].Code,
1892                                 next_code[len] - 1));
1893         }
1894 }
1895
1896 /* ===========================================================================
1897  * Construct one Huffman tree and assigns the code bit strings and lengths.
1898  * Update the total bit length for the current block.
1899  * IN assertion: the field freq is set for all tree elements.
1900  * OUT assertions: the fields len and code are set to the optimal bit length
1901  *     and corresponding code. The length opt_len is updated; static_len is
1902  *     also updated if stree is not null. The field max_code is set.
1903  */
1904 static void build_tree(tree_desc * desc)
1905 {
1906         ct_data *tree = desc->dyn_tree;
1907         ct_data *stree = desc->static_tree;
1908         int elems = desc->elems;
1909         int n, m;                       /* iterate over heap elements */
1910         int max_code = -1;      /* largest code with non zero frequency */
1911         int node = elems;       /* next internal node of the tree */
1912
1913         /* Construct the initial heap, with least frequent element in
1914          * heap[SMALLEST]. The sons of heap[n] are heap[2*n] and heap[2*n+1].
1915          * heap[0] is not used.
1916          */
1917         heap_len = 0, heap_max = HEAP_SIZE;
1918
1919         for (n = 0; n < elems; n++) {
1920                 if (tree[n].Freq != 0) {
1921                         heap[++heap_len] = max_code = n;
1922                         depth[n] = 0;
1923                 } else {
1924                         tree[n].Len = 0;
1925                 }
1926         }
1927
1928         /* The pkzip format requires that at least one distance code exists,
1929          * and that at least one bit should be sent even if there is only one
1930          * possible code. So to avoid special checks later on we force at least
1931          * two codes of non zero frequency.
1932          */
1933         while (heap_len < 2) {
1934                 int new = heap[++heap_len] = (max_code < 2 ? ++max_code : 0);
1935
1936                 tree[new].Freq = 1;
1937                 depth[new] = 0;
1938                 opt_len--;
1939                 if (stree)
1940                         static_len -= stree[new].Len;
1941                 /* new is 0 or 1 so it does not have extra bits */
1942         }
1943         desc->max_code = max_code;
1944
1945         /* The elements heap[heap_len/2+1 .. heap_len] are leaves of the tree,
1946          * establish sub-heaps of increasing lengths:
1947          */
1948         for (n = heap_len / 2; n >= 1; n--)
1949                 pqdownheap(tree, n);
1950
1951         /* Construct the Huffman tree by repeatedly combining the least two
1952          * frequent nodes.
1953          */
1954         do {
1955                 pqremove(tree, n);      /* n = node of least frequency */
1956                 m = heap[SMALLEST];     /* m = node of next least frequency */
1957
1958                 heap[--heap_max] = n;   /* keep the nodes sorted by frequency */
1959                 heap[--heap_max] = m;
1960
1961                 /* Create a new node father of n and m */
1962                 tree[node].Freq = tree[n].Freq + tree[m].Freq;
1963                 depth[node] = (uch) (MAX(depth[n], depth[m]) + 1);
1964                 tree[n].Dad = tree[m].Dad = (ush) node;
1965 #ifdef DUMP_BL_TREE
1966                 if (tree == bl_tree) {
1967                         bb_error_msg("\nnode %d(%d), sons %d(%d) %d(%d)",
1968                                         node, tree[node].Freq, n, tree[n].Freq, m, tree[m].Freq);
1969                 }
1970 #endif
1971                 /* and insert the new node in the heap */
1972                 heap[SMALLEST] = node++;
1973                 pqdownheap(tree, SMALLEST);
1974
1975         } while (heap_len >= 2);
1976
1977         heap[--heap_max] = heap[SMALLEST];
1978
1979         /* At this point, the fields freq and dad are set. We can now
1980          * generate the bit lengths.
1981          */
1982         gen_bitlen((tree_desc *) desc);
1983
1984         /* The field len is now set, we can generate the bit codes */
1985         gen_codes((ct_data *) tree, max_code);
1986 }
1987
1988 /* ===========================================================================
1989  * Scan a literal or distance tree to determine the frequencies of the codes
1990  * in the bit length tree. Updates opt_len to take into account the repeat
1991  * counts. (The contribution of the bit length codes will be added later
1992  * during the construction of bl_tree.)
1993  */
1994 static void scan_tree(ct_data * tree, int max_code)
1995 {
1996         int n;                          /* iterates over all tree elements */
1997         int prevlen = -1;       /* last emitted length */
1998         int curlen;                     /* length of current code */
1999         int nextlen = tree[0].Len;      /* length of next code */
2000         int count = 0;          /* repeat count of the current code */
2001         int max_count = 7;      /* max repeat count */
2002         int min_count = 4;      /* min repeat count */
2003
2004         if (nextlen == 0)
2005                 max_count = 138, min_count = 3;
2006         tree[max_code + 1].Len = (ush) 0xffff;  /* guard */
2007
2008         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
2009                 curlen = nextlen;
2010                 nextlen = tree[n + 1].Len;
2011                 if (++count < max_count && curlen == nextlen) {
2012                         continue;
2013                 } else if (count < min_count) {
2014                         bl_tree[curlen].Freq += count;
2015                 } else if (curlen != 0) {
2016                         if (curlen != prevlen)
2017                                 bl_tree[curlen].Freq++;
2018                         bl_tree[REP_3_6].Freq++;
2019                 } else if (count <= 10) {
2020                         bl_tree[REPZ_3_10].Freq++;
2021                 } else {
2022                         bl_tree[REPZ_11_138].Freq++;
2023                 }
2024                 count = 0;
2025                 prevlen = curlen;
2026                 if (nextlen == 0) {
2027                         max_count = 138, min_count = 3;
2028                 } else if (curlen == nextlen) {
2029                         max_count = 6, min_count = 3;
2030                 } else {
2031                         max_count = 7, min_count = 4;
2032                 }
2033         }
2034 }
2035
2036 /* ===========================================================================
2037  * Send a literal or distance tree in compressed form, using the codes in
2038  * bl_tree.
2039  */
2040 static void send_tree(ct_data * tree, int max_code)
2041 {
2042         int n;                          /* iterates over all tree elements */
2043         int prevlen = -1;       /* last emitted length */
2044         int curlen;                     /* length of current code */
2045         int nextlen = tree[0].Len;      /* length of next code */
2046         int count = 0;          /* repeat count of the current code */
2047         int max_count = 7;      /* max repeat count */
2048         int min_count = 4;      /* min repeat count */
2049
2050 /* tree[max_code+1].Len = -1; *//* guard already set */
2051         if (nextlen == 0)
2052                 max_count = 138, min_count = 3;
2053
2054         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
2055                 curlen = nextlen;
2056                 nextlen = tree[n + 1].Len;
2057                 if (++count < max_count && curlen == nextlen) {
2058                         continue;
2059                 } else if (count < min_count) {
2060                         do {
2061                                 send_code(curlen, bl_tree);
2062                         } while (--count != 0);
2063
2064                 } else if (curlen != 0) {
2065                         if (curlen != prevlen) {
2066                                 send_code(curlen, bl_tree);
2067                                 count--;
2068                         }
2069                         Assert(count >= 3 && count <= 6, " 3_6?");
2070                         send_code(REP_3_6, bl_tree);
2071                         send_bits(count - 3, 2);
2072
2073                 } else if (count <= 10) {
2074                         send_code(REPZ_3_10, bl_tree);
2075                         send_bits(count - 3, 3);
2076
2077                 } else {
2078                         send_code(REPZ_11_138, bl_tree);
2079                         send_bits(count - 11, 7);
2080                 }
2081                 count = 0;
2082                 prevlen = curlen;
2083                 if (nextlen == 0) {
2084                         max_count = 138, min_count = 3;
2085                 } else if (curlen == nextlen) {
2086                         max_count = 6, min_count = 3;
2087                 } else {
2088                         max_count = 7, min_count = 4;
2089                 }
2090         }
2091 }
2092
2093 /* ===========================================================================
2094  * Construct the Huffman tree for the bit lengths and return the index in
2095  * bl_order of the last bit length code to send.
2096  */
2097 static int build_bl_tree(void)
2098 {
2099         int max_blindex;        /* index of last bit length code of non zero freq */
2100
2101         /* Determine the bit length frequencies for literal and distance trees */
2102         scan_tree((ct_data *) dyn_ltree, l_desc.max_code);
2103         scan_tree((ct_data *) dyn_dtree, d_desc.max_code);
2104
2105         /* Build the bit length tree: */
2106         build_tree((tree_desc *) (&bl_desc));
2107         /* opt_len now includes the length of the tree representations, except
2108          * the lengths of the bit lengths codes and the 5+5+4 bits for the counts.
2109          */
2110
2111         /* Determine the number of bit length codes to send. The pkzip format
2112          * requires that at least 4 bit length codes be sent. (appnote.txt says
2113          * 3 but the actual value used is 4.)
2114          */
2115         for (max_blindex = BL_CODES - 1; max_blindex >= 3; max_blindex--) {
2116                 if (bl_tree[bl_order[max_blindex]].Len != 0)
2117                         break;
2118         }
2119         /* Update opt_len to include the bit length tree and counts */
2120         opt_len += 3 * (max_blindex + 1) + 5 + 5 + 4;
2121         Tracev((stderr, "\ndyn trees: dyn %ld, stat %ld", opt_len, static_len));
2122
2123         return max_blindex;
2124 }
2125
2126 /* ===========================================================================
2127  * Send the header for a block using dynamic Huffman trees: the counts, the
2128  * lengths of the bit length codes, the literal tree and the distance tree.
2129  * IN assertion: lcodes >= 257, dcodes >= 1, blcodes >= 4.
2130  */
2131 static void send_all_trees(int lcodes, int dcodes, int blcodes)
2132 {
2133         int rank;                       /* index in bl_order */
2134
2135         Assert(lcodes >= 257 && dcodes >= 1 && blcodes >= 4, "not enough codes");
2136         Assert(lcodes <= L_CODES && dcodes <= D_CODES
2137                    && blcodes <= BL_CODES, "too many codes");
2138         Tracev((stderr, "\nbl counts: "));
2139         send_bits(lcodes - 257, 5);     /* not +255 as stated in appnote.txt */
2140         send_bits(dcodes - 1, 5);
2141         send_bits(blcodes - 4, 4);      /* not -3 as stated in appnote.txt */
2142         for (rank = 0; rank < blcodes; rank++) {
2143                 Tracev((stderr, "\nbl code %2d ", bl_order[rank]));
2144                 send_bits(bl_tree[bl_order[rank]].Len, 3);
2145         }
2146         Tracev((stderr, "\nbl tree: sent %ld", bits_sent));
2147
2148         send_tree((ct_data *) dyn_ltree, lcodes - 1);   /* send the literal tree */
2149         Tracev((stderr, "\nlit tree: sent %ld", bits_sent));
2150
2151         send_tree((ct_data *) dyn_dtree, dcodes - 1);   /* send the distance tree */
2152         Tracev((stderr, "\ndist tree: sent %ld", bits_sent));
2153 }
2154
2155 /* ===========================================================================
2156  * Determine the best encoding for the current block: dynamic trees, static
2157  * trees or store, and output the encoded block to the zip file. This function
2158  * returns the total compressed length for the file so far.
2159  */
2160 static ulg flush_block(char *buf, ulg stored_len, int eof)
2161 {
2162         ulg opt_lenb, static_lenb;      /* opt_len and static_len in bytes */
2163         int max_blindex;        /* index of last bit length code of non zero freq */
2164
2165         flag_buf[last_flags] = flags;   /* Save the flags for the last 8 items */
2166
2167         /* Check if the file is ascii or binary */
2168         if (*file_type == (ush) UNKNOWN)
2169                 set_file_type();
2170
2171         /* Construct the literal and distance trees */
2172         build_tree((tree_desc *) (&l_desc));
2173         Tracev((stderr, "\nlit data: dyn %ld, stat %ld", opt_len, static_len));
2174
2175         build_tree((tree_desc *) (&d_desc));
2176         Tracev((stderr, "\ndist data: dyn %ld, stat %ld", opt_len, static_len));
2177         /* At this point, opt_len and static_len are the total bit lengths of
2178          * the compressed block data, excluding the tree representations.
2179          */
2180
2181         /* Build the bit length tree for the above two trees, and get the index
2182          * in bl_order of the last bit length code to send.
2183          */
2184         max_blindex = build_bl_tree();
2185
2186         /* Determine the best encoding. Compute first the block length in bytes */
2187         opt_lenb = (opt_len + 3 + 7) >> 3;
2188         static_lenb = (static_len + 3 + 7) >> 3;
2189
2190         Trace((stderr,
2191                    "\nopt %lu(%lu) stat %lu(%lu) stored %lu lit %u dist %u ",
2192                    opt_lenb, opt_len, static_lenb, static_len, stored_len,
2193                    last_lit, last_dist));
2194
2195         if (static_lenb <= opt_lenb)
2196                 opt_lenb = static_lenb;
2197
2198         /* If compression failed and this is the first and last block,
2199          * and if the zip file can be seeked (to rewrite the local header),
2200          * the whole file is transformed into a stored file:
2201          */
2202         if (stored_len <= opt_lenb && eof && compressed_len == 0L && seekable()) {
2203                 /* Since LIT_BUFSIZE <= 2*WSIZE, the input data must be there: */
2204                 if (buf == (char *) 0)
2205                         bb_error_msg("block vanished");
2206
2207                 copy_block(buf, (unsigned) stored_len, 0);      /* without header */
2208                 compressed_len = stored_len << 3;
2209                 *file_method = STORED;
2210
2211         } else if (stored_len + 4 <= opt_lenb && buf != (char *) 0) {
2212                 /* 4: two words for the lengths */
2213                 /* The test buf != NULL is only necessary if LIT_BUFSIZE > WSIZE.
2214                  * Otherwise we can't have processed more than WSIZE input bytes since
2215                  * the last block flush, because compression would have been
2216                  * successful. If LIT_BUFSIZE <= WSIZE, it is never too late to
2217                  * transform a block into a stored block.
2218                  */
2219                 send_bits((STORED_BLOCK << 1) + eof, 3);        /* send block type */
2220                 compressed_len = (compressed_len + 3 + 7) & ~7L;
2221                 compressed_len += (stored_len + 4) << 3;
2222
2223                 copy_block(buf, (unsigned) stored_len, 1);      /* with header */
2224
2225         } else if (static_lenb == opt_lenb) {
2226                 send_bits((STATIC_TREES << 1) + eof, 3);
2227                 compress_block((ct_data *) static_ltree, (ct_data *) static_dtree);
2228                 compressed_len += 3 + static_len;
2229         } else {
2230                 send_bits((DYN_TREES << 1) + eof, 3);
2231                 send_all_trees(l_desc.max_code + 1, d_desc.max_code + 1,
2232                                            max_blindex + 1);
2233                 compress_block((ct_data *) dyn_ltree, (ct_data *) dyn_dtree);
2234                 compressed_len += 3 + opt_len;
2235         }
2236         Assert(compressed_len == bits_sent, "bad compressed size");
2237         init_block();
2238
2239         if (eof) {
2240                 bi_windup();
2241                 compressed_len += 7;    /* align on byte boundary */
2242         }
2243         Tracev((stderr, "\ncomprlen %lu(%lu) ", compressed_len >> 3,
2244                         compressed_len - 7 * eof));
2245
2246         return compressed_len >> 3;
2247 }
2248
2249 /* ===========================================================================
2250  * Save the match info and tally the frequency counts. Return true if
2251  * the current block must be flushed.
2252  */
2253 static int ct_tally(int dist, int lc)
2254 {
2255         l_buf[last_lit++] = (uch) lc;
2256         if (dist == 0) {
2257                 /* lc is the unmatched char */
2258                 dyn_ltree[lc].Freq++;
2259         } else {
2260                 /* Here, lc is the match length - MIN_MATCH */
2261                 dist--;                 /* dist = match distance - 1 */
2262                 Assert((ush) dist < (ush) MAX_DIST &&
2263                            (ush) lc <= (ush) (MAX_MATCH - MIN_MATCH) &&
2264                            (ush) d_code(dist) < (ush) D_CODES, "ct_tally: bad match");
2265
2266                 dyn_ltree[length_code[lc] + LITERALS + 1].Freq++;
2267                 dyn_dtree[d_code(dist)].Freq++;
2268
2269                 d_buf[last_dist++] = (ush) dist;
2270                 flags |= flag_bit;
2271         }
2272         flag_bit <<= 1;
2273
2274         /* Output the flags if they fill a byte: */
2275         if ((last_lit & 7) == 0) {
2276                 flag_buf[last_flags++] = flags;
2277                 flags = 0, flag_bit = 1;
2278         }
2279         /* Try to guess if it is profitable to stop the current block here */
2280         if ((last_lit & 0xfff) == 0) {
2281                 /* Compute an upper bound for the compressed length */
2282                 ulg out_length = (ulg) last_lit * 8L;
2283                 ulg in_length = (ulg) strstart - block_start;
2284                 int dcode;
2285
2286                 for (dcode = 0; dcode < D_CODES; dcode++) {
2287                         out_length +=
2288                                 (ulg) dyn_dtree[dcode].Freq * (5L + extra_dbits[dcode]);
2289                 }
2290                 out_length >>= 3;
2291                 Trace((stderr,
2292                            "\nlast_lit %u, last_dist %u, in %ld, out ~%ld(%ld%%) ",
2293                            last_lit, last_dist, in_length, out_length,
2294                            100L - out_length * 100L / in_length));
2295                 if (last_dist < last_lit / 2 && out_length < in_length / 2)
2296                         return 1;
2297         }
2298         return (last_lit == LIT_BUFSIZE - 1 || last_dist == DIST_BUFSIZE);
2299         /* We avoid equality with LIT_BUFSIZE because of wraparound at 64K
2300          * on 16 bit machines and because stored blocks are restricted to
2301          * 64K-1 bytes.
2302          */
2303 }
2304
2305 /* ===========================================================================
2306  * Send the block data compressed using the given Huffman trees
2307  */
2308 static void compress_block(ct_data * ltree, ct_data * dtree)
2309 {
2310         unsigned dist;          /* distance of matched string */
2311         int lc;                         /* match length or unmatched char (if dist == 0) */
2312         unsigned lx = 0;        /* running index in l_buf */
2313         unsigned dx = 0;        /* running index in d_buf */
2314         unsigned fx = 0;        /* running index in flag_buf */
2315         uch flag = 0;           /* current flags */
2316         unsigned code;          /* the code to send */
2317         int extra;                      /* number of extra bits to send */
2318
2319         if (last_lit != 0)
2320                 do {
2321                         if ((lx & 7) == 0)
2322                                 flag = flag_buf[fx++];
2323                         lc = l_buf[lx++];
2324                         if ((flag & 1) == 0) {
2325                                 send_code(lc, ltree);   /* send a literal byte */
2326                                 Tracecv(isgraph(lc), (stderr, " '%c' ", lc));
2327                         } else {
2328                                 /* Here, lc is the match length - MIN_MATCH */
2329                                 code = length_code[lc];
2330                                 send_code(code + LITERALS + 1, ltree);  /* send the length code */
2331                                 extra = extra_lbits[code];
2332                                 if (extra != 0) {
2333                                         lc -= base_length[code];
2334                                         send_bits(lc, extra);   /* send the extra length bits */
2335                                 }
2336                                 dist = d_buf[dx++];
2337                                 /* Here, dist is the match distance - 1 */
2338                                 code = d_code(dist);
2339                                 Assert(code < D_CODES, "bad d_code");
2340
2341                                 send_code(code, dtree); /* send the distance code */
2342                                 extra = extra_dbits[code];
2343                                 if (extra != 0) {
2344                                         dist -= base_dist[code];
2345                                         send_bits(dist, extra); /* send the extra distance bits */
2346                                 }
2347                         }                       /* literal or match pair ? */
2348                         flag >>= 1;
2349                 } while (lx < last_lit);
2350
2351         send_code(END_BLOCK, ltree);
2352 }
2353
2354 /* ===========================================================================
2355  * Set the file type to ASCII or BINARY, using a crude approximation:
2356  * binary if more than 20% of the bytes are <= 6 or >= 128, ascii otherwise.
2357  * IN assertion: the fields freq of dyn_ltree are set and the total of all
2358  * frequencies does not exceed 64K (to fit in an int on 16 bit machines).
2359  */
2360 static void set_file_type(void)
2361 {
2362         int n = 0;
2363         unsigned ascii_freq = 0;
2364         unsigned bin_freq = 0;
2365
2366         while (n < 7)
2367                 bin_freq += dyn_ltree[n++].Freq;
2368         while (n < 128)
2369                 ascii_freq += dyn_ltree[n++].Freq;
2370         while (n < LITERALS)
2371                 bin_freq += dyn_ltree[n++].Freq;
2372         *file_type = bin_freq > (ascii_freq >> 2) ? BINARY : ASCII;
2373         if (*file_type == BINARY && translate_eol) {
2374                 bb_error_msg("-l used on binary file");
2375         }
2376 }
2377
2378 /* zip.c -- compress files to the gzip or pkzip format
2379  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
2380  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
2381  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
2382  */
2383
2384
2385 static uint32_t crc;                    /* crc on uncompressed file data */
2386 static long header_bytes;       /* number of bytes in gzip header */
2387
2388 static void put_long(ulg n)
2389 {
2390         put_short((n) & 0xffff);
2391         put_short(((ulg) (n)) >> 16);
2392 }
2393
2394 /* put_header_byte is used for the compressed output
2395  * - for the initial 4 bytes that can't overflow the buffer.
2396  */
2397 #define put_header_byte(c) {outbuf[outcnt++]=(uch)(c);}
2398
2399 /* ===========================================================================
2400  * Deflate in to out.
2401  * IN assertions: the input and output buffers are cleared.
2402  *   The variables time_stamp and save_orig_name are initialized.
2403  */
2404 static int zip(int in, int out)
2405 {
2406         uch my_flags = 0;       /* general purpose bit flags */
2407         ush attr = 0;           /* ascii/binary flag */
2408         ush deflate_flags = 0;  /* pkzip -es, -en or -ex equivalent */
2409
2410         ifd = in;
2411         ofd = out;
2412         outcnt = 0;
2413
2414         /* Write the header to the gzip file. See algorithm.doc for the format */
2415
2416
2417         method = DEFLATED;
2418         put_header_byte(GZIP_MAGIC[0]); /* magic header */
2419         put_header_byte(GZIP_MAGIC[1]);
2420         put_header_byte(DEFLATED);      /* compression method */
2421
2422         put_header_byte(my_flags);      /* general flags */
2423         put_long(time_stamp);
2424
2425         /* Write deflated file to zip file */
2426         crc = updcrc(0, 0);
2427
2428         bi_init(out);
2429         ct_init(&attr, &method);
2430         lm_init(&deflate_flags);
2431
2432         put_byte((uch) deflate_flags);  /* extra flags */
2433         put_byte(OS_CODE);      /* OS identifier */
2434
2435         header_bytes = (long) outcnt;
2436
2437         (void) deflate();
2438
2439         /* Write the crc and uncompressed size */
2440         put_long(crc);
2441         put_long(isize);
2442         header_bytes += 2 * sizeof(long);
2443
2444         flush_outbuf();
2445         return OK;
2446 }
2447
2448
2449 /* ===========================================================================
2450  * Read a new buffer from the current input file, perform end-of-line
2451  * translation, and update the crc and input file size.
2452  * IN assertion: size >= 2 (for end-of-line translation)
2453  */
2454 static int file_read(char *buf, unsigned size)
2455 {
2456         unsigned len;
2457
2458         Assert(insize == 0, "inbuf not empty");
2459
2460         len = read(ifd, buf, size);
2461         if (len == (unsigned) (-1) || len == 0)
2462                 return (int) len;
2463
2464         crc = updcrc((uch *) buf, len);
2465         isize += (ulg) len;
2466         return (int) len;
2467 }
2468
2469 /* ===========================================================================
2470  * Write the output buffer outbuf[0..outcnt-1] and update bytes_out.
2471  * (used for the compressed data only)
2472  */
2473 static void flush_outbuf(void)
2474 {
2475         if (outcnt == 0)
2476                 return;
2477
2478         write_buf(ofd, (char *) outbuf, outcnt);
2479         outcnt = 0;
2480 }