g[un]zip: add support for -v (verbose).
[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 // TODO: full support for -v for DESKTOP
20
21 #define SMALL_MEM
22
23 #include <stdlib.h>
24 #include <stdio.h>
25 #include <string.h>
26 #include <unistd.h>
27 #include <errno.h>
28 #include <sys/types.h>
29 #include <signal.h>
30 #include <utime.h>
31 #include <ctype.h>
32 #include <sys/types.h>
33 #include <unistd.h>
34 #include <dirent.h>
35 #include <fcntl.h>
36 #include <time.h>
37 #include "busybox.h"
38
39 typedef unsigned char uch;
40 typedef unsigned short ush;
41 typedef unsigned long ulg;
42
43 /* Return codes from gzip */
44 #define OK      0
45 #define ERROR   1
46 #define WARNING 2
47
48 /* Compression methods (see algorithm.doc) */
49 /* Only STORED and DEFLATED are supported by this BusyBox module */
50 #define STORED      0
51 /* methods 4 to 7 reserved */
52 #define DEFLATED    8
53
54 /* To save memory for 16 bit systems, some arrays are overlaid between
55  * the various modules:
56  * deflate:  prev+head   window      d_buf  l_buf  outbuf
57  * unlzw:    tab_prefix  tab_suffix  stack  inbuf  outbuf
58  * For compression, input is done in window[]. For decompression, output
59  * is done in window except for unlzw.
60  */
61
62 #ifndef INBUFSIZ
63 #  ifdef SMALL_MEM
64 #    define INBUFSIZ  0x2000    /* input buffer size */
65 #  else
66 #    define INBUFSIZ  0x8000    /* input buffer size */
67 #  endif
68 #endif
69 #define INBUF_EXTRA  64 /* required by unlzw() */
70
71 #ifndef OUTBUFSIZ
72 #  ifdef SMALL_MEM
73 #    define OUTBUFSIZ   8192    /* output buffer size */
74 #  else
75 #    define OUTBUFSIZ  16384    /* output buffer size */
76 #  endif
77 #endif
78 #define OUTBUF_EXTRA 2048       /* required by unlzw() */
79
80 #ifndef DIST_BUFSIZE
81 #  ifdef SMALL_MEM
82 #    define DIST_BUFSIZE 0x2000 /* buffer for distances, see trees.c */
83 #  else
84 #    define DIST_BUFSIZE 0x8000 /* buffer for distances, see trees.c */
85 #  endif
86 #endif
87
88 #  define DECLARE(type, array, size)  static type * array
89 #  define ALLOC(type, array, size) { \
90       array = (type*)xzalloc((size_t)(((size)+1L)/2) * 2*sizeof(type)); \
91    }
92 #  define FREE(array) {free(array), array=NULL;}
93
94 #define tab_suffix window
95 #define tab_prefix prev /* hash link (see deflate.c) */
96 #define head (prev+WSIZE)       /* hash head (see deflate.c) */
97
98 static long bytes_in;   /* number of input bytes */
99
100 #define isize bytes_in
101 /* for compatibility with old zip sources (to be cleaned) */
102
103 typedef int file_t;             /* Do not use stdio */
104
105 #define NO_FILE  (-1)   /* in memory compression */
106
107
108 #define PACK_MAGIC     "\037\036"       /* Magic header for packed files */
109 #define GZIP_MAGIC     "\037\213"       /* Magic header for gzip files, 1F 8B */
110 #define OLD_GZIP_MAGIC "\037\236"       /* Magic header for gzip 0.5 = freeze 1.x */
111 #define LZH_MAGIC      "\037\240"       /* Magic header for SCO LZH Compress files */
112 #define PKZIP_MAGIC    "\120\113\003\004"       /* Magic header for pkzip files */
113
114 /* gzip flag byte */
115 #define ASCII_FLAG   0x01       /* bit 0 set: file probably ascii text */
116 #define CONTINUATION 0x02       /* bit 1 set: continuation of multi-part gzip file */
117 #define EXTRA_FIELD  0x04       /* bit 2 set: extra field present */
118 #define ORIG_NAME    0x08       /* bit 3 set: original file name present */
119 #define COMMENT      0x10       /* bit 4 set: file comment present */
120 #define RESERVED     0xC0       /* bit 6,7:   reserved */
121
122 /* internal file attribute */
123 #define UNKNOWN 0xffff
124 #define BINARY  0
125 #define ASCII   1
126
127 #ifndef WSIZE
128 #  define WSIZE 0x8000  /* window size--must be a power of two, and */
129 #endif                                                  /*  at least 32K for zip's deflate method */
130
131 #define MIN_MATCH  3
132 #define MAX_MATCH  258
133 /* The minimum and maximum match lengths */
134
135 #define MIN_LOOKAHEAD (MAX_MATCH+MIN_MATCH+1)
136 /* Minimum amount of lookahead, except at the end of the input file.
137  * See deflate.c for comments about the MIN_MATCH+1.
138  */
139
140 #define MAX_DIST  (WSIZE-MIN_LOOKAHEAD)
141 /* In order to simplify the code, particularly on 16 bit machines, match
142  * distances are limited to MAX_DIST instead of WSIZE.
143  */
144
145 /* put_byte is used for the compressed output */
146 #define put_byte(c) {outbuf[outcnt++]=(uch)(c); if (outcnt==OUTBUFSIZ)\
147    flush_outbuf();}
148
149 #define seekable()    0 /* force sequential output */
150 #define translate_eol 0 /* no option -a yet */
151
152 /* Diagnostic functions */
153 #ifdef DEBUG
154 #  define Assert(cond,msg) {if(!(cond)) bb_error_msg(msg);}
155 #  define Trace(x) fprintf x
156 #  define Tracev(x) {if (verbose) fprintf x ;}
157 #  define Tracevv(x) {if (verbose>1) fprintf x ;}
158 #  define Tracec(c,x) {if (verbose && (c)) fprintf x ;}
159 #  define Tracecv(c,x) {if (verbose>1 && (c)) fprintf x ;}
160 #else
161 #  define Assert(cond,msg)
162 #  define Trace(x)
163 #  define Tracev(x)
164 #  define Tracevv(x)
165 #  define Tracec(c,x)
166 #  define Tracecv(c,x)
167 #endif
168
169 #define WARN(msg) {if (!quiet) fprintf msg ; \
170                    if (exit_code == OK) exit_code = WARNING;}
171
172 #ifndef MAX_PATH_LEN
173 #  define MAX_PATH_LEN   1024   /* max pathname length */
174 #endif
175
176
177         /* from zip.c: */
178 static int zip(int in, int out);
179 static int file_read(char *buf, unsigned size);
180
181                 /* from deflate.c */
182 static void lm_init(ush * flags);
183 static ulg deflate(void);
184
185                 /* from trees.c */
186 static void ct_init(ush * attr, int *methodp);
187 static int ct_tally(int dist, int lc);
188 static ulg flush_block(char *buf, ulg stored_len, int eof);
189
190                 /* from bits.c */
191 static void bi_init(file_t zipfile);
192 static void send_bits(int value, int length);
193 static unsigned bi_reverse(unsigned value, int length);
194 static void bi_windup(void);
195 static void copy_block(char *buf, unsigned len, int header);
196 static int (*read_buf) (char *buf, unsigned size);
197
198         /* from util.c: */
199 static void flush_outbuf(void);
200
201 /* lzw.h -- define the lzw functions.
202  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly.
203  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
204  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
205  */
206
207 #ifndef BITS
208 #  define BITS 16
209 #endif
210 #define INIT_BITS 9             /* Initial number of bits per code */
211
212 #define BIT_MASK    0x1f        /* Mask for 'number of compression bits' */
213 /* Mask 0x20 is reserved to mean a fourth header byte, and 0x40 is free.
214  * It's a pity that old uncompress does not check bit 0x20. That makes
215  * extension of the format actually undesirable because old compress
216  * would just crash on the new format instead of giving a meaningful
217  * error message. It does check the number of bits, but it's more
218  * helpful to say "unsupported format, get a new version" than
219  * "can only handle 16 bits".
220  */
221
222 /* tailor.h -- target dependent definitions
223  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly.
224  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
225  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
226  */
227
228 /* The target dependent definitions should be defined here only.
229  * The target dependent functions should be defined in tailor.c.
230  */
231
232
233         /* Common defaults */
234
235 #ifndef OS_CODE
236 #  define OS_CODE  0x03 /* assume Unix */
237 #endif
238
239 #ifndef PATH_SEP
240 #  define PATH_SEP '/'
241 #endif
242
243 #ifndef OPTIONS_VAR
244 #  define OPTIONS_VAR "GZIP"
245 #endif
246
247 #ifndef Z_SUFFIX
248 #  define Z_SUFFIX ".gz"
249 #endif
250
251 #ifdef MAX_EXT_CHARS
252 #  define MAX_SUFFIX  MAX_EXT_CHARS
253 #else
254 #  define MAX_SUFFIX  30
255 #endif
256
257                 /* global buffers */
258
259 DECLARE(uch, inbuf, INBUFSIZ + INBUF_EXTRA);
260 DECLARE(uch, outbuf, OUTBUFSIZ + OUTBUF_EXTRA);
261 DECLARE(ush, d_buf, DIST_BUFSIZE);
262 DECLARE(uch, window, 2L * WSIZE);
263 DECLARE(ush, tab_prefix, 1L << BITS);
264
265 static int foreground;  /* set if program run in foreground */
266 static int method = DEFLATED;   /* compression method */
267 static int exit_code = OK;      /* program exit code */
268 static long time_stamp; /* original time stamp (modification time) */
269 static char z_suffix[MAX_SUFFIX + 1];   /* default suffix (can be set with --suffix) */
270
271 static int ifd;                 /* input file descriptor */
272 static int ofd;                 /* output file descriptor */
273 #ifdef DEBUG
274 static unsigned insize; /* valid bytes in inbuf */
275 #endif
276 static unsigned outcnt; /* bytes in output buffer */
277
278 static uint32_t *crc_32_tab;
279
280 /* Output a 16 bit value, lsb first */
281 static void put_short(ush w)
282 {
283         if (outcnt < OUTBUFSIZ - 2) {
284                 outbuf[outcnt++] = (uch) ((w) & 0xff);
285                 outbuf[outcnt++] = (uch) ((ush) (w) >> 8);
286         } else {
287                 put_byte((uch) ((w) & 0xff));
288                 put_byte((uch) ((ush) (w) >> 8));
289         }
290 }
291
292 /* ========================================================================
293  * Signal and error handler.
294  */
295 static void abort_gzip(int ATTRIBUTE_UNUSED ignored)
296 {
297         exit(ERROR);
298 }
299
300 /* ===========================================================================
301  * Clear input and output buffers
302  */
303 static void clear_bufs(void)
304 {
305         outcnt = 0;
306 #ifdef DEBUG
307         insize = 0;
308 #endif
309         bytes_in = 0L;
310 }
311
312 /* ===========================================================================
313  * Does the same as write(), but also handles partial pipe writes and checks
314  * for error return.
315  */
316 static void write_buf(int fd, void *buf, unsigned cnt)
317 {
318         unsigned n;
319
320         while ((n = write(fd, buf, cnt)) != cnt) {
321                 if (n == (unsigned) (-1)) bb_error_msg_and_die(bb_msg_write_error);
322                 cnt -= n;
323                 buf = (void *) ((char *) buf + n);
324         }
325 }
326
327 /* ===========================================================================
328  * Run a set of bytes through the crc shift register.  If s is a NULL
329  * pointer, then initialize the crc shift register contents instead.
330  * Return the current crc in either case.
331  */
332 static uint32_t updcrc(uch * s, unsigned n)
333 {
334         static uint32_t crc = ~0;       /* shift register contents */
335         uint32_t c;             /* temporary variable */
336
337         if (s == NULL) {
338                 c = ~0;
339         } else {
340                 c = crc;
341                 if (n)
342                         do {
343                                 c = crc_32_tab[((int) c ^ (*s++)) & 0xff] ^ (c >> 8);
344                         } while (--n);
345         }
346         crc = c;
347         return ~c;
348 }
349
350 /* bits.c -- output variable-length bit strings
351  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
352  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
353  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
354  */
355
356
357 /*
358  *  PURPOSE
359  *
360  *      Output variable-length bit strings. Compression can be done
361  *      to a file or to memory. (The latter is not supported in this version.)
362  *
363  *  DISCUSSION
364  *
365  *      The PKZIP "deflate" file format interprets compressed file data
366  *      as a sequence of bits.  Multi-bit strings in the file may cross
367  *      byte boundaries without restriction.
368  *
369  *      The first bit of each byte is the low-order bit.
370  *
371  *      The routines in this file allow a variable-length bit value to
372  *      be output right-to-left (useful for literal values). For
373  *      left-to-right output (useful for code strings from the tree routines),
374  *      the bits must have been reversed first with bi_reverse().
375  *
376  *      For in-memory compression, the compressed bit stream goes directly
377  *      into the requested output buffer. The input data is read in blocks
378  *      by the mem_read() function. The buffer is limited to 64K on 16 bit
379  *      machines.
380  *
381  *  INTERFACE
382  *
383  *      void bi_init (FILE *zipfile)
384  *          Initialize the bit string routines.
385  *
386  *      void send_bits (int value, int length)
387  *          Write out a bit string, taking the source bits right to
388  *          left.
389  *
390  *      int bi_reverse (int value, int length)
391  *          Reverse the bits of a bit string, taking the source bits left to
392  *          right and emitting them right to left.
393  *
394  *      void bi_windup (void)
395  *          Write out any remaining bits in an incomplete byte.
396  *
397  *      void copy_block(char *buf, unsigned len, int header)
398  *          Copy a stored block to the zip file, storing first the length and
399  *          its one's complement if requested.
400  *
401  */
402
403 /* ===========================================================================
404  * Local data used by the "bit string" routines.
405  */
406
407 static file_t zfile;    /* output gzip file */
408
409 static unsigned short bi_buf;
410
411 /* Output buffer. bits are inserted starting at the bottom (least significant
412  * bits).
413  */
414
415 #define Buf_size (8 * 2*sizeof(char))
416 /* Number of bits used within bi_buf. (bi_buf might be implemented on
417  * more than 16 bits on some systems.)
418  */
419
420 static int bi_valid;
421
422 /* Current input function. Set to mem_read for in-memory compression */
423
424 #ifdef DEBUG
425 ulg bits_sent;                  /* bit length of the compressed data */
426 #endif
427
428 /* ===========================================================================
429  * Initialize the bit string routines.
430  */
431 static void bi_init(file_t zipfile)
432 {
433         zfile = zipfile;
434         bi_buf = 0;
435         bi_valid = 0;
436 #ifdef DEBUG
437         bits_sent = 0L;
438 #endif
439
440         /* Set the defaults for file compression. They are set by memcompress
441          * for in-memory compression.
442          */
443         if (zfile != NO_FILE) {
444                 read_buf = file_read;
445         }
446 }
447
448 /* ===========================================================================
449  * Send a value on a given number of bits.
450  * IN assertion: length <= 16 and value fits in length bits.
451  */
452 static void send_bits(int value, int length)
453 {
454 #ifdef DEBUG
455         Tracev((stderr, " l %2d v %4x ", length, value));
456         Assert(length > 0 && length <= 15, "invalid length");
457         bits_sent += (ulg) length;
458 #endif
459         /* If not enough room in bi_buf, use (valid) bits from bi_buf and
460          * (16 - bi_valid) bits from value, leaving (width - (16-bi_valid))
461          * unused bits in value.
462          */
463         if (bi_valid > (int) Buf_size - length) {
464                 bi_buf |= (value << bi_valid);
465                 put_short(bi_buf);
466                 bi_buf = (ush) value >> (Buf_size - bi_valid);
467                 bi_valid += length - Buf_size;
468         } else {
469                 bi_buf |= value << bi_valid;
470                 bi_valid += length;
471         }
472 }
473
474 /* ===========================================================================
475  * Reverse the first len bits of a code, using straightforward code (a faster
476  * method would use a table)
477  * IN assertion: 1 <= len <= 15
478  */
479 static unsigned bi_reverse(unsigned code, int len)
480 {
481         unsigned res = 0;
482
483         do {
484                 res |= code & 1;
485                 code >>= 1, res <<= 1;
486         } while (--len > 0);
487         return res >> 1;
488 }
489
490 /* ===========================================================================
491  * Write out any remaining bits in an incomplete byte.
492  */
493 static void bi_windup(void)
494 {
495         if (bi_valid > 8) {
496                 put_short(bi_buf);
497         } else if (bi_valid > 0) {
498                 put_byte(bi_buf);
499         }
500         bi_buf = 0;
501         bi_valid = 0;
502 #ifdef DEBUG
503         bits_sent = (bits_sent + 7) & ~7;
504 #endif
505 }
506
507 /* ===========================================================================
508  * Copy a stored block to the zip file, storing first the length and its
509  * one's complement if requested.
510  */
511 static void copy_block(char *buf, unsigned len, int header)
512 {
513         bi_windup();            /* align on byte boundary */
514
515         if (header) {
516                 put_short((ush) len);
517                 put_short((ush) ~ len);
518 #ifdef DEBUG
519                 bits_sent += 2 * 16;
520 #endif
521         }
522 #ifdef DEBUG
523         bits_sent += (ulg) len << 3;
524 #endif
525         while (len--) {
526                 put_byte(*buf++);
527         }
528 }
529
530 /* deflate.c -- compress data using the deflation algorithm
531  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
532  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
533  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
534  */
535
536 /*
537  *  PURPOSE
538  *
539  *      Identify new text as repetitions of old text within a fixed-
540  *      length sliding window trailing behind the new text.
541  *
542  *  DISCUSSION
543  *
544  *      The "deflation" process depends on being able to identify portions
545  *      of the input text which are identical to earlier input (within a
546  *      sliding window trailing behind the input currently being processed).
547  *
548  *      The most straightforward technique turns out to be the fastest for
549  *      most input files: try all possible matches and select the longest.
550  *      The key feature of this algorithm is that insertions into the string
551  *      dictionary are very simple and thus fast, and deletions are avoided
552  *      completely. Insertions are performed at each input character, whereas
553  *      string matches are performed only when the previous match ends. So it
554  *      is preferable to spend more time in matches to allow very fast string
555  *      insertions and avoid deletions. The matching algorithm for small
556  *      strings is inspired from that of Rabin & Karp. A brute force approach
557  *      is used to find longer strings when a small match has been found.
558  *      A similar algorithm is used in comic (by Jan-Mark Wams) and freeze
559  *      (by Leonid Broukhis).
560  *         A previous version of this file used a more sophisticated algorithm
561  *      (by Fiala and Greene) which is guaranteed to run in linear amortized
562  *      time, but has a larger average cost, uses more memory and is patented.
563  *      However the F&G algorithm may be faster for some highly redundant
564  *      files if the parameter max_chain_length (described below) is too large.
565  *
566  *  ACKNOWLEDGMENTS
567  *
568  *      The idea of lazy evaluation of matches is due to Jan-Mark Wams, and
569  *      I found it in 'freeze' written by Leonid Broukhis.
570  *      Thanks to many info-zippers for bug reports and testing.
571  *
572  *  REFERENCES
573  *
574  *      APPNOTE.TXT documentation file in PKZIP 1.93a distribution.
575  *
576  *      A description of the Rabin and Karp algorithm is given in the book
577  *         "Algorithms" by R. Sedgewick, Addison-Wesley, p252.
578  *
579  *      Fiala,E.R., and Greene,D.H.
580  *         Data Compression with Finite Windows, Comm.ACM, 32,4 (1989) 490-595
581  *
582  *  INTERFACE
583  *
584  *      void lm_init (int pack_level, ush *flags)
585  *          Initialize the "longest match" routines for a new file
586  *
587  *      ulg deflate (void)
588  *          Processes a new input file and return its compressed length. Sets
589  *          the compressed length, crc, deflate flags and internal file
590  *          attributes.
591  */
592
593
594 /* ===========================================================================
595  * Configuration parameters
596  */
597
598 /* Compile with MEDIUM_MEM to reduce the memory requirements or
599  * with SMALL_MEM to use as little memory as possible. Use BIG_MEM if the
600  * entire input file can be held in memory (not possible on 16 bit systems).
601  * Warning: defining these symbols affects HASH_BITS (see below) and thus
602  * affects the compression ratio. The compressed output
603  * is still correct, and might even be smaller in some cases.
604  */
605
606 #ifdef SMALL_MEM
607 #   define HASH_BITS  13        /* Number of bits used to hash strings */
608 #endif
609 #ifdef MEDIUM_MEM
610 #   define HASH_BITS  14
611 #endif
612 #ifndef HASH_BITS
613 #   define HASH_BITS  15
614    /* For portability to 16 bit machines, do not use values above 15. */
615 #endif
616
617 /* To save space (see unlzw.c), we overlay prev+head with tab_prefix and
618  * window with tab_suffix. Check that we can do this:
619  */
620 #if (WSIZE<<1) > (1<<BITS)
621 #  error cannot overlay window with tab_suffix and prev with tab_prefix0
622 #endif
623 #if HASH_BITS > BITS-1
624 #  error cannot overlay head with tab_prefix1
625 #endif
626 #define HASH_SIZE (unsigned)(1<<HASH_BITS)
627 #define HASH_MASK (HASH_SIZE-1)
628 #define WMASK     (WSIZE-1)
629 /* HASH_SIZE and WSIZE must be powers of two */
630 #define NIL 0
631 /* Tail of hash chains */
632 #define FAST 4
633 #define SLOW 2
634 /* speed options for the general purpose bit flag */
635 #ifndef TOO_FAR
636 #  define TOO_FAR 4096
637 #endif
638 /* Matches of length 3 are discarded if their distance exceeds TOO_FAR */
639 /* ===========================================================================
640  * Local data used by the "longest match" routines.
641  */
642 typedef ush Pos;
643 typedef unsigned IPos;
644
645 /* A Pos is an index in the character window. We use short instead of int to
646  * save space in the various tables. IPos is used only for parameter passing.
647  */
648
649 /* DECLARE(uch, window, 2L*WSIZE); */
650 /* Sliding window. Input bytes are read into the second half of the window,
651  * and move to the first half later to keep a dictionary of at least WSIZE
652  * bytes. With this organization, matches are limited to a distance of
653  * WSIZE-MAX_MATCH bytes, but this ensures that IO is always
654  * performed with a length multiple of the block size. Also, it limits
655  * the window size to 64K, which is quite useful on MSDOS.
656  * To do: limit the window size to WSIZE+BSZ if SMALL_MEM (the code would
657  * be less efficient).
658  */
659
660 /* DECLARE(Pos, prev, WSIZE); */
661 /* Link to older string with same hash index. To limit the size of this
662  * array to 64K, this link is maintained only for the last 32K strings.
663  * An index in this array is thus a window index modulo 32K.
664  */
665
666 /* DECLARE(Pos, head, 1<<HASH_BITS); */
667 /* Heads of the hash chains or NIL. */
668
669 static const ulg window_size = (ulg) 2 * WSIZE;
670
671 /* window size, 2*WSIZE except for MMAP or BIG_MEM, where it is the
672  * input file length plus MIN_LOOKAHEAD.
673  */
674
675 static long block_start;
676
677 /* window position at the beginning of the current output block. Gets
678  * negative when the window is moved backwards.
679  */
680
681 static unsigned ins_h;  /* hash index of string to be inserted */
682
683 #define H_SHIFT  ((HASH_BITS+MIN_MATCH-1)/MIN_MATCH)
684 /* Number of bits by which ins_h and del_h must be shifted at each
685  * input step. It must be such that after MIN_MATCH steps, the oldest
686  * byte no longer takes part in the hash key, that is:
687  *   H_SHIFT * MIN_MATCH >= HASH_BITS
688  */
689
690 static unsigned int prev_length;
691
692 /* Length of the best match at previous step. Matches not greater than this
693  * are discarded. This is used in the lazy match evaluation.
694  */
695
696 static unsigned strstart;       /* start of string to insert */
697 static unsigned match_start;    /* start of matching string */
698 static int eofile;              /* flag set at end of input file */
699 static unsigned lookahead;      /* number of valid bytes ahead in window */
700
701 enum {
702         max_chain_length = 4096,
703
704 /* To speed up deflation, hash chains are never searched beyond this length.
705  * A higher limit improves compression ratio but degrades the speed.
706  */
707
708         max_lazy_match = 258,
709
710 /* Attempt to find a better match only when the current match is strictly
711  * smaller than this value. This mechanism is used only for compression
712  * levels >= 4.
713  */
714         max_insert_length = max_lazy_match,
715 /* Insert new strings in the hash table only if the match length
716  * is not greater than this length. This saves time but degrades compression.
717  * max_insert_length is used only for compression levels <= 3.
718  */
719
720         good_match = 32,
721
722 /* Use a faster search when the previous match is longer than this */
723
724
725 /* Values for max_lazy_match, good_match and max_chain_length, depending on
726  * the desired pack level (0..9). The values given below have been tuned to
727  * exclude worst case performance for pathological files. Better values may be
728  * found for specific files.
729  */
730
731         nice_match = 258        /* Stop searching when current match exceeds this */
732
733 /* Note: the deflate() code requires max_lazy >= MIN_MATCH and max_chain >= 4
734  * For deflate_fast() (levels <= 3) good is ignored and lazy has a different
735  * meaning.
736  */
737 };
738
739 #define EQUAL 0
740 /* result of memcmp for equal strings */
741
742 /* ===========================================================================
743  *  Prototypes for local functions.
744  */
745 static void fill_window(void);
746
747 static int longest_match(IPos cur_match);
748
749 #ifdef DEBUG
750 static void check_match(IPos start, IPos match, int length);
751 #endif
752
753 /* ===========================================================================
754  * Update a hash value with the given input byte
755  * IN  assertion: all calls to to UPDATE_HASH are made with consecutive
756  *    input characters, so that a running hash key can be computed from the
757  *    previous key instead of complete recalculation each time.
758  */
759 #define UPDATE_HASH(h,c) (h = (((h)<<H_SHIFT) ^ (c)) & HASH_MASK)
760
761 /* ===========================================================================
762  * Insert string s in the dictionary and set match_head to the previous head
763  * of the hash chain (the most recent string with same hash key). Return
764  * the previous length of the hash chain.
765  * IN  assertion: all calls to to INSERT_STRING are made with consecutive
766  *    input characters and the first MIN_MATCH bytes of s are valid
767  *    (except for the last MIN_MATCH-1 bytes of the input file).
768  */
769 #define INSERT_STRING(s, match_head) \
770    (UPDATE_HASH(ins_h, window[(s) + MIN_MATCH-1]), \
771     prev[(s) & WMASK] = match_head = head[ins_h], \
772     head[ins_h] = (s))
773
774 /* ===========================================================================
775  * Initialize the "longest match" routines for a new file
776  */
777 static void lm_init(ush * flags)
778 {
779         unsigned j;
780
781         /* Initialize the hash table. */
782         memset(head, 0, HASH_SIZE * sizeof(*head));
783         /* prev will be initialized on the fly */
784
785         *flags |= SLOW;
786         /* ??? reduce max_chain_length for binary files */
787
788         strstart = 0;
789         block_start = 0L;
790
791         lookahead = read_buf((char *) window,
792                                                  sizeof(int) <= 2 ? (unsigned) WSIZE : 2 * WSIZE);
793
794         if (lookahead == 0 || lookahead == (unsigned) EOF) {
795                 eofile = 1, lookahead = 0;
796                 return;
797         }
798         eofile = 0;
799         /* Make sure that we always have enough lookahead. This is important
800          * if input comes from a device such as a tty.
801          */
802         while (lookahead < MIN_LOOKAHEAD && !eofile)
803                 fill_window();
804
805         ins_h = 0;
806         for (j = 0; j < MIN_MATCH - 1; j++)
807                 UPDATE_HASH(ins_h, window[j]);
808         /* If lookahead < MIN_MATCH, ins_h is garbage, but this is
809          * not important since only literal bytes will be emitted.
810          */
811 }
812
813 /* ===========================================================================
814  * Set match_start to the longest match starting at the given string and
815  * return its length. Matches shorter or equal to prev_length are discarded,
816  * in which case the result is equal to prev_length and match_start is
817  * garbage.
818  * IN assertions: cur_match is the head of the hash chain for the current
819  *   string (strstart) and its distance is <= MAX_DIST, and prev_length >= 1
820  */
821
822 /* For MSDOS, OS/2 and 386 Unix, an optimized version is in match.asm or
823  * match.s. The code is functionally equivalent, so you can use the C version
824  * if desired.
825  */
826 static int longest_match(IPos cur_match)
827 {
828         unsigned chain_length = max_chain_length;       /* max hash chain length */
829         uch *scan = window + strstart;  /* current string */
830         uch *match;     /* matched string */
831         int len;        /* length of current match */
832         int best_len = prev_length;     /* best match length so far */
833         IPos limit =
834                 strstart > (IPos) MAX_DIST ? strstart - (IPos) MAX_DIST : NIL;
835         /* Stop when cur_match becomes <= limit. To simplify the code,
836          * we prevent matches with the string of window index 0.
837          */
838
839 /* The code is optimized for HASH_BITS >= 8 and MAX_MATCH-2 multiple of 16.
840  * It is easy to get rid of this optimization if necessary.
841  */
842 #if HASH_BITS < 8 || MAX_MATCH != 258
843 #  error Code too clever
844 #endif
845         uch *strend = window + strstart + MAX_MATCH;
846         uch scan_end1 = scan[best_len - 1];
847         uch scan_end = scan[best_len];
848
849         /* Do not waste too much time if we already have a good match: */
850         if (prev_length >= good_match) {
851                 chain_length >>= 2;
852         }
853         Assert(strstart <= window_size - MIN_LOOKAHEAD, "insufficient lookahead");
854
855         do {
856                 Assert(cur_match < strstart, "no future");
857                 match = window + cur_match;
858
859                 /* Skip to next match if the match length cannot increase
860                  * or if the match length is less than 2:
861                  */
862                 if (match[best_len] != scan_end ||
863                         match[best_len - 1] != scan_end1 ||
864                         *match != *scan || *++match != scan[1])
865                         continue;
866
867                 /* The check at best_len-1 can be removed because it will be made
868                  * again later. (This heuristic is not always a win.)
869                  * It is not necessary to compare scan[2] and match[2] since they
870                  * are always equal when the other bytes match, given that
871                  * the hash keys are equal and that HASH_BITS >= 8.
872                  */
873                 scan += 2, match++;
874
875                 /* We check for insufficient lookahead only every 8th comparison;
876                  * the 256th check will be made at strstart+258.
877                  */
878                 do {
879                 } while (*++scan == *++match && *++scan == *++match &&
880                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match &&
881                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match &&
882                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match && scan < strend);
883
884                 len = MAX_MATCH - (int) (strend - scan);
885                 scan = strend - MAX_MATCH;
886
887                 if (len > best_len) {
888                         match_start = cur_match;
889                         best_len = len;
890                         if (len >= nice_match)
891                                 break;
892                         scan_end1 = scan[best_len - 1];
893                         scan_end = scan[best_len];
894                 }
895         } while ((cur_match = prev[cur_match & WMASK]) > limit
896                          && --chain_length != 0);
897
898         return best_len;
899 }
900
901 #ifdef DEBUG
902 /* ===========================================================================
903  * Check that the match at match_start is indeed a match.
904  */
905 static void check_match(IPos start, IPos match, int length)
906 {
907         /* check that the match is indeed a match */
908         if (memcmp((char *) window + match,
909                            (char *) window + start, length) != EQUAL) {
910                 bb_error_msg(" start %d, match %d, length %d", start, match, length);
911                 bb_error_msg("invalid match");
912         }
913         if (verbose > 1) {
914                 bb_error_msg("\\[%d,%d]", start - match, length);
915                 do {
916                         putc(window[start++], stderr);
917                 } while (--length != 0);
918         }
919 }
920 #else
921 #  define check_match(start, match, length)
922 #endif
923
924 /* ===========================================================================
925  * Fill the window when the lookahead becomes insufficient.
926  * Updates strstart and lookahead, and sets eofile if end of input file.
927  * IN assertion: lookahead < MIN_LOOKAHEAD && strstart + lookahead > 0
928  * OUT assertions: at least one byte has been read, or eofile is set;
929  *    file reads are performed for at least two bytes (required for the
930  *    translate_eol option).
931  */
932 static void fill_window(void)
933 {
934         unsigned n, m;
935         unsigned more =
936                 (unsigned) (window_size - (ulg) lookahead - (ulg) strstart);
937         /* Amount of free space at the end of the window. */
938
939         /* If the window is almost full and there is insufficient lookahead,
940          * move the upper half to the lower one to make room in the upper half.
941          */
942         if (more == (unsigned) EOF) {
943                 /* Very unlikely, but possible on 16 bit machine if strstart == 0
944                  * and lookahead == 1 (input done one byte at time)
945                  */
946                 more--;
947         } else if (strstart >= WSIZE + MAX_DIST) {
948                 /* By the IN assertion, the window is not empty so we can't confuse
949                  * more == 0 with more == 64K on a 16 bit machine.
950                  */
951                 Assert(window_size == (ulg) 2 * WSIZE, "no sliding with BIG_MEM");
952
953                 memcpy((char *) window, (char *) window + WSIZE, (unsigned) WSIZE);
954                 match_start -= WSIZE;
955                 strstart -= WSIZE;      /* we now have strstart >= MAX_DIST: */
956
957                 block_start -= (long) WSIZE;
958
959                 for (n = 0; n < HASH_SIZE; n++) {
960                         m = head[n];
961                         head[n] = (Pos) (m >= WSIZE ? m - WSIZE : NIL);
962                 }
963                 for (n = 0; n < WSIZE; n++) {
964                         m = prev[n];
965                         prev[n] = (Pos) (m >= WSIZE ? m - WSIZE : NIL);
966                         /* If n is not on any hash chain, prev[n] is garbage but
967                          * its value will never be used.
968                          */
969                 }
970                 more += WSIZE;
971         }
972         /* At this point, more >= 2 */
973         if (!eofile) {
974                 n = read_buf((char *) window + strstart + lookahead, more);
975                 if (n == 0 || n == (unsigned) EOF) {
976                         eofile = 1;
977                 } else {
978                         lookahead += n;
979                 }
980         }
981 }
982
983 /* ===========================================================================
984  * Flush the current block, with given end-of-file flag.
985  * IN assertion: strstart is set to the end of the current match.
986  */
987 #define FLUSH_BLOCK(eof) \
988    flush_block(block_start >= 0L ? (char*)&window[(unsigned)block_start] : \
989                 (char*)NULL, (long)strstart - block_start, (eof))
990
991 /* ===========================================================================
992  * Same as above, but achieves better compression. We use a lazy
993  * evaluation for matches: a match is finally adopted only if there is
994  * no better match at the next window position.
995  */
996 static ulg deflate(void)
997 {
998         IPos hash_head;         /* head of hash chain */
999         IPos prev_match;        /* previous match */
1000         int flush;                      /* set if current block must be flushed */
1001         int match_available = 0;        /* set if previous match exists */
1002         unsigned match_length = MIN_MATCH - 1;  /* length of best match */
1003
1004         /* Process the input block. */
1005         while (lookahead != 0) {
1006                 /* Insert the string window[strstart .. strstart+2] in the
1007                  * dictionary, and set hash_head to the head of the hash chain:
1008                  */
1009                 INSERT_STRING(strstart, hash_head);
1010
1011                 /* Find the longest match, discarding those <= prev_length.
1012                  */
1013                 prev_length = match_length, prev_match = match_start;
1014                 match_length = MIN_MATCH - 1;
1015
1016                 if (hash_head != NIL && prev_length < max_lazy_match &&
1017                         strstart - hash_head <= MAX_DIST) {
1018                         /* To simplify the code, we prevent matches with the string
1019                          * of window index 0 (in particular we have to avoid a match
1020                          * of the string with itself at the start of the input file).
1021                          */
1022                         match_length = longest_match(hash_head);
1023                         /* longest_match() sets match_start */
1024                         if (match_length > lookahead)
1025                                 match_length = lookahead;
1026
1027                         /* Ignore a length 3 match if it is too distant: */
1028                         if (match_length == MIN_MATCH && strstart - match_start > TOO_FAR) {
1029                                 /* If prev_match is also MIN_MATCH, match_start is garbage
1030                                  * but we will ignore the current match anyway.
1031                                  */
1032                                 match_length--;
1033                         }
1034                 }
1035                 /* If there was a match at the previous step and the current
1036                  * match is not better, output the previous match:
1037                  */
1038                 if (prev_length >= MIN_MATCH && match_length <= prev_length) {
1039
1040                         check_match(strstart - 1, prev_match, prev_length);
1041
1042                         flush =
1043                                 ct_tally(strstart - 1 - prev_match, prev_length - MIN_MATCH);
1044
1045                         /* Insert in hash table all strings up to the end of the match.
1046                          * strstart-1 and strstart are already inserted.
1047                          */
1048                         lookahead -= prev_length - 1;
1049                         prev_length -= 2;
1050                         do {
1051                                 strstart++;
1052                                 INSERT_STRING(strstart, hash_head);
1053                                 /* strstart never exceeds WSIZE-MAX_MATCH, so there are
1054                                  * always MIN_MATCH bytes ahead. If lookahead < MIN_MATCH
1055                                  * these bytes are garbage, but it does not matter since the
1056                                  * next lookahead bytes will always be emitted as literals.
1057                                  */
1058                         } while (--prev_length != 0);
1059                         match_available = 0;
1060                         match_length = MIN_MATCH - 1;
1061                         strstart++;
1062                         if (flush)
1063                                 FLUSH_BLOCK(0), block_start = strstart;
1064
1065                 } else if (match_available) {
1066                         /* If there was no match at the previous position, output a
1067                          * single literal. If there was a match but the current match
1068                          * is longer, truncate the previous match to a single literal.
1069                          */
1070                         Tracevv((stderr, "%c", window[strstart - 1]));
1071                         if (ct_tally(0, window[strstart - 1])) {
1072                                 FLUSH_BLOCK(0), block_start = strstart;
1073                         }
1074                         strstart++;
1075                         lookahead--;
1076                 } else {
1077                         /* There is no previous match to compare with, wait for
1078                          * the next step to decide.
1079                          */
1080                         match_available = 1;
1081                         strstart++;
1082                         lookahead--;
1083                 }
1084                 Assert(strstart <= isize && lookahead <= isize, "a bit too far");
1085
1086                 /* Make sure that we always have enough lookahead, except
1087                  * at the end of the input file. We need MAX_MATCH bytes
1088                  * for the next match, plus MIN_MATCH bytes to insert the
1089                  * string following the next match.
1090                  */
1091                 while (lookahead < MIN_LOOKAHEAD && !eofile)
1092                         fill_window();
1093         }
1094         if (match_available)
1095                 ct_tally(0, window[strstart - 1]);
1096
1097         return FLUSH_BLOCK(1);  /* eof */
1098 }
1099
1100 /* gzip (GNU zip) -- compress files with zip algorithm and 'compress' interface
1101  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
1102  * The unzip code was written and put in the public domain by Mark Adler.
1103  * Portions of the lzw code are derived from the public domain 'compress'
1104  * written by Spencer Thomas, Joe Orost, James Woods, Jim McKie, Steve Davies,
1105  * Ken Turkowski, Dave Mack and Peter Jannesen.
1106  *
1107  * See the license_msg below and the file COPYING for the software license.
1108  * See the file algorithm.doc for the compression algorithms and file formats.
1109  */
1110
1111 /* Compress files with zip algorithm and 'compress' interface.
1112  * See usage() and help() functions below for all options.
1113  * Outputs:
1114  *        file.gz:   compressed file with same mode, owner, and utimes
1115  *     or stdout with -c option or if stdin used as input.
1116  * If the output file name had to be truncated, the original name is kept
1117  * in the compressed file.
1118  */
1119
1120                 /* configuration */
1121
1122 typedef struct dirent dir_type;
1123
1124 /* ======================================================================== */
1125 int gzip_main(int argc, char **argv)
1126 {
1127         enum {
1128                 OPT_tostdout = 0x1,
1129                 OPT_force = 0x2,
1130         };
1131
1132         unsigned long opt;
1133         int result;
1134         int inFileNum;
1135         int outFileNum;
1136         struct stat statBuf;
1137         char *delFileName;
1138
1139         opt = bb_getopt_ulflags(argc, argv, "cf123456789qv" USE_GUNZIP("d"));
1140         //if (opt & 0x1) // -c
1141         //if (opt & 0x2) // -f
1142         /* Ignore 1-9 (compression level) options */
1143         //if (opt & 0x4) // -1
1144         //if (opt & 0x8) // -2
1145         //if (opt & 0x10) // -3
1146         //if (opt & 0x20) // -4
1147         //if (opt & 0x40) // -5
1148         //if (opt & 0x80) // -6
1149         //if (opt & 0x100) // -7
1150         //if (opt & 0x200) // -8
1151         //if (opt & 0x400) // -9
1152         //if (opt & 0x800) // -q
1153         //if (opt & 0x1000) // -v
1154         if (ENABLE_GUNZIP && (opt & 0x2000)) { // -d
1155                 /* FIXME: bb_getopt_ulflags should not depend on optind */
1156                 optind = 1;
1157                 return gunzip_main(argc, argv);
1158         }
1159
1160         foreground = signal(SIGINT, SIG_IGN) != SIG_IGN;
1161         if (foreground) {
1162                 (void) signal(SIGINT, abort_gzip);
1163         }
1164 #ifdef SIGTERM
1165         if (signal(SIGTERM, SIG_IGN) != SIG_IGN) {
1166                 (void) signal(SIGTERM, abort_gzip);
1167         }
1168 #endif
1169 #ifdef SIGHUP
1170         if (signal(SIGHUP, SIG_IGN) != SIG_IGN) {
1171                 (void) signal(SIGHUP, abort_gzip);
1172         }
1173 #endif
1174
1175         strncpy(z_suffix, Z_SUFFIX, sizeof(z_suffix) - 1);
1176
1177         /* Allocate all global buffers (for DYN_ALLOC option) */
1178         ALLOC(uch, inbuf, INBUFSIZ + INBUF_EXTRA);
1179         ALLOC(uch, outbuf, OUTBUFSIZ + OUTBUF_EXTRA);
1180         ALLOC(ush, d_buf, DIST_BUFSIZE);
1181         ALLOC(uch, window, 2L * WSIZE);
1182         ALLOC(ush, tab_prefix, 1L << BITS);
1183
1184         /* Initialise the CRC32 table */
1185         crc_32_tab = crc32_filltable(0);
1186
1187         clear_bufs();
1188
1189         if (optind == argc) {
1190                 time_stamp = 0;
1191                 zip(STDIN_FILENO, STDOUT_FILENO);
1192         } else {
1193                 int i;
1194
1195                 for (i = optind; i < argc; i++) {
1196                         char *path = NULL;
1197
1198                         clear_bufs();
1199                         if (strcmp(argv[i], "-") == 0) {
1200                                 time_stamp = 0;
1201                                 inFileNum = STDIN_FILENO;
1202                                 outFileNum = STDOUT_FILENO;
1203                         } else {
1204                                 inFileNum = xopen(argv[i], O_RDONLY);
1205                                 if (fstat(inFileNum, &statBuf) < 0)
1206                                         bb_perror_msg_and_die("%s", argv[i]);
1207                                 time_stamp = statBuf.st_ctime;
1208
1209                                 if (!(opt & OPT_tostdout)) {
1210                                         path = xasprintf("%s.gz", argv[i]);
1211
1212                                         /* Open output file */
1213 #if (__GLIBC__ >= 2) && (__GLIBC_MINOR__ >= 1) && defined O_NOFOLLOW
1214                                         outFileNum =
1215                                                 open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL | O_NOFOLLOW);
1216 #else
1217                                         outFileNum = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL);
1218 #endif
1219                                         if (outFileNum < 0) {
1220                                                 bb_perror_msg("%s", path);
1221                                                 free(path);
1222                                                 continue;
1223                                         }
1224
1225                                         /* Set permissions on the file */
1226                                         fchmod(outFileNum, statBuf.st_mode);
1227                                 } else
1228                                         outFileNum = STDOUT_FILENO;
1229                         }
1230
1231                         if (path == NULL && isatty(outFileNum) && !(opt & OPT_force)) {
1232                                 bb_error_msg
1233                                         ("compressed data not written to a terminal. Use -f to force compression.");
1234                                 free(path);
1235                                 continue;
1236                         }
1237
1238                         result = zip(inFileNum, outFileNum);
1239
1240                         if (path != NULL) {
1241                                 close(inFileNum);
1242                                 close(outFileNum);
1243
1244                                 /* Delete the original file */
1245                                 if (result == OK)
1246                                         delFileName = argv[i];
1247                                 else
1248                                         delFileName = path;
1249
1250                                 if (unlink(delFileName) < 0)
1251                                         bb_perror_msg("%s", delFileName);
1252                         }
1253
1254                         free(path);
1255                 }
1256         }
1257
1258         return (exit_code);
1259 }
1260
1261 /* trees.c -- output deflated data using Huffman coding
1262  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
1263  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
1264  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
1265  */
1266
1267 /*
1268  *  PURPOSE
1269  *
1270  *      Encode various sets of source values using variable-length
1271  *      binary code trees.
1272  *
1273  *  DISCUSSION
1274  *
1275  *      The PKZIP "deflation" process uses several Huffman trees. The more
1276  *      common source values are represented by shorter bit sequences.
1277  *
1278  *      Each code tree is stored in the ZIP file in a compressed form
1279  *      which is itself a Huffman encoding of the lengths of
1280  *      all the code strings (in ascending order by source values).
1281  *      The actual code strings are reconstructed from the lengths in
1282  *      the UNZIP process, as described in the "application note"
1283  *      (APPNOTE.TXT) distributed as part of PKWARE's PKZIP program.
1284  *
1285  *  REFERENCES
1286  *
1287  *      Lynch, Thomas J.
1288  *          Data Compression:  Techniques and Applications, pp. 53-55.
1289  *          Lifetime Learning Publications, 1985.  ISBN 0-534-03418-7.
1290  *
1291  *      Storer, James A.
1292  *          Data Compression:  Methods and Theory, pp. 49-50.
1293  *          Computer Science Press, 1988.  ISBN 0-7167-8156-5.
1294  *
1295  *      Sedgewick, R.
1296  *          Algorithms, p290.
1297  *          Addison-Wesley, 1983. ISBN 0-201-06672-6.
1298  *
1299  *  INTERFACE
1300  *
1301  *      void ct_init (ush *attr, int *methodp)
1302  *          Allocate the match buffer, initialize the various tables and save
1303  *          the location of the internal file attribute (ascii/binary) and
1304  *          method (DEFLATE/STORE)
1305  *
1306  *      void ct_tally (int dist, int lc);
1307  *          Save the match info and tally the frequency counts.
1308  *
1309  *      long flush_block (char *buf, ulg stored_len, int eof)
1310  *          Determine the best encoding for the current block: dynamic trees,
1311  *          static trees or store, and output the encoded block to the zip
1312  *          file. Returns the total compressed length for the file so far.
1313  *
1314  */
1315
1316 /* ===========================================================================
1317  * Constants
1318  */
1319
1320 #define MAX_BITS 15
1321 /* All codes must not exceed MAX_BITS bits */
1322
1323 #define MAX_BL_BITS 7
1324 /* Bit length codes must not exceed MAX_BL_BITS bits */
1325
1326 #define LENGTH_CODES 29
1327 /* number of length codes, not counting the special END_BLOCK code */
1328
1329 #define LITERALS  256
1330 /* number of literal bytes 0..255 */
1331
1332 #define END_BLOCK 256
1333 /* end of block literal code */
1334
1335 #define L_CODES (LITERALS+1+LENGTH_CODES)
1336 /* number of Literal or Length codes, including the END_BLOCK code */
1337
1338 #define D_CODES   30
1339 /* number of distance codes */
1340
1341 #define BL_CODES  19
1342 /* number of codes used to transfer the bit lengths */
1343
1344 typedef uch extra_bits_t;
1345
1346 /* extra bits for each length code */
1347 static const extra_bits_t extra_lbits[LENGTH_CODES]
1348         = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4,
1349         4, 4, 5, 5, 5, 5, 0
1350 };
1351
1352 /* extra bits for each distance code */
1353 static const extra_bits_t extra_dbits[D_CODES]
1354         = { 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9,
1355         10, 10, 11, 11, 12, 12, 13, 13
1356 };
1357
1358 /* extra bits for each bit length code */
1359 static const extra_bits_t extra_blbits[BL_CODES]
1360 = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 3, 7 };
1361
1362 #define STORED_BLOCK 0
1363 #define STATIC_TREES 1
1364 #define DYN_TREES    2
1365 /* The three kinds of block type */
1366
1367 #ifndef LIT_BUFSIZE
1368 #  ifdef SMALL_MEM
1369 #    define LIT_BUFSIZE  0x2000
1370 #  else
1371 #  ifdef MEDIUM_MEM
1372 #    define LIT_BUFSIZE  0x4000
1373 #  else
1374 #    define LIT_BUFSIZE  0x8000
1375 #  endif
1376 #  endif
1377 #endif
1378 #ifndef DIST_BUFSIZE
1379 #  define DIST_BUFSIZE  LIT_BUFSIZE
1380 #endif
1381 /* Sizes of match buffers for literals/lengths and distances.  There are
1382  * 4 reasons for limiting LIT_BUFSIZE to 64K:
1383  *   - frequencies can be kept in 16 bit counters
1384  *   - if compression is not successful for the first block, all input data is
1385  *     still in the window so we can still emit a stored block even when input
1386  *     comes from standard input.  (This can also be done for all blocks if
1387  *     LIT_BUFSIZE is not greater than 32K.)
1388  *   - if compression is not successful for a file smaller than 64K, we can
1389  *     even emit a stored file instead of a stored block (saving 5 bytes).
1390  *   - creating new Huffman trees less frequently may not provide fast
1391  *     adaptation to changes in the input data statistics. (Take for
1392  *     example a binary file with poorly compressible code followed by
1393  *     a highly compressible string table.) Smaller buffer sizes give
1394  *     fast adaptation but have of course the overhead of transmitting trees
1395  *     more frequently.
1396  *   - I can't count above 4
1397  * The current code is general and allows DIST_BUFSIZE < LIT_BUFSIZE (to save
1398  * memory at the expense of compression). Some optimizations would be possible
1399  * if we rely on DIST_BUFSIZE == LIT_BUFSIZE.
1400  */
1401 #if LIT_BUFSIZE > INBUFSIZ
1402 #error cannot overlay l_buf and inbuf
1403 #endif
1404 #define REP_3_6      16
1405 /* repeat previous bit length 3-6 times (2 bits of repeat count) */
1406 #define REPZ_3_10    17
1407 /* repeat a zero length 3-10 times  (3 bits of repeat count) */
1408 #define REPZ_11_138  18
1409 /* repeat a zero length 11-138 times  (7 bits of repeat count) */
1410
1411 /* ===========================================================================
1412  * Local data
1413  */
1414
1415 /* Data structure describing a single value and its code string. */
1416 typedef struct ct_data {
1417         union {
1418                 ush freq;               /* frequency count */
1419                 ush code;               /* bit string */
1420         } fc;
1421         union {
1422                 ush dad;                /* father node in Huffman tree */
1423                 ush len;                /* length of bit string */
1424         } dl;
1425 } ct_data;
1426
1427 #define Freq fc.freq
1428 #define Code fc.code
1429 #define Dad  dl.dad
1430 #define Len  dl.len
1431
1432 #define HEAP_SIZE (2*L_CODES+1)
1433 /* maximum heap size */
1434
1435 static ct_data dyn_ltree[HEAP_SIZE];    /* literal and length tree */
1436 static ct_data dyn_dtree[2 * D_CODES + 1];      /* distance tree */
1437
1438 static ct_data static_ltree[L_CODES + 2];
1439
1440 /* The static literal tree. Since the bit lengths are imposed, there is no
1441  * need for the L_CODES extra codes used during heap construction. However
1442  * The codes 286 and 287 are needed to build a canonical tree (see ct_init
1443  * below).
1444  */
1445
1446 static ct_data static_dtree[D_CODES];
1447
1448 /* The static distance tree. (Actually a trivial tree since all codes use
1449  * 5 bits.)
1450  */
1451
1452 static ct_data bl_tree[2 * BL_CODES + 1];
1453
1454 /* Huffman tree for the bit lengths */
1455
1456 typedef struct tree_desc {
1457         ct_data *dyn_tree;      /* the dynamic tree */
1458         ct_data *static_tree;   /* corresponding static tree or NULL */
1459         const extra_bits_t *extra_bits; /* extra bits for each code or NULL */
1460         int extra_base;         /* base index for extra_bits */
1461         int elems;                      /* max number of elements in the tree */
1462         int max_length;         /* max bit length for the codes */
1463         int max_code;           /* largest code with non zero frequency */
1464 } tree_desc;
1465
1466 static tree_desc l_desc =
1467         { dyn_ltree, static_ltree, extra_lbits, LITERALS + 1, L_CODES,
1468         MAX_BITS, 0
1469 };
1470
1471 static tree_desc d_desc =
1472         { dyn_dtree, static_dtree, extra_dbits, 0, D_CODES, MAX_BITS, 0 };
1473
1474 static tree_desc bl_desc =
1475         { bl_tree, (ct_data *) 0, extra_blbits, 0, BL_CODES, MAX_BL_BITS,
1476         0
1477 };
1478
1479
1480 static ush bl_count[MAX_BITS + 1];
1481
1482 /* number of codes at each bit length for an optimal tree */
1483
1484 static const uch bl_order[BL_CODES]
1485 = { 16, 17, 18, 0, 8, 7, 9, 6, 10, 5, 11, 4, 12, 3, 13, 2, 14, 1, 15 };
1486
1487 /* The lengths of the bit length codes are sent in order of decreasing
1488  * probability, to avoid transmitting the lengths for unused bit length codes.
1489  */
1490
1491 static int heap[2 * L_CODES + 1];       /* heap used to build the Huffman trees */
1492 static int heap_len;    /* number of elements in the heap */
1493 static int heap_max;    /* element of largest frequency */
1494
1495 /* The sons of heap[n] are heap[2*n] and heap[2*n+1]. heap[0] is not used.
1496  * The same heap array is used to build all trees.
1497  */
1498
1499 static uch depth[2 * L_CODES + 1];
1500
1501 /* Depth of each subtree used as tie breaker for trees of equal frequency */
1502
1503 static uch length_code[MAX_MATCH - MIN_MATCH + 1];
1504
1505 /* length code for each normalized match length (0 == MIN_MATCH) */
1506
1507 static uch dist_code[512];
1508
1509 /* distance codes. The first 256 values correspond to the distances
1510  * 3 .. 258, the last 256 values correspond to the top 8 bits of
1511  * the 15 bit distances.
1512  */
1513
1514 static int base_length[LENGTH_CODES];
1515
1516 /* First normalized length for each code (0 = MIN_MATCH) */
1517
1518 static int base_dist[D_CODES];
1519
1520 /* First normalized distance for each code (0 = distance of 1) */
1521
1522 #define l_buf inbuf
1523 /* DECLARE(uch, l_buf, LIT_BUFSIZE);  buffer for literals or lengths */
1524
1525 /* DECLARE(ush, d_buf, DIST_BUFSIZE); buffer for distances */
1526
1527 static uch flag_buf[(LIT_BUFSIZE / 8)];
1528
1529 /* flag_buf is a bit array distinguishing literals from lengths in
1530  * l_buf, thus indicating the presence or absence of a distance.
1531  */
1532
1533 static unsigned last_lit;       /* running index in l_buf */
1534 static unsigned last_dist;      /* running index in d_buf */
1535 static unsigned last_flags;     /* running index in flag_buf */
1536 static uch flags;               /* current flags not yet saved in flag_buf */
1537 static uch flag_bit;    /* current bit used in flags */
1538
1539 /* bits are filled in flags starting at bit 0 (least significant).
1540  * Note: these flags are overkill in the current code since we don't
1541  * take advantage of DIST_BUFSIZE == LIT_BUFSIZE.
1542  */
1543
1544 static ulg opt_len;             /* bit length of current block with optimal trees */
1545 static ulg static_len;  /* bit length of current block with static trees */
1546
1547 static ulg compressed_len;      /* total bit length of compressed file */
1548
1549
1550 static ush *file_type;  /* pointer to UNKNOWN, BINARY or ASCII */
1551 static int *file_method;        /* pointer to DEFLATE or STORE */
1552
1553 /* ===========================================================================
1554  * Local (static) routines in this file.
1555  */
1556
1557 static void init_block(void);
1558 static void pqdownheap(ct_data * tree, int k);
1559 static void gen_bitlen(tree_desc * desc);
1560 static void gen_codes(ct_data * tree, int max_code);
1561 static void build_tree(tree_desc * desc);
1562 static void scan_tree(ct_data * tree, int max_code);
1563 static void send_tree(ct_data * tree, int max_code);
1564 static int build_bl_tree(void);
1565 static void send_all_trees(int lcodes, int dcodes, int blcodes);
1566 static void compress_block(ct_data * ltree, ct_data * dtree);
1567 static void set_file_type(void);
1568
1569
1570 #ifndef DEBUG
1571 #  define send_code(c, tree) send_bits(tree[c].Code, tree[c].Len)
1572    /* Send a code of the given tree. c and tree must not have side effects */
1573
1574 #else                                                   /* DEBUG */
1575 #  define send_code(c, tree) \
1576      { if (verbose>1) bb_error_msg("\ncd %3d ",(c)); \
1577        send_bits(tree[c].Code, tree[c].Len); }
1578 #endif
1579
1580 #define d_code(dist) \
1581    ((dist) < 256 ? dist_code[dist] : dist_code[256+((dist)>>7)])
1582 /* Mapping from a distance to a distance code. dist is the distance - 1 and
1583  * must not have side effects. dist_code[256] and dist_code[257] are never
1584  * used.
1585  */
1586
1587 /* the arguments must not have side effects */
1588
1589 /* ===========================================================================
1590  * Allocate the match buffer, initialize the various tables and save the
1591  * location of the internal file attribute (ascii/binary) and method
1592  * (DEFLATE/STORE).
1593  */
1594 static void ct_init(ush * attr, int *methodp)
1595 {
1596         int n;                          /* iterates over tree elements */
1597         int bits;                       /* bit counter */
1598         int length;                     /* length value */
1599         int code;                       /* code value */
1600         int dist;                       /* distance index */
1601
1602         file_type = attr;
1603         file_method = methodp;
1604         compressed_len = 0L;
1605
1606         if (static_dtree[0].Len != 0)
1607                 return;                 /* ct_init already called */
1608
1609         /* Initialize the mapping length (0..255) -> length code (0..28) */
1610         length = 0;
1611         for (code = 0; code < LENGTH_CODES - 1; code++) {
1612                 base_length[code] = length;
1613                 for (n = 0; n < (1 << extra_lbits[code]); n++) {
1614                         length_code[length++] = (uch) code;
1615                 }
1616         }
1617         Assert(length == 256, "ct_init: length != 256");
1618         /* Note that the length 255 (match length 258) can be represented
1619          * in two different ways: code 284 + 5 bits or code 285, so we
1620          * overwrite length_code[255] to use the best encoding:
1621          */
1622         length_code[length - 1] = (uch) code;
1623
1624         /* Initialize the mapping dist (0..32K) -> dist code (0..29) */
1625         dist = 0;
1626         for (code = 0; code < 16; code++) {
1627                 base_dist[code] = dist;
1628                 for (n = 0; n < (1 << extra_dbits[code]); n++) {
1629                         dist_code[dist++] = (uch) code;
1630                 }
1631         }
1632         Assert(dist == 256, "ct_init: dist != 256");
1633         dist >>= 7;                     /* from now on, all distances are divided by 128 */
1634         for (; code < D_CODES; code++) {
1635                 base_dist[code] = dist << 7;
1636                 for (n = 0; n < (1 << (extra_dbits[code] - 7)); n++) {
1637                         dist_code[256 + dist++] = (uch) code;
1638                 }
1639         }
1640         Assert(dist == 256, "ct_init: 256+dist != 512");
1641
1642         /* Construct the codes of the static literal tree */
1643         for (bits = 0; bits <= MAX_BITS; bits++)
1644                 bl_count[bits] = 0;
1645         n = 0;
1646         while (n <= 143)
1647                 static_ltree[n++].Len = 8, bl_count[8]++;
1648         while (n <= 255)
1649                 static_ltree[n++].Len = 9, bl_count[9]++;
1650         while (n <= 279)
1651                 static_ltree[n++].Len = 7, bl_count[7]++;
1652         while (n <= 287)
1653                 static_ltree[n++].Len = 8, bl_count[8]++;
1654         /* Codes 286 and 287 do not exist, but we must include them in the
1655          * tree construction to get a canonical Huffman tree (longest code
1656          * all ones)
1657          */
1658         gen_codes((ct_data *) static_ltree, L_CODES + 1);
1659
1660         /* The static distance tree is trivial: */
1661         for (n = 0; n < D_CODES; n++) {
1662                 static_dtree[n].Len = 5;
1663                 static_dtree[n].Code = bi_reverse(n, 5);
1664         }
1665
1666         /* Initialize the first block of the first file: */
1667         init_block();
1668 }
1669
1670 /* ===========================================================================
1671  * Initialize a new block.
1672  */
1673 static void init_block(void)
1674 {
1675         int n;                          /* iterates over tree elements */
1676
1677         /* Initialize the trees. */
1678         for (n = 0; n < L_CODES; n++)
1679                 dyn_ltree[n].Freq = 0;
1680         for (n = 0; n < D_CODES; n++)
1681                 dyn_dtree[n].Freq = 0;
1682         for (n = 0; n < BL_CODES; n++)
1683                 bl_tree[n].Freq = 0;
1684
1685         dyn_ltree[END_BLOCK].Freq = 1;
1686         opt_len = static_len = 0L;
1687         last_lit = last_dist = last_flags = 0;
1688         flags = 0;
1689         flag_bit = 1;
1690 }
1691
1692 #define SMALLEST 1
1693 /* Index within the heap array of least frequent node in the Huffman tree */
1694
1695
1696 /* ===========================================================================
1697  * Remove the smallest element from the heap and recreate the heap with
1698  * one less element. Updates heap and heap_len.
1699  */
1700 #define pqremove(tree, top) \
1701 {\
1702     top = heap[SMALLEST]; \
1703     heap[SMALLEST] = heap[heap_len--]; \
1704     pqdownheap(tree, SMALLEST); \
1705 }
1706
1707 /* ===========================================================================
1708  * Compares to subtrees, using the tree depth as tie breaker when
1709  * the subtrees have equal frequency. This minimizes the worst case length.
1710  */
1711 #define smaller(tree, n, m) \
1712    (tree[n].Freq < tree[m].Freq || \
1713    (tree[n].Freq == tree[m].Freq && depth[n] <= depth[m]))
1714
1715 /* ===========================================================================
1716  * Restore the heap property by moving down the tree starting at node k,
1717  * exchanging a node with the smallest of its two sons if necessary, stopping
1718  * when the heap property is re-established (each father smaller than its
1719  * two sons).
1720  */
1721 static void pqdownheap(ct_data * tree, int k)
1722 {
1723         int v = heap[k];
1724         int j = k << 1;         /* left son of k */
1725
1726         while (j <= heap_len) {
1727                 /* Set j to the smallest of the two sons: */
1728                 if (j < heap_len && smaller(tree, heap[j + 1], heap[j]))
1729                         j++;
1730
1731                 /* Exit if v is smaller than both sons */
1732                 if (smaller(tree, v, heap[j]))
1733                         break;
1734
1735                 /* Exchange v with the smallest son */
1736                 heap[k] = heap[j];
1737                 k = j;
1738
1739                 /* And continue down the tree, setting j to the left son of k */
1740                 j <<= 1;
1741         }
1742         heap[k] = v;
1743 }
1744
1745 /* ===========================================================================
1746  * Compute the optimal bit lengths for a tree and update the total bit length
1747  * for the current block.
1748  * IN assertion: the fields freq and dad are set, heap[heap_max] and
1749  *    above are the tree nodes sorted by increasing frequency.
1750  * OUT assertions: the field len is set to the optimal bit length, the
1751  *     array bl_count contains the frequencies for each bit length.
1752  *     The length opt_len is updated; static_len is also updated if stree is
1753  *     not null.
1754  */
1755 static void gen_bitlen(tree_desc * desc)
1756 {
1757         ct_data *tree = desc->dyn_tree;
1758         const extra_bits_t *extra = desc->extra_bits;
1759         int base = desc->extra_base;
1760         int max_code = desc->max_code;
1761         int max_length = desc->max_length;
1762         ct_data *stree = desc->static_tree;
1763         int h;                          /* heap index */
1764         int n, m;                       /* iterate over the tree elements */
1765         int bits;                       /* bit length */
1766         int xbits;                      /* extra bits */
1767         ush f;                          /* frequency */
1768         int overflow = 0;       /* number of elements with bit length too large */
1769
1770         for (bits = 0; bits <= MAX_BITS; bits++)
1771                 bl_count[bits] = 0;
1772
1773         /* In a first pass, compute the optimal bit lengths (which may
1774          * overflow in the case of the bit length tree).
1775          */
1776         tree[heap[heap_max]].Len = 0;   /* root of the heap */
1777
1778         for (h = heap_max + 1; h < HEAP_SIZE; h++) {
1779                 n = heap[h];
1780                 bits = tree[tree[n].Dad].Len + 1;
1781                 if (bits > max_length)
1782                         bits = max_length, overflow++;
1783                 tree[n].Len = (ush) bits;
1784                 /* We overwrite tree[n].Dad which is no longer needed */
1785
1786                 if (n > max_code)
1787                         continue;       /* not a leaf node */
1788
1789                 bl_count[bits]++;
1790                 xbits = 0;
1791                 if (n >= base)
1792                         xbits = extra[n - base];
1793                 f = tree[n].Freq;
1794                 opt_len += (ulg) f *(bits + xbits);
1795
1796                 if (stree)
1797                         static_len += (ulg) f *(stree[n].Len + xbits);
1798         }
1799         if (overflow == 0)
1800                 return;
1801
1802         Trace((stderr, "\nbit length overflow\n"));
1803         /* This happens for example on obj2 and pic of the Calgary corpus */
1804
1805         /* Find the first bit length which could increase: */
1806         do {
1807                 bits = max_length - 1;
1808                 while (bl_count[bits] == 0)
1809                         bits--;
1810                 bl_count[bits]--;       /* move one leaf down the tree */
1811                 bl_count[bits + 1] += 2;        /* move one overflow item as its brother */
1812                 bl_count[max_length]--;
1813                 /* The brother of the overflow item also moves one step up,
1814                  * but this does not affect bl_count[max_length]
1815                  */
1816                 overflow -= 2;
1817         } while (overflow > 0);
1818
1819         /* Now recompute all bit lengths, scanning in increasing frequency.
1820          * h is still equal to HEAP_SIZE. (It is simpler to reconstruct all
1821          * lengths instead of fixing only the wrong ones. This idea is taken
1822          * from 'ar' written by Haruhiko Okumura.)
1823          */
1824         for (bits = max_length; bits != 0; bits--) {
1825                 n = bl_count[bits];
1826                 while (n != 0) {
1827                         m = heap[--h];
1828                         if (m > max_code)
1829                                 continue;
1830                         if (tree[m].Len != (unsigned) bits) {
1831                                 Trace((stderr, "code %d bits %d->%d\n", m, tree[m].Len,
1832                                            bits));
1833                                 opt_len +=
1834                                         ((long) bits - (long) tree[m].Len) * (long) tree[m].Freq;
1835                                 tree[m].Len = (ush) bits;
1836                         }
1837                         n--;
1838                 }
1839         }
1840 }
1841
1842 /* ===========================================================================
1843  * Generate the codes for a given tree and bit counts (which need not be
1844  * optimal).
1845  * IN assertion: the array bl_count contains the bit length statistics for
1846  * the given tree and the field len is set for all tree elements.
1847  * OUT assertion: the field code is set for all tree elements of non
1848  *     zero code length.
1849  */
1850 static void gen_codes(ct_data * tree, int max_code)
1851 {
1852         ush next_code[MAX_BITS + 1];    /* next code value for each bit length */
1853         ush code = 0;           /* running code value */
1854         int bits;                       /* bit index */
1855         int n;                          /* code index */
1856
1857         /* The distribution counts are first used to generate the code values
1858          * without bit reversal.
1859          */
1860         for (bits = 1; bits <= MAX_BITS; bits++) {
1861                 next_code[bits] = code = (code + bl_count[bits - 1]) << 1;
1862         }
1863         /* Check that the bit counts in bl_count are consistent. The last code
1864          * must be all ones.
1865          */
1866         Assert(code + bl_count[MAX_BITS] - 1 == (1 << MAX_BITS) - 1,
1867                    "inconsistent bit counts");
1868         Tracev((stderr, "\ngen_codes: max_code %d ", max_code));
1869
1870         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
1871                 int len = tree[n].Len;
1872
1873                 if (len == 0)
1874                         continue;
1875                 /* Now reverse the bits */
1876                 tree[n].Code = bi_reverse(next_code[len]++, len);
1877
1878                 Tracec(tree != static_ltree,
1879                            (stderr, "\nn %3d %c l %2d c %4x (%x) ", n,
1880                                 (isgraph(n) ? n : ' '), len, tree[n].Code,
1881                                 next_code[len] - 1));
1882         }
1883 }
1884
1885 /* ===========================================================================
1886  * Construct one Huffman tree and assigns the code bit strings and lengths.
1887  * Update the total bit length for the current block.
1888  * IN assertion: the field freq is set for all tree elements.
1889  * OUT assertions: the fields len and code are set to the optimal bit length
1890  *     and corresponding code. The length opt_len is updated; static_len is
1891  *     also updated if stree is not null. The field max_code is set.
1892  */
1893 static void build_tree(tree_desc * desc)
1894 {
1895         ct_data *tree = desc->dyn_tree;
1896         ct_data *stree = desc->static_tree;
1897         int elems = desc->elems;
1898         int n, m;                       /* iterate over heap elements */
1899         int max_code = -1;      /* largest code with non zero frequency */
1900         int node = elems;       /* next internal node of the tree */
1901
1902         /* Construct the initial heap, with least frequent element in
1903          * heap[SMALLEST]. The sons of heap[n] are heap[2*n] and heap[2*n+1].
1904          * heap[0] is not used.
1905          */
1906         heap_len = 0, heap_max = HEAP_SIZE;
1907
1908         for (n = 0; n < elems; n++) {
1909                 if (tree[n].Freq != 0) {
1910                         heap[++heap_len] = max_code = n;
1911                         depth[n] = 0;
1912                 } else {
1913                         tree[n].Len = 0;
1914                 }
1915         }
1916
1917         /* The pkzip format requires that at least one distance code exists,
1918          * and that at least one bit should be sent even if there is only one
1919          * possible code. So to avoid special checks later on we force at least
1920          * two codes of non zero frequency.
1921          */
1922         while (heap_len < 2) {
1923                 int new = heap[++heap_len] = (max_code < 2 ? ++max_code : 0);
1924
1925                 tree[new].Freq = 1;
1926                 depth[new] = 0;
1927                 opt_len--;
1928                 if (stree)
1929                         static_len -= stree[new].Len;
1930                 /* new is 0 or 1 so it does not have extra bits */
1931         }
1932         desc->max_code = max_code;
1933
1934         /* The elements heap[heap_len/2+1 .. heap_len] are leaves of the tree,
1935          * establish sub-heaps of increasing lengths:
1936          */
1937         for (n = heap_len / 2; n >= 1; n--)
1938                 pqdownheap(tree, n);
1939
1940         /* Construct the Huffman tree by repeatedly combining the least two
1941          * frequent nodes.
1942          */
1943         do {
1944                 pqremove(tree, n);      /* n = node of least frequency */
1945                 m = heap[SMALLEST];     /* m = node of next least frequency */
1946
1947                 heap[--heap_max] = n;   /* keep the nodes sorted by frequency */
1948                 heap[--heap_max] = m;
1949
1950                 /* Create a new node father of n and m */
1951                 tree[node].Freq = tree[n].Freq + tree[m].Freq;
1952                 depth[node] = (uch) (MAX(depth[n], depth[m]) + 1);
1953                 tree[n].Dad = tree[m].Dad = (ush) node;
1954 #ifdef DUMP_BL_TREE
1955                 if (tree == bl_tree) {
1956                         bb_error_msg("\nnode %d(%d), sons %d(%d) %d(%d)",
1957                                         node, tree[node].Freq, n, tree[n].Freq, m, tree[m].Freq);
1958                 }
1959 #endif
1960                 /* and insert the new node in the heap */
1961                 heap[SMALLEST] = node++;
1962                 pqdownheap(tree, SMALLEST);
1963
1964         } while (heap_len >= 2);
1965
1966         heap[--heap_max] = heap[SMALLEST];
1967
1968         /* At this point, the fields freq and dad are set. We can now
1969          * generate the bit lengths.
1970          */
1971         gen_bitlen((tree_desc *) desc);
1972
1973         /* The field len is now set, we can generate the bit codes */
1974         gen_codes((ct_data *) tree, max_code);
1975 }
1976
1977 /* ===========================================================================
1978  * Scan a literal or distance tree to determine the frequencies of the codes
1979  * in the bit length tree. Updates opt_len to take into account the repeat
1980  * counts. (The contribution of the bit length codes will be added later
1981  * during the construction of bl_tree.)
1982  */
1983 static void scan_tree(ct_data * tree, int max_code)
1984 {
1985         int n;                          /* iterates over all tree elements */
1986         int prevlen = -1;       /* last emitted length */
1987         int curlen;                     /* length of current code */
1988         int nextlen = tree[0].Len;      /* length of next code */
1989         int count = 0;          /* repeat count of the current code */
1990         int max_count = 7;      /* max repeat count */
1991         int min_count = 4;      /* min repeat count */
1992
1993         if (nextlen == 0)
1994                 max_count = 138, min_count = 3;
1995         tree[max_code + 1].Len = (ush) 0xffff;  /* guard */
1996
1997         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
1998                 curlen = nextlen;
1999                 nextlen = tree[n + 1].Len;
2000                 if (++count < max_count && curlen == nextlen) {
2001                         continue;
2002                 } else if (count < min_count) {
2003                         bl_tree[curlen].Freq += count;
2004                 } else if (curlen != 0) {
2005                         if (curlen != prevlen)
2006                                 bl_tree[curlen].Freq++;
2007                         bl_tree[REP_3_6].Freq++;
2008                 } else if (count <= 10) {
2009                         bl_tree[REPZ_3_10].Freq++;
2010                 } else {
2011                         bl_tree[REPZ_11_138].Freq++;
2012                 }
2013                 count = 0;
2014                 prevlen = curlen;
2015                 if (nextlen == 0) {
2016                         max_count = 138, min_count = 3;
2017                 } else if (curlen == nextlen) {
2018                         max_count = 6, min_count = 3;
2019                 } else {
2020                         max_count = 7, min_count = 4;
2021                 }
2022         }
2023 }
2024
2025 /* ===========================================================================
2026  * Send a literal or distance tree in compressed form, using the codes in
2027  * bl_tree.
2028  */
2029 static void send_tree(ct_data * tree, int max_code)
2030 {
2031         int n;                          /* iterates over all tree elements */
2032         int prevlen = -1;       /* last emitted length */
2033         int curlen;                     /* length of current code */
2034         int nextlen = tree[0].Len;      /* length of next code */
2035         int count = 0;          /* repeat count of the current code */
2036         int max_count = 7;      /* max repeat count */
2037         int min_count = 4;      /* min repeat count */
2038
2039 /* tree[max_code+1].Len = -1; *//* guard already set */
2040         if (nextlen == 0)
2041                 max_count = 138, min_count = 3;
2042
2043         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
2044                 curlen = nextlen;
2045                 nextlen = tree[n + 1].Len;
2046                 if (++count < max_count && curlen == nextlen) {
2047                         continue;
2048                 } else if (count < min_count) {
2049                         do {
2050                                 send_code(curlen, bl_tree);
2051                         } while (--count != 0);
2052
2053                 } else if (curlen != 0) {
2054                         if (curlen != prevlen) {
2055                                 send_code(curlen, bl_tree);
2056                                 count--;
2057                         }
2058                         Assert(count >= 3 && count <= 6, " 3_6?");
2059                         send_code(REP_3_6, bl_tree);
2060                         send_bits(count - 3, 2);
2061
2062                 } else if (count <= 10) {
2063                         send_code(REPZ_3_10, bl_tree);
2064                         send_bits(count - 3, 3);
2065
2066                 } else {
2067                         send_code(REPZ_11_138, bl_tree);
2068                         send_bits(count - 11, 7);
2069                 }
2070                 count = 0;
2071                 prevlen = curlen;
2072                 if (nextlen == 0) {
2073                         max_count = 138, min_count = 3;
2074                 } else if (curlen == nextlen) {
2075                         max_count = 6, min_count = 3;
2076                 } else {
2077                         max_count = 7, min_count = 4;
2078                 }
2079         }
2080 }
2081
2082 /* ===========================================================================
2083  * Construct the Huffman tree for the bit lengths and return the index in
2084  * bl_order of the last bit length code to send.
2085  */
2086 static int build_bl_tree(void)
2087 {
2088         int max_blindex;        /* index of last bit length code of non zero freq */
2089
2090         /* Determine the bit length frequencies for literal and distance trees */
2091         scan_tree((ct_data *) dyn_ltree, l_desc.max_code);
2092         scan_tree((ct_data *) dyn_dtree, d_desc.max_code);
2093
2094         /* Build the bit length tree: */
2095         build_tree((tree_desc *) (&bl_desc));
2096         /* opt_len now includes the length of the tree representations, except
2097          * the lengths of the bit lengths codes and the 5+5+4 bits for the counts.
2098          */
2099
2100         /* Determine the number of bit length codes to send. The pkzip format
2101          * requires that at least 4 bit length codes be sent. (appnote.txt says
2102          * 3 but the actual value used is 4.)
2103          */
2104         for (max_blindex = BL_CODES - 1; max_blindex >= 3; max_blindex--) {
2105                 if (bl_tree[bl_order[max_blindex]].Len != 0)
2106                         break;
2107         }
2108         /* Update opt_len to include the bit length tree and counts */
2109         opt_len += 3 * (max_blindex + 1) + 5 + 5 + 4;
2110         Tracev((stderr, "\ndyn trees: dyn %ld, stat %ld", opt_len, static_len));
2111
2112         return max_blindex;
2113 }
2114
2115 /* ===========================================================================
2116  * Send the header for a block using dynamic Huffman trees: the counts, the
2117  * lengths of the bit length codes, the literal tree and the distance tree.
2118  * IN assertion: lcodes >= 257, dcodes >= 1, blcodes >= 4.
2119  */
2120 static void send_all_trees(int lcodes, int dcodes, int blcodes)
2121 {
2122         int rank;                       /* index in bl_order */
2123
2124         Assert(lcodes >= 257 && dcodes >= 1 && blcodes >= 4, "not enough codes");
2125         Assert(lcodes <= L_CODES && dcodes <= D_CODES
2126                    && blcodes <= BL_CODES, "too many codes");
2127         Tracev((stderr, "\nbl counts: "));
2128         send_bits(lcodes - 257, 5);     /* not +255 as stated in appnote.txt */
2129         send_bits(dcodes - 1, 5);
2130         send_bits(blcodes - 4, 4);      /* not -3 as stated in appnote.txt */
2131         for (rank = 0; rank < blcodes; rank++) {
2132                 Tracev((stderr, "\nbl code %2d ", bl_order[rank]));
2133                 send_bits(bl_tree[bl_order[rank]].Len, 3);
2134         }
2135         Tracev((stderr, "\nbl tree: sent %ld", bits_sent));
2136
2137         send_tree((ct_data *) dyn_ltree, lcodes - 1);   /* send the literal tree */
2138         Tracev((stderr, "\nlit tree: sent %ld", bits_sent));
2139
2140         send_tree((ct_data *) dyn_dtree, dcodes - 1);   /* send the distance tree */
2141         Tracev((stderr, "\ndist tree: sent %ld", bits_sent));
2142 }
2143
2144 /* ===========================================================================
2145  * Determine the best encoding for the current block: dynamic trees, static
2146  * trees or store, and output the encoded block to the zip file. This function
2147  * returns the total compressed length for the file so far.
2148  */
2149 static ulg flush_block(char *buf, ulg stored_len, int eof)
2150 {
2151         ulg opt_lenb, static_lenb;      /* opt_len and static_len in bytes */
2152         int max_blindex;        /* index of last bit length code of non zero freq */
2153
2154         flag_buf[last_flags] = flags;   /* Save the flags for the last 8 items */
2155
2156         /* Check if the file is ascii or binary */
2157         if (*file_type == (ush) UNKNOWN)
2158                 set_file_type();
2159
2160         /* Construct the literal and distance trees */
2161         build_tree((tree_desc *) (&l_desc));
2162         Tracev((stderr, "\nlit data: dyn %ld, stat %ld", opt_len, static_len));
2163
2164         build_tree((tree_desc *) (&d_desc));
2165         Tracev((stderr, "\ndist data: dyn %ld, stat %ld", opt_len, static_len));
2166         /* At this point, opt_len and static_len are the total bit lengths of
2167          * the compressed block data, excluding the tree representations.
2168          */
2169
2170         /* Build the bit length tree for the above two trees, and get the index
2171          * in bl_order of the last bit length code to send.
2172          */
2173         max_blindex = build_bl_tree();
2174
2175         /* Determine the best encoding. Compute first the block length in bytes */
2176         opt_lenb = (opt_len + 3 + 7) >> 3;
2177         static_lenb = (static_len + 3 + 7) >> 3;
2178
2179         Trace((stderr,
2180                    "\nopt %lu(%lu) stat %lu(%lu) stored %lu lit %u dist %u ",
2181                    opt_lenb, opt_len, static_lenb, static_len, stored_len,
2182                    last_lit, last_dist));
2183
2184         if (static_lenb <= opt_lenb)
2185                 opt_lenb = static_lenb;
2186
2187         /* If compression failed and this is the first and last block,
2188          * and if the zip file can be seeked (to rewrite the local header),
2189          * the whole file is transformed into a stored file:
2190          */
2191         if (stored_len <= opt_lenb && eof && compressed_len == 0L && seekable()) {
2192                 /* Since LIT_BUFSIZE <= 2*WSIZE, the input data must be there: */
2193                 if (buf == (char *) 0)
2194                         bb_error_msg("block vanished");
2195
2196                 copy_block(buf, (unsigned) stored_len, 0);      /* without header */
2197                 compressed_len = stored_len << 3;
2198                 *file_method = STORED;
2199
2200         } else if (stored_len + 4 <= opt_lenb && buf != (char *) 0) {
2201                 /* 4: two words for the lengths */
2202                 /* The test buf != NULL is only necessary if LIT_BUFSIZE > WSIZE.
2203                  * Otherwise we can't have processed more than WSIZE input bytes since
2204                  * the last block flush, because compression would have been
2205                  * successful. If LIT_BUFSIZE <= WSIZE, it is never too late to
2206                  * transform a block into a stored block.
2207                  */
2208                 send_bits((STORED_BLOCK << 1) + eof, 3);        /* send block type */
2209                 compressed_len = (compressed_len + 3 + 7) & ~7L;
2210                 compressed_len += (stored_len + 4) << 3;
2211
2212                 copy_block(buf, (unsigned) stored_len, 1);      /* with header */
2213
2214         } else if (static_lenb == opt_lenb) {
2215                 send_bits((STATIC_TREES << 1) + eof, 3);
2216                 compress_block((ct_data *) static_ltree, (ct_data *) static_dtree);
2217                 compressed_len += 3 + static_len;
2218         } else {
2219                 send_bits((DYN_TREES << 1) + eof, 3);
2220                 send_all_trees(l_desc.max_code + 1, d_desc.max_code + 1,
2221                                            max_blindex + 1);
2222                 compress_block((ct_data *) dyn_ltree, (ct_data *) dyn_dtree);
2223                 compressed_len += 3 + opt_len;
2224         }
2225         Assert(compressed_len == bits_sent, "bad compressed size");
2226         init_block();
2227
2228         if (eof) {
2229                 bi_windup();
2230                 compressed_len += 7;    /* align on byte boundary */
2231         }
2232         Tracev((stderr, "\ncomprlen %lu(%lu) ", compressed_len >> 3,
2233                         compressed_len - 7 * eof));
2234
2235         return compressed_len >> 3;
2236 }
2237
2238 /* ===========================================================================
2239  * Save the match info and tally the frequency counts. Return true if
2240  * the current block must be flushed.
2241  */
2242 static int ct_tally(int dist, int lc)
2243 {
2244         l_buf[last_lit++] = (uch) lc;
2245         if (dist == 0) {
2246                 /* lc is the unmatched char */
2247                 dyn_ltree[lc].Freq++;
2248         } else {
2249                 /* Here, lc is the match length - MIN_MATCH */
2250                 dist--;                 /* dist = match distance - 1 */
2251                 Assert((ush) dist < (ush) MAX_DIST &&
2252                            (ush) lc <= (ush) (MAX_MATCH - MIN_MATCH) &&
2253                            (ush) d_code(dist) < (ush) D_CODES, "ct_tally: bad match");
2254
2255                 dyn_ltree[length_code[lc] + LITERALS + 1].Freq++;
2256                 dyn_dtree[d_code(dist)].Freq++;
2257
2258                 d_buf[last_dist++] = (ush) dist;
2259                 flags |= flag_bit;
2260         }
2261         flag_bit <<= 1;
2262
2263         /* Output the flags if they fill a byte: */
2264         if ((last_lit & 7) == 0) {
2265                 flag_buf[last_flags++] = flags;
2266                 flags = 0, flag_bit = 1;
2267         }
2268         /* Try to guess if it is profitable to stop the current block here */
2269         if ((last_lit & 0xfff) == 0) {
2270                 /* Compute an upper bound for the compressed length */
2271                 ulg out_length = (ulg) last_lit * 8L;
2272                 ulg in_length = (ulg) strstart - block_start;
2273                 int dcode;
2274
2275                 for (dcode = 0; dcode < D_CODES; dcode++) {
2276                         out_length +=
2277                                 (ulg) dyn_dtree[dcode].Freq * (5L + extra_dbits[dcode]);
2278                 }
2279                 out_length >>= 3;
2280                 Trace((stderr,
2281                            "\nlast_lit %u, last_dist %u, in %ld, out ~%ld(%ld%%) ",
2282                            last_lit, last_dist, in_length, out_length,
2283                            100L - out_length * 100L / in_length));
2284                 if (last_dist < last_lit / 2 && out_length < in_length / 2)
2285                         return 1;
2286         }
2287         return (last_lit == LIT_BUFSIZE - 1 || last_dist == DIST_BUFSIZE);
2288         /* We avoid equality with LIT_BUFSIZE because of wraparound at 64K
2289          * on 16 bit machines and because stored blocks are restricted to
2290          * 64K-1 bytes.
2291          */
2292 }
2293
2294 /* ===========================================================================
2295  * Send the block data compressed using the given Huffman trees
2296  */
2297 static void compress_block(ct_data * ltree, ct_data * dtree)
2298 {
2299         unsigned dist;          /* distance of matched string */
2300         int lc;                         /* match length or unmatched char (if dist == 0) */
2301         unsigned lx = 0;        /* running index in l_buf */
2302         unsigned dx = 0;        /* running index in d_buf */
2303         unsigned fx = 0;        /* running index in flag_buf */
2304         uch flag = 0;           /* current flags */
2305         unsigned code;          /* the code to send */
2306         int extra;                      /* number of extra bits to send */
2307
2308         if (last_lit != 0)
2309                 do {
2310                         if ((lx & 7) == 0)
2311                                 flag = flag_buf[fx++];
2312                         lc = l_buf[lx++];
2313                         if ((flag & 1) == 0) {
2314                                 send_code(lc, ltree);   /* send a literal byte */
2315                                 Tracecv(isgraph(lc), (stderr, " '%c' ", lc));
2316                         } else {
2317                                 /* Here, lc is the match length - MIN_MATCH */
2318                                 code = length_code[lc];
2319                                 send_code(code + LITERALS + 1, ltree);  /* send the length code */
2320                                 extra = extra_lbits[code];
2321                                 if (extra != 0) {
2322                                         lc -= base_length[code];
2323                                         send_bits(lc, extra);   /* send the extra length bits */
2324                                 }
2325                                 dist = d_buf[dx++];
2326                                 /* Here, dist is the match distance - 1 */
2327                                 code = d_code(dist);
2328                                 Assert(code < D_CODES, "bad d_code");
2329
2330                                 send_code(code, dtree); /* send the distance code */
2331                                 extra = extra_dbits[code];
2332                                 if (extra != 0) {
2333                                         dist -= base_dist[code];
2334                                         send_bits(dist, extra); /* send the extra distance bits */
2335                                 }
2336                         }                       /* literal or match pair ? */
2337                         flag >>= 1;
2338                 } while (lx < last_lit);
2339
2340         send_code(END_BLOCK, ltree);
2341 }
2342
2343 /* ===========================================================================
2344  * Set the file type to ASCII or BINARY, using a crude approximation:
2345  * binary if more than 20% of the bytes are <= 6 or >= 128, ascii otherwise.
2346  * IN assertion: the fields freq of dyn_ltree are set and the total of all
2347  * frequencies does not exceed 64K (to fit in an int on 16 bit machines).
2348  */
2349 static void set_file_type(void)
2350 {
2351         int n = 0;
2352         unsigned ascii_freq = 0;
2353         unsigned bin_freq = 0;
2354
2355         while (n < 7)
2356                 bin_freq += dyn_ltree[n++].Freq;
2357         while (n < 128)
2358                 ascii_freq += dyn_ltree[n++].Freq;
2359         while (n < LITERALS)
2360                 bin_freq += dyn_ltree[n++].Freq;
2361         *file_type = bin_freq > (ascii_freq >> 2) ? BINARY : ASCII;
2362         if (*file_type == BINARY && translate_eol) {
2363                 bb_error_msg("-l used on binary file");
2364         }
2365 }
2366
2367 /* zip.c -- compress files to the gzip or pkzip format
2368  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
2369  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
2370  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
2371  */
2372
2373
2374 static uint32_t crc;                    /* crc on uncompressed file data */
2375 static long header_bytes;       /* number of bytes in gzip header */
2376
2377 static void put_long(ulg n)
2378 {
2379         put_short((n) & 0xffff);
2380         put_short(((ulg) (n)) >> 16);
2381 }
2382
2383 /* put_header_byte is used for the compressed output
2384  * - for the initial 4 bytes that can't overflow the buffer.
2385  */
2386 #define put_header_byte(c) {outbuf[outcnt++]=(uch)(c);}
2387
2388 /* ===========================================================================
2389  * Deflate in to out.
2390  * IN assertions: the input and output buffers are cleared.
2391  *   The variables time_stamp and save_orig_name are initialized.
2392  */
2393 static int zip(int in, int out)
2394 {
2395         uch my_flags = 0;       /* general purpose bit flags */
2396         ush attr = 0;           /* ascii/binary flag */
2397         ush deflate_flags = 0;  /* pkzip -es, -en or -ex equivalent */
2398
2399         ifd = in;
2400         ofd = out;
2401         outcnt = 0;
2402
2403         /* Write the header to the gzip file. See algorithm.doc for the format */
2404
2405
2406         method = DEFLATED;
2407         put_header_byte(GZIP_MAGIC[0]); /* magic header */
2408         put_header_byte(GZIP_MAGIC[1]);
2409         put_header_byte(DEFLATED);      /* compression method */
2410
2411         put_header_byte(my_flags);      /* general flags */
2412         put_long(time_stamp);
2413
2414         /* Write deflated file to zip file */
2415         crc = updcrc(0, 0);
2416
2417         bi_init(out);
2418         ct_init(&attr, &method);
2419         lm_init(&deflate_flags);
2420
2421         put_byte((uch) deflate_flags);  /* extra flags */
2422         put_byte(OS_CODE);      /* OS identifier */
2423
2424         header_bytes = (long) outcnt;
2425
2426         (void) deflate();
2427
2428         /* Write the crc and uncompressed size */
2429         put_long(crc);
2430         put_long(isize);
2431         header_bytes += 2 * sizeof(long);
2432
2433         flush_outbuf();
2434         return OK;
2435 }
2436
2437
2438 /* ===========================================================================
2439  * Read a new buffer from the current input file, perform end-of-line
2440  * translation, and update the crc and input file size.
2441  * IN assertion: size >= 2 (for end-of-line translation)
2442  */
2443 static int file_read(char *buf, unsigned size)
2444 {
2445         unsigned len;
2446
2447         Assert(insize == 0, "inbuf not empty");
2448
2449         len = read(ifd, buf, size);
2450         if (len == (unsigned) (-1) || len == 0)
2451                 return (int) len;
2452
2453         crc = updcrc((uch *) buf, len);
2454         isize += (ulg) len;
2455         return (int) len;
2456 }
2457
2458 /* ===========================================================================
2459  * Write the output buffer outbuf[0..outcnt-1] and update bytes_out.
2460  * (used for the compressed data only)
2461  */
2462 static void flush_outbuf(void)
2463 {
2464         if (outcnt == 0)
2465                 return;
2466
2467         write_buf(ofd, (char *) outbuf, outcnt);
2468         outcnt = 0;
2469 }